Kopsavilkums:Šis pētījums izstrādāja ātru formēšanas procesu epoksīda sveķu serdes kastēm, izmantojot tērauda rāmjus kā slodzes nesošo struktūru. Kopējā veidne tiek panākta, optimizējot sveķu liešanas parametrus un sacietēšanas procesu. Eksperimentālie rezultāti rāda, ka sagatavotajai epoksīda sveķu kodola kastei ir lieliska mehāniskā stabilitāte (spiedes stiprība lielāka vai vienāda ar 85 MPa), izmēru konsistenci (tolerance, kas kontrolēta ± 0. 05 mm) un virsmas veiktspēja (RA ir mazāka vai vienāda ar 3,2 μm). Salīdzinot ar tradicionālajām metāla veidnēm, šī tehnoloģija samazina ražošanas ciklu par 62% (vidēji 16 stundas, lai pabeigtu) un samazina ražošanas izmaksas par 45%. Tas arī parāda labu piemērojamību dažādos darba apstākļos (deformācija<0.1mm after 200 thermal cycles at 280℃). This breakthrough technology significantly accelerates the iteration speed of casting process development and has been successfully applied in the prototyping of complex castings such as automotive engine blocks.
Galvenie vārdi:DISA liešanas līnija; polimēra pelējums; Pamata pozicionēšanas sistēma; ātra prototipēšana; liešanas procesa optimizācija
Procesa pozicionēšana un apakšējā kodola ietvara tehniskās problēmas
Kā pamata pozicionēšanas ierīce mūsdienu liešanas ražošanas centrā, apakšējais serdes rāmis ir atbildīgs par precīzu smilšu kodola sistēmas (ieskaitot auksto dzelzi, filtru ekrānus, stāvvada griezējus un citu instrumentu) novietošanu un pārraidi).
1.1. Automatizētās sistēmās, piemēram, DISA vertikālo veidņu līnijās, tā pozicionēšanas precizitāte tieši ietekmē:
Vērtēšanas sistēmas koaksialitāte (mazāka vai vienāda ar 0. 1mm)
liešanas dimensiju tolerance (CT8 vai augstāka)
virsmas defekta ātrums (galvenie laukumi ir mazāki vai vienādi ar 0. 5%).
1.2. Tradicionālā CNC apstrāde ar integrāliem cast alumīnija apakšējo kodolu rāmjiem rada ievērojamas sašaurināšanās:
Vairāku procesu kumulatīvā kļūda: atsauces virsmas kumulatīvā kļūda, ko izraisa atsevišķa ārējā veidnes/serdeņa/stūra lodziņa apstrāde, sasniedz 0. 2-0. 5mm mmm.
Stingra atlaišanas dizains: lai nodrošinātu apstrādes stingrību, cietā struktūra palielina nederīgo masu par vairāk nekā 35%
Augstas modifikācijas izmaksas: kad jaunā produkta izstrāde ietver instrumentu modifikāciju, metāla pelējuma remonts prasa vairāk nekā 72 stundas
Epoksīda sveķu pelējuma izrāvienu priekšrocības
Šajā pētījumā izmantotā modificētā epoksīda sistēma (EPO-Tech 8200HS) parāda šādas inovatīvas īpašības:
|
Veiktspējas dimensija |
tehniskais parametrs |
Procesa priekšrocība |
|
Reoloģiskās īpašības |
Tiksotropiskais indekss 1,8 (40 grāds) |
Nodrošiniet pilnīgu sarežģītu dobumu replikāciju |
|
Sacietēšanas process |
Gradienta sildīšana (60 grādu /2H +100 grāds /1,5h) |
Termiskais spriegums tiek samazināts, un saraušanās ātrums ir mazāks par 0. 08% |
|
Stiprināt sistēmu |
Nanometra alumīnija oksīda/oglekļa šķiedras sinerģiska uzlabošana |
Nodiluma izturība tiek palielināta par 300%, un HV sasniedz 210 |
|
Izmēra stabilitāte |
Termiskās izplešanās koeficients 1,6 × 10^-5/ grāds |
-30-180 grāda darba deformācija<0.02mm |
Inženierzinātņu prakse rāda, ka šī materiālu sistēma ir īpaši piemērota:
Ātra instrumentu pārbaude izmēģinājuma ražošanas posmā (iterācijas pabeigtas 24 stundu laikā)
Small batch flexible production (life>5000 ciklu)
Kompleksa dobuma pazīmju veidošana (var replicēt ra 0. 8μm virsma)
Inovatīvas procesu sistēmas būvniecība
3.1. Strukturālā topoloģiskā optimizācija. Pamatdaļa ir viegla, ko izstrādājusi Altair obstrukcioniste, un struktūras svars tiek samazināts par 41%, saglabājot galveno pozicionēšanas punktu stingrību. Maksimālais ekvivalents spriegums tiek pārbaudīts ar galīgo elementu analīzi, kas ir 43MPA
3.2. Precizitātes liešanas process izstrādā trīsdimensiju atbilstošu aukstā dzelzs sistēmu apvienojumā ar dinamisku pelējuma temperatūras kontroli (precizitāte ± 1,5 grādi), lai nodrošinātu, ka sveķi ir aizpildīti 5-10 Pa · s viskozitātes logā. Izmantojiet lāzera pozicionēšanas sistēmu (LDS -300), lai pārliecinātos par iegultās atrašanās vietas (± {0 01 mm) uzstādīšanas precizitāti.
Lietojumprogrammu pārbaude
Hidrauliskā vārsta korpusa liešanas projektā Zoom-Lion tika iegūts būtisks uzlabojums, salīdzinot ar tradicionālo procesu:
|
Indikatora novērtēšana |
Metāla pelējuma grupa |
Epoksīda sveķu grupa |
Uzlabošanas apjoms |
|
Pirmā gabala caurlaides likme |
63% |
92% |
+46% |
|
Izmēģinājumu ražošanas cikls |
22 dienas |
Sešas dienas |
-73% |
|
Instrumentu modifikācijas izmaksas |
¥38,000 |
¥6,500 |
-83% |
|
CPK liešanas lieluma vērtība |
1.12 |
1.87 |
+67% |
