3D打印造型的缸蓋真空澆鑄工藝研究.pdf

1、為了滿足汽車輕量化的發(fā)展要求，鑄件朝著集成化、薄壁化、精準(zhǔn)化、強(qiáng)韌化方向發(fā)展，這就要求在提高材料充型能力的同時(shí)保證鑄件的內(nèi)在質(zhì)量，因此傳統(tǒng)鑄造工藝已經(jīng)不能滿足鑄件的生產(chǎn)要求，特別是復(fù)雜薄壁鑄件的生產(chǎn)。真空澆鑄是一種先進(jìn)的澆鑄工藝，在鑄造復(fù)雜薄壁鋁合金鑄件中具有一定的優(yōu)勢，抽真空能夠提高材料的充型能力，減少鑄件內(nèi)部缺陷，改善鑄件的顯微組織。在日趨激烈的市場競爭中，生產(chǎn)企業(yè)必須在最短的時(shí)間內(nèi)以盡可能低的成本生產(chǎn)出能夠滿足用戶需要的新產(chǎn)品，應(yīng)

2、用3D打印技術(shù)成型模具代替?zhèn)鹘y(tǒng)的加工方法，具有成形速度快、設(shè)計(jì)修改方便、能迅速轉(zhuǎn)化為實(shí)際樣件等優(yōu)點(diǎn)，可以縮短新品研制周期，降低開發(fā)成本和風(fēng)險(xiǎn)。
　　本研究在3D打印鑄造用模具的基礎(chǔ)上，總結(jié)分析了目前真空鑄造技術(shù)的原理及方法，針對復(fù)雜薄壁樣件，開發(fā)出真空澆鑄的裝置及工藝；選用不同壁厚及形狀的試棒對真空澆鑄工藝進(jìn)行研究，研究不同的真空度及澆注溫度對合金鑄件的充型能力、密度及顯微組織的影響；在此基礎(chǔ)上利用該工藝進(jìn)行缸蓋的試制。結(jié)果表明：

3、⑴隨著真空度的增加，充型能力及密度相應(yīng)的提高，當(dāng)真空度達(dá)到-0.04M Pa時(shí)，改善效果較為明顯，繼續(xù)增大真空度，改善幅度不大，因此真空度設(shè)置為-0.04MPa~-0.06MPa為宜。⑵應(yīng)用單鑄拉伸試棒通過尋找最低澆注溫度進(jìn)一步驗(yàn)證真空的優(yōu)勢，發(fā)現(xiàn)真空條件下澆鑄，可以將澆注溫度降低30~50℃。隨著澆注溫度的降低，合金的鑄態(tài)組織由柱狀晶和薔薇狀枝晶逐步向球形或粒狀轉(zhuǎn)變，晶粒相對細(xì)化，組織均勻，性能提高。⑶在以上研究基礎(chǔ)上，對3D打印造型