基于ProCAST的鋁合金機器人鑄件熔模鑄造工藝研究.pdf

1、熔模鑄造可以生產(chǎn)傳統(tǒng)鑄造方法難以成型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)薄壁精鑄件，是一種先進的近無余量成型技術(shù)。熔模鑄造鋁合金零部件在實際生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。然而熔模鑄造存在生產(chǎn)周期長，鑄件質(zhì)量不易控制等缺點。隨著計算機技術(shù)的持續(xù)進步，數(shù)值模擬技術(shù)在生產(chǎn)中的應(yīng)用為熔模鑄造業(yè)的發(fā)展開辟了新途徑。借助于數(shù)值模擬技術(shù)，熔模鑄造的生產(chǎn)效率大幅提升，生產(chǎn)鑄件的質(zhì)量也得到保障。本文以某鋁合金工業(yè)機器人零件的熔模鑄造工藝為研究對象，借助數(shù)值模擬方法對工藝進行優(yōu)化，以消除鑄件的縮

2、松、縮孔缺陷，并用實驗加以驗證。
　　首先，本文運用鑄造數(shù)值模擬軟件ProCAST對前期試制機器人件工藝的充型和凝固過程進行數(shù)值模擬，通過分析充型過程中金屬熔體流動的平穩(wěn)性，鑄件尺寸輪廓的完整性以及凝固過程中鑄件各部位的溫度和固相分布情況，預(yù)測出縮松、縮孔缺陷集中出現(xiàn)在凸臺上端水平兩側(cè)。通過分析模擬結(jié)果可知:鑄件該處厚度較厚且受到澆口熱輻射影響是其產(chǎn)生該缺陷的主要原因。模擬結(jié)果預(yù)測的缺陷與前期試制結(jié)果具有較高的一致性。
　　

3、其次，依據(jù)前期數(shù)值模擬結(jié)果并使用數(shù)值模擬的正交試驗法對鑄造工藝進行改進，改進后具體的澆注工藝如下:澆注溫度為720℃，模殼預(yù)熱溫度400℃，澆注時間5.5S，添加保溫材料和冒口。數(shù)值模擬結(jié)果顯示:缺陷主要集中在澆口和冒口位置，鑄件本身并沒有縮松、縮孔缺陷。
　　最后，依據(jù)熔模鑄造工藝的特點，進行了機器人零件的熔模鑄造工藝實驗:設(shè)計了機器人零件的可拆卸式壓型;選用合理的材料制備蠟?zāi)：托蜌?，并確定了蠟?zāi)：托蜌ぶ苽溥^程的技術(shù)參數(shù)，制備了