补充-铸造技术发展趋势.ppt

发展特种铸造工艺技术 ① 扩大特种铸造工艺的适应性，如精密铸造的应用向大型铸件 方向发展，压铸柔性加工系统(FMS)和压铸柔性加工单元 (FMC)使压铸适应产品更新换代迅速和多品种小批量生产的 要求。 ② 发展复合铸造工艺技术，如挤压铸造、熔模真空吸铸等。 ③ 完善和开发一批全新的工艺方法，如实型铸造工艺、超级合  金等离子滴铸工艺。 3．采用具有高强韧性和特殊使用性能的铸造合金材料 ① 采用具有高比强和特种性能的材料，如球墨铸铁、合金钢及铝合金、钛合金等。 ② 开发新型铸造功能材料，如铸造复合材料、阻尼材料和具有特殊磁学、电学、热学性能和耐辐射材料。 4．发展材料净化强化新技术 冶炼方面采用炉外精炼、电渣熔铸；铸后采用浸渗、激光等离子表面处理及热静压处理等。 5．加速采用微电子技术 微电子技术已开始用于铸造生产的各个环节，如铸件及铸造工艺设计，模具的设计与制造，凝固过程数值模拟，铸造过程自动检测、监测与控制，铸造车间管理，各种数据库系统和专家系统，机器人的应用等。今后还将进一步扩大微电子技术在铸造生产中的应用范围。 6．开发、应用新型造型材料，提高传统造型材料的质量 如通过浮选和整形等工艺，提高硅砂质量，以满足新造型制芯方法对高品位硅砂的需求，开发复合耐火材料来解决特种铸造用砂的资源不足；开发新型粘结剂和新的抗粘涂料以改善铸造生产的工作条件和提高铸件表面质量。 铸造生产技术的发展趋势 1、铸件凝固过程数值模拟 /铸造工艺CAD 2、快速成形在铸造中的应用 3、近终形状铸造技术 铸件凝固过程数值模拟 欲获得健全的铸件，必先确定一套合理的工艺参数。数值模拟的目的，就是要通过对铸件充型凝固过程的数值计算，分析工艺参数对工艺实施结果的影响，便于技术人员对所设计的铸造工艺进行验证和优化，以及寻求工艺问题的尽快解决办法。 铸件三维工艺实体 网格自动剖分 流场计算 温度计算 缺陷预测 结果显示 数据库 应力场计算 前处理 主体计算 后处理 铸造数值模拟的过程 Procast软件在熔模铸造中的应用实例 初始的蜡模组布置，标示处就是气泡（左图），右图是铸件的气孔缺陷 X射线和procast模拟下的收缩缺陷 优化后的设计方案 修改前（左）和 修改后（右）的模拟 （灰色是凝固部分金属，红色是液态金属） 基于Magma软件的转向摇臂铸造工艺计算机模拟 #1 浇注系统模型 #2 浇注系统模型 #3 浇注系统模型 经过数值模拟显示，#1浇注系统有宏观缩孔出现，#2和#3 浇注系统纠正了宏观收缩，#3浇注系统进一步铸件端部质量，并且不需要横浇道。#2 浇注系统工艺出品率大约71%， #3浇注系统工艺出品率大约77%, 是比较经济的设计方法。 与液态成形相关的新工艺、新技术简介  快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）：利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。它能根据产品的三维模样数据，不借助其它工具设备，迅速而精确地制造出该产品，集中体现在计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、刨、磨等多种机加工设备和各种工装、模具，成本高又费时间。一个比较复杂的零件，其加工周期甚至以月计，很难适应低成本、高效率生产的要求。快速成形技术是现代制造技术的一次重大变革。被认为是近年来制造技术领域的一次重大突破，其对制造业的影响可与数控技术的出现相媲美。 快速成形技术系统的工作流程如图 1-61所示。 CAD模型 Z向离散化Slicing 代码转换 单元制造与结合 层层堆积 后处理 快速成形技术的基本工艺过程为： （1）由CAD软件设计出所需零件的计算机三维曲面或实体模型； （2）将三维模型沿一定方向（通常为Z向）离散成一系列有序的二维层片（习惯称为分层Slicing）； （3）根据每层轮廓信息，进行工艺规划，选择加工参数，自动生成数控代码； （4）成形机制造一系列层片并自动将它们联接起来，得到三维物理实体。 逆向工程（Reverse Engineering) 在传统的产品设计制造过程中，新产品设计起源于由功能需求产生概念设计，再进行详细设计，最终产生完整CAD模型，继而进行分析、制造。 逆向工程是通过对存在的实物模型或零件进行测量，然后根据测量数据重构设计概念的过程。 逆向工程技