我国砂型铸造工艺与造型材料技术发展回顾

本文对《铸造》杂志创刊以来50年中所刊登的有关砂型铸造工艺和造型材料技术方面的主要文章进行了回顾，分析了粘土砂、水玻璃砂、自硬树脂砂、涂料、砂型铸造工艺、浇注系统设计、金属液过滤技术、铸造工艺CAD／CAE以及铸件缺陷与防止等各种技术在我国的发展过程。文章还对今后我国砂型铸造工艺和造型材料技术的发展进行了展望。     

基于CAD/CAE技术的壳体联轴器铸件工艺研发

采用砂型铸造工艺生产壳体联轴器铸件,该铸件在浇注过程中易产生缩孔、缩松等缺陷,对铸造工艺有较高要求。在铸造工艺研发时运用铸造CAD/CAE技术,大大缩短研发周期,节省了产品试制成本。     

铝合金薄壁壳体低压铸造工艺研究

主体壁厚为3mm的铝合金壳体铸件,成形比较困难。因此,设计两种方案,利用3D打印砂型进行低压铸造浇注验证。结果表明,选择合适的浇注位置并设计合理的浇注系统,有利于薄壁铸件的成形,并利用CAE软件模拟优选出合理的铸造工艺方案。     

柴油机气缸体的消失模铸造工艺

介绍了用消失模铸造工艺生产直列四缸柴油发动机气缸体的工艺过程.包括泡沫模样的制作、模具的设计、泡沫模样的组装、型砂的选择及造型、浇注系统的设计等几个方面.与传统的普通砂型铸造相比,其铸件单体重量减轻约10％,铸件重量精度达到MT7级,铸件尺寸精度达到CT8级.     

基于 Magma 差速器壳体铸造工艺解析与应用

针对一种轿车差速器壳体零件,应用 Magma 软件对其砂型铸造方式下的垂直造型浇注工艺和水平造型浇注工艺分别进行了设计模拟运算,并对两种方案的优劣进行对比解析,从而确定在现有条件下的最优铸造工艺,并投入模具开发和生产应用,生产出内部质量合格的铸件。     

基于Magma差速器壳体铸造工艺解析与应用

针对一种轿车差速器壳体零件,应用Magma软件对其砂型铸造方式下的垂直造型浇注工艺和水平造型浇注工艺分别进行了设计模拟运算,并对两种方案的优劣进行对比解析,从而确定在现有条件下的最优铸造工艺,并投入模具开发和生产应用,生产出内部质量合格的铸件。     

平衡轴壳体的消失模铸造工艺研究

针对平衡轴壳体采用普通砂型铸造时,型芯复杂、型腔成形难度大的问题,介绍了平衡轴壳体消失模铸造研制经验,提出了消失模铸造平衡轴壳体的造型工艺、铸造工艺和浇注工艺等主要工艺参数。通过对消失模铸造工艺参数的设计和优化,生产的平衡轴壳体铸件,表面光洁度好、尺寸精度高、废品率较砂型铸造明显降低,经综合性能检验,铸件质量满足用户要求。     

大型数控镗铣床滑枕铸件温度场和热应力数值模拟研究

滑枕是机床的重要部件,铸造品质要求较高。为了研究大型数控镗铣床滑枕铸件在原铸造工艺系统下的铸造过程,应用Pro/E5.0三维造型软件建立了铸件、浇注系统和砂型的三维模型并进行了装配,基于有限元数值模拟计算的方法,就该铸造工艺系统应用铸造过程分析的专业软件Pro CAST计算得出温度场和应力场,为进一步改善滑枕铸件的铸造工艺提供依据。     

铸造工艺模拟CASTsoft CAD/CAE技术铸造工艺设计及优化中应用

利用铸造工艺设计及工艺模拟CAStsoft CAD/CAE技术对铸件毛坯模数、工艺热节计算、浇冒系统计算、浇注过程计算、凝固过程计算,对铸件毛坯进行工艺设计和铸造缺陷分析,依据分析结果对工艺进行改进,最后设计出合理的铸造工艺.通过砂型重力铸造8.05 t铸钢件,1型4件的小型铸铁件等2个实例验证了工艺模拟的可靠性,表明采用铸造模拟技术,能取得事半功倍的效果.     

华中科技大学材料学院——华铸CAE／InteCAST-铸造工艺分析软件集成系统

华铸CAE/InteCAST-中国铸造领域著名的模拟分析系统，是华中科技大学经20年的研究与开发，并在长期的生产实践检验中不断改进、完善起来的一项软件系列产品。华铸CAE/InteCAST铸造工艺分析软件集成系统是分析和优化铸件铸造工艺的重要工具，它以铸件充型过程、凝固过程数值模拟技术为核心对铸件进行铸造工艺分析。可以完成多种合金材质（包括铸钢、球铁、灰铁、铸造铝合金、铸造铜合金等）、多种铸造方法（砂型铸造、金属型铸造、压铸、低压铸造等）下铸件的凝固分析、流动分析以及流动和传热耦合计算分析。     

试论砂型铸造模具对铸件精确度的影响

介绍了铸造模具影响铸件精度的因素 ,并提出了提高铸件精度的方法     

快速成形技术在铸造模具制造中的应用

介绍了各种快速成形技术的工艺原理,详细分析了快速成形技术在铸造模(如木模、蜡模、消失模、覆膜砂型(芯)、陶瓷型壳、铸造金属模等)制造过程中的具体应用,讨论了快速成形技术的发展方向。     

超大型原油船挂舵臂的铸造工艺研究

挂舵臂铸件毛坯重130t,采用地坑组芯造型,砂芯面砂采用铬矿砂,合理设置浇注系统、冷铁、冒口等,并经过计算机模拟工艺优化。应用优化的工艺进行了实际生产,结果表明,工艺措施正确、合理,生产出的铸件组织致密,性能优良,符合国际标准的要求。     

镁合金真空低压消失模铸造的技术特征与实践

介绍了镁合金在真空低压消失模铸造下的技术特征。研究表明：真空低压消失模铸造的流动性受充型气体的流量与压力、浇注温度、涂层厚度、泡沫密度、真空度等多方面的因素影响；在低充型速度和低真空度的条件下，液态镁合金在真空低压消失模铸造过程中的充型形貌均呈现以内浇道为中心的拱形层状推进流动，如充型速度加快金属液流动前沿拱形形貌更加突出。而真空度增加会出现明显的“附壁效应”；与重力消失模铸造比较，真空低压消失模铸造镁合金铸件凝固更呈现“同时凝固”特征；由于快速充型、压力下凝固，镁合金真空低压消失模铸造零件的铸态抗拉强度（σh=180．8MPa）、屈服强度（σ0.2=113．2MPa）、伸长率（δ=4．4％），高于重力消失模铸造、树脂砂空型铸造的铸态性能，达到了金属型铸造的铸态性能，经热处理达到了压铸镁合金的性能范围。浇注实践表明，真空低压消失模铸造对液态镁合金，具有良好的抗氧化保护能力、优良的浇注充型性能和力学性能，可铸造出高精度的、薄壁复杂的镁合金消失模铸件，是一种极有潜力和优势的镁（铝）合金精密铸造技术。     

日本最近开发的铸铁半固态铸造工艺

介绍了铸铁的消失模转移控制半固态铸造工艺。其技术要点有二：一是发泡模采用聚苯乙稀和聚甲基丙烯酸甲脂共聚的可发性珠粒制造；二是不在浇注前将金属液体制成半固态浆料，而是以略高于液相线温度的低温浇注，控制其在浇注过程中浇注系统内析出少量固相。采用这一工艺，大多数铸件可不设置冒口，砂处理作业很少且几乎不产生废砂，铸件的尺寸精度也显著改善。     

水玻璃自硬砂铸造工艺研究与应用

铸钢轧辊生产造型用砂一直是粘土石英砂,手工舂箱,工人的劳动强度大,生产效率低,造型环境差,可控性差,且因形状复杂,件大,无法进行机械化生产。本文对水玻璃自硬砂工艺进行了研究。结果表明,采用脂硬化水玻璃砂生产铸钢轧辊,可以满足机械化生产工艺要求,减轻劳动强度,提高生产效率,减少水玻璃加入量,还可扩大开箱温度范围,降低铸造裂纹发生的几率,具有诸多优点。     

镁橄揽石砂（粉）取代石英砂（粉）制造熔模铸造型壳的工艺研究

进行了镁橄榄石砂（粉）制造熔模铸造型壳的工艺研究，与石英砂（粉）型壳比较的结果表明，镁橄榄石砂（粉）型壳有较高的常温和高温强度，较低的残留强度、热膨胀率和热变形率，得到的铸件质量也较好。     

湿型砂造型和制芯过程数值模拟研究进展

造型是湿砂型铸造生产过程的核心环节,它的目标在于将松散的型砂紧实成为高紧实度的砂型.紧实度均匀、能抵抗金属液体冲击的合格砂型是保证铸件质量的关键因素之一.铸造技术的发展使得砂芯在铸造生产中的作用越来越大,被称为"精确砂型铸造"的组芯造型对砂芯的尺寸精度要求非常高.湿型砂造型和制芯过程的数值模拟可以预测砂型和砂芯质量,优化造型工艺,从而为生产高质量铸件提供重要保证.对湿型砂造型和制芯过程数值模拟的现状进行了分析,并提出了未来的发展方向.     

大型铝合金铸件涂料的研究

通过对涂料基本成分的探讨,自行研制了大型铝合金铸件Ｌ２１１型涂料。该涂料具有良好的工艺性能,能有效地防止铸件表面粘砂、夹砂等缺陷,铸件表面粗糙度达到Ｒａ４５～１２５。