Резюме:Това проучване разработи бърз процес на формоване на основни кутии с епоксидна смола, използвайки стоманени рамки като структура, носеща натоварване. Цялостното формоване се постига чрез оптимизиране на параметрите за леене на смола и процеса на втвърдяване. Експерименталните резултати показват, че подготвената кутия с епоксидна смола показва отлична механична стабилност (якост на натиск по -голяма или равна на 85 MPa), консистенция на размерите (толеранс, контролиран в рамките на ± 0. 05 mm) и повърхностна характеристика (RA по -малко или равна на 3,2 µm). В сравнение с традиционните метални форми, тази технология намалява производствения цикъл с 62% (средно 16 часа за завършване) и намалява производствените разходи с 45%. Освен това демонстрира добра приложимост при различни условия на труд (деформация<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.
Ключови думи:Линия за формоване на DISA; полимерна плесен; Система за позициониране на основата; бързо прототипиране; Оптимизация на процеса на кастинг
Позициониране на процеса и технически предизвикателства на рамката на долната ядро
Като основно устройство за позициониране в основата на съвременното производство на кастинг, долната основна рамка е отговорна за прецизното позициониране и предаване на системата за пясъчно сърцевина (включително студено желязо, филтърни екрани, резачки за щрангове и други инструменти).
1.1 В автоматизирани системи като вертикални линии за формоване на DISA, точността на позиционирането му влияе пряко:
коаксиалността на системата за гмуркане (по -малка или равна на 0. 1 mm)
размерен толеранс на кастинга (CT8 или по -висок)
Скоростта на дефект на повърхността (ключови области, по -малки или равни на 0. 5%).
1.2 Традиционната обработка на ЦПУ на интегрална отливка алуминиева рамка с по -ниска сърцевина представя значителни затруднения:
Кумулативна грешка на множество процеси: Кумулативната грешка на референтната повърхност, причинена от отделна обработка на външна плесен/основна кутия/ъглова кутия, достига 0. 2-0. 5 mm
Дизайн на твърда излишък: За да се гарантира обработката на твърдостта, твърдата структура увеличава невалидната маса с повече от 35%
Висока цена на модификация: Когато разработването на новия продукт включва модификация на инструментариума, ремонтът на металните форми отнема повече от 72 часа
Пробивни предимства на епоксидна смола
Модифицираната епоксидна система (EPO-Tech 8200HS), използвана в това проучване, показва следните иновативни характеристики:
|
Измерение на производителността |
Технически параметър |
Предимство на процеса |
|
Реологични свойства |
Тиксотропният индекс 1.8 (40 градуса) |
Осигурете пълна репликация на сложни кухини |
|
Процес на втвърдяване |
Градиентно отопление (60 градуса /2H +100 градус /1.5h) |
Термичният стрес е намален и скоростта на свиване е по -малка от 0. 08% |
|
Укрепване на системата |
Нанометров алуминиев оксид/синергично подобрение на въглеродни влакна |
Устойчивостта на износване се увеличава с 300%, а HV достига 210 |
|
стабилност на размерите |
Коефициент на термично разширение 1.6 × 10^-5/ степен |
-30-180 Степен на работа деформация<0.02mm |
Инженерната практика показва, че тази материална система е особено подходяща за:
Бърза проверка на инструмента по време на изпитателния етап (итерации, завършени в рамките на 24 часа)
Small batch flexible production (life>5000 цикъла)
Сложна характеристика на кухината (може да се повтори Ra 0. 8 μm повърхност)
Изграждане на иновативна технологична система
3.1 Структурна топологична оптимизация Рамката е лека, проектирана от Altair storstructionist, а теглото на конструкцията се намалява с 41%, като същевременно поддържа сковаността на ключовите точки за позициониране. Максималното еквивалентно напрежение се проверява чрез анализ на крайни елементи, който е 43MPA
3.2 Прецизен процес на леене разработете триизмерна система за съответствие със студено желязо, комбинирана с динамично управление на температурата на плесен (прецизност ± 1,5 градуса), за да се гарантира, че смолата е запълнена във вискозитета на 5-10 pa · s. Използвайте лазерна система за позициониране (LDS -300), за да гарантирате точността на инсталирането на вградения локален щифт (± 0. 01mm).
Проверка на приложението
В проекта за леене на корпус на хидравлични клапани за увеличение на мащаба, се постига значително подобрение чрез сравняване с традиционния процес:
|
Индикатор за оценка |
Група за метална плесен |
Епоксидна смола група |
Степен на подобрение |
|
Първо парче процент на пропускане |
63% |
92% |
+46% |
|
Пробен производствен цикъл |
22 дни |
Шест дни |
-73% |
|
Разходи за модификация на инструментариума |
¥38,000 |
¥6,500 |
-83% |
|
Стойност на CPK на размера на леене |
1.12 |
1.87 |
+67% |
