一、壳型铸造新型粘结剂的研究（论文文献综述）
樊自田,杨力,唐世艳[1]（2022）在《增材制造技术在铸造中的应用》文中研究指明增材制造技术在铸造中的应用是增材制造技术应用的主要领域之一。它可在无模具条件下直接制备铸造型（芯）、快速浇注复杂铸件。将增材制造与传统铸造技术相结合,打破了传统铸造工艺束缚,提高了铸造柔性,改善了铸造环境;可实现零件"自由铸造",极大减少加工工序,缩短制造周期。本文概述了增材制造技术的基本原理及其国内外发展概况,重点介绍了几种主要的适用于铸造领域的增材制造技术发展现状,包括喷射粘结成形、激光选区烧结成形、光固化成形、分层挤出成形等,最后展望了未来增材制造技术在铸造领域中的发展方向。
刘金城[2]（2021）在《福特和日产使用惠普3D打印解决生产可持续性问题》文中研究说明用过的3D打印粉末和零件正在变成福特重型F-250皮卡车的部件;这项技术也用于为日产老款车型制造替换零件。福特重型F-250皮卡的注射成形燃油管夹,采用使用过的3D打印粉末和零件制成。当你想象支持制造业先进自动化应用的关键计算技术时,惠普（Hewlett-Packard）往往不是你第一个想到的技术供应商。毕竟,该公司往往以其管理部门信息技术（front office IT technologies）更为知名。然而一段时间以来在许多先进制造业应用领域,惠普一直走在前列。例如,
熊杰,韩跃,姚武李,蔡颖,陈志坤[3]（2020）在《覆膜砂壳型铸造在铸钢领域的应用》文中研究说明覆膜砂壳型铸造工艺是近年来新型的铸造工艺,是一种降低成本、提高效率、安全环保的生产工艺,我司通过对覆膜砂性能的改进,应用于铸钢件的生产,达到传统蜡模生产铸钢件的要求,提高铸钢件生产效率,降低生产成本,改善铸钢生产环境,确定了覆膜砂壳型铸钢工艺的可行性和优越性。
毛健[4]（2020）在《面向模壳型芯一体化增材制造技术的铸型材料研究》文中指出精密铸造的铸型材料主要由粘结剂、耐火材料及某种附加物组成,不同粘结剂和耐火材料组成的铸型具有不同的强度性能。传统陶瓷铸型的制造方法是由蜡模开模到铸型焙烧,其工序多、耗时长,难以达到部分定制化和灵活性的铸件要求。挤出成型是一种基于水基陶瓷膏体挤出、分层沉积、立体成型的陶瓷增材制造技术。不需要单独的激光能源系统,该方法适用性广,设备制造成本低,具有很好的发展潜力和广阔的应用前景。对挤出成型来说,选择合适的材料体系、制备分散性好且成分均匀的膏体、具有良好的烧结性能是应用于精密铸造领域的关键问题。因此本文对铸型材料的选择、陶瓷浆料配方的设计、挤出试样的工艺参数、烧结参数和铸坯性能进行研究。从耐火材料、粘结剂种类及粉液比对铸型性能影响的分析可知,铝矾土铸型在烧结及冷却过程中无裂纹也无相变相,铸型强度好。对于相同耐火材料的硅溶胶铸型的强度大于硅酸乙酯水解液及水玻璃铸型的强度。对于相同工艺制作的Si30硅溶胶铸型其性能最好。材料体系选择铝矾土和硅溶胶的组合,其粉液比为2.4。从膏体的制备和挤出试样的工艺研究可知,固相体积分数、分散剂含量以及pH值会对浆料的性能产生影响,对于该体系浆料球磨的时间取8h为宜,固相体积分数应达到38%,分散剂添加量为0.4wt%,当加入3mL的10%HCl溶液时浆料的粘度最佳,其性能最稳定。此外,发现膏体每一步的挤出量和三个方向的挤出速度也会对挤出试样结构产生影响,当X、Y轴的速度为20mm/s,Z轴的速度为5mm/s,且每一步的挤出量为0.15mm时,试样才能达到挤出成型的要求。从试样在不同的烧结条件下的实验可知,当烧结温度为1000℃时,铸型抗弯强度为5.06MPa,三个方向收缩率为1.83%,1.85%,1.69%,孔隙率为43.6%,继续升高烧结温度,试样的抗弯强度基本不变,但是收缩率继续增大,孔隙率不断减小,所以烧结温度选择1000℃为宜。保持烧结温度不变,研究了不同保温时间下铸型的性能,在1000℃下保温4h时,铸型的性能最佳。此时铸型抗弯强度为5.56MPa,三个方向收缩率为2.16%,2.18%,2.05%,孔隙率为40.5%。
康继[5]（2019）在《DZ422B定向凝固涡轮叶片熔模铸造用型壳的制备与性能研究》文中认为我国航空发动机用DZ422B镍基高温合金定向凝固叶片虽已批量生产,但其实际熔模铸造生产过程还存在较多质量问题,已对该类叶片生产成本及产出效率等造成一定负面影响。作为其铸造工艺关键环节之一的型壳制备,直接决定着最终的产品质量,且由于国外相关技术封锁等诸多原因,我国型壳制备的工艺技术能力还存在诸多短板,较难完全满足DZ422B及更高等级涡轮叶片熔模铸造性能要求,也亟待提升其制备技术水平。本文密切联系DZ422B定向凝固涡轮叶片用刚玉-硅溶胶型壳制备的生产实际,从原材料选购、熔模制造、涂料配制、沾浆撒砂、高温脱蜡、预备焙烧等各生产工艺环节入手,着力于优化制备工艺路线,构建各工序规范化标准化生产及检验操作规程与管理流程,推广运用常见缺陷快速诊断与处置系统,推行全面质量管理模式等方式方法,持续改进,不断完善现有型壳制备技术,同时为后续更高技术等级型壳的研究提供一定的参考。原材料选购及验收方面,本文强化原材料采购与验收的标准化管理,推动原材料质量检测与控制的标准化以确保型壳制备性能的稳定可控,同时从电熔刚玉粒度分布,硅溶胶微观形貌等方面优选粒度分布较宽,微观球化率更佳的材料等以进一步提升型壳相关性能。型壳生产制备工艺方面,本文较为全面地梳理了实际生产工艺路线选择,并制定了熔模制造、涂料配制、沾浆撒砂、加速干燥、高温脱蜡、预制焙烧等工序模块的标准操作规程,促进了实际生产操作的规范化与流程化,进一步提升了生产效率与产品合格率。型壳质量检验检测与缺陷诊断方面,本文倡导全面质量管理模式,针对实际生产中各关键工序环节,配套与之相应的标准化检验操作规程,较好地保证了实际生产工作中的相关各项质量,同时全面总结并构建了常见产品缺陷的特征判定、原因推导及处理措施等诊断数据库,以期利用计算机及移动网络等技术,进一步提升诊断处理的精度与速度,持续提升产品质量与生产效率。DZ422B镍基高温合金与刚玉型壳界面反应与粘砂机制研究方面,本文借用座滴法模拟两者界面反应过程,通过液体形貌观测、润湿角度测控、界面区域微观形貌及元素分析及分布特性等研究,结合热力学基本原理,揭示了界面反应及粘砂现象产生的机理,并提出了优化高温合金配比、改进矿化剂成分、研发化学稳定性更强的粘结剂（如无硅粘结剂等）及面层涂层材料等改进措施。
张鹏[6]（2019）在《基于砂型3D打印技术的铸造工艺设计方法研究》文中提出随着市场的全球化竞争加剧以及我国淘汰和限制低端产品产能及落后工艺设备政策的陆续出台,传统铸造行业急需有效地实现高效、高质量、柔性化、绿色、健康可持续发展。低污染、低排放、低能耗、经济高效且具有高度工艺灵活性的3D打印技术为我国铸造行业加快转型升级,改变技术和装备落后状态的提供了一种技术途径。目前关于砂型3D打印技术的特点和基于砂型3D打印技术的铸造工艺设计方法的研究还处于初级阶段,阻碍了砂型3D打印技术优势的发挥和推广应用。本文通过分析砂型3D打印技术的特点和优势,总结了3D打印铸型工艺设计原则,主要包括浇冒口系统设计和铸型结构设计。对青铜鼎铸件进行了基于砂型3D打印的铸造工艺设计,然后对其进行铸造过程的模拟分析和工艺改进,获得了具有砂型3D打印特点的优化的铸造工艺设计方案。采用3D打印技术制造砂型时,由于不需要拔模,水平分型时直浇道的形状可以是曲线形,使金属液稳流;横浇道和内浇道不一定设置在分型面上,应根据充型和凝固顺序的需要在型腔适当位置设置横浇道和内浇道;冒口应尽量选择相同体积时散热最慢的球形冒口;可以实现型芯一体化设计和复杂砂芯的整体设计;铸型分型面不一定是平面,以实现倾斜放置的浇注位置;应根据铸型的力学性能和铸造工艺性能要求设计型壁的尺寸和结构,避免不必要的无功能结构以改善铸型的散热、透气等性能;铸型分块的大小和结构要便于型块的搬运与合型装配;铸型砂块在打印机砂床应尽量密集排布,砂块的排布应使砂床的高度最低,以提高打印效率;带斜面的铸型砂块应使斜面垂直放置在砂床中,带曲面的铸型砂块应使曲面水平放置,以避免台阶效应。本文基于砂型3D打印的铸造工艺设计原则对青铜圆鼎进行了铸造工艺设计。青铜鼎材质为C90300锡青铜合金,三足两耳造型,轮廓尺寸高为410mm,最大直径为309mm,重量33kg,最大壁厚34mm,最小壁厚5mm。采用SolidWorks软件对青铜鼎进行建模,ProCAST软件对充型和凝固过程进行了流场、温度场和固相率场等数值模拟分析与验证。优化的工艺方案为采用呋喃树脂粘结剂和70/140目硅砂;开放式阶梯浇注系统,工艺出品率75%,各浇道截面积比为?A直:?A横:?A内（28）1:.19:.27;铸型分为5块分别制造、涂料后组装;合金采用中频感应电炉熔炼,出炉温度1200℃,浇注温度1150℃,浇注时间12s。与传统青铜鼎的砂型铸造工艺相比,本设计不同于6铸型分别铸造后焊接,能实现铜鼎的整体一次成型;内浇道选择在更加合理位置而不受铸型分型面限制;分型面的选择更加自由;实现了型壁的功能化和便捷化设计;冒口的形状和位置不用考虑拔模的限制,选用了散热面积最小的球形冒口。
上官浩龙[7]（2018）在《基于3D打印的镂空砂型研究》文中进行了进一步梳理在铸造过程中,铸型是铸件成形的保障。传统铸型是密实结构,这导致了在铸件成形的过程中难以控制铸件冷却,同时铸件在凝固后的冷却效率很低,生产周期长。本文提出了镂空铸型,可以实现控制铸件冷却,可以大幅度地提高铸件冷却效率,控制铸件的应力与变形,细化组织,提高铸件性能,并且能够显着减少铸型材料用量,减少废料排放,符合智能化和绿色化的发展方向。本文针对镂空砂型开展了系统研究。提出了基于3D打印的镂空铸型。镂空铸型由壳型和外部的镂空结构组成。基于镂空砂型,建立了铸件冷却闭环控制系统,在铸造过程中实时监控镂空砂型与铸件的温度,通过反馈对镂空砂型实施控制冷却,进而实现铸件的可控冷却。提出了镂空砂型的设计方法。基于铸件的STL文件和有限差分网格模型,开发了镂空铸型的生成算法,自动生成随铸件各处厚度变化的变截面厚度壳型的镂空铸型模型,可直接用于3D打印。通过耦合ProCast与Ansys软件实现了采用镂空砂型的铸造过程热力耦合模拟仿真。针对应力框试件进行了数值模拟研究,得到了镂空砂型、铸件在铸造过程中的温度、应力和变形规律,发现镂空砂型强制冷却后冷却效率显着提高,能够降低铸件应力与变形程度;并对镂空砂型的结构进行了优化分析。针对应力框与楔形板试件,进行浇注实验,系统研究了采用镂空砂型情况下,自然冷却、整体强制冷却与局部控制冷却对A356铝合金试件的影响规律。实现了铸件铸造过程的可控冷却,获得了完好铸件。与传统密实砂型对比,镂空砂型在自然冷却下冷却效率提高20%以上,整体强制冷却下冷却效率进一步提高了32%,在控制冷却下变形量减小了43%,铸件抗拉强度提高了17%,屈服强度提高了11%,延伸率提高了67%,节省了型砂用量60%以上。将镂空砂型应用到了轮毂铝合金铸件上,节省了型砂用量,实现了轮毂镂空砂型的控制冷却,获得完好铸件;对比分析了控制冷却手段对轮毂铸件在冷却效率、应力变形、微观组织、机械性能等方面的影响规律;在控制冷却下,轮毂铝合金铸件的冷却效率提高了62%,铸件表面应力状态转变为压应力,同时提高了轮毂铝合金铸件的抗拉强度、屈服强度与硬度。
陈旭[8]（2016）在《机械振动对消失模壳型铸造镁合金组织和性能影响的研究》文中研究说明当前,航空航天、汽车、电子和军工等行业对复杂镁合金精密铸件的需求越来越大、性能要求越来越高。消失模壳型铸造技术是将消失模铸造和熔模铸造相结合发展而来的一种适合生产复杂镁合金铸件的精密铸造方法。本研究结合消失模壳型铸造自身特点,借助散干砂的振动紧实台对镁合金的凝固过程实施处理,无需增加其他振动设备,达到改善镁合金组织和性能的目的,提供一种经济有效的工艺方法。本文主要研究机械振动下试样壁厚、浇注温度、振动频率和振幅等工艺参数对消失模壳型铸造镁合金充型能力、凝固组织和力学性能的影响规律,以期为镁合金消失模壳型铸造的实际应用提供理论基础和技术支持。未振动时,镁合金的充型能力较差,随着浇注温度的升高,充型能力逐渐增强,但改善效果有限。施加机械振动后,镁合金的充型能力得到明显改善,较低浇注温度下镁合金铸件就具有较好的充型能力。随着振动频率和振幅的增大,镁合金充型能力不断提高。在振动频率100Hz,振幅1.0mm的振动参数下所得铸件,相比未振动时,铸件的充型长度和面积分别提高了20.6%和23%。机械振动能明显细化镁合金的凝固组织,铸件组织中初生α-Mg相由未振动时粗大的枝晶状变为细小的等轴状均匀分布,β相由未振动的粗大网络状转变为细小短杆状弥散分布;同时机械振动也显着提高了镁合金的力学性能和密度。试样壁厚越厚,晶粒细化程度越高,力学性能改善效果更加显着。低温浇注可以获得晶粒尺寸细小的凝固组织,但浇注温度过低不利于机械振动发挥最佳的组织细化效果。随着振动频率和振幅的增大,镁合金凝固组织不断得到细化,镁合金力学性能不断提高,但频率超过100HZ,并没有产生积极的影响。当浇注温度为730℃,振动频率100Hz,振幅1.0mm,试样壁厚40mm时,获得的镁合金凝固组织较为理想,其初生α-Mg的晶粒尺寸和形状系数分别为160.4um和0.79,相比未振动晶粒尺寸减小了51.1%,形状系数提高了88.1%;镁合金的抗拉强度、屈服强度、布氏硬度相比未振动时分别提高了53.7%、33.7%、59.3%。
刘佳斌[9]（2016）在《真空负压壳型铸造用超薄型壳的研究》文中研究说明本文以α淀粉和磷酸二氢铝作为添加粘结剂,分别与硅溶胶和白乳胶、CMC等基础粘结剂结合添加到铝矾土熟料涂料中,制得真空负压壳型铸造型壳试样。研究了两种添加粘结剂的加入量对各自型壳试样的干强度、烧结强度的影响规律。通过SEM分析了试样添加前后以及加热前后的断面显微结构变化,并对粘结效果的变化进行讨论分析。通过XRD、TG-DSC手段分析了在上述不同温度加热的化学成分以及化学键的变化过程,并与显微结构的变化相结合分析磷酸二氢铝添加对强度增强规律。通过对α淀粉添加前后试样抗弯强度的变化分析可知:添加α淀粉能够加快硅溶胶型壳的平均干燥速度,改善硅溶胶型壳的干强度和烧结强度。其中,α淀粉加入量为2%时最为合适,干强度和高温烧结强度分别是未添加前的2倍、4.67倍。通过对磷酸二氢铝添加前后试样抗弯强度变化分析可知:当加入5%9%磷酸二氢铝后,试样的干强度和烧结强度都得到极大的提高,强度最大分别可以提高到添加前的4.1倍、1.8倍。同时,对加入磷酸二氢铝的试样在100℃500℃不同温度点进行加热发现,添加后的试样在300℃保温1h条件下加热后,试样具备最高的烧结强度。通过SEM分析可知,α淀粉添加后的试样断面形成一层胶膜,胶膜的形成促进了硅溶胶颗粒骨架的收缩并把耐火骨料及硅溶胶颗粒紧紧裹覆其中。磷酸二氢铝缩合成大分子也形成的胶膜包覆收缩,使得试样的断面结构呈致密、无微裂纹态,故添加这两种粘结剂后的试样最终具备很高的干强度。添加后试样的在1400℃高温烧结后的断面显示,颗粒间间隙小、成块好,气孔变小且减少。通过XRD、TG-DSC曲线分析可知,磷酸二氢铝添加后的试样内部成分的变化主要经历三个阶段:第一阶段,100℃140℃,试样的吸附水以及其他杂质的挥发;第二阶段,150℃180℃,随着温度的上升,TG曲线表明在此阶段失重量仍然较大,同时DSC曲线上出现明显的吸热峰,这是由于吸附水的挥发以及Al（H2PO4）3开始发生脱水缩合转变为Al H2P3O10?H2O所致;第三阶段,220℃300℃,这个温度范围内由于Al（H2PO4）3脱水缩合的继续进行,TG曲线继续出现失重量明显的阶梯,同时Al H2P3O10?H2O随着温度的升高,结合水不断地失去,并进一步转化为Al PO4和Al（PO3）3相,故DSC曲线再次出现一个明显的吸热峰。当温度升高至300℃500℃范围后,试样的质量稳定下来,不发生失重变化,且DSC曲线没有明显的放、吸热峰的出现,表明该温度阶段粘结剂已经以稳定的相存在于试样中。
刘佳斌,袁子洲,路世盛,周子刚,贾少伟[10]（2016）在《磷酸二氢铝对铝矾土熟料型壳增强的研究》文中研究表明针对真空负压壳型铸造超薄型壳在失模过程中受泡沫模膨胀力以及浇铸时金属液的作用力导致容易开裂的问题,引入了高温粘结剂磷酸二氢铝对型壳增强优化,并进行磷酸二氢铝增强铝矾土熟料型壳机制的研究。结果表明,当加入5%9%磷酸二氢铝改性后,试样的干强度和烧结强度都得到极大的提高,强度最大分别提高到改性前的4.1倍、1.8倍。同时,通过对加入磷酸二氢铝改性的试样在100500℃不同温度点进行加热发现,改性后的试样在300℃保温1 h条件下加热后,试样具备最高的烧结强度。
二、壳型铸造新型粘结剂的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、壳型铸造新型粘结剂的研究（论文提纲范文）
（1）增材制造技术在铸造中的应用（论文提纲范文）
| 1喷射粘结成形技术（3DP) |
| 1.1 喷射粘结成形砂型（芯） |
| 1.2 喷射粘结成形陶瓷型（芯） |
| 2激光选区烧结技术（SLS) |
| 2.1 激光选区烧结覆膜砂 |
| 2.2 激光选区烧结成形陶瓷型（芯） |
| 2.3 激光选区烧结成形熔模 |
| 3光固化成形技术（SL) |
| 3.1 光固化成形熔模与模型 |
| 3.2 光固化直接成形陶瓷型（芯） |
| 4分层挤出成形（LEF) |
| 5结束语与展望 |
（3）覆膜砂壳型铸造在铸钢领域的应用（论文提纲范文）
| 1覆膜砂壳型铸钢注意事项 |
| 2覆膜砂壳型铸钢案例 |
| 结论： |
（4）面向模壳型芯一体化增材制造技术的铸型材料研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 基于快速铸造的铸型材料国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于选择性激光烧结的快速铸造 |
| 1.2.2 基于光固化成型的快速铸造 |
| 1.2.3 基于熔融沉积法的快速铸造 |
| 1.2.4 直接铸型法 |
| 1.3 基于挤出成型的增材制造工艺简介 |
| 1.4 课题研究意义 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 实验研究方法 |
| 2.1 实验方法 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.1.3 技术路线 |
| 2.1.4 实验过程 |
| 2.1.5 实验数据处理 |
| 2.2 实验内容 |
| 第3章 耐火材料和粘结剂对铸型强度的影响 |
| 3.1 不同类型耐火材料对铸型性能的影响 |
| 3.2 不同类型粘结剂对铸型性能的影响 |
| 3.3 不同材料组合制备铸型的实验分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 膏体的制备和挤出工艺研究 |
| 4.1 球磨时间对浆料粘度的影响 |
| 4.2 固相体积分数对浆料粘度的影响 |
| 4.3 分散剂含量对浆料粘度的影响 |
| 4.4 pH值变化对浆料粘度的影响 |
| 4.5 不同粘度的铝矾土浆料的挤出实验 |
| 4.6 不同冷冻干燥时间对试样质量的影响 |
| 4.7 不同挤出参数对试样成型性的影响 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 陶瓷坯体的烧结工艺研究 |
| 5.1 不同烧结温度对铸型性能的影响 |
| 5.1.1 不同烧结温度对铸型三个方向收缩率的影响 |
| 5.1.2 不同烧结温度对铸型孔隙率的影响 |
| 5.1.3 不同烧结温度对铸型抗弯强度的影响 |
| 5.2 不同烧结时间对铸型性能的影响 |
| 5.2.1 不同烧结时间对铸型三个方向收缩率的影响 |
| 5.2.2 不同烧结时间对铸型孔隙率的影响 |
| 5.2.3 不同烧结时间对铸型抗弯强度的影响 |
| 5.3 烧结过程分析 |
| 5.4 陶瓷型壳铸造性能初探 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A (攻读硕士期间发表的学术论文) |
（5）DZ422B定向凝固涡轮叶片熔模铸造用型壳的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的及意义 |
| 1.2 定向凝固用陶瓷型壳研究现状 |
| 1.2.1 定向凝固涡轮叶片概述 |
| 1.2.2 定向凝固涡轮叶片熔模铸造用型壳性能要求 |
| 1.2.3 定向凝固叶片熔模铸造用型壳的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 实验材料、设备与方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.1.1 合金材料 |
| 2.1.2 模型材料 |
| 2.1.3 耐火材料 |
| 2.1.4 粘结剂材料 |
| 2.1.5 矿化剂材料 |
| 2.1.6 助剂材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.3 检测设备与方法 |
| 2.3.1 原材料检测设备与方法 |
| 2.3.2 涂料检测设备与方法 |
| 2.3.3 型壳检测设备与方法 |
| 2.3.4 界面反应与湿润性检测设备与方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 型壳制备工艺研究 |
| 3.1 熔模与浇注系统制备工艺研究 |
| 3.2 涂料制备工艺研究 |
| 3.2.1 涂料配方 |
| 3.2.2 涂料配制 |
| 3.3 沾壳工艺研究 |
| 3.3.1 组模清洗 |
| 3.3.2 上涂料 |
| 3.3.3 撒砂 |
| 3.3.4 干燥 |
| 3.4 脱蜡工艺研究 |
| 3.5 焙烧工艺研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 性能表征及质量诊断研究 |
| 4.1 原材料性能表征研究 |
| 4.1.1 耐火材料性能表征 |
| 4.1.2 硅溶胶的性能表征 |
| 4.2 涂料性能表征研究 |
| 4.3 型壳性能表征研究 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 显微组织分析 |
| 4.3.3 抗弯强度表征 |
| 4.3.4 楔形强度表征 |
| 4.3.5 挠度表征 |
| 4.3.6 透气性表征 |
| 4.4 质量诊断研究 |
| 4.4.1 质量诊断软件系统设计思路 |
| 4.4.2 熔模质量诊断研究 |
| 4.4.3 型壳质量诊断研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 型壳界面反应研究 |
| 5.1 DZ422B合金熔体与刚玉型壳润湿性及界面反应研究 |
| 5.2 DZ422B高温合金叶片表面粘砂缺陷形成机理研究 |
| 5.3 改善措施与展望 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（6）基于砂型3D打印技术的铸造工艺设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 砂型3D打印技术发展概述 |
| 1.2.1 传统砂型铸造技术概述 |
| 1.2.2 砂型3D打印技术概述 |
| 1.2.3 国内外发展现状 |
| 1.3 有限元技术在铸造工艺设计中的应用 |
| 1.4 研究目的和意义 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 研究意义 |
| 1.5 研究内容 |
| 第二章 设计方法 |
| 2.1 铸型工艺设计方法 |
| 2.1.1 浇注系统的类型与适用范围 |
| 2.1.2 浇口杯设计 |
| 2.1.3 直浇道和浇口窝设计 |
| 2.1.4 横浇道设计 |
| 2.1.5 内浇道设计 |
| 2.1.6 冒口设计 |
| 2.2 铸造过程数值模拟 |
| 2.2.1 充型过程数值模拟 |
| 2.2.2 凝固过程数值模拟 |
| 2.2.3 边界条件和初始条件 |
| 2.3 建模和模拟 |
| 2.3.1 建模软件的选用 |
| 2.3.2 模拟软件的选用 |
| 第三章 基于砂型3D打印的铸造工艺设计原则 |
| 3.1 浇注系统 |
| 3.1.1 直浇道 |
| 3.1.2 横浇道与内浇道 |
| 3.2 冒口 |
| 3.3 铸型 |
| 3.3.1 型芯一体化结构 |
| 3.3.2 复杂砂芯一体化结构 |
| 3.3.3 铸型壁厚 |
| 3.3.4 型壁结构 |
| 3.4 分型 |
| 3.5 铸型在打印机砂床中的位置 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 青铜鼎铸造工艺的设计和优化 |
| 4.1 铸件分析 |
| 4.1.1 青铜鼎的技术要求 |
| 4.1.2 青铜鼎的结构特点和工艺设计难点 |
| 4.1.3 青铜鼎的材质特点 |
| 4.2 造型材料的选择 |
| 4.2.1 造型材料的要求 |
| 4.2.2 造型材料的选用 |
| 4.3 青铜鼎造型工艺设计 |
| 4.3.1 浇注位置的选择 |
| 4.3.2 铸造工艺参数的确定 |
| 4.3.3 浇冒口系统设计 |
| 4.3.4 其余工艺参数 |
| 4.4 青铜鼎铸造过程数值模拟 |
| 4.4.1 模型导入与网格划分 |
| 4.4.2 参数设定 |
| 4.5 开放式中注系统模拟结果与分析 |
| 4.5.1 充型过程结果与分析 |
| 4.5.2 凝固过程模拟结果分析 |
| 4.6 开放式阶梯浇注系统模拟结果与分析 |
| 4.6.1 充型过程数值模拟 |
| 4.6.2 凝固过程数值模拟 |
| 4.7 浇冒口系统的改进与优化 |
| 4.7.1 充型与凝固过程模拟结果与分析 |
| 4.7.2 优化的铸造工艺方案 |
| 4.8 铸型结构设计 |
| 4.8.1 铸型的分块 |
| 4.8.2 砂块结构 |
| 4.8.3 砂块的装配 |
| 4.9 合金熔炼工艺 |
| 4.10 铸件后处理与外观质量检测 |
| 4.10.1 铸件后处理 |
| 4.10.2 铸件外观质量检测 |
| 4.11 铸造工艺卡 |
| 4.12 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）基于3D打印的镂空砂型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 铸造过程铸件的冷却控制 |
| 1.2.2 3D打印铸型与铸件 |
| 1.2.3 镂空结构设计与壳型研究 |
| 1.3 目前存在的主要问题 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.5 本文的研究方法 |
| 第2章 镂空砂型设计及铸件的控制冷却方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 镂空铸型结构 |
| 2.2.1 壳型结构 |
| 2.2.2 桁架结构 |
| 2.2.3 加强筋结构 |
| 2.2.4 冷却通道结构 |
| 2.3 镂空砂型设计 |
| 2.3.1 壳型设计 |
| 2.3.2 加强结构设计 |
| 2.3.3 冷却通道结构设计 |
| 2.4 基于镂空砂型的控制冷却 |
| 2.4.1 镂空砂型的控制冷却 |
| 2.4.2 铸件闭环控制冷却原理 |
| 2.5 基于镂空砂型智能控制系统 |
| 2.5.1 镂空砂型智能控制系统的设计 |
| 2.5.2 镂空砂型智能控制系统 |
| 2.6 镂空砂型的3D打印 |
| 2.6.1 一体化打印 |
| 2.6.2 残余散砂的清理 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 镂空铸型的生成算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 镂空铸型生成流程图 |
| 3.3 变截面厚度壳型结构生成算法 |
| 3.4 典型支撑结构的生成算法 |
| 3.4.1 桁架支撑结构生成算法 |
| 3.4.2 加强筋支撑结构生成算法 |
| 3.5 冷却通道结构生成算法 |
| 3.6 圆角处理算法 |
| 3.7 算例 |
| 3.8 小结 |
| 第4章 基于镂空砂型的铸造过程模拟仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于镂空砂型的铸造过程热应力数值模拟方法 |
| 4.3 基于镂空砂型的铸造过程模拟仿真 |
| 4.3.1 温度场 |
| 4.3.2 应力与变形 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于镂空砂型的铸造试件实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 3D打印砂型参数与性能测试 |
| 5.3 基于镂空砂型的应力框试件的控制冷却实验研究 |
| 5.3.1 应力框的镂空砂型设计 |
| 5.3.2 自然冷却 |
| 5.3.3 整体强制冷却 |
| 5.3.4 局部控制冷却 |
| 5.4 冷却通道对铸造试件冷却的影响研究 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 镂空砂型在轮毂中的应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 轮毂及其镂空砂型设计 |
| 6.3 铸件的控制冷却实验 |
| 6.3.1 自然冷却 |
| 6.3.2 强制冷却 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 对铸件冷却时间的影响 |
| 6.4.2 对铸件应力与变形的影响 |
| 6.4.3 对铸件组织与性能的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）机械振动对消失模壳型铸造镁合金组织和性能影响的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 镁的基本性质及特点 |
| 1.3 镁合金的分类和特点 |
| 1.4 消失模壳型铸造概述 |
| 1.4.1 消失模铸造概述 |
| 1.4.2 消失模壳型铸造特点 |
| 1.4.3 消失模壳型铸造发展现状 |
| 1.5 振动凝固概述 |
| 1.5.1 振动凝固的研究现状 |
| 1.5.2 机械振动对镁合金凝固组织和性能的影响 |
| 1.6 研究目的和内容 |
| 1.6.1 研究目的及意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第2章 实验材料和方法 |
| 2.1 泡沫模的制备 |
| 2.2 陶瓷型壳的制备 |
| 2.2.1 型壳的材料 |
| 2.2.2 制壳过程 |
| 2.3 实验方案 |
| 2.3.1 实验流程和工艺原理 |
| 2.3.2 金属熔炼及浇注过程 |
| 2.4 镁合金组织观察和性能的测定 |
| 第3章 机械振动对消失模壳型铸造镁合金充型能力的影响 |
| 3.1 未振动和机械振动下消失模壳型铸造镁合金充型能力对比 |
| 3.2 振动频率对消失模壳型铸造镁合金充型能力的影响 |
| 3.3 振幅对消失模壳型铸造镁合金充型能力的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 机械振动对消失模壳型铸造镁合金微观组织的影响 |
| 4.1 壁厚对消失模壳型铸造镁合金微观组织的影响 |
| 4.2 浇注温度对消失模壳型铸造镁合金微观组织的影响 |
| 4.3 振动频率对消失模壳型铸造镁合金微观组织的影响 |
| 4.4 振幅对消失模壳型铸造镁合金微观组织的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 机械振动对消失模壳型铸造镁合金力学性能的影响 |
| 5.1 壁厚对消失模壳型铸造镁合金力学性能的影响 |
| 5.2 浇注温度对消失模壳型铸造镁合金力学性能的影响 |
| 5.3 振动频率对消失模壳型铸造镁合金力学性能的影响 |
| 5.4 振幅对消失模壳型铸造镁合金力学性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 机械振动对消失模壳型铸造镁合金充型和组织性能影响机理 |
| 6.1 机械振动对镁合金充型能力影响的机理分析 |
| 6.2 机械振动对镁合金组织性能影响的机理分析 |
| 6.3 浇注温度对镁合金组织性能影响的机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论和主要发展方向 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要发展方向 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（9）真空负压壳型铸造用超薄型壳的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 真空负压壳型铸造型壳的性能 |
| 1.2.1 型壳的透气性 |
| 1.2.2 型壳的强度 |
| 1.2.3 型壳的脱落性 |
| 1.3 铸造用粘结剂简介 |
| 1.3.1 粘结剂的分类及特点 |
| 1.3.2 α淀粉添加粘结剂现状 |
| 1.3.3 磷酸二氢铝添加粘结剂现状 |
| 1.4 高强型壳研究现状 |
| 1.5 研究目的、意义和内容 |
| 1.5.1 研究目的和意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第2章 试样制备及表征 |
| 2.1 实验试样的制样过程 |
| 2.1.1 试样的原料及分组 |
| 2.1.2 试样制备 |
| 2.1.3 试样烧结 |
| 2.2 试样性能的测试及表征 |
| 2.2.1 涂料粘度的测试 |
| 2.2.2 涂料试样平均干燥速度测试 |
| 2.2.3 试样抗弯强度的测试 |
| 2.2.4 试样显气孔率的测试 |
| 2.2.5 X射线衍射测试分析（XRD） |
| 2.2.6 扫描电子显微镜分析（SEM） |
| 2.2.7 热重（TG）以及差热（DSC）分析 |
| 第3章 添加粘结剂对涂料性能及试样成型性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 添加α淀粉对涂料性能及成型性的影响 |
| 3.3.2 添加磷酸二氢铝对涂料性能及成型性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 α淀粉对型壳增强的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.3 实验结果与分析 |
| 4.3.1 α淀粉加入对试样干强度的影响 |
| 4.3.2 α淀粉加入对型壳烧结强度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磷酸二氢铝对型壳增强的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 实验结论与分析 |
| 5.3.1 磷酸二氢铝加入量对试样强度的影响规律 |
| 5.3.2 在 100℃~500℃范围内温度对试样烧结强度的影响规律 |
| 5.3.3 结合试样强度变化的断面SEM分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（10）磷酸二氢铝对铝矾土熟料型壳增强的研究（论文提纲范文）
| 1 试验材料及方法 |
| 2 试验结果与讨论 |
| 2.1 磷酸二氢铝加入量的控制 |
| 2.2 温度和加入量对试样强度的影响 |
| 2.3 不同温度下XRD分析 |
| 2.4 TG-DSC分析 |
| 2.5 改性及烧结前后SEM图片对照分析 |
| 3 结语 |
四、壳型铸造新型粘结剂的研究（论文参考文献）
- [1]增材制造技术在铸造中的应用[J]. 樊自田,杨力,唐世艳. 铸造, 2022
- [2]福特和日产使用惠普3D打印解决生产可持续性问题[J]. 刘金城. 铸造, 2021(09)
- [3]覆膜砂壳型铸造在铸钢领域的应用[A]. 熊杰,韩跃,姚武李,蔡颖,陈志坤. 2020重庆市铸造年会论文集, 2020
- [4]面向模壳型芯一体化增材制造技术的铸型材料研究[D]. 毛健. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]DZ422B定向凝固涡轮叶片熔模铸造用型壳的制备与性能研究[D]. 康继. 上海交通大学, 2019(01)
- [6]基于砂型3D打印技术的铸造工艺设计方法研究[D]. 张鹏. 东南大学, 2019(06)
- [7]基于3D打印的镂空砂型研究[D]. 上官浩龙. 清华大学, 2018(04)
- [8]机械振动对消失模壳型铸造镁合金组织和性能影响的研究[D]. 陈旭. 武汉工程大学, 2016(06)
- [9]真空负压壳型铸造用超薄型壳的研究[D]. 刘佳斌. 兰州理工大学, 2016(01)
- [10]磷酸二氢铝对铝矾土熟料型壳增强的研究[J]. 刘佳斌,袁子洲,路世盛,周子刚,贾少伟. 铸造, 2016(03)