智能铸型研究

摘要

传统铸型一般为密实结构,难以控制铸件的冷却过程.这造成铸件厚薄冷却速度不同、温度分布不均匀,造成铸件残余应力大、变形大.本文提出基于3D打印成形的智能铸型一镂空灵巧铸型结构思想,采用壳型、空心夹层、桁架支撑等结构,彻底改变铸型的密实结构,实现铸型智能化.镂空结构实现随铸件局部几何特征的铸型设计,实现铸件的控制冷却,从而提高铸件凝同过程的冷却速度、凝固后的温度均匀性和冷却速率,最终提高铸件性能,并降低铸件的残余应力和变形.提出了镂空铸型的设计方法和多种镂空铸型结构,包括表面加强筋型、桁架支持结构和空心夹层结构等.该铸型设计应用于铝合金应力框铸造试件,实现了铸件冷却控制,大幅度减小了型砂用量.