光固化3D打印復(fù)雜零件快速鑄造技術(shù)

目錄


第1章緒論(1)

1.1概述(1)

1.2快速成形技術(shù)與應(yīng)用現(xiàn)狀(3)

1.2.1快速成形原理(3)

1.2.2典型工藝(5)

1.2.3產(chǎn)業(yè)痛點(diǎn)與技術(shù)應(yīng)用(7)

1.2.4非金屬材料制模工藝(9)

1.3復(fù)雜零件制造技術(shù)現(xiàn)狀(10)

1.3.1復(fù)雜零件制造的基本方法(10)

1.3.2鑄造技術(shù)的進(jìn)展(11)

1.3.3凝固仿真原理與應(yīng)用進(jìn)展(15)

1.4科研問題與研究內(nèi)容(16)

1.4.1科研問題識(shí)別(16)

1.4.2研究內(nèi)容(19)

1.4.3書中敘述約定(22)

小結(jié)(22)

參考文獻(xiàn)(23)

第2章快速鑄造技術(shù)基礎(chǔ)(27)

2.1快速鑄造的基本問題(27)

2.1.1復(fù)雜鑄型制造面臨的問題(27)

2.1.2鑄型材料轉(zhuǎn)換問題(28)

2.1.3復(fù)雜零件快速鑄造品質(zhì)分析與控制(30)

2.1.4技術(shù)有效性評(píng)價(jià)(32)

2.2光固化技術(shù)原理(33)

2.2.1光固化成形機(jī)理與增材方式(33)

2.2.2面曝光固化成形技術(shù)研究現(xiàn)狀(36)

2.2.3光固化成形技術(shù)的發(fā)展(42)

2.3快速鑄造精度分析(43)

2.3.1影響原型精度的因素(43)

2.3.2影響鑄型精度的因素(45)

2.3.3影響復(fù)雜鑄件精度的因素(45)

2.4細(xì)化變質(zhì)技術(shù)(46)

2.4.1細(xì)化變質(zhì)原理(46)

2.4.2變質(zhì)對(duì)組織的影響(47)

2.4.3變質(zhì)對(duì)韌度、高溫耐磨性的影響(49)

2.5空心葉片定向凝固技術(shù)基礎(chǔ)(50)

2.5.1真空電磁懸浮熔煉原理(50)

2.5.2磁懸浮熔煉技術(shù)應(yīng)用(54)

2.5.3選晶器的設(shè)計(jì)與制造(56)

2.6光固化鑄造常用材料(58)

2.6.1光固化樹脂(58)

2.6.2快速砂鑄造型材料(63)

2.6.3快速熔模精密鑄型材料(69)

2.6.4快速陶瓷型鑄型材料(76)

2.6.5快速石膏型鑄型材料(79)

2.6.6特種鑄型材料(82)

小結(jié)(85)

參考文獻(xiàn)(86)


光固化3D打印復(fù)雜零件快速鑄造技術(shù)

目錄
第3章常用鑄造合金性能控制基礎(chǔ)(92)

3.1鋁合金的組織和性能控制(92)

3.1.1合金化與性能(92)

3.1.2熔煉工藝與性能(96)

3.1.3熱處理與組織性能(98)

3.2不銹鋼的組織和性能控制(100)

3.2.1合金化與性能(100)

3.2.2冶煉技術(shù)與性能控制(103)

3.2.3熱處理與組織性能(110)

3.3鑄造高溫合金的組織和性能控制(112)

3.3.1合金化與性能(112)

3.3.2熔煉工藝、設(shè)備與性能(114)

3.3.3熱處理與組織性能(116)

3.3.4高溫合金的熱處理設(shè)備(118)

3.4鈦合金的組織和性能控制(118)

3.4.1鑄造鈦合金的合金化和性能(118)

3.4.2熔煉工藝與性能(121)

3.4.3熱處理與組織性能(124)

小結(jié)(131)

參考文獻(xiàn)(132)

第4章復(fù)雜零件快速鑄造精度控制系統(tǒng)(136)

4.1研究對(duì)象與復(fù)型解析(136)

4.1.1研究對(duì)象與總體研究方案(136)

4.1.2復(fù)雜零件復(fù)型路徑解析(140)

4.1.3材料收縮與密度分析(142)

4.2實(shí)物復(fù)型數(shù)模的建立(146)

4.2.1實(shí)物復(fù)型鏈的描述方法(146)

4.2.2實(shí)物復(fù)型表面耦合因素分析(151)

4.2.3復(fù)型鏈傳遞分析(156)

4.3快速鑄造工藝精度控制策略(158)

4.3.1精度前饋控制系統(tǒng)(158)

4.3.2精度控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)(160)

4.3.3快速鑄造工藝評(píng)價(jià)與穩(wěn)定性(161)

4.4復(fù)型精度控制試驗(yàn)系統(tǒng)驗(yàn)證(161)

4.4.1復(fù)型精度控制試驗(yàn)系統(tǒng)(161)

4.4.2空心手柄一體化快速石膏型驗(yàn)證(163)

小結(jié)(167)

參考文獻(xiàn)(167)

第5章脈沖激光SL精度的形成機(jī)理與工藝(169)

5.1脈沖激光與樹脂吸收機(jī)理研究(169)

5.1.1光吸收導(dǎo)論(169)

5.1.2激光脈沖與樹脂作用形態(tài)(171)

5.1.3激光吸收與發(fā)射機(jī)理(173)

5.2微時(shí)間尺度的光斑物理化學(xué)機(jī)理分析(175)

5.2.1光物理化學(xué)機(jī)理(175)

5.2.2脈沖光斑作用區(qū)的收縮軸線(178)

5.2.3累加過程的光散射(181)

5.3脈沖微固化體液面精度與掃描研究(183)

5.3.1光斑連續(xù)掃描條件(183)

5.3.2微固化體空間形狀與光斑直徑(184)

5.3.3液面輪廓精度與掃描參數(shù)(185)

5.3.4fθ透鏡掃描矢量場(chǎng)與收縮軸線變動(dòng)(187)

5.4復(fù)雜原型制作工藝與后處理研究(190)

5.4.1快速鑄造工藝原型制作研究路線(190)

5.4.2大型復(fù)雜SL原型工藝故障及對(duì)策(190)

5.4.3后處理與涂敷試驗(yàn)研究(194)

小結(jié)(196)

參考文獻(xiàn)(197)

第6章基于SL原型的鑄型快速制造關(guān)鍵技術(shù)(199)

6.1SL模型的機(jī)械與熱特性分析(199)

6.1.1高分子材料導(dǎo)論(199)

6.1.2SL模型溫度譜研究(201)

6.1.3SL模型性能的演化(202)

6.2三維數(shù)模結(jié)構(gòu)單元優(yōu)化設(shè)計(jì)(205)

6.2.1支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析(205)

6.2.2復(fù)雜零件鏤空與支撐設(shè)計(jì)優(yōu)化(206)

6.2.3純電動(dòng)轎車變速器數(shù)模優(yōu)化實(shí)例(210)

6.3SL模樣制殼熱特性試驗(yàn)研究(211)

6.3.1不同環(huán)境熱裂解速度和殘重試驗(yàn)(211)

6.3.2熱脹試驗(yàn)(213)

6.3.3焙燒數(shù)值仿真與試驗(yàn)驗(yàn)證(216)

6.4快速鑄造工藝路線與評(píng)價(jià)(220)

6.4.1快速鑄造工藝路線(220)

6.4.2快速鑄件缺陷控制與評(píng)價(jià)內(nèi)容(222)

小結(jié)(223)

參考文獻(xiàn)(224)

第7章復(fù)雜SL模樣快速熔模精密鑄造工藝(226)

7.1SL模樣與型殼作用機(jī)理研究(226)

7.1.1快速熔模工藝適配性問題(226)

7.1.2SL模樣與型殼作用機(jī)理(227)

7.1.3SL模樣汽化影響分析(228)

7.2制備SL模樣型殼工藝分析(229)

7.2.1型殼不破裂條件(229)

7.2.2復(fù)雜型殼煅燒試驗(yàn)與破裂點(diǎn)(231)

7.2.3減少型殼破裂的工藝措施(231)

7.3復(fù)雜SL模樣快速熔模鑄造工藝評(píng)價(jià)(232)

7.3.1渦輪導(dǎo)向器快速熔模鑄造工藝與缺陷(232)

7.3.2黑匣子裝配殼體快速熔模鑄造工藝與缺陷評(píng)價(jià)(234)

7.3.3黑匣子鑄件裝配精度評(píng)價(jià)(238)

7.4快速陶瓷型定向凝固的科研問題(239)

7.4.1單晶空心葉片精鑄難點(diǎn)與對(duì)策分析(239)

7.4.2快速陶瓷精鑄流程(241)

7.4.3鑄型內(nèi)腔殘留物清除方法研究(242)

小結(jié)(243)

參考文獻(xiàn)(243)

第8章復(fù)雜結(jié)構(gòu)殼體SL模具快速砂型鑄造工藝(245)

8.1SL模具快速砂型鑄造工藝適配性(245)

8.1.1基本問題與SL模具造型因素(245)

8.1.2黏土砂型脫模力影響因素(246)

8.1.3樹脂砂造型因素分析(248)

8.2SL模具不同砂鑄造型工藝參數(shù)試驗(yàn)(250)

8.2.1SL模具試樣設(shè)計(jì)(250)

8.2.2砂型脫模試驗(yàn)設(shè)備與方案(251)

8.2.3試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析(252)

8.3簡單結(jié)構(gòu)殼體不同快速鑄造工藝驗(yàn)證試驗(yàn)(255)

8.3.1純電動(dòng)轎車變速器殼體快速鑄造工藝設(shè)計(jì)(255)

8.3.2鑄件生產(chǎn)工藝與精度控制(259)

8.4復(fù)雜結(jié)構(gòu)殼體不同砂型鑄造工藝試驗(yàn)(262)

8.4.1SL模具設(shè)計(jì)與不同快速砂型鑄造工藝測(cè)試(262)

8.4.2澆鑄系統(tǒng)仿真與小批次工藝方案研究(268)

8.4.3精度測(cè)試與加工裝車評(píng)價(jià)(272)

8.5復(fù)雜結(jié)構(gòu)樹脂砂鑄件整體精度前饋評(píng)價(jià)(277)

8.5.1自由曲面測(cè)量與誤差評(píng)價(jià)方法(277)

8.5.2整體點(diǎn)云測(cè)量設(shè)備與數(shù)據(jù)處理流程(279)

8.5.3鑄件整體偏差分析與精度評(píng)價(jià)(282)

小結(jié)(288)

參考文獻(xiàn)(289)

第9章快速鑄造應(yīng)用案例(291)

9.1航空活塞發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋快速鑄造工藝(291)

9.1.1零件及其服役分析(291)

9.1.2鑄造方法選擇(292)

9.1.3造型材料、原型與鑄型制備(292)

9.1.4低壓澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)(294)

9.1.5模具設(shè)計(jì)(295)

9.1.6鑄造工藝仿真優(yōu)化(296)

9.1.7澆鑄驗(yàn)證(297)

9.2不銹鋼快速接頭的快速鑄造工藝(298)

9.2.1快速鑄造工藝分析(298)

9.2.2鑄件缺陷及其性能控制(304)

9.3高溫渦輪殼體(305)

9.3.1鑄件材料選擇(305)

9.3.2快速鑄造工藝設(shè)計(jì)(306)

9.3.3鑄型制備(306)

9.3.4不同澆鑄系統(tǒng)設(shè)計(jì)(307)

9.3.5鑄造工藝優(yōu)化(308)

9.3.6澆鑄工藝驗(yàn)證(312)

9.4鈦合金機(jī)匣(313)

9.4.1快速鑄造工藝(313)

9.4.2復(fù)合型殼制備(314)

9.4.3離心澆鑄與后處理(316)

小結(jié)(317)

參考文獻(xiàn)(318)



附錄1多動(dòng)力（柴油、汽油、液化氣）通用變速器殼體工程圖(319)

附錄2多動(dòng)力（柴油、汽油、液化氣）通用離合器殼體工程圖(322)

附錄3空心手柄一體化鑄件用戶證明(325)

附錄4純電動(dòng)轎車變速器與離合器鑄件用戶證明(326)

附錄5通用變速器與離合器殼體鑄件用戶證明(327)

附錄6變速驅(qū)動(dòng)橋殼體鑄件用戶證明(328)