Resum:Aquest estudi va desenvolupar un procés de modelat ràpid per a caixes de nucli de resina epoxi mitjançant marcs d'acer com a estructura de càrrega. El modelat global s’aconsegueix optimitzant els paràmetres de fosa de resina i el procés de curació. Els resultats experimentals mostren que la caixa del nucli de resina epoxi preparada presenta una excel·lent estabilitat mecànica (força de compressió superior o igual a 85 MPa), consistència dimensional (tolerància controlada dins de ± 0. En comparació amb els motlles metàl·lics tradicionals, aquesta tecnologia redueix el cicle de fabricació un 62% (amb una mitjana de 16 hores fins a completar) i redueix els costos de producció un 45%. També demostra una bona aplicabilitat en diverses condicions laborals (deformació<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.
Paraules clau:Línia de modelat DISA; motlle de polímer; Sistema de posicionament bàsic; prototipat ràpid; Optimització del procés de càsting
Posicionament de processos i reptes tècnics del marc del nucli inferior
Com a dispositiu de posicionament bàsic al cor de la producció moderna de colada, el marc del nucli inferior és responsable del posicionament i la transmissió precises del sistema de nucli de sorra (incloent ferro fred, pantalles de filtre, talladors aixecadors i altres eines).
1.1 En sistemes automatitzats, com ara les línies de modelat desacostal, la seva precisió de posicionament afecta directament:
La coaxialitat del sistema de tancament (menor o igual a 0. 1mm)
La tolerància dimensional de la colada (CT8 o superior)
La velocitat de defecte de la superfície (àrees clau menys o igual a 0. 5%).
1.2 Mecanatge tradicional CNC de marcs inferiors de nucli inferior de colada integral presenta colls d'ampolla importants:
Error acumulat de múltiples processos: l'error acumulat de la superfície de referència causat per processament separat del motlle exterior/caixa de cordó/caixa de la cantonada arriba a 0. 2-0. 5mm
Disseny de redundància rígida: Per assegurar la rigidesa de mecanitzat, l'estructura sòlida augmenta la massa no vàlida en més del 35%
Cost de modificació elevat: Quan el nou desenvolupament de productes implica la modificació de les eines, la reparació de motlles metàl·lics triga més de 72 hores
Avantatges innovadors del motlle de resina epoxi
El sistema epoxi modificat (Epo-Tech 8200HS) utilitzat en aquest estudi mostra les següents característiques innovadores:
|
Dimensió del rendiment |
Paràmetre tècnic |
Processar avantatge |
|
Propietats reològiques |
Índex thixotropic 1,8 (40 graus) |
Assegureu -vos la replicació completa de cavitats complexes |
|
Procés de curació |
Calefacció de gradient (60 graus /2h +100 grau /1.5h) |
La tensió tèrmica es redueix i la velocitat de contracció és inferior a 0. 08% |
|
Enforteix el sistema |
Nanòmetre Alumina/Fibra de carboni Millora sinèrgica |
La resistència al desgast s’incrementa un 300%i l’HV arriba als 210 |
|
Estabilitat dimensional |
Coeficient d’expansió tèrmica 1,6 × 10^-5/ grau |
-30-180 Deformació de treball de grau<0.02mm |
La pràctica d’enginyeria demostra que aquest sistema material és especialment adequat per a:
Verificació ràpida d’eines durant l’etapa de producció de prova (iteracions finalitzades en 24 hores)
Small batch flexible production (life>5000 cicles)
Formació de funcions de cavitat complexa (pot replicar RA 0.
Construcció del sistema de processos innovador
3.1 Optimització topològica estructural El marc és lleuger dissenyat per l'obstruccionista d'Altair i el pes de l'estructura es redueix un 41% mantenint la rigidesa dels punts de posicionament clau. L’estrès equivalent màxim es verifica mitjançant l’anàlisi d’elements finits, que és de 43MPA
3.2 Procés de colada de precisió desenvolupa un sistema de ferro fred conforme tridimensional, combinat amb el control dinàmic de la temperatura del motlle (precisió ± 1,5 graus), per assegurar-se que la resina s’omple a la finestra de viscositat de 5-10 pa · s. Utilitzeu el sistema de posicionament làser (LDS -300) per assegurar la precisió de la instal·lació del pin de localització incrustat (± 0. 01mm).
Verificació de l'aplicació
En un projecte de colada corporal de la vàlvula hidràulica de zoom-lion, es va obtenir una millora significativa comparant-se amb el procés tradicional:
|
Avaluació de l'indicador |
Grup de motlles metàl·lics |
Grup de resina epoxi |
Extensió de la millora |
|
Primera velocitat de passada |
63% |
92% |
+46% |
|
Cicle de producció d’assaigs |
22 dies |
Sis dies |
-73% |
|
Cost de modificació de les eines |
¥38,000 |
¥6,500 |
-83% |
|
Valor CPK de la mida de la colada |
1.12 |
1.87 |
+67% |