基于ProCAST及3D打印技术的闭式叶轮快速铸造技术研究*
2015-01-21姜耀林何朝辉邵中魁
机电工程 2015年9期
姜耀林,何朝辉,邵中魁
(浙江省机电设计研究院有限公司,浙江杭州311305)
0 引言
离心泵是一种通用流体机械,被广泛地应用于石油、化工、造纸、钢铁、电力等国民经济的各行各业,被誉为是工业的心脏,其叶轮是离心泵的主要核心部件[1-2]。闭式离心泵叶轮在前盖板与后盖板之间具有复杂内部空腔结构,难以采用传统机加工的方式进行加工制造。目前国内采用熔模精密铸造作为闭式离心泵叶轮的主要制造方法。熔模精密铸造生产的第一个工序就是制造离心泵叶轮蜡模作为熔模,一般采用金属模具作为压型来制造蜡模。但是,由于金属模具的生产工艺复杂、开发周期长、制造成本高、制造精度不易控制,难以实现闭式离心泵叶轮铸件的快速制造,直接影响产品开发效率,因而无法适应快速多变的市场需求[3]。
3D 打印技术是以数学模型为基础,将材料逐层堆积制造出实体物品的新兴制造技术,它无需模具,仅利用三维数学模型在一台设备上即可快速制造出任意复杂形状的零件,可有效缩短加工周期,节省开发成本[4]。其中,光固化3D 打印技术是目前加工精度最高的一种3D 打印技术,它以液态光敏树脂为原料,通过紫外激光束对光敏树脂进行逐层扫描,使其产生光固化反应,从而形成零件实体[5]。
ProCAST 是由美国ESI 集团开发的一款集成化程度很高的铸造模拟软件,能够对铸件在形成过程中的流场、温度场和应力场进行仿真分析并准确预测缩孔、缩松等铸造缺陷,帮助铸造工程师优化铸造设备参数和工艺方案[6-7]。……
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