郭莉军，单忠德，刘丽敏，姜二彪

机械科学研究总院先进成形技术与装备国家重点实验室，北京 100044

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基于去除加工原理的砂型无模铸造精密成形技术[1-5]，是一种直接铸型快速、绿色制造方法，通过现代数控加工技术和传统铸造技术之间的融合，快速制造出所需砂型[6-10]. 实现了铸件生产的数字化、精密化、柔性化、自动化、绿色化[11-15].

据统计, 由于型砂质量问题引起的铸件废品占所有废品总数的60%～70%[15-20]. 砂型表面质量是砂型质量的重要要素之一，其直接影响到铸件的表面质量，甚至影响铸件的性能及质量. 传统砂型的表面质量可以由砂型抗拉强度间接表征. 数字化柔性挤压成形的砂型表面受到切削刀具的刮削[21-26]，容易使的砂型表面产生细小裂纹，导致砂型表面出现松散、易脱落、表面质量降低；而且铣削后的砂型表面存在着大量硬而微小的砂屑，如果直接用点触法测量，触头接触砂型表面，相当于触头在砂轮上移动，极易损坏测量设备；这时砂型的表面质量不能由砂型抗拉强度来表征. 表面粗糙度也不能反映出砂型表面的松散程度及砂型的表面质量. 本文采用表面性能来表征数字化柔性挤压砂型的表面质量，旨在为高效率、高精度、低成本的数字化柔性挤压成形技术提供一些理论基础.

1 实验设计

1.1 表面质量的测定方法

传统的砂型表面质量表征是表面安定性[27].传统黏土砂表面安定性的试样无法从砂型中取得，而自制的表……