陶瓷型芯注射成型过程的计算机模拟研究
2021-07-19伍林曾洪赵代银何建杨照宏巩秀芳杨功显叶丽林雨
东方汽轮机 2021年2期
伍林 , 曾洪 , 赵代银 , 何建 , 杨照宏 , 巩秀芳 , 杨功显 , 叶丽 , 林雨
(1.长寿命高温材料国家重点实验室 东方电气集团东方汽轮机有限公司, 四川德阳, 618000 2.北京联迅创成科技有限公司, 北京, 430081)
0 引言
陶瓷型芯是熔模精密铸造行业用来成型空心铸件内腔的转接件。 陶瓷型芯主要采用注射成型方法进行制备, 即将熔化态的陶瓷浆料在一定压力下注入陶瓷型芯模具中, 待浆料冷却固化后形成生坯。 注射成型后的陶瓷型芯生坯再经过焙烧、强化、 修整、 检测等工艺后即可使用。 目前, 对于陶瓷型芯的研究, 多集中于陶瓷粉料的粒度、成分、 质量配比, 以及陶瓷型芯的焙烧、 强化工艺等方面, 研究热点主要集中于如何提高烧成陶瓷型芯的高温强度, 减小高温形变[1-6], 提高陶瓷型芯工作温度[7-8]等方面, 对陶瓷型芯的注射成型方面的研究较少。 陶瓷型芯的质量和性能除了取决于陶瓷粉料的配方、 焙烧以及强化等工艺外,还取决于注射成型时制成的生坯质量。 因此, 对陶瓷型芯注射成型过程的研究很有必要。
注射成型过程的计算机模拟技术最早应用于注塑行业, 目前已经进入了实用阶段。 而对陶瓷材料的注射成型模拟研究也多集中于金属粉末注射成型领域。 本文主要基于目前世界上应用最广泛的Moldflow 软件, 模拟了某型号燃气轮机空心透平叶片用陶瓷型芯的注射成型过程, 并预测了成型过程中的缺陷, 对比了平均体积收缩率和尺寸检测结果, 分析了陶瓷型芯中的石英玻璃棒的应力情况。……
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