Le conformal cooling mold na gaosia e 3D tekinolosi lolomi, ma le substrate o lomitusi 3D sa su'esu'eina. O le malosi faʻamalosi ma le malosi faʻapipiʻi o le 3D lolomi mea faʻapipiʻi ma le 30% (vaega vaega) tungsten carbide (WC) faʻaopoopo na oʻo atu i le 1757MPa ma le 1677MPa taʻitasi, e tusa ma le 20% maualuga atu nai lo le faʻapipiʻiina o le faʻaogaina o le matrix uamea. I le vaai atu i faafitauli o le umi cooling taimi, warping oloa ma dimensional le mautu i le mamanu mamanu, o se conformal cooling alavai alavai limu e faavae i luga o uʻamea 3D lomitusi sa fuafuaina, ma le suesuega simulation sa faia ma le fesoasoani a le polokalama Moldflow. O fa'ai'uga o lo'o fa'aalia ai e mafai ona fa'aleleia atili le fa'amalieina lelei ma fa'aitiitia le deformation o oloa. Uamea 3D lomitusi tekonolosi o loʻo i ai le tele o le faʻaogaina o le aoga i totonu o le fanua o faʻamalieina faʻafefe. O oloa palasitika e masani lava ona fausia i masini faʻapipiʻi tui e faʻaaoga ai limu. I le faagasologa atoa o le gaosiga, o le taimi ma le tau o le gaosiga o tui tui e sili ona maualuga. I aso nei, o le faʻateleina o le manaʻoga mo oloa faʻapitoa faʻapitoa na taʻitaʻia ai le televave o le atinaʻeina o pisinisi faʻataʻitaʻi ma faʻateleina le tauvaga malosi. O le mea lea, i le faʻaopoopoga i le faʻaauau pea ona faʻaleleia le lelei ma le faʻatinoina o tui tui, e tatau foi ona faʻaitiitia le tau o le gaosiga ma faʻapuupuu le taamilosaga o le atinaʻeina o oloa ina ia vave faoa le maketi.

I le faʻagasologa o le faʻapipiʻiina o vaega palasitika, o le tulaga malulu e maua ai le 2/3 o le taamilosaga atoa. Le lava le taimi mālūlū e ono tupu ai ni fa'aletonu e pei o fa'ailoga fa'aiti'itia ma fa'a'ese'ese vaega palasitika. Ole umi ole taimi malulu ole a a'afia ai foi le lelei ole gaosiga ma le tau o vaega palasitika. O le mea lea, o le faʻaleleia atili o le faʻaogaina o le vevela o le paʻu ma faʻapuupuu le taimi malulu ua avea ma faʻatonuga suʻesuʻe autu o le alamanuia mold. Faatasi ai ma i latou, o le mamanu o alavai vai faʻapitoa o se tasi lea o fofo aoga e faʻaleleia ai le faʻaogaina o le vevela o le faʻafefe ma faʻapuupuu le taimi malulu. Ole auala masani ole fa'afefe vai e fa'atapula'aina ile tekinolosi fa'agaioiga ma e na'o le viliina o pu ile limu e mafai ona maua. Peita'i, e tele lava ina lavelave faiga a le limu, e pei o u'amea, koluma ta'iala fa'aitu ma fa'ase'e. Pe a mamanuina le alavai vai, e tatau ona aloese mai nisi faiga o loʻo i ai nei o le limu. O le mea lea, ua avea ma se galuega faigata tele le faia o se auala vai malulu lelei i totonu o le limu e faʻamalulu ai vaega palasitika vave ma tutusa.

O le faʻaaogaina o tui tui e fai ma faʻataʻitaʻiga, o loʻo i ai nei faʻafitauli o loʻo i ai i le taimi nei ona o le malulu: (1) O loʻo i ai nei le faʻaogaina o tekonolosi e faʻatapulaʻaina ai le faʻaogaina o tekonolosi vai, e mafua ai le le mafai ona faʻamalieina atoatoa manaʻoga o vaega palasitika, e mafua ai. i fa'afitauli e pei o le tulaga le lelei o vaega palasitika po'o le le mafai ona fa'asolo sa'o; (2) O lo'o iai nei fa'atekonolosi fa'aogaina o lo'o fa'atapulaaina ai le fa'amalieina lelei o le alavai vai, fa'aumi ai le taimi fa'amalieina, e a'afia atili ai le taimi e fa'ate'a ai le tui fa'ameamea, ma a'afia ai le lelei o le gaosiga ma fa'atuai ai le fa'alauiloaina o maketi oloa; (3) O le faʻafitauli malulu i le faagasologa o le tui tui oloa e masani ona faʻatapulaaina le faʻatulagaina ma le faʻatinoina o le mamanu o le oloa. O le faʻagasologa o le faʻapipiʻiina i le taimi o tui maualuga e lua faʻamoemoega autu: tasi o le lubrication e faʻaleleia ai le demolding; o le isi o le galue e pei o se mea faʻafefe e malulu. O le aga'i atu i le atina'eina o alamanuia o le fa'aitiitiga pe fa'ate'aina le la'asaga fa'asa. O le faʻaogaina o le faʻamalieina faʻamalieina mamanu e mafai ona faʻaitiitia ai le manaʻoga mo le faʻasalaina, faʻalautele le ola o le limu ma faʻamautinoa le lelei o vaega faʻapipiʻi tui1.

Tekinolosi lomitusi 3D leisa uʻamea e faʻavae i luga o le faʻavae o le gaosiga faʻapipiʻi ma le faʻapipiʻiina o le superposition layered. E tusa ai ma le tolu-dimensional faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga o vaega manaʻomia, ua mamanuina le faila faʻataʻitaʻiga fasi. O mea uamea pauta e fa'afefeteina e tusa ai ma le fa'atulagaina o su'esu'ega e ala i masini lomitusi 3D leisa, fa'amausaliina ma fa'atupuina, ma fa'apipi'i fa'apalapala i luga ole laiga, lea e mafai ona fausia ai ni vaega ma so'o se fa'ailoga fa'atekinolosi lavelave7. Pe a faʻatusatusa i metotia faʻaleaganuʻu masani, leisa filifili faʻafefeteina (SLM) e mafai ona maua ai ni faʻamaufaʻailoga ma cavities faʻatasi ai ma alavai faʻafefete faʻafefeteina maualuga, lea e faʻaitiitia ai le taimi malulu o le limu ma faʻapuupuu le taamilosaga gaosiga o le limu.

Faʻavae i luga o tekinolosi lomitusi 3D uʻamea, suʻesuʻeina e lenei pepa le faʻatinoga o le mea lomitusi, faʻatulagaina se faiga faʻamalieina saʻo mo tui tui, faʻaaogaina polokalame suʻesuʻega faʻafefeteina e faʻavasega ai le faʻatinoga o faʻamaufaʻailoga faʻafefe, faʻamalieina le faʻasologa autu o le faʻaogaina o faʻamaʻa. , ma fa'aoga tekinolosi lomitusi 3D e lolomi ai le limu ma fa'atino su'ega fa'ailoga tui.

1 Su'esu'ega o meafaitino

E tusa ai ma manaʻoga o vaega faʻapipiʻi, filifili se uʻamea maualalo-carbon maualuga-malosi faʻatasi ma le faʻafefeteina lelei ma le maualuga maualuga. Lomiga mea fa'apipi'i o le su'esu'ega lea o lo'o iai i le gaosiga o mea fa'aopoopo uamea. E ala i le faʻaopopoina o le tungsten carbide (WC), o le malosi ma le maʻaʻa o le matrix, faʻapea foʻi ma le faʻafefeteina ma le vevela, e mafai ona faʻaleleia, ae i le taimi lava e tasi, o le a aumaia ai faʻafitauli e pei o le faʻaitiitia o le palasitisi. Iloiloina ma suʻesuʻeina le faʻamalosia o le faʻaogaina o le sima vaega ma le fusia i le va o le sima vaega ma le matrix interface o se auala aoga e pulea ai le faʻatinoga atoa o mea tuʻufaʻatasia ma faʻaleleia atili le faigata.

O le vaega tele o le WC i totonu o le uʻamea uʻamea o le 30%, ma o loʻo faʻaalia le faʻasologa o le faʻagasologa o le SLM i le Laulau 1. O le mamafa o le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e fuaina e le auala alavai e maualuga e 9.11g·cm'-3. A maeʻa ona faia se faʻataʻitaʻiga 30% (vaega tele) WC mold steel composite material sample, a maeʻa le maualuga o le vevela i le 900 ℃ mo le 1h ma le matua o le vevela i le 500 ℃ mo le 4h, o le maaa ua iloa e maualuga e pei o le 52.4HRC. E ala i faʻataʻitaʻiga, e mafai ona iloa o lona maaa e fetaui lelei ma lona mamafa. O le maualuga o le mamafa, o le itiiti ifo o le numera o pores i totonu ma le maualuga o le maaa. O le maaa o le mea uʻamea faʻapipiʻi e aunoa ma ni faʻaopoopoga pe a uma le fofo-matua togafitiga vevela o le 48HRC. I le faʻatusatusaina, o le lautele o le maaa o le uʻamea uʻamea faʻatasi ma le WC faʻaopoopo e faʻaleleia atili i se tulaga patino, e faʻaalia ai o se vaega itiiti o vaega WC o loʻo faʻamavaeina i totonu o le matrix i le taimi o togafitiga fofo.

E pei ona mafai ona vaaia i le Ata 1, sei vagana ai nisi vaega WC o loʻo faʻatumauina le atoatoa ma lamolemole spherical interface, o isi vaega WC e faʻamavaeina i le faagasologa o togafitiga fofo, avea ma elliptical poʻo le faaletonu spheres, ma tamaʻi vaega o le WC e mou atu. O loʻo faʻaalia ai o vaega o le WC o loʻo faʻamavaeina i totonu o le matrix, ma o loʻo faʻatupuina se fusi uʻamea malosi i le va o fasimea ma le substrate, lea e faʻaleleia atili ai le malosi atoa ma le maaa o mea, lea e mafai foi ona atagia i le suiga o le maaa. mea tu'ufa'atasi.

O fa'ai'uga o su'ega fa'atino o mea fa'apipi'i fa'atasi ai ma vaega ninii eseese (WC) o lo'o fa'aalia ai a'o fa'atupula'ia le vaega fa'atele o le WC, e fa'asolosolo malie lava le fa'atuputeleina o le malosi fa'apipi'i ma le malosi e maua mai ai mea tu'ufa'atasi. O le malosi faʻamalosi ma le malosi faʻamalosi o mea faʻapipiʻi faʻatasi ma le 30% WC faʻaopoopo e maualuga e pei o le 1757MPa ma le 1677MPa, e tusa ma le 20% maualuga atu nai lo le faʻaogaina o le faʻapipiʻiina o le matrix uamea, ma o vaega faʻapipiʻi e le o gau, ae o'o mai le fa'alavelave fa'amalosi. O le mea lea, WC composites faʻaaogaina e fai ma substrates e aoga i le faʻaleleia atili o le faʻatinoga o le limu.

2 Fuafuaga ma au'ili'iliga ole alavai fa'alelei

I le va'ai i le fa'atulagaina o uiga fa'atusa o le fa'aogaina o le fa'aogaina o le vai, na matou fa'aaogaina muamua le polokalame o su'esu'ega a le Moldflow e fa'atusatusa ai le su'esu'eina o le tafe o le tele o tulaga masani ma alavai masani, su'esu'e nofoaga vevela, gradients vevela, suiga vevela ma isi mataupu i le faiga tui tui, fuafuaina ala vai conformal ma curvatures eseese, mamao mai le lua, ma foliga cross-sectional, ma faaauau pea iterated ma optimized i latou, faatasi ai ma le sini o le faateleina o le gaosiga lelei e sili atu i le 30%. Na matou suʻesuʻeina ma aoteleina le sootaga i le va o le faʻamafanafanaga ma uiga faʻatulagaina ma le fua o le alavai faʻafefeteina, e taulaʻi i le mamao maualalo i le va o le vai ma le faʻafefe i lalo o tulaga faigaluega eseese, faʻapea foʻi ma le faʻatinoina o le olaga ma le faʻamafanafanaga i le mamao eseese, o manaʻoga o uiga faʻatulagaina eseese ma faiga faʻapipiʻiina mea mo le tafe vai, ma le ogatasi i le va o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga taunuuga o le polokalama ma taunuuga moni.

2.1 Fuafuaga alavai fa'apitoa

E ala i le suʻesuʻeina o le fausaga masani ma uiga faʻapitoa o le oloa, e suʻesuʻeina le vevela o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le tui e faʻaogaina ai le faʻaogaina o elemene elemene faʻapitoa, ma alavai vai faʻatasi ma curvature eseese, mamao mai le lua, ma foliga faʻasolosolo ua mamanuina. . O le a'afiaga o le fa'amalieina o le alavai fa'ata'atia e su'esu'eina ma fa'alelei atili, ma o le au'ili'iliga tu'ufa'atasiga o a'oa'oga ma fa'ata'ita'iga e faia e ala i su'esu'ega e fa'avae ai le va o le fa'alili o le vevela ma le fa'atulagaina o le alavai, ma fa'ata'atia muamua le tulaga fa'ata'ita'iga o le alavai vai. .

Ave le faʻailoga pito i luga o se oloa faʻapitoa e fai ma faʻataʻitaʻiga: e tusa ai ma le mataupu faavae o le mamao i le va o le vai malulu ma le kelu luga e tatau ona sili atu nai lo le 2/3 o le lautele o le alavai, o le ponaivi loloto faʻatulagaina ma le sulugatiti fou. -e foliga fa'alava fa'alava fa'alelei fa'alelei fa'alava vai e fa'apena muamua, e pei ona fa'aalia i le Ata 2.

2.2 Su'esu'ega le vevela ma le su'esu'ega

O le tulaga vevela o loʻo faʻavasegaina e le Moldflow software, e pei ona faʻaalia i le Ata 3. O le tulaga vevela o le 12 faʻapipiʻi koluma laiti, o vaega ia e manaʻomia ona faʻafefe. O le fa'alili ole vevela e a'afia ai le fa'alili ole fa'amalieina ole oloa. I se tulaga lautele, o le tele o le toniga o le vevela, o le sili atu lea, ma o le eseesega i le va o le maualuga ma le maualalo o le vevela e le tatau ona sili atu i le 20 ℃.

E pei ona mafai ona vaʻaia mai le Ata 4, o le maualuga maualuga o le vevela o le faʻafefeteina o le vai masani masini e 102 ℃, o le pito maualalo o le 30 ℃, o le eseesega o le vevela o le 72 ℃, ma o le faʻamalo e matua le lava le malulu. I le gaosiga moni, e faigofie ona mafua ai le malulu le tutusa o tui gaosia oloa, tele deformation, ma substandard oloa lelei; o le faʻafefeteina o le ala vai faʻafefete e sili atu le tutusa nai lo le faʻaogaina o le alavai masini masani, o le faʻafefe o le vevela e sili atu le agamalu, o le maualuga o le vevela e tusa ma le 40 ℃, ma o le faʻamafanafanaga lelei e lelei, lea e faʻaleleia ai le puleaina o le malulu ma le faʻaleagaina o oloa. ma fa'aleleia atili le lelei o oloa.

O a'afiaga autu e a'afia ai le fa'aleagaina o le vevela o a'afiaga masani, fa'afefe le tutusa ma le fa'aitiitiga. E ala i le suʻesuʻeina o le Moldflow, o mea taua o faʻalavelave taʻitasi ua faʻaleagaina, o mea autu e aʻafia ai le faʻaleagaina o loʻo maua, ona faia lea o faʻaleleia tutusa e faʻaitiitia ai le faʻaleagaina. Talu ai ona o le meafaitino e le oi ai se fiva tioata, e leai se faʻasologa faʻatulagaina. E pei ona mafai ona vaʻaia mai le Ata 5, o le mea autu o le deformation e aʻafia ai lenei oloa o le deformation e mafua mai i le faʻafefeteina le tutusa, o lea e mafai ai ona suia le mafiafia o le puipui o oloa ina ia sili atu le tutusa.

Ata 6 o se fa'atusatusaga o le fa'afefeteina o le vevela o mea fa'apipi'i i le va o alavai masani ma alavai fa'alelei. E mafai ona va'aia o le fa'aleagaina o alavai fa'ameaalofa ma alavai fa'amama fa'aleaganu'u e latalata ma o lo'o i totonu o le va'aiga fa'atonutonu. E mafua ona o le mea autu e aʻafia ai le faʻaleagaina o le faʻaitiitia o le faʻaleagaina e mafua mai i le mafiafia o le puipui.

2.3 Su'esu'ega o le fa'atulagaina o alavai

E mafai ona latalata atu alavai fa'ameaalofa i le ana nai lo alavai fa'amama fa'aleaganu'u, ma o le mamao i le va o le vai ma le ana e sili atu pe tutusa ma le 2/3 o le lautele o le alavai. E fa'alagolago i le fausaga o le limu. Afai ei ai ni pu ejector, ejector pu fa'aitu, fa'aofi pu, ma isi mea i talaane, e fautuaina le mamao i le va o le vai ma le lua e sili atu pe tutusa ma le lautele o le alavai. O ata 7 ma le 8 o se fa'atusatusaga lea o aafiaga malulu o alavai vai 2.5mm ma le 5.0mm le mamao mai le lua. I le faʻatusatusaga, e mafai ona vaʻaia o le faʻamafanafanaga o le vai 2.5mm le mamao mai le pu e sili atu nai lo le vai 5.0mm le mamao mai le lua. O le pu'upu'u o le mamao, o le tele o le toniga o le vevela fa'aofi, ma le pu'upu'u o le taamilosaga malulu. E mafai ona iloa i lalo o mataupu faavae talafeagai, o le latalata atu o le ala vai i le lua, o le sili atu o le cooling aafiaga, ae e tatau ona matauina o le mamao i le va o le ala vai ma le lua e tutusa uma.

2.4 Su'esu'ega o le fa'asologa o alavai vai fa'alava

Ole vaega fa'alava ole alāvai e tutusa lelei ma alavai vai vili masani, ma e tatau ona fa'amautu uma i le tele e mafai ai ile taimi ole mamanu. O lenei fa'ata'ita'iga o lo'o fa'ata'ita'iina ai fa'ata'ita'iga elliptical ma li'o fa'alavalava, e pei ona fa'aalia i le Ata 9(a) ma le Ata 10(a). Mai le faʻatusatusaga o loʻo i luga, e mafai ona vaʻaia o le alavai vai faʻatasi ai ma se faʻasalalauga tafatolu elliptical o loʻo i ai le tele o le tafe o le vai, sili atu le faʻamafanafanaga, faʻapuupuu le taamilosaga, ma sili atu le vevela faʻapipiʻi tutusa nai lo le vai vai faʻatasi ai ma se vaega faʻasolosolo liʻo. O le mea lea, o le tele o le felauaiga o le vai felauaiga vaega, sili atu le cooling aafiaga. O le ta'amilosaga malulu o se ta'iala taua mo le tui fa'ata'ita'iga o oloa fa'ata'ita'iga, ma e mafai ona fa'aleleia lelei e alavai vai fa'alelei le ta'amilosaga malulu.

O le alavai masani masini ma le ala vai conformal ua faʻaofiina i Moldflow, ma o le faʻatusatusaina o aafiaga o le lua e suʻesuʻeina e ala i le utaina o mea faʻapipiʻi tui tutusa (PETG, faʻamatalaga faʻamatalaga vaʻai Laulau 2) ma tutusa faʻasologa o le vevela vai (le inlet. ua seti le vevela ole vai ile 20℃).

Mai le suʻesuʻega faʻataʻitaʻiga o le Moldflow e maua i Ata 11 ma le 12, e mafai ona iloa ai o le taamilosaga malulu o le alavai faʻafefeteina o le 19s (e aofia ai le 5s o le tatalaina o le limu ma le tapuni taimi), ae o le taamilosaga malulu o le alavai masini masani e 27s (e aofia ai le 5s ole taimi tatala ma tapuni). O le alavai fa'akomepiuta e sili atu nai lo le alavai fa'amama fa'aleaganu'u, ma o lona ta'amilosaga e fa'apu'upu'u i le 30%, ausia le sini fa'atatau.

3 Fa'amaoniga mold

A maeʻa le suʻesuʻeina o le tafe, ua fuafuaina le mamanu fausaga, ma le SLM uamea 3D masini lomitusi (HBDG350) tutoatasi atia'e e Hanbang Tekonolosi e fa'aaogaina mo le lomitusi. O le faiga o le lomitusi ma le oloa moni pe a uma ona lolomi o loʻo faʻaalia i le Ata 13. A maeʻa le lolomiina, o le tipiina o le uaea, togafitiga vevela ma le masini e faʻatinoina, ona faʻapipiʻi ai lea o le faʻapipiʻi mo le faʻataʻitaʻiina o oloa faʻataʻitaʻiga tui tui; o le faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga e masani lava ona faʻamaonia le taamilosaga malulu o le limu ma le vevela o le faʻapipiʻi, aua o le taamilosaga malulu o le a aʻafia ai le gaosiga lelei, ma o le vevela faʻapipiʻi o le a aʻafia ai le gaosiga lelei ma le lelei o oloa. O le pupuu o le taamilosaga malulu, o le maualuga o le gaosiga o le gaosiga ma le maualuga o le tamaoaiga; o le tele o le toniga o le vevela faʻapipiʻi, o le sili atu lea o le lelei o le oloa ma le maualuga o le gaosiga lelei. A maeʻa le faʻataʻitaʻiga o le faʻataʻitaʻiga, o oloa na faia e le 3D lomitusi faʻafefeteina vai faʻafefe vai e maua ai le faʻaleleia atili o le gaosiga o le sili atu i le 30% pe a faʻatusatusa i le vai masani, ma o le tulaga faaletonu e toetoe lava a leai, e fetaui lelei ma le gaosiga ma fa'aoga mana'oga.

4 Faaiuga

1) O loʻo faʻaaogaina le mea faʻapipiʻi uʻamea faʻamalosia o le WC e fai ma sui, ma faʻaleleia lona faʻatinoga pe a uma. lomitusi 3D. O le malosi faʻamalosi ma le malosi faʻapipiʻiina o mea faʻapipiʻi faʻatasi ma le 30% (vaega vaega) WC faʻaopoopo na oʻo atu i le 1757MPa ma le 1677MPa taʻitasi, e tusa ma le 20% maualuga atu nai lo le faʻaogaina o le faʻaogaina o le matrix uʻamea. E mafai ona faʻaogaina mea faʻapipiʻi i 3D lomitusi molds e faʻaitiitia ai le faʻaleagaina o le limu ma faʻaleleia le lelei o oloa.

2) O le alavai elliptical e lagolagoina e le tagata lava ia conformal cooling mold design e malepe i le tapula'a alavai vai masani ma fa'aleleia atili le lelei o le fa'amalieina. O le conformal design e mafai ona faʻaitiitia ai le maualuga o le vevela o le faʻafefeteina i luga o le 47.4%, o le averesi o le vevela o le eleele e 40.9%, ma le tutusa o le vevela i luga o le eleele e 1.8%. O le faʻamafanafanaga e faʻaleleia atili, ma o le faʻaogaina o le vai e mafai ona faʻaitiitia ai le faʻaleagaina o le oloa, faʻaleleia le tulaga mautu o le oloa, ma faʻaleleia atili le lelei o le oloa.

3) Pe a faʻatusatusa i faʻataʻitaʻiga vai masani, o le gaosiga lelei o oloa na faia e le 3D lomitusi faʻaogaina le faʻamafanafanaina o le vai e faʻateleina e sili atu i le 30%, lea e fetaui lelei ma le gaosiga ma le faʻaogaina o manaʻoga.