Awọn conformal itutu m ti a ti ṣelọpọ nipasẹ Imọ ẹrọ titẹ sita 3D, ati awọn sobusitireti ti 3D titẹ sita ti a iwadi. Agbara ifasilẹ ati ikore ikore ti 3D ohun elo idapọpọ ti a tẹjade pẹlu 30% (ida pupọ) tungsten carbide (WC) ti a ṣafikun ti de 1757MPa ati 1677MPa ni atele, eyiti o jẹ nipa 20% ga ju iṣẹ titẹkuro ti matrix irin m. Ni wiwo awọn iṣoro ti akoko itutu gigun, ija ọja ati aisedeede onisẹpo ni apẹrẹ m, imudani ikanni itutu agbaiye kan ti o da lori titẹjade irin 3D ti a ṣe apẹrẹ, ati pe a ṣe itupalẹ iṣeṣiro pẹlu iranlọwọ ti sọfitiwia Moldflow. Awọn abajade fihan pe ojutu ikanni omi ibamu le mu ilọsiwaju itutu agba ni pataki ati dinku abuku ọja. Imọ-ẹrọ titẹ sita 3D irin ni iwọn pupọ ti iye ohun elo ni aaye ti awọn apẹrẹ itutu agbaiye. Awọn ọja ṣiṣu ti wa ni ipilẹṣẹ ni akọkọ ninu awọn ẹrọ mimu abẹrẹ nipa lilo awọn apẹrẹ. Ni gbogbo ilana iṣelọpọ, akoko ati iye owo ti awọn apẹrẹ abẹrẹ ti iṣelọpọ jẹ ti o ga julọ. Ni ode oni, ibeere ti o pọ si fun awọn ọja ipele kekere ti ara ẹni ti yori si idagbasoke iyara ti ile-iṣẹ mimu ati idije imuna pupọ si. Nitorinaa, ni afikun si ilọsiwaju ilọsiwaju nigbagbogbo ati iṣẹ ti awọn abẹrẹ abẹrẹ, o tun jẹ dandan lati dinku awọn idiyele iṣelọpọ rẹ ati kuru ọmọ idagbasoke ọja lati le gba ọja ni iyara.

Ni awọn ilana ti ṣiṣu apa igbáti, awọn itutu ipele iroyin fun 2/3 ti gbogbo igbáti ọmọ. Akoko itutu agbaiye ti ko to le fa awọn abawọn gẹgẹbi awọn ami idinku ati ija ti awọn ẹya ṣiṣu. Akoko itutu agba gigun pupọ yoo tun kan ṣiṣe iṣelọpọ ati idiyele awọn ẹya ṣiṣu. Nitorinaa, imudarasi ṣiṣe ṣiṣe itusilẹ ooru ti mimu ati kikuru akoko itutu ti di awọn itọsọna iwadii bọtini ti ile-iṣẹ mimu. Lara wọn, awọn apẹrẹ ti awọn ikanni omi ti o ni apẹrẹ pataki jẹ ọkan ninu awọn iṣeduro ti o munadoko lati mu ilọsiwaju ooru ti o pọju ti mimu ati ki o dinku akoko itutu. Awọn ibile m itutu omi ikanni ni opin nipasẹ awọn processing ọna ẹrọ ati ki o le nikan wa ni waye nipa liluho ihò ninu awọn m. Bibẹẹkọ, mimu nigbagbogbo ni awọn ọna ṣiṣe eka, gẹgẹbi awọn ọpa titari, awọn ọwọn itọsona ti idagẹrẹ ati awọn sliders. Nigbati o ba n ṣe apẹrẹ ikanni omi, o jẹ dandan lati yago fun awọn ilana ti o wa tẹlẹ ti mimu. Nitorinaa, o ti di iṣẹ ṣiṣe ti o nira pupọ lati ṣe ikanni omi itutu agbaiye ti o munadoko ninu apẹrẹ lati tutu awọn ẹya ṣiṣu ni iyara ati paapaa.

Gbigba awọn apẹrẹ abẹrẹ bi apẹẹrẹ, awọn apẹrẹ abẹrẹ ti o wa tẹlẹ ni awọn iṣoro akọkọ wọnyi nitori awọn ifosiwewe itutu agbaiye: (1) Imọ-ẹrọ mimu mimu ti o wa tẹlẹ ṣe opin imọ-ẹrọ ṣiṣe ikanni omi, ti o mu ki ailagbara lati ni kikun pade awọn ibeere itutu agbaiye ti awọn ẹya ṣiṣu, Abajade ninu awọn iṣoro bii didara didara ti awọn ẹya ṣiṣu tabi ailagbara lati ṣe apẹrẹ taara; (2) Imọ-ẹrọ mimu mimu ti o wa tẹlẹ ṣe opin ṣiṣe itutu agbaiye ti ikanni omi, fa akoko itutu agbaiye, diẹ sii ni ipa lori akoko ejection ti ọja abẹrẹ ti abẹrẹ, nitorinaa ni ipa ṣiṣe iṣelọpọ ati idaduro igbega ọja ọja; (3) Iṣoro itutu agbaiye lakoko ilana imudọgba abẹrẹ ọja nigbagbogbo ṣe ihamọ igbekalẹ ati apẹrẹ iṣẹ ṣiṣe ti ọja naa. Ilana fifa nigba abẹrẹ titẹ-giga ni awọn idi pataki meji: ọkan jẹ lubrication lati mu ilọsiwaju sii; awọn miiran ni lati sise bi a sokiri alabọde lati dara. Ilọsiwaju idagbasoke ile-iṣẹ ni lati dinku tabi imukuro igbesẹ fifa. Lilo apẹrẹ itutu agbaiye le dinku ibeere fun sokiri, fa igbesi aye mimu naa pọ si ati rii daju pe didara awọn ẹya apẹrẹ abẹrẹ1.

Imọ-ẹrọ titẹ sita lesa irin 3D da lori ipilẹ ti iṣelọpọ siwa ati fifin superposition Layer-nipasẹ-Layer. Gẹgẹbi awoṣe igbekalẹ onisẹpo mẹta ti awọn ẹya ti a beere, faili awoṣe bibẹ jẹ apẹrẹ. Awọn ohun elo irin lulú ti wa ni yo ni ibamu si awọn iṣeto Antivirus itopase nipa lesa 3D sita ẹrọ, solidified ati akoso, ati superimposed Layer nipa Layer, eyi ti o le dagba awọn ẹya ara pẹlu eyikeyi eka jiometirika shape7. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn ọna iṣelọpọ ibile, yo yiyan ina lesa (SLM) le ṣe awọn ohun kohun mimu ati awọn cavities pẹlu awọn ikanni omi ti o ni ibamu giga-giga, eyiti o dinku akoko itutu agbaiye ti mimu ati kikuru ọmọ iṣelọpọ ti m.

Da lori imọ-ẹrọ titẹ sita 3D irin, iwe yii ṣe iwadii iṣẹ ṣiṣe ti sobusitireti titẹ sita, ṣe apẹrẹ eto itutu agbaiye kongẹ fun awọn abẹrẹ abẹrẹ, lo sọfitiwia itupalẹ ṣiṣan mimu lati ṣe itupalẹ iṣẹ ti awọn itutu itutu agbaiye, ṣe iṣapeye awọn ilana ilana bọtini ti awọn mimu itutu agbaiye conformal. , o si nlo imọ-ẹrọ titẹ sita 3D lati tẹjade apẹrẹ ati ṣe awọn idanwo abẹrẹ.

1 Iwadi ohun elo

Ni ibamu si awọn iwulo ti awọn ẹya mimu, yan irin-kekere carbon-kekere ti o ni agbara ipata ti o dara ati lile lile. Titẹjade ohun elo akojọpọ jẹ itọsọna iwadii lọwọlọwọ ti iṣelọpọ ohun elo irin. Nipa fifi ipele seramiki tungsten carbide (WC) kun, agbara ati lile ti matrix, bakanna bi aapọn yiya ati resistance ooru, le ni ilọsiwaju, ṣugbọn ni akoko kanna, yoo tun mu awọn iṣoro bii ṣiṣu ti o dinku. Ṣiṣayẹwo ati ṣawari ẹrọ imuduro ti ipele seramiki ati isọdọkan laarin ipele seramiki ati wiwo matrix jẹ ọna ti o munadoko lati ṣakoso iṣẹ gbogbogbo ti ohun elo akojọpọ ati ilọsiwaju lile.

Iwọn ida ti WC ti o wa ninu irin mimu jẹ 30%, ati awọn ilana ilana imudọgba SLM ti han ni Tabili 1. Iwọn iwuwo ti apẹrẹ ti a ṣe iwọn nipasẹ ọna idominugere jẹ giga bi 9.11g · cm'-3. Lẹhin ti o ṣẹda 30% (ida ibi-idapọ) WC m, irin ohun elo ohun elo apapo, lẹhin ojutu iwọn otutu giga ni 900 ℃ fun 1h ati itọju ooru ti ogbo ni 500 ℃ fun 4h, a rii lile lile lati ga bi 52.4HRC. Nipasẹ awọn idanwo, o le rii pe líle rẹ daadaa ni ibamu pẹlu iwuwo rẹ. Awọn iwuwo ti o ga julọ, iye diẹ ti awọn pores inu ati ti o ga julọ ni lile. Lile ti ohun elo irin mimu laisi awọn afikun lẹhin itọju ooru ti ogbo ojutu jẹ 48HRC. Ni ifiwera, líle gbogbogbo ti irin mimu pẹlu WC ti a ṣafikun ni ilọsiwaju si iwọn kan, n tọka pe iye kekere ti awọn patikulu WC ni tituka ninu matrix lakoko ilana itọju ojutu.

Gẹgẹbi a ti le rii lati Nọmba 1, ayafi fun diẹ ninu awọn patikulu WC ti o ṣetọju wiwo iyipo pipe ati didan, awọn patikulu WC miiran ti wa ni tituka lakoko ilana itọju ojutu, di elliptical tabi awọn agbegbe aibuku, ati awọn patikulu kekere ti WC parẹ. Eyi fihan pe awọn patikulu WC ti wa ni tituka ni apakan ninu matrix, ati iwe adehun irin to lagbara ni a ṣẹda laarin awọn patikulu ati sobusitireti, eyiti o ṣe ilọsiwaju agbara gbogbogbo ati lile ti ohun elo, eyiti o tun le ṣafihan ninu iyipada líle ti ohun elo akojọpọ.

Awọn abajade idanwo iṣẹ funmorawon ti awọn ohun elo idapọpọ pẹlu oriṣiriṣi awọn ida ibi-pupọ (WC) fihan pe bi ida pupọ ti WC ṣe n pọ si, agbara ifunmọ ati ikore ikore ti ohun elo akojọpọ diėdiẹ. Agbara titẹ ati ikore ikore ti ohun elo apapo pẹlu 30% WC ti a ṣafikun jẹ giga bi 1757MPa ati 1677MPa, ni atele, eyiti o jẹ nipa 20% ti o ga ju iṣẹ titẹkuro ti matrix irin mimu, ati awọn apakan fisinuirindigbindigbin ko ni fifọ, ṣugbọn funmorawon abuku waye. Nitorinaa, awọn akojọpọ WC ti a lo bi awọn sobusitireti jẹ anfani si imudara iṣẹ ti mimu naa.

2 Apẹrẹ ati igbekale ti m conformal omi ikanni

Ni wiwo awọn abuda igbekalẹ ti awọn ọja apẹrẹ apẹrẹ omi ikanni conformal, a kọkọ lo sọfitiwia itupalẹ Moldflow lati ṣe afiwe itupalẹ ṣiṣan mimu ti ọpọlọpọ awọn ọran aṣoju pẹlu awọn ikanni omi ibile, ṣawari awọn aaye gbigbona, awọn iwọn otutu otutu, abuku gbona ati awọn ọran miiran ninu Ilana mimu abẹrẹ, ti a ṣe apẹrẹ awọn ikanni omi ti o ni ibamu pẹlu awọn iṣipopada oriṣiriṣi, awọn ijinna lati iho, ati awọn apẹrẹ apakan-agbelebu, ati tẹsiwaju nigbagbogbo ati iṣapeye wọn, pẹlu ibi-afẹde ti jijẹ iṣelọpọ iṣelọpọ nipasẹ diẹ sii ju 30%. A ṣe itupalẹ ati ṣe akopọ ibatan laarin ipa itutu agbaiye ati awọn abuda igbekale ati awọn iwọn ti ikanni omi conformal, ni idojukọ aaye ti o kere ju laarin ikanni omi ati dada m labẹ awọn ipo iṣẹ oriṣiriṣi, ati iṣẹ ṣiṣe igbesi aye ati iṣẹ itutu agbaiye ni awọn ijinna ti o yatọ, awọn ibeere ti awọn abuda igbekale ti o yatọ ati awọn ọna ṣiṣe ohun elo abẹrẹ fun ṣiṣan omi, ati aitasera laarin awọn abajade itupalẹ simulation ti sọfitiwia ati awọn abajade gangan.

2.1 Conformal omi ikanni design

Nipasẹ iwadi ti eto aṣoju ati awọn abuda ohun elo ti ọja naa, iwọn otutu ti ilana imudọgba abẹrẹ jẹ atupale nipa lilo sọfitiwia itupalẹ ipin ipari, ati awọn ikanni omi ti o ni ibamu pẹlu ìsépo oriṣiriṣi, ijinna lati iho, ati awọn apẹrẹ apakan-agbelebu jẹ apẹrẹ. . Ipa itutu agbaiye ti ikanni omi conformal jẹ atupale ati iṣapeye ni igbagbogbo, ati pe itupalẹ apapọ ilana ati adaṣe ni a ṣe nipasẹ awọn adanwo lati fi idi ibatan laarin iwọn otutu ati eto ikanni omi ibamu, ati ni iṣaaju pinnu boṣewa apẹrẹ ikanni omi conformal. .

Mu apẹrẹ ideri oke ti ọja kan gẹgẹbi apẹẹrẹ: ni ibamu si ilana pe aaye laarin ikanni omi itutu agbaiye ati dada lẹ pọ gbọdọ jẹ tobi ju 2/3 ti iwọn ila opin ikanni omi, ipilẹ egungun jinlẹ ati ẹgbẹ-ikun imotuntun -apakan agbelebu didan ikanni omi ibaramu jẹ apẹrẹ akọkọ, bi o ṣe han ni Nọmba 2.

2.2 Mold gbona iranran ati abuku onínọmbà

Ipo ibi ti o gbona ni a ṣe atupale nipasẹ sọfitiwia Moldflow, bi o ṣe han ni Nọmba 3. Ipo ibi ti o gbona jẹ 12 ti o njade awọn ọwọn kekere, eyiti o jẹ awọn ẹya ti o nilo lati tutu. Iwọn iwọn otutu yoo ni ipa lori ibajẹ itutu agbaiye ti ọja naa. Ni gbogbogbo, iwọn otutu ti aṣọ diẹ sii, dara julọ, ati iyatọ laarin iwọn otutu ti o ga julọ ati ti o kere julọ ko yẹ ki o kọja 20℃.

Gẹgẹbi a ti le rii lati Nọmba 4, iwọn otutu ti o ga julọ ti dada m ti ikanni omi ti ẹrọ aṣa jẹ 102 ℃, ti o kere julọ jẹ 30 ℃, iyatọ iwọn otutu ti o ga julọ jẹ 72 ℃, ati pe protrusion ti tutu ni pataki. Ni iṣelọpọ gangan, o rọrun lati fa itutu agbaiye ti ko ni iwọn ti awọn ọja abẹrẹ, abuku nla, ati didara ọja ti ko dara; awọn m ti awọn conformal omi ikanni jẹ diẹ aṣọ ju awọn m ti awọn ibile ẹrọ omi ikanni, awọn iwọn otutu gradient jẹ onírẹlẹ, awọn ti o ga otutu jẹ nipa 40 ℃, ati awọn itutu ipa jẹ bojumu, eyi ti o jẹ conduciful lati sakoso ọja itutu ati abuku. ati imudarasi didara ọja.

Awọn ifosiwewe akọkọ ti o ni ipa abuku igbona jẹ ipa aṣa, itutu agbaiye ti ko dara ati isunki aiṣedeede. Nipasẹ iṣiro Moldflow, awọn okunfa ti idibajẹ kọọkan ti bajẹ, awọn okunfa akọkọ ti o ni ipa ti o ni ipa ni a ri, ati lẹhinna awọn ilọsiwaju ti o baamu ni a ṣe lati dinku idinku. Nitoripe ohun elo ko ni okun gilasi, ko si abuku iṣalaye. Gẹgẹbi a ti le rii lati Nọmba 5, ifosiwewe abuku akọkọ ti o kan ọja yii jẹ ibajẹ ti o ṣẹlẹ nipasẹ isunmọ aiṣedeede, nitorinaa sisanra odi ọja le yipada lati jẹ ki o jẹ aṣọ diẹ sii.

Nọmba 6 jẹ lafiwe ti idibajẹ igbona ti awọn ifibọ mimu laarin awọn ikanni omi ibile ati awọn ikanni omi ibamu. O le rii pe idibajẹ ti awọn ikanni omi ti o ni ibamu ati awọn ikanni omi ti o ni ẹrọ ti aṣa ti wa ni isunmọ ati pe awọn mejeeji wa laarin iwọn iṣakoso. Eyi jẹ nipataki nitori ifosiwewe akọkọ ti o kan abuku jẹ ibajẹ idinku ti o ṣẹlẹ nipasẹ sisanra odi ti ko ni deede.

2.3 Onínọmbà ti iṣeto ikanni omi conformal

Awọn ikanni omi ti o ni ibamu le jẹ isunmọ si iho ju awọn ikanni omi ti aṣa ti aṣa, ati aaye laarin ikanni omi ati iho jẹ tobi ju tabi dogba si 2/3 ti iwọn ila opin ikanni omi. O da lori awọn be ti awọn m. Ti awọn iho ejector ba wa, awọn iho ejector ti o tẹri, fi awọn iho sii, bbl lẹgbẹẹ rẹ, a gba ọ niyanju pe aaye laarin ikanni omi ati iho naa tobi ju tabi dogba si iwọn ila opin ikanni omi. Awọn eeya 7 ati 8 jẹ afiwera ti awọn ipa itutu agbaiye ti awọn ikanni omi 2.5mm ati 5.0mm kuro ni iho. Nipa lafiwe, o le rii pe ipa itutu agbaiye ti ikanni omi 2.5mm kuro lati inu iho jẹ dara ju ti ikanni omi 5.0mm kuro ninu iho. Ijinna ti o kuru ju, iwọn otutu ti a fi sii ni aṣọ ile diẹ sii, ati kikuru iwọn itutu agbaiye. O le rii pe labẹ awọn ilana ti o ni imọran, isunmọ ikanni omi jẹ si iho, ti o dara julọ ipa itutu agbaiye, ṣugbọn o yẹ ki o ṣe akiyesi pe aaye laarin ikanni omi ati iho jẹ iṣọkan nigbagbogbo.

2.4 Onínọmbà ti conformal omi ikanni agbelebu-apẹrẹ oniru

Agbegbe agbelebu ti awọn ikanni omi ti o ni ibamu jẹ kanna bi ti awọn ikanni omi ti a gbẹ iho ibile, ati pe awọn mejeeji yẹ ki o tọju ni ibamu bi o ti ṣee ṣe lakoko apẹrẹ. Idanwo yii ṣe igbero awọn igbero apẹrẹ elliptical ati ipin ipin agbelebu, bi o ṣe han ni Nọmba 9 (a) ati Nọmba 10 (a). Lati lafiwe ti o wa loke, o le rii pe ikanni omi pẹlu apakan agbelebu onigun mẹta elliptical ni iwọn sisan omi ti o tobi ju, ipa itutu agbaiye ti o dara julọ, ọna kukuru, ati iwọn otutu ti o fi sii aṣọ aṣọ ju ikanni omi pẹlu ipin agbelebu ipin. Nitorinaa, agbegbe gbigbe gbigbe omi ti o tobi si, ipa itutu dara dara julọ. Iwọn itutu agbaiye jẹ paramita pataki fun awọn apẹrẹ idanwo ọja mimu abẹrẹ, ati awọn ikanni omi conformal le mu iwọn itutu dara dara.

Ikanni omi ti aṣa ti ẹrọ ti aṣa ati ikanni omi conformal ni a ṣe sinu Moldflow, ati pe ipa afiwe ti awọn meji ni a ṣe itupalẹ nipasẹ ikojọpọ ohun elo abẹrẹ kanna (PETG, alaye ohun elo wo Table 2) ati awọn ilana ilana iwọn otutu omi kanna (iwọle Iwọn otutu omi ti ṣeto si 20 ℃).

Lati awọn abajade onínọmbà kikopa Moldflow ni Awọn nọmba 11 ati 12, o le rii pe iwọn itutu agbaiye ti ikanni omi conformal jẹ 19s (pẹlu 5s ti ṣiṣi mimu ati akoko pipade), lakoko ti itutu agbaiye ti ikanni omi ẹrọ ti aṣa jẹ 27s. (pẹlu 5s ti ṣiṣi mimu ati akoko pipade). Ikanni omi conformal jẹ ti o ga ju ikanni omi ti a ṣe ẹrọ ibile, ati pe ọmọ rẹ ti kuru nipasẹ 30%, ni iyọrisi ibi-afẹde ti o dara julọ.

3 Ijerisi m

Lẹhin ti m sisan onínọmbà, awọn m be oniru pinnu, ati awọn SLM irin 3D ẹrọ titẹ sita (HBDG350) ominira ni idagbasoke nipasẹ Hanbang ọna ẹrọ ti wa ni lilo fun titẹ sita. Ilana titẹ ati ọja gangan lẹhin titẹ ni a fihan ni Nọmba 13. Lẹhin titẹ sita, gige gige waya, itọju ooru ati ṣiṣe ẹrọ ni a ṣe, ati lẹhinna a ti fi sori ẹrọ mimu fun imudagba abẹrẹ mimu ọja; Imudaniloju idanwo ni pato ṣe idaniloju iwọn itutu agbaiye ti mimu ati iwọn otutu ti fifi sii, nitori iwọn itutu agbaiye yoo ni ipa lori ṣiṣe iṣelọpọ, ati iwọn otutu ti a fi sii yoo ni ipa lori ṣiṣe iṣelọpọ ati didara ọja. Awọn kukuru ti itutu ọmọ, awọn ti o ga awọn gbóògì ṣiṣe ati awọn ti o ga awọn aje anfani; iwọn otutu ti a fi sii aṣọ diẹ sii, didara ọja dara julọ ati ṣiṣe iṣelọpọ ga. Lẹhin ijẹrisi imuda idanwo, awọn ọja ti a ṣẹda nipasẹ 3D titẹ sita conformal omi ikanni itutu ojutu ni ilọsiwaju ṣiṣe iṣelọpọ ti diẹ sii ju 30% ni akawe pẹlu mimu ikanni omi ibile, ati pe oṣuwọn abawọn jẹ odo, eyiti o ni kikun pade iṣelọpọ ati lilo awọn ibeere.

Ipari 4

1) Awọn patiku WC fikun m, irin ohun elo apapo ni a lo bi sobusitireti, ati pe iṣẹ rẹ ti ni ilọsiwaju lẹhin 3D titẹ sita. Agbara ifasilẹ ati agbara ikore ikore ti ohun elo apapo pẹlu 30% (ida pupọ) WC ti a fikun de 1757MPa ati 1677MPa ni atele, eyiti o jẹ nipa 20% ga ju iṣẹ funmorawon ti matrix irin m. Awọn ohun elo akojọpọ le ṣee lo ni awọn apẹrẹ titẹ sita 3D lati dinku ibajẹ mimu ati mu didara ọja dara.

2) Ikanni omi elliptical ti o ni atilẹyin ti ara ẹni conformal itutu agbaiye apẹrẹ fi opin si nipasẹ iwọn ila opin ikanni omi mora ati ilọsiwaju imudara itutu agbaiye. Apẹrẹ conformal le dinku iwọn otutu ti o pọju ti dada mimu nipasẹ 47.4%, iwọn otutu apapọ ti dada m nipasẹ 40.9%, ati isokan ti iwọn otutu oju mimu nipasẹ 1.8%. Ipa itutu agbaiye ti ni ilọsiwaju ni pataki, ati mimu ikanni omi conformal le dinku abuku ọja ni imunadoko, mu iduroṣinṣin iwọn ti ọja dara, ati ni ilọsiwaju didara ọja naa.

3) Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn apẹrẹ ikanni omi ibile, ṣiṣe iṣelọpọ ti awọn ọja ti a ṣẹda nipasẹ 3D titẹ sita conformal omi ikanni itutu ero ti pọ si nipasẹ diẹ sii ju 30%, eyiti o ni kikun pade iṣelọpọ ati awọn ibeere lilo.