基于增材制造的复杂零件快速铸造工艺与数值模拟研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-22页 |
| 1.1 选题背景及意义 | 第9-13页 |
| 1.1.1 选题背景 | 第9-12页 |
| 1.1.2 研究意义 | 第12-13页 |
| 1.2 快速铸造的研究与应用 | 第13-14页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第14-18页 |
| 1.3.1 快速铸造国外研究现状 | 第14-15页 |
| 1.3.2 快速铸造国内研究现状 | 第15-16页 |
| 1.3.3 铸造数值模拟技术国内外研究现状 | 第16-17页 |
| 1.3.4 铝合金复杂薄壁件铸造难点 | 第17-18页 |
| 1.4 研究目的和内容 | 第18-22页 |
| 1.4.1 本文研究目的 | 第18页 |
| 1.4.2 前期探索案例 | 第18-20页 |
| 1.4.3 本文研究内容 | 第20-21页 |
| 1.4.4 技术路线及章节安排 | 第21-22页 |
| 2 低压熔模铸造数值模拟理论基础 | 第22-33页 |
| 2.1 充型凝固过程数学模型理论分析 | 第22-26页 |
| 2.1.1 充型流场模拟理论分析 | 第22-24页 |
| 2.1.2 凝固传热模拟理论分析 | 第24-26页 |
| 2.1.3 结晶潜热模拟理论分析 | 第26页 |
| 2.2 应力场模拟理论分析 | 第26-28页 |
| 2.2.1 应力、应变与位移三者联系 | 第26-27页 |
| 2.2.2 热弹性塑性应力应变本构模型方程 | 第27-28页 |
| 2.3 缩松缩孔形成机理与预防判据 | 第28页 |
| 2.3.1 缩松缩孔形成机理 | 第28页 |
| 2.3.2 缩松缩孔预防判据 | 第28页 |
| 2.4 ProCAST软件简介 | 第28-32页 |
| 2.4.1 ProCAST主要模块功能 | 第29-30页 |
| 2.4.2 ProCAST模拟分析能力 | 第30-31页 |
| 2.4.3 ProCAST软件的模拟流程 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 3 扩散器铸件低压熔模浇注系统设计及优化 | 第33-47页 |
| 3.1 扩散器铸件结构特点分析 | 第33页 |
| 3.2 扩散器铸件浇注系统的设计 | 第33-36页 |
| 3.2.1 浇注系统的特点 | 第33-34页 |
| 3.2.2 浇注系统的设计 | 第34-36页 |
| 3.3 初始方案数值模拟的前处理设置 | 第36-38页 |
| 3.3.1 扩散器网格划分 | 第36-37页 |
| 3.3.2 材料热物性参数设定 | 第37-38页 |
| 3.3.3 初始边界条件设置 | 第38页 |
| 3.4 初始方案数值模拟求解及后处理分析 | 第38-41页 |
| 3.4.1 充型过程模拟及分析 | 第39-40页 |
| 3.4.2 凝固过程模拟及分析 | 第40-41页 |
| 3.4.3 缩松缩孔分布分析 | 第41页 |
| 3.5 浇注系统的优化设计及数值模拟分析 | 第41-45页 |
| 3.5.1 浇注系统优化设计 | 第41-42页 |
| 3.5.2 充型过程模拟及分析 | 第42-43页 |
| 3.5.3 凝固过程模拟及分析 | 第43-44页 |
| 3.5.4 缩松缩孔分布分析 | 第44-45页 |
| 3.6 两种浇注系统的对比分析 | 第45-46页 |
| 3.7 本章小结 | 第46-47页 |
| 4 低压熔模铸造工艺参数的计算与优化 | 第47-72页 |
| 4.1 压力—时间曲线参数的计算与选取 | 第47-50页 |
| 4.1.1 升液阶段（升液速度和升液压力） | 第48页 |
| 4.1.2 充型压力 | 第48页 |
| 4.1.3 充型速度 | 第48-49页 |
| 4.1.4 增压压力（保压压力） | 第49-50页 |
| 4.1.5 保压时间 | 第50页 |
| 4.1.6 卸压冷却时间 | 第50页 |
| 4.2 浇注温度和铸型预热温度的确定 | 第50-51页 |
| 4.3 模拟优化方案的制定 | 第51-53页 |
| 4.4 模拟优化方案前处理设置 | 第53-57页 |
| 4.4.1 三维模型的导入 | 第53页 |
| 4.4.2 铸件铸型网格划分 | 第53-54页 |
| 4.4.3 边界条件设置 | 第54-57页 |
| 4.5 模拟优化方案结果分析 | 第57-71页 |
| 4.5.1 充型过程模拟及分析 | 第57-62页 |
| 4.5.2 凝固过程模拟及分析 | 第62-67页 |
| 4.5.3 应力场模拟及分析 | 第67-71页 |
| 4.6 本章小结 | 第71-72页 |
| 5 扩散器铸件的快速铸造工艺试制方案 | 第72-82页 |
| 5.1 传统熔模铸造工艺与快速熔模铸造工艺对比 | 第72-73页 |
| 5.2 扩散器3D打印原型的制备 | 第73页 |
| 5.3 制备涂料及型壳 | 第73-75页 |
| 5.4 型壳干燥 | 第75-76页 |
| 5.5 脱模与焙烧 | 第76-77页 |
| 5.6 试浇、后处理与验证 | 第77-80页 |
| 5.7 本章小结 | 第80-82页 |
| 6 总结与展望 | 第82-84页 |
| 6.1 总结 | 第82-83页 |
| 6.2 展望 | 第83-84页 |
| 致谢 | 第84-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 攻读学位期间主要成果 | 第89-90页 |
