在精鑄過程中控制鑄件尺寸精度,主要可以從以下幾個方面入手:
蠟模尺寸精度控制技術:通過冷卻收縮、重力(蠕變)對蠟模變形規(guī)律影響的測試與分析,在環(huán)境溫度受控的前提下,優(yōu)化蠟模存放條件;通過蠟模胎模/矯形模,控制蠟模的形位變形量,保證蠟模的圓度、平面度符合工藝要求;采用三坐標或藍光方法評價蠟模尺寸精度的符合性。
型殼尺寸精度控制技術:通過制殼過程中載荷分析與校驗、脫蠟/焙燒/預熱條件下高溫-重力對型殼變形影響、熔體熱作用和充型載荷對型殼變形影響、離心力對型殼變形的影響研究,系統(tǒng)制定型殼防變形措施,如設計制造模組防變形工裝;調控制殼工藝(濕強度、高溫強度);調整優(yōu)化脫蠟、焙燒、預熱工藝參數(shù),將型殼變形率控制在范圍。
鑄件尺寸精度控制技術:研究凝固冷卻收縮對鑄件形狀和尺寸影響,結合凝固過程應力-應變模擬分析結果,通過控制熔鑄過程工藝參數(shù)(如:鑄型溫度、澆注溫度等)、調整澆注系統(tǒng)、局部增厚或減薄型殼強度、控制因凝固和冷卻收縮受阻造成的應力不均和應力集中等方法,使鑄件收縮更均勻。
后處理熱過程尺寸精度控制技術:在分析大型鑄件在熱處理(含熱等靜壓、時效等)、焊接等熱過程中變形規(guī)律的基礎上,運用金屬材料的蠕變特性,設計和制造必要的熱定型工裝和防變形工裝以減小后處理熱過程中鑄件變形。
合理制模參數(shù)及蠟模防變形措施:確定合理制模參數(shù)及蠟模防變形措施是大型復雜鈦合金鑄件精密鑄造尺寸精度控制的關鍵;采用熱矯形對鑄件尺寸進行控制是應對大型復雜鈦合金鑄件精密鑄造尺寸變形的重要方法。
數(shù)據(jù)驅動控制方法:針對復雜薄壁鑄件尺寸精度控制關系模型,主要包括蠟模注射成型工藝與尺寸關系、凝固變形過程中工藝參數(shù)與尺寸精度關系,以環(huán)套環(huán)典型鑄件為研究對象,結合試驗設計和多目標遺傳算法NSGA-II技術,實現(xiàn)軟件多工藝參數(shù)的自動仿真、建模及多目標優(yōu)化,利用試驗件的尺寸驗證模型準確性