冷冻砂型数控加工气动辅助精确排砂方法

TG234.6; 在冷冻砂型数控(Computerized numerical control,CNC)加工过程中,有效排出切削砂坯产生的砂粒是确保砂型成形质量的关键技术之一.本文基于计算流体力学方法,对环绕阵列式射流喷吹的排砂方式进行了数值模拟,分析了射流流量、靶距、俯角和口径对型腔周围流场的影响.设计数控加工正交实验并对排砂率进行了极差分析,验证了仿真的结果.研究表明,环绕阵列式高速射流在刀具柱面和型腔壁面上会形成稳定贴附,输送砂粒的主要区域为射流在型腔壁面形成的"排砂区".仿真与实验结果均表明最佳排砂工艺参数为射流流量30 L/min、靶距 45 mm、俯角 65°和...

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Published in南京航空航天大学学报 Vol. 56; no. 4; pp. 712 - 722
Main Authors 刘亲将, 单忠德, 杨浩秦, 施建培, 梁校
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 南京航空航天大学机电学院,南京 210016 01.08.2024
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,南京 210016%南京航空航天大学机电学院,南京 210016
南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,南京 210016
南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 211106
南京航空航天大学材料科学与技术学院,南京 211106%南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室,南京 210016
Subjects
jet flow field
排砂率
排砂工艺
精确排砂
sand discharge process
frozen sand mold
sand discharge rate
冷冻砂型
射流流场
precise sand discharge
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ISSN1005-2615
DOI10.16356/j.1005-2615.2024.04.014

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Summary:TG234.6; 在冷冻砂型数控(Computerized numerical control,CNC)加工过程中,有效排出切削砂坯产生的砂粒是确保砂型成形质量的关键技术之一.本文基于计算流体力学方法,对环绕阵列式射流喷吹的排砂方式进行了数值模拟,分析了射流流量、靶距、俯角和口径对型腔周围流场的影响.设计数控加工正交实验并对排砂率进行了极差分析,验证了仿真的结果.研究表明,环绕阵列式高速射流在刀具柱面和型腔壁面上会形成稳定贴附,输送砂粒的主要区域为射流在型腔壁面形成的"排砂区".仿真与实验结果均表明最佳排砂工艺参数为射流流量30 L/min、靶距 45 mm、俯角 65°和口径 2 mm,其中射流流量的影响最为显著,其次是射流喷嘴口径、俯角和靶距.本文结果可为排砂装置及工艺参数优化提供指导.
ISSN:1005-2615
DOI:10.16356/j.1005-2615.2024.04.014