復(fù)合材料構(gòu)件成型模具型板改進(jìn)設(shè)計(jì)(用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑及其制備方法)
很多人不知道復(fù)合材料構(gòu)件成型模具型板改進(jìn)設(shè)計(jì)的知識(shí),小編對(duì)用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑及其制備方法進(jìn)行分享,希望能對(duì)你有所幫助!
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1、復(fù)合材料構(gòu)件成型模具型板改進(jìn)設(shè)計(jì)
復(fù)合材料構(gòu)件成型模具型板改進(jìn)設(shè)計(jì)
在以上傳熱規(guī)律的基礎(chǔ)上,對(duì)熱壓罐固化過程中成型模具溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬仿真。
設(shè)計(jì)4組梯形非等厚型板,從迎風(fēng)端口處開始,分別至距迎風(fēng)端400mm、450mm、500mm和600mm處。
原框架式成型模具型板厚度為15mm,此處對(duì)型板進(jìn)行變厚度處理,將高溫區(qū)域厚度調(diào)整為20mm,其他區(qū)域降至10mm。
以上4種梯形型板在不同程度上對(duì)于型板表面溫度均勻性均有所改善。
其中距離迎風(fēng)端500mm時(shí),最大溫差為29.81K,相較原始型板降低了40.51%,最大溫度方差43.8K2,降低了73.65%。
如圖5所示,所有型板表面在過渡區(qū)均出現(xiàn)溫度起伏區(qū)域,其中400mm和600mm在厚度過渡區(qū)域更為明顯,因此可通過對(duì)距離迎風(fēng)端30%~33.3%處進(jìn)行加厚處理。
在厚度從20mm~10mm突變區(qū)域,型板表面出現(xiàn)最大溫度起伏,其中最大溫度起伏區(qū)域多出現(xiàn)于厚度突變交界處。
隨著距迎風(fēng)端距離增大,突變區(qū)域距離迎風(fēng)端越遠(yuǎn),溫度起伏區(qū)域也隨之后移,且區(qū)域長(zhǎng)度及溫度差隨之增大。
由上節(jié)可知,梯形型板雖然在一定程度上有效地提高了型板表面溫度均勻性,但在厚度突變區(qū)域都出現(xiàn)了明顯的溫度起伏區(qū)域。
在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)一種階梯形型板,在高溫區(qū)域?qū)⒑穸炔捎弥饾u遞減的方式,將厚度從20mm遞減至10mm并保持。
同時(shí),根據(jù)上節(jié)所產(chǎn)生的突變處溫度起伏,將距迎風(fēng)端距離增大,采用階梯形變化趨勢(shì),取消厚度突變區(qū)域,使得高溫區(qū)域后面區(qū)域更接近于原厚度,從而緩解突變改善均勻性。
較于梯形型板,階梯形型板表面云圖未出現(xiàn)明顯的起伏現(xiàn)象。
階梯形型板對(duì)于溫度均勻性改善起到了一定作用,其中當(dāng)距離迎風(fēng)端900mm時(shí),最大溫差與溫度方差都達(dá)到了最小值,即溫度均勻性達(dá)到最佳狀態(tài)。
此時(shí)最大溫差為32.78K,相較于原始溫差降低了34.56%,溫度方差為32.26K2,下降了70.25%。
前兩種變厚度方式均為對(duì)固定區(qū)域進(jìn)行厚度變厚處理,本節(jié)中提出一種從迎風(fēng)端開始處冪函數(shù)連續(xù)變厚度方式。
本文采用s∝xn厚度變化函數(shù),其中s為型板厚度,x為距迎風(fēng)端距離,其中n取0.5~1。
當(dāng)n為0.8時(shí),最大溫差及溫度方差達(dá)到最小,即型板表面溫度均勻性最好,此時(shí)溫度方差為25.98K2。
而隨著n的增大或減小,溫度方差也隨之增大或減小。
周光炯等研究表明,溫度邊界層與速度邊界層成正比相關(guān),且δt∝x0.8。
當(dāng)n為0.8時(shí),即s∝x0.8時(shí),型板厚度變化規(guī)律與溫度邊界層厚度變化規(guī)律同步,因此型板表面溫度均勻性達(dá)到最佳。
本文利用FLUENT進(jìn)行熱壓罐固化過程中溫度場(chǎng)模擬。
研究發(fā)現(xiàn)型板表面低溫區(qū)域出現(xiàn)在距迎風(fēng)端115mm處,約占面積25%。
為有效提高型板表面溫度均勻性,本文提出一種對(duì)型板不同區(qū)域變厚度方法,分別對(duì)型板低溫區(qū)域減厚和高溫區(qū)域加厚。
主要包括3種厚度方法:梯形、階梯形、連續(xù)變厚度,通過有限元仿真對(duì)改善后型板分別進(jìn)行模擬型板表面溫度分布均勻性,分析得到以下結(jié)果:1)梯形型板在突然變厚度區(qū)域存在明顯的溫度起伏現(xiàn)象,其中400mm與600mm尤為明顯,因此可通過對(duì)距離迎風(fēng)端30%~33.3%處進(jìn)行加厚處理。
2)階梯形型板未出現(xiàn)明顯溫度起伏現(xiàn)象,當(dāng)距離迎風(fēng)端900mm區(qū)域加厚時(shí),溫度均勻性達(dá)到最佳狀態(tài),溫度方差降低近70.25%。
3)連續(xù)變厚度型板采用s∝x0.8函數(shù)關(guān)系時(shí),型板厚度變化規(guī)律與溫度邊界層厚度規(guī)律一致,此時(shí)溫度均勻性最佳,結(jié)果表明此時(shí)溫度方差降低了84.37%。
[1]包正弢.熱固性樹脂基復(fù)合材料構(gòu)件的固化變形仿真研究[D].廣漢:中國(guó)民用航空飛行學(xué)院,2019。
[2]趙一鳴.復(fù)合材料構(gòu)件熱壓罐成型模具溫度場(chǎng)模擬與結(jié)構(gòu)改進(jìn)研究[D].南京:南京航空航天大學(xué),2018。
用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑及其制備方法
[0002]鋁合金輪轂由于具有質(zhì)輕和防腐蝕的特性,已廣泛應(yīng)用于日常生活中,這些鋁合金輪轂通常是通過壓鑄成型的方法加工而成。
在鋁合金的壓鑄成型過程中,壓鑄模具中需要脫模劑,脫模劑是一種介于模具和成品之間的功能性物質(zhì)。
脫模劑具有以下特性:1)耐化學(xué)性,即在與成品接觸時(shí)不被溶解;2)具有耐熱及優(yōu)異的應(yīng)力性能,不易分解或磨損;3)易粘合到模具上而不轉(zhuǎn)移到被加工的制件上。
[0003]目前,用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑基本上能夠滿足上述三個(gè)特性,但是現(xiàn)有的脫模劑不易長(zhǎng)期儲(chǔ)存,這是由于長(zhǎng)期儲(chǔ)存后脫模劑的成分易沉降,同時(shí)被氧化導(dǎo)致脫模劑的粘度增大而使得脫模劑不易粘合到模具上。
[0004]本發(fā)明的目的是提供一種用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑及其制備方法,該脫模劑能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存和使用,同時(shí)該脫模劑的制備方法步驟簡(jiǎn)單,原料易得。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供了一種用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑,含有改性膨潤(rùn)土、海藻酸鈉、米糠蠟、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺、氧化鋁和有機(jī)溶劑;其中,改性膨潤(rùn)土通過將膨潤(rùn)土煅燒后浸泡于鹽酸溶液中,然后過濾而得。
[0006]本發(fā)明還提供了一種用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑的制備方法,包括:。
[0007]1)將膨潤(rùn)土煅燒后浸泡于鹽酸溶液中,然后過濾制得改性膨潤(rùn)土;。
[0008]2)將改性膨潤(rùn)土、海藻酸鈉、米糠蠟、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺、氧化鋁和有機(jī)溶劑混合制得脫模劑。
[0009]通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明首先通過對(duì)膨潤(rùn)土進(jìn)行煅燒和鹽酸浸泡以改性制得改性膨潤(rùn)土,然后利用改性膨潤(rùn)土、海藻酸鈉、米糠蠟、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺、氧化鋁和有機(jī)溶劑的協(xié)同作用使得制得的脫模劑的體系均一、成分不易沉降且成分不易氧化進(jìn)而保證脫模劑始終具有優(yōu)異的粘度。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說明。
[0011]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說明。
應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限制本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供了一種用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑,含有改性膨潤(rùn)土、海藻酸鈉、米糠蠟、二月桂酸二丁基錫、三乙醇胺、氧化鋁和有機(jī)溶劑;其中,改性膨潤(rùn)土通過將膨潤(rùn)土煅燒后浸泡于鹽酸溶液中,然后過濾而得。
[0013]在上述脫模劑中,有機(jī)溶劑的具體種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇,只要能夠使得其他組分能夠在有機(jī)溶劑中均勻分散便可,但是為了使得脫模劑具有更為優(yōu)異的粘度和抗沉降性,優(yōu)選地,有機(jī)溶劑選自乙酸乙酯、乙醇和正己烷中的一種或多種。
[0014]在上述脫模劑中,各組分的具體含量可以在寬的范圍內(nèi)選擇,但是為了使得脫模劑具有更為優(yōu)異的粘度和抗沉降性,優(yōu)選地,相對(duì)于100重量份的有機(jī)溶劑,改性膨潤(rùn)土的含量為55-75重量份,海藻酸鈉的含量為10-35重量份,米糠蠟的含量為3-5重量份,二月桂酸二丁基錫的含量為2-6重量份,三乙醇胺的含量為2-9重量份,氧化錯(cuò)的含量為25-30重量份。
鋁合金重力鑄造工藝簡(jiǎn)介
鋁合金重力鑄造是鋁合金鑄造行業(yè)非常重要的一種鑄造方式,主要把金屬材料鑄造成為所需制品的工藝方法,如鑄造,鍛造,擠壓,軋制,拉伸,沖壓,切割,粉末冶金等。
鋁合金重力重力鑄造可以在一定程度上有效地將熔融金屬液體注入由耐高溫材料制成的中空模具中,并且在冷凝后,可以獲得所需的產(chǎn)品形狀,并且所獲得的產(chǎn)品是鑄件。
那么以上的內(nèi)容就是關(guān)于復(fù)合材料構(gòu)件成型模具型板改進(jìn)設(shè)計(jì)的介紹了,用于鋁合金輪轂壓鑄模具的脫模劑及其制備方法是小編整理匯總而成,希望能給大家?guī)韼椭?/p>

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