直写铸造蜡沉积成型数值模拟分析与实验

来源：机床与液压杂志2022年第23期北京时间：

作者：莫海军，王顺栋，梁道明

单位：华南理工大学机械与汽车工程学院；华南理工大学机械与汽车工程学院；华南理工大学机械与汽车工程学院

摘要：熔模铸造工艺中蜡模制作周期长、开模费用高，而且不适合单铸件或中小规模生产，将基于快速成型的热辅助直写技术(DIW)应用于蜡模制造可以实现对零件研发的快速响应。熔丝质量是保证蜡模成型质量的前提，因此，探究挤出压力、挤出速度、打印速度、喷嘴内径、喷嘴与热床间隙等工艺参数对熔丝成型的影响。对铸造蜡直写挤出沉积过程进行流体动力学建模，利用数值分析法详细研究上述5个工艺参数对熔丝成型的影响，采用纵横比、紧凑度两个指标对熔丝进行评价，得出在不同速度比v/u 下可选择的最优间隙比h/d。通过实验验证了计算模型的正确性。结果表明：相较于理想截面模型，所提出的计算模型可以更准确地预测熔丝的截面几何特性，为铸造蜡直写成型过程最优工艺参数的选择提供参考。

关键词：铸造蜡;热辅助直写技术;熔丝质量;工艺参数优化

基金资助：国家级大学生创新创业训练计划项目（202110994009）；新疆工程学院博士科研启动基金项目(2020xgy022302)