基于3D打印技术的离心泵叶轮快速精铸工艺研究姜耀林.pdfVIP

基于3D打印技术的离心泵叶轮快速精铸工艺研究 Rapid precision casting process research of centrifugal pump impeller based on 3D printing technology 姜耀林 邵中魁 郭 嘉 ， ， JIANG Yao-lin, SHAO Zhong-kui, GUO Jia (浙江省机电设计研究院有限公司 杭州 311305) ， 摘 要：以具有典型复杂型面的离心泵叶轮为应用范例，开展了基于3D打印技术的快速精铸工艺研究。 首先基于Pro/E软件建立离心泵叶轮三维模型并进行CAD优化设计，基于RPData软件对叶轮 模型进行前处理，然后通过3D打印机制作叶轮树脂模型并进行后处理，最后以叶轮树脂模型 作为熔模进行熔模精密铸造，最终得到离心泵叶轮精密金属零件。经测量知制得的叶轮铸件 的尺寸精度可达CT4级，表面粗糙度可达Ra6.3um以下。 关键词：3D打印；快速制造；光固化；精密铸造；叶轮 中图分类号：TP23 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)01(下)-0153-04 Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.01(下).39 0 引言 于实现单件小批量复杂形状产品的快速制造 在 ， 熔模精密铸造是铸造行业中一项优异的新技 非批量化生产中具有明显的成本和效率优势[6] 。 术 是一种新的近净成形先进工艺 它获得的产 ， ， 本文以具有典型复杂型面的离心泵叶轮为应 品精密 复杂 接近于零件最后形状 可不加工 、 ， ， 用范例 研究一种基于3D打印技术的快速精铸工 ， 或很少加工就直接使用 其应用非常广泛[1] 。但 ， 艺 主要技术路线如图1所示 首先基于Pro/E软 ， ： 是 传统熔模精密铸造方法需要通过模具或者机 ， 件建立离心泵叶轮的三维模型并进行CAD优化设 加工来制造熔模 生产工艺复杂 开发周期长 ， 、 、 计 再基于RPData软件对叶轮模型进行前处理 ， ， 制造成本高 制造精度不易控制 尤其是对于一 、 ， 然后通过3D打印机加工出叶轮树脂原型并进行后 些形状复杂零件的熔模制作异常困难 需耗费大 ， 处理 最后以此叶轮树脂原型为熔模进行熔模精 ， 量的人力 物力和财力 难以实现复杂精密铸件 、 ， 密铸造 最终得到离心泵叶轮精密金属零件