随着高紧实度造型技术和方法的不断发展,铸件的质量尤其是表面质量和尺寸有了很大的提高,大大降低了废品率,但是在砂型紧实度提高的同时,由此产生的型砂回弹改变了行腔尺寸,引起铸件尺寸的变化,成了制约铸件精度和质量的重要因素。所以很有必要对高紧实度造型用湿型粘土砂的回弹机理进行深入地研究。 本课题为国家自然科学基金项目“高紧实度砂型预测方法及回弹机理的探讨”的一部分,是已结题的国家自然科学基金项目“铸造型砂微变形的研究”的后继,运用力学、材料学及流变学理论,利用改装的三轴仪,在一定的工艺条件下,作了大量系列实验,系统的研究了压实比压、紧实率和膨润土含量对砂型回弹的影响;对实验数据进行了分析和处理,得出了型砂关于压实比压、紧实率和膨润土含量的本构关系的经验公式;把各工艺参数下的型砂产生的回弹量与回弹势能进行比较,找出两者存在的异同点,并对回弹机理进行了探讨;通过清华大学杨国平的实验数据,推导出型砂回弹位移场的经验公式,并与实验测出的回弹量进行比较,分析误差造成的原因,并互相进行了验证。 一方面本课题有很强的学术价值,型砂回弹本构关系的经验公式,为高紧实度砂型的成型和精密铸造的数学模拟提供依据;另一方面本课题有重大现实意义,砂型回弹的研究及其机理的探讨有助于铸造生产中高紧实度砂型质量的控制与铸件精度的提高,这是发展净形和净形铸造新工艺、发展精确铸造等先进制造技术的需要。