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将快速成形技术中的光固化成形法、硅橡胶制模、陶瓷型精密铸造和有限元分析等技术结合起来,以一具有复杂特征的水泵叶轮为研究对象,对其消失模铸造发泡模具的快速制造工艺进行了研究。 首先分片设计水泵叶轮的三维模型,并在光固化快速成形机上制作叶轮原型,然后在原型上分层涂刷翻制随形的硅橡胶模并用石膏随形固定;在原有的陶瓷浆料配方中加入组分二,制作不同成分比例的标准的陶瓷试样,通过测定标准试样的性能,得出最优性能的陶瓷浆料的配方;在硅橡胶模上通过分层涂刷陶瓷浆料并撒砂来制作陶瓷型壳;利用有限元对样件进行凝固过程中的热分析,得到其温度场和铸件尺寸的变化规律,从而指导修正对叶轮发泡模具的收缩误差补偿;最后熔炼铝液并完成叶轮发泡模具陶瓷型壳的浇注。在本文中,用光固化成形法制得的叶轮原型尺寸精确,表面质量高;分层涂刷翻制硅橡胶模适合于翻制薄壳随形类的具有复杂表面特征的发泡模具;利用选出的最优性能的陶瓷浆料,分层制作型壳能保证型壳的强度和精度,解决了灌浆工艺制壳引起的面层型壳因气泡残留而精度不高,在焙烧时型壳易开裂的问题。本文最后浇注制得的叶轮的发泡模具尺寸精确,叶片等复杂表面特征均清晰完好,模具表面光洁度高。