机床与液压

作者：李建辉，杜雅格，贺磊，王培欣，吴虎，董本丰年

单位：山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院；山东理工大学机械工程学院

关键词：冷冻砂型;薄壁;弹性应变;本构模型;数值模拟

基金：国家重点研发计划子课题项目（2021YFB3401201-02）

相比传统铸造技术，冷冻砂型铸造技术具有绿色、可回收等优点，因此得到了极大的发展。然而，在绿色铸造成形机床加工完成后，冷冻砂型薄壁件在夹取时极易发生变形。针对此，通过建立数学模型和数值模拟对冷冻砂型夹取变形进行深入研究。建立冷冻砂型夹取时的受力平衡三维数学模型和冷冻砂型受力产生最大应变平面的二维数学模型；通过实验获得冷冻砂型受压本构模型参数；最后，通过仿真研究了不同的含水量、材料、夹板接触以及壁厚等对冷冻砂型夹取变形的影响。结果表明：在相同含水量下，硅砂冷冻砂型与接触面摩擦因数比锆英砂、铬铁矿砂小；在相同壁厚时，夹取含水量（质量分数）4%冷冻砂型变形最小；硅砂冷冻砂型夹取变形小于锆英砂和铬铁矿砂；橡胶板面夹取冷冻砂型产生的变形最小，优于聚氨酯板和钢板接触面。

来源：2025年第2期

《机床与液压》期刊编辑部

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