消失模鑄造用三維并聯(lián)振動鑄造機的設計與研究.pdf

1、三維并聯(lián)振動鑄造機是一種能夠實現(xiàn)最大振動自由度為3的鑄造激振設備，基于并聯(lián)機構在多維振動領域的應用，將一種完全解耦的混聯(lián)機構2PRRR-P(2)用于解決消失模鑄造工藝中的多維激振問題，能為消失模鑄造工藝中干砂緊實及金屬液凝固過程提供所需的激振。而現(xiàn)有設備中，要同時實現(xiàn)這兩種激振至少需兩種設備為其提供振動源，三維并聯(lián)振動鑄造機的應用可顯著提高設備利用率，改善鑄件質量，減少鑄造缺陷，降低生產(chǎn)成本并提高勞動生產(chǎn)率。將并聯(lián)機構運用于振動鑄造設備

2、中，是解決傳統(tǒng)振動鑄造設備的振動自由度少、效率低、激振力不穩(wěn)定等問題的新思路，為構建新的振動鑄造理論，開發(fā)新型鑄造激振設備提供一定的理論依據(jù)和研究方向。
　　本論文運用鑄造模擬軟件ProCAST對消失模鑄造工藝中的金屬液充型和凝固過程進行模擬分析，通過對鑄件缺陷產(chǎn)生的位置及其原因的預測分析，優(yōu)化其鑄造生產(chǎn)工藝，減少縮孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生。基于并聯(lián)機構拓撲結構理論對三自由度三平移并聯(lián)機構進行型綜合研究，給出三維并聯(lián)振動鑄造機主體激振

3、機構的最優(yōu)機型為混聯(lián)機構2PRRR-P(2R)，并對其整體結構進行設計，分析激振機構的運動特性，驗證所研究機型設計的合理性。運用離散元分析軟件EDEM對消失模鑄造工藝中干砂充填及緊實過程進行數(shù)值模擬，給出三維并聯(lián)振動鑄造機自由度、振幅、振動頻率等相關參數(shù)對干砂緊實度的影響規(guī)律以及最優(yōu)振動參數(shù)，為三維并聯(lián)振動鑄造機的結構設計和實際生產(chǎn)應用提供了一定的理論依據(jù)。經(jīng)樣機試驗表明:三維并聯(lián)振動鑄造機的結構設計合理，能有效解決消失模鑄造工藝中所需