直吹管浇注料振动成型夹具的结构优化设计

针对直吹管浇注料振动成型夹具质量过大和动态特性差等问题,建立夹具优化数学模型,采用拓扑优化对夹具结构材料分布进行寻优,并在拓扑优化基础上以灵敏度分析筛选相关性较大的尺寸作为优化变量,基于Kriging法建立响应面模型,采用多目标遗传算法对振动夹具进行尺寸优化,两次优化后的夹具质量共减小了12.7%,1阶固有频率共提高了2.8%。对优化后夹具结构进行扫频振动响应仿真分析,验证了夹具优化设计的有效性及合理性,有效解决了直吹管浇注料振动成型夹具设计中容易出现的试验共振和夹具质量过大等问题。

基于DEM的直吹管浇注料振压成型研究

为进一步提高直吹管浇注料填充质量,通过离散元方法研究了直吹管浇注料在1D竖直振动条件下的密实过程。采用整体加料、连续振动的实验方式系统地研究了振动时间t、振幅A、频率f和压制压力等因素对浇注料堆积致密化的影响规律,并确定获得最密堆积所对应的最佳工艺参数,结果表明:离散单元法能有效地模拟浇注料在直吹管内振动密实过程,合理的振动参数和压制压力能大幅度提高浇注料的堆积密度,相同的振动强度下,高频率低振幅的振动更有效,振幅为0.4 mm,频率为55 Hz,压制压力为1400 N时密实效果最佳。