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轉發自：工（gōng）業（yè）技術 中國新技術新產品

作者：徐震（zhèn）宇

（哈爾濱勞動技術學院，黑龍（lóng）江 哈爾濱 150025）

通過上述分析，可以采用以下措施進行（háng）解決（jué）。

首先，對澆道的（de）形（xíng）狀進行改變，打破以往垂直形式，改成中空圓柱形（xíng），並設置相應的模具，利用成形機成形。

這樣做的好處在於：圓（yuán）形（xíng）表麵積較小且光滑，能夠有效防止出現夾渣現象，同時在剛開始澆築時，能夠使鐵液直接與底部接觸（chù），減少鐵液溫（wēn）度的損耗。

在澆築係（xì）統運行的過程中，完成泡沫模型的製作，通過調整預（yù）發泡密度的方式（shì）對表麵的粗糙（cāo）度進行有效掌控。

為了確保鐵液溫度不變，降低鐵液對塗層產生的衝刷（shuā）力，可根據消失膜鑄造理論，在澆（jiāo）築時借助（zhù）高溫鐵液將 EPS 泡沫氣（qì）化處理，以此來減少對鐵液溫度造成的損失。

另外，在確保強度不變的基礎（chǔ）上，盡可（kě）能地減少 EPS 泡（pào）沫的使用量。

鐵包砂缺陷的防控

在（zài）以往（wǎng）經驗的基礎上對振動頻率（lǜ）進（jìn）行調整，利用三維振實台，將加速度控製在 1 g~2 g，對於不同鑄件來說，可以對（duì）振實時間（jiān）與頻率進行（háng）調整，如若振實的時間不足、頻率較低，則會影響最（zuì）終的振實效果；

如若振實時間較長、頻率較高，則會使型砂自身變得鬆散。

通過大量實驗研究能夠得出，最佳（jiā）振實時間為 20 s，頻率在 45 Hz~50 Hz，振幅為 1 mm~1.5 mm，操作方式為首先將底砂加入其中，振實以後再埋砂（shā），分兩次對（duì）泡沫模樣填砂。

對於不（bú）易進砂之處，可加入人工（gōng）力量作（zuò）為輔助，將型砂填（tián）滿、振實，確保每個死角位置都能夠有充足的砂（shā）。

另外，也可以采用（yòng）樹脂砂預埋填實法，使泡沫模型中不易進砂的性力矩引（yǐn）起的，大大降低了傳動機構（gòu）的加工精度，加劇了（le）設備構件出現破壞（huài）的現象，會大大縮短使用的壽命。

不利於延長使用時間。因此，應做好進行動（dòng）平衡優化工作進而更好的降低激振力以及激振力矩。

1 3 200 kN 高（gāo）速（sù）精衝機主傳動係統

機構分析

該研究所對此（cǐ）設計研製了一個壓力為3 200 kN設（shè）機械式高速精（jīng）衝機。

此精衝機的（de）滑塊行程為 70 mm，衝裁板的厚度為 10 mm。

機構的（de）構成要素主要包（bāo）括機架、曲柄、連杆以及滑塊。

曲柄的主要作用是（shì）對（duì）整（zhěng）個連杆起（qǐ）到一個帶動作用，進位置變得（dé）更加緊實。

在第一次填（tián）砂時，應保（bǎo）持砂的高度與（yǔ）箱體持平，在第二次填砂時，要（yào）起（qǐ）到覆砂的作用，確保充足的吃砂量，采用此種方式能夠使鐵包砂缺陷問題得到有效的解決，目前在飛輪鑄件生產過程中，由於該缺陷導致的（de）廢品率已經被控製在 1 %~2 %。

綜上所述，通過本文的研究（jiū）能夠得出，在鑄造（zào）工業中對飛輪鑄件進行（háng）生（shēng）產（chǎn）時，由於（yú）其壁厚較薄、內腔較大，一旦在操（cāo）作中方式不當很可能出現夾渣、變形、鐵包砂等缺陷問（wèn）題。通過許多研（yán）究證明，采用支撐筋的方式能夠有效克服（fú）變形缺陷；

采用密度在 26 g/L~28 g/L 的預發泡，在澆築中將直澆道轉變為圓柱形澆道，使鐵（tiě）液的溫（wēn）度損（sǔn）耗降到最低，使夾渣問題得到有（yǒu）效緩解；

對於鐵包砂缺陷，通過調整振實參數、人工輔助埋砂等方式能夠使模樣中各個角落都得到充足的砂，從而（ér）使鐵包砂缺陷得到良好的彌（mí）補和解決，鑄件的合理率與成品率得到顯著提升。

圖 1 優化前後的激振力和激振力矩對比圖

而更（gèng）好地推動滑塊的往複運動。

此機構能夠很好地減輕電（diàn）機力（lì）矩，對提（tí）高自身的運動性能有著重要的作用（yòng），為了提高對機構的研究，對機構展開了運動（dòng）學以及動態靜力學分析，能夠找（zhǎo）出（chū）激振力以及激振力矩實際變化（huà）情況。

 動態靜力學分析

在進行動態（tài）靜力學分析的過程中，應與一定的（de）運動規劃相結合，與主傳動機構的運動水（shuǐ）平相結合，當這 2 個（gè）原動件（jiàn）均能夠平穩（wěn）運行時，構件均呈現剛體，可（kě）以不對構件的摩擦以及間隙進行計算。

由於重力是靜態力，因此，即便不計較（jiào）重力也依然可以得出不同構件的受力情況。

 動平衡綜合優化（huà）

導致壓力（lì）機振動的因素（sù）有兩大方麵：

一（yī）是（shì）在展開衝壓的時滑塊同模具接觸的過程（chéng）中的彈（dàn）性力使得機構出現振動現象；

二是（shì）由於主傳動機構的慣性處於一種不平衡狀態下所導致的（de）整機振（zhèn）動。

而（ér）那些高精（jīng）度的（de）衝機，因為其有著較高的抗衝壓工藝，並且三向應（yīng）力（lì）的存在能夠迅速地釋放衝壓過程中的彈性力，如此一來則會（huì）大大降低其震動性，並（bìng）在實現振動控製（zhì）時，由（yóu）於（yú）某些（xiē）固定因素所造成的振動是無法進行有效（xiào）控製的，出現這種現象可以選擇降低傳動機構的不平衡慣性力，進（jìn）而更好地實現對震（zhèn）動的控製作用。

機（jī）構的動平（píng）衡可以劃分為綜合平衡、整體平衡和部分平衡，由於主傳動機構（gòu）滑塊移動副的存（cún）在，很多時候振擺力矩不能夠很好地平衡，因此要想保證其穩定性就應不斷地提高其質量的配置（zhì），這種方式也必然會提高機構的複雜性，降低其使用的時間，因此，通過優（yōu）化動平衡（héng）來減輕激振（zhèn）力有著非常顯著（zhe）的效果，但（dàn）值得注意的是在降低的過程中應做好優化平衡（héng）工作，盡量降低激振力以（yǐ）及激振（zhèn）力矩（jǔ）。

為了降低數學模型的難度，應做好優化假設工作：

1）假定原動件在運行的（de）過程中始終處於一種勻速轉動（dòng）的狀態（tài）；

2）將主傳動的所有構造均處於一種剛性狀態，並且保證質心同連杆連接點都（dōu）處於一種連線（xiàn）重（chóng）合的（de）狀態；

3）構件與構（gòu）件間之間不用詳細地計算出間隙的（de）距離；

4）不用刻意（yì）關注啟停機和衝壓作（zuò）用下導（dǎo）致機身出現振動現象；

5）不必過度極段運動構（gòu）

數學模型（xíng）

設計變量

機構在展開實踐的過程中，應完全確認後機構的形式，才能進行優化動平衡的工作，其簡化模型也會決定主傳動機構的實際質量和運動構件的質量等，但在假設的過（guò）程中質心同連杆的連接點明顯重合，對此，應通過（guò）不同的運動構件質量及距離來當作其設計（jì）的（de）實際變量。

 目標函數

通過上（shàng）述分析草莓视频污在线观看（men）可以（yǐ）看出，激振力同（tóng）激振力矩在機架帶動下進而更好地作用於（yú）機身之中，進而能夠更（gèng）好地實（shí）現對整機的振動的調整工作，要想改變整（zhěng）機自帶的振動性能，在（zài）進行動平衡優化（huà）時，最（zuì）直接的方（fāng）法就是減輕激振（zhèn）力和激振力矩，這（zhè）樣就能改變其振動性能。

優化結果對比分析

從圖 1 草莓视频污在线观看（men）不難看出，一些原始的結構設計方法在開展動平衡優化時，其質量合理均勻地分布能夠更好地實現對激振力的調整工作，整機激振力（水平方向內）FX 最大值下（xià）降了近 20 %，周期絕對值下降了近 22 %；激振力（豎直方向）

FY 最大值下降了（le） 2 %，每周期絕對值下降了 3 %。

從優化後的最終結果草莓视频污在线观看不難看出，開展動平衡優（yōu）化能夠最大限度地減輕激振力和激振力矩（jǔ），還可（kě）以降低不平衡慣性力而（ér）引發的（de）振動效應。

結語

綜上所述，要想提高設（shè）備的使用時間，就應避免高速精衝機所帶來的劇烈（liè）振動，其（qí）大幅度（dù）的振動性能不（bú）利於提高加工的（de）精度，因此，要想發現機械式高速精衝機出（chū）現振動的重要因素（sù），應做好平衡優化的工作。

該文針對 3 200 kN 機（jī）械式高速精衝機，對（duì）其主傳動係統展開了運動（dòng）學分析以及靜態動力學分析，得出了激振力和（hé）激振力矩會因時間等因素的改變而導致最終結果的改變的結論，要想避（bì）免（miǎn）結果（guǒ）出（chū）現改（gǎi）變就應不斷提高主傳動機構的質量，進而抑製整機出現振動現象。

優化後的激振力值也有了（le）顯著地降低（dī），並且，還可以（yǐ）對（duì）初始激振力矩合理有效地控製，提（tí）高了因不（bú）平衡慣性（xìng）力所導致的（de）振動現象。

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