錠坯雙噴嘴掃描噴射成形均勻沉積技術(shù)研究.pdf

1、雙噴嘴噴射成形技術(shù)可以用來制備大尺寸錠坯及提高生產(chǎn)率，是噴射成形產(chǎn)業(yè)化的未來發(fā)展方向。雙噴嘴掃描形式使沉積表面的物質(zhì)和熱焓分布相對復(fù)雜，對錠坯形貌和沉積條件、材料組織的穩(wěn)定性有很大影響。本文針對雙噴嘴掃描噴射成形，以實現(xiàn)沉積表面霧化物質(zhì)的均勻沉積為目標，從理論上深入研究了錠坯均勻沉積的條件和噴嘴掃描擺動的驅(qū)動方式，為工藝參數(shù)優(yōu)化提供了理論指導(dǎo)。
　　 全面綜述了國內(nèi)外噴射成形錠坯形貌數(shù)值模擬方法的研究現(xiàn)狀和成果，歸納分析了坐標跟

2、蹤法、質(zhì)量平均法等研究方法，并分析了各方法優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，提出了本文的研究內(nèi)容。
　　 提出了基于沉積軌跡的錠坯雙噴嘴掃描噴射成形數(shù)值模擬方法。建立了內(nèi)外噴嘴的沉積軌跡模型，分析了噴嘴偏心距、始傾斜角、掃描范圍角、噴射高度、掃描頻率、沉積基底旋轉(zhuǎn)速度等各個參數(shù)對沉積錠坯形貌的影響規(guī)律，理論分析了沉積軌跡耦合的條件。
　　 根據(jù)霧化錐沉積軌跡模型，研究了噴嘴在不同掃描運動形式下，沉積錠坯表面各處沉積速率的分布情況，提出

3、了基于凸輪驅(qū)動結(jié)構(gòu)的噴嘴變速掃描方式，并根據(jù)錠坯均勻沉積要求逆向推導(dǎo)設(shè)計出了凸輪輪廓形狀。
　　 系統(tǒng)地研究錠坯雙噴嘴噴射成形過程中，噴嘴布局及運動參數(shù)、基底旋轉(zhuǎn)與下降速度、噴嘴的金屬流率等工藝參數(shù)的優(yōu)化選擇流程及方法。
　　 通過噴射成形實驗對本文的研究內(nèi)容進行了驗證，實驗結(jié)果表明了本文提出的沉積軌跡法、凸輪驅(qū)動掃描方法以及工藝參數(shù)優(yōu)化方法的的正確性。通過該方法可以實現(xiàn)參數(shù)優(yōu)化，減少工藝試驗工作量、降低試驗成本和縮短試