一種六軸向多維振動鑄造平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及振動鑄造設(shè)備領(lǐng)域，可同時實現(xiàn)空間六軸向多維振動。
【背景技術(shù)】
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[0002]早在1868年Chernov就用輕輕搖動鑄型的方法獲得了一些細晶粒鑄件。1914年以后，人們才開始對這一現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，現(xiàn)在人們常把振動技術(shù)應(yīng)用到塑料成形工藝、纖維制造技術(shù)、焊接技術(shù)、鑄件應(yīng)力消除及其它鑄造工藝等方面。近年來，隨著振動技術(shù)在金屬和非金屬材料的液態(tài)成型工藝、金屬和非金屬材料的粉末態(tài)成型工藝、焊接件和鑄件應(yīng)力消除、農(nóng)產(chǎn)品和化工原材料的篩分、力學環(huán)境振動試驗等技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用研究的不斷深入，多維振動的優(yōu)點越來越得到了科技工作者的認可，多維振動平臺技術(shù)研究成為了近年來振動技術(shù)的研究熱點。如一種四自由度混聯(lián)振動篩(專利號:200920143613)、一類并聯(lián)機構(gòu)多維激振臺(專利號:200710022938)、一種四自由度振動鑄造機(專利號:201110027373.4)、一種四自由度振動鑄造機(專利號:201120024458.2)、三維并聯(lián)振動鑄造機(專利號:201120089524.4)、振動臺三向激振平臺的連接機構(gòu)(專利號:200820005028.4)、平面靜壓式傳振解耦裝置及三軸向振動復合試驗臺(申請?zhí)?201210343875.2)等。
[0003]上述的多維振動平臺均采用并聯(lián)機構(gòu)為主體機械結(jié)構(gòu)，采用振動電機或單軸向激振器替代并聯(lián)機構(gòu)原動件，將并聯(lián)機構(gòu)各原動件處安裝的單軸向振動經(jīng)并聯(lián)機構(gòu)約束轉(zhuǎn)換后，形成振動平臺的多軸向振動復合輸出，由于其實現(xiàn)的多軸向振動都是沿確定坐標系方向的單軸向振動的合成，需要采用復雜的控制系統(tǒng)和多個單軸向激振器，導致其結(jié)構(gòu)復雜、成本高、維護和使用不便，難以推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0004]本發(fā)明的目的是為振動鑄造技術(shù)提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護和使用方便、易推廣應(yīng)用的六軸向多維振動平臺。
[0005]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)。
[0006]—種六軸向多維振動鑄造平臺，由振動平臺、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、小齒輪、軸端擋圈、螺母、鍵、液壓馬達、支腳、油管和液壓栗站及控制臺組成；其中立柱、底板和支腳從上至下相互固定連接構(gòu)成一種載運工具安全玻璃多維振動與沖擊環(huán)境模擬平臺的剛性框架，振動平臺通過四個球形鋼絲繩彈簧安放于立柱上，構(gòu)成六維彈性支撐；所述的底板的上表面上設(shè)有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承，并使錐面支架可相對于底板產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；所述錐面支架的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動，由固定于底板的液壓馬達驅(qū)動，實現(xiàn)錐面支架相對于底板繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動；單軸向激振器下端與錐面支架固定，上端通過靜壓球頭與振動平臺連接，單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小可根據(jù)需要人工調(diào)節(jié)。工作時，單軸向激振器產(chǎn)生單軸線方向的振動與沖擊，通過液壓馬達驅(qū)動齒輪傳動，轉(zhuǎn)動錐面支架，帶動單軸向激振器一起繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動，結(jié)合單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜的特定夾角，來實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動環(huán)境模擬。
[0007]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、成本低，裝配、調(diào)整、維護簡單易行，能實現(xiàn)空間六維任意方向上的振動環(huán)境模擬，還可通過調(diào)節(jié)單軸向激振器的動力參數(shù)和單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，使振動平臺獲得不同的振動輸出，從而使鑄件澆注結(jié)晶過程中獲得合適的振動激勵，顯著的提高鑄件質(zhì)量。
【附圖說明】
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[0008]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為圖1拆去振動平臺后的機械結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0010]圖3為圖1拆去振動平臺后的機械結(jié)構(gòu)仰視圖；
[0011 ] 圖4為底板結(jié)構(gòu)圖
[0012]圖中:1.振動平臺；2.球形鋼絲繩彈簧；3.立柱；4.底板；5.錐面支架；6.單軸向激振器；7.靜壓球頭；8.小齒輪；9.軸端擋圈；10.螺母；11.鍵；12.液壓馬達；13.支腳；14.油管；15.液壓栗站及控制臺。
【具體實施方式】
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[0013]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，一種六軸向多維振動鑄造平臺，由振動平臺1、球形鋼絲繩彈簧2、立柱3、底板4、錐面支架5、單軸向激振器6、靜壓球頭7、小齒輪8、軸端擋圈9、螺母10、鍵11、液壓馬達12、支腳13、油管14和液壓栗站及控制臺15組成。其中:振動平臺I通過螺栓固定在球形鋼絲繩彈簧2的頂面，球形鋼絲繩彈簧2的底面通過螺栓固定在立柱3頂面上，立柱3底面通過螺栓固定在底板4的上表面，支腳13通過螺栓固定在底板4的下表面；所述的底板4的上表面上設(shè)有圓錐形的支撐面，圓錐形支撐面上開設(shè)有液體靜壓承載油腔；所述的錐面支架5由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板4的圓錐形支撐面上，并與底板4及其圓錐形支撐面上開設(shè)的液體靜壓承載油腔一起構(gòu)成了向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承；所述錐面支架5的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪8構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動；小齒輪8通過鍵11與液壓馬達12的輸出軸周向固定，軸端擋圈9軸向壓緊小齒輪8并由螺母10實現(xiàn)與液壓馬達12的輸出軸軸向固定；液壓馬達12通過螺釘固定在底板4的下表面；靜壓球頭7通過螺釘固定在振動平臺I的下表面，單軸向激振器6的下端通過螺釘固定在錐面支架5的圓錐面內(nèi)側(cè)，單軸向激振器6的上端與靜壓球頭7的球頭部分螺紋固定連接；液壓栗站及控制臺15通過油管14連接液壓馬達12、靜壓球頭7和底板4的油腔。
[0014]工作時，先將鑄造模具及其附屬物一起固定在振動平臺I上，然后根據(jù)鑄造澆注方法，鑄件尺寸大小、形狀、壁厚、材料等特性，由計算機振動鑄造軟件模擬得出的最佳振動特性來確定振動平臺I的振動與沖擊的方向、激振力大小、振動幅度、振動頻率和振動時間等參數(shù)，進行多維振動環(huán)境激勵。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種六軸向多維振動鑄造平臺，由振動平臺1、球形鋼絲繩彈簧2、立柱3、底板4、錐面支架5、單軸向激振器6、靜壓球頭7、小齒輪8、軸端擋圈9、螺母10、鍵11、液壓馬達12、支腳13、油管14和液壓栗站及控制臺15組成。其中立柱3、底板4和支腳13通過螺栓連接構(gòu)成剛性框架，振動平臺1通過四個球形鋼絲繩彈簧2安放于立柱3上；單軸向激振器6下端通過螺釘連接在錐面支架5上，單軸向激振器6上端與靜壓球頭7通過螺紋連接；靜壓球頭7通過螺釘固定于振動平臺1上，錐面支架5與底板4通過錐面構(gòu)成轉(zhuǎn)動連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六軸向多維振動鑄造平臺，其特征在于:所述的底板4的上表面上設(shè)有液體靜壓承載油腔的圓錐形支撐面，所述的錐面支架5由圓錐面和平面兩部分組成，其圓錐面部分安放于底板4的圓錐形支撐面上構(gòu)成向心推力液體靜壓潤滑滑動軸承，并使錐面支架5可相對于底板4產(chǎn)生繞圓錐軸線的轉(zhuǎn)動。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種六軸向多維振動鑄造平臺，其特征在于:所述的錐面支架5的平面部分加工有內(nèi)大齒輪，與小齒輪8構(gòu)成內(nèi)嚙合齒輪傳動，由固定于底板4的液壓馬達12驅(qū)動。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的一種六軸向多維振動鑄造平臺，其特征在于:所述的單軸向激振器6的振動軸線方向與錐面支架5的軸線方向傾斜一定的夾角，且該夾角的大小可根據(jù)需要人工調(diào)節(jié)。
【專利摘要】本發(fā)明一種六軸向多維振動鑄造平臺，涉及振動鑄造設(shè)備領(lǐng)域，由振動平臺、球形鋼絲繩彈簧、立柱、底板、錐面支架、單軸向激振器、靜壓球頭、小齒輪、軸端擋圈、螺母、鍵、液壓馬達、支腳、油管和液壓泵站及控制臺組成。通過調(diào)節(jié)單軸向激振器自身的動力參數(shù)、單軸向激振器繞錐面支架的軸線方向轉(zhuǎn)動參數(shù)和單軸向激振器的振動軸線方向與錐面支架的軸線方向傾斜夾角大小，可使振動平臺獲得六軸向不同的振動輸出，從而使鑄件澆注過程中獲得合適的振動激勵，顯著的提高鑄件質(zhì)量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低，裝配、調(diào)整、維護簡單等特點。
【IPC分類】B22D27/08
【公開號】CN105328169
【申請?zhí)枴緾N201510624488
【發(fā)明人】陳修祥, 周維虎, 陳萬榮, 孫華平, 董登峰, 勞達寶, 王成軍
【申請人】揚中中科維康智能科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年9月28日