錠坯雙噴嘴掃描噴射成形均勻沉積技術研究.pdf

1、雙噴嘴噴射成形技術可以用來制備大尺寸錠坯及提高生產率，是噴射成形產業(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和熱焓分布相對復雜，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動方式，為工藝參數(shù)優(yōu)化提供了理論指導。
　　 全面綜述了國內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、質量平均法等研究方法，并分析了各方法優(yōu)缺點。在此基礎上，提出了本文的研究內容。
　　 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、了基于凸輪驅動結構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設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容進行了驗證，實驗結果表明了本文提出的沉積軌跡法、凸輪驅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