压电式超声振动小型模压装置结构设计开题报告

1. 研究目的与意义

模压机是模压成型的主要设备，模压机的作用是通过模具对模压料施加一定的压力，使模压料压制成合适模具的形状。若采用固定式模具，还起开合模具和顶出制品的作用。模压机可分为液压式与机动式两类，目前采用的模压机以液压式模压机居多。

为了获得均匀性好、致密度高的压坯，现有技术中的粉末冶金模压成型装置主要包括温压模压成型装置、等静压模压成型装置、高速压模压成型装置等，但是这些装置设备结构复杂、投资大、能耗高。此外，由于粉末冶金的模压成型对上模冲、阴模、下模冲三者的配合精度要求高，所以在安装时需要三者有较高的同轴度，而已有的模压装置在压坯工作过程中，无法对位于上模座的上模冲的偏移进行自动修正，从而影响压坯的均匀性和致密度。

针对上述现有模压技术存在的问题，拟设计一种压电式超声振动小型模压装置，模压压力不大于40T。在保证模具配合精度的同时，达到一般模压机的基本动作，通过在模压机的上模或者下模安装超声振动装置，来减小模压时所需要的模压压力的大小，从而降低模压机功率和能耗，并且在其结构简单、投资小、耗能低的情形下能够获得均匀性好、致密度高的压坯，同时要求该装置安装简单，能够保证上模冲、阴模、下模冲三者的配合精度，自动对上模冲的偏移进行修正。

2. 研究内容和预期目标

1、查阅相关文献了解压电式超声振动小型模压装置国内外研究现状和发展前景。

2、压电式超声振动小型模压装置进行总体结构设计，完成压电换能器的安装位置设计。

3、核心零件（压电换能器）进行有限元模态分析；并根据分析结果优化结构设计。

3. 研究的方法与步骤

本课题研究的是一种压电式超声振动小型模压装置，在结构简单、投资小、耗能低的情形下获得均匀性好、致密度高的压坯，该装置结构设计主要采用将超声波振动装置固定连接于上模板，利用超声波产生的振动来增强粉末冶金金属的填充性能，减小了金属模压成型所需的压力，有效提高粉末冶金所制零件的致密度、提升了金属零件组织的均匀性；同时可以高效的安装使用，寿命更长，能耗更低。

主要步骤包括：

1.上模板，超声波振动机构，上模冲，阴模，下模板，下模冲，底座部分的结构设计。

4. 参考文献

[1]吴爱中，何勍，王宏祥. 小型压电式超声微幅振动试验台的分析与设计,压电与声光,2010,32(1):155-158

[2]孔华, 压电式超声振动系统开发设计,机械制造与自动化,2012,41(4):7-9

[3]曹凤国，超声加工，2006

5. 计划与进度安排

1、提前熟悉solidworks2012、或ug、或pro/e软件，设计的部分尽量使用三维软件建模，然后转换二维平面工程图。

2、2022年3月1日，交英文翻译，qq邮件发给我。

英文翻译要求：英文原稿和翻译稿都按照论文格式排版，文中图片中的英文也要翻译，参考文献可以不翻译。