我国是铸造大国,近几年的铸件产量都在3000万吨以上,约占世界总产量的三分之一。据统计,我国每生产一吨铸件,需要补充一吨新砂,又要废弃一吨旧砂。据此推算,我国每年需要消耗的铸造用优质石英砂和排放的铸造旧砂均高达3000多万吨。如果不对铸造旧砂作再生回用而是大量排放,对我国有限的资源将是极大的浪费,而且会造成严重的环境污染。旧砂再生技术能够将旧砂回收利用,减少新砂的使用,不仅为企业带来了经济效益,而且减少了对环境的污染。本课题来源于国家自然科学基金资助项目《铸造粘土(混合)旧砂再生作树脂砂型芯机理及工艺的研究》,项目批准号：50665004。本课题研究将立式行星磨这种新型高效的粉磨设备应用于铸造旧砂再生领域的可行性。立式行星磨是一种新型高效粉磨设备,其独特的设计可使物料在粉碎腔内同时受到挤压、剪切和研磨的复合作用。本文首先分析了铸造旧砂再生机理尤其是研磨式再生机理以及立式行星磨的相关理论。然后根据立式行星磨的相关原理设计制造了工艺实验装置并用其对铸造旧砂进行了大量的再生实验。通过实验我们发现：立式行星磨的这种挤压、剪切和研磨的复合作用对铸造旧砂具有较好的再生效果,可以稳定地将粘土(混合)旧砂的含泥量降到3%以下(未处理旧砂的含泥量为11.8%),去泥率近80%；再生装置的碾压力(比磨矿力)、加工次数和砂层厚度对旧砂再生效果的影响最大,并得出了它们的最佳取值范围(比磨矿力的最佳取值范围在0.32-0.42MPa之间；加工次数应在50次左右；砂层厚度应在1-3mm之间)。其后,本文依据实验得出的数据设计了适用于铸造旧砂再生的立式行星磨轮旧砂再生装置。最后运用虚拟样机技术开发了立式行星磨轮旧砂再生装置的虚拟样机,并对虚拟样机进行了动力学仿真分析,解算出了与力学模型理论非常吻合的运动学和动力学关系,从而验证了本文所设计的立式行星磨轮旧砂再生装置的可行性和有效性。