【摘 要】
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随着砂型铸造3D打印机在铸造领域的贡献日益凸显,对砂型铸造3D打印机核心部件铺砂器系统的研究也日趋重要。铺砂器工作时会产生高分贝噪声,造成工人听力下降、内分泌失调等严重疾病,基于此对砂型铸造3D打印铺砂器降噪进行了研究,其主要内容如下:（1）采用东华动态信号采集分析设备,对1800型砂型铸造3D打印铺砂器的振动噪声特征进行现场测试与数据分析,结果表明:下砂过程中随着电机频率的提高,偏心凸轮产生强烈
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随着砂型铸造3D打印机在铸造领域的贡献日益凸显,对砂型铸造3D打印机核心部件铺砂器系统的研究也日趋重要。铺砂器工作时会产生高分贝噪声,造成工人听力下降、内分泌失调等严重疾病,基于此对砂型铸造3D打印铺砂器降噪进行了研究,其主要内容如下:（1）采用东华动态信号采集分析设备,对1800型砂型铸造3D打印铺砂器的振动噪声特征进行现场测试与数据分析,结果表明:下砂过程中随着电机频率的提高,偏心凸轮产生强烈的激励噪声,同时V型槽被激励产生大幅振动,其加速度达到140 m/s2,并引起强烈噪声;横梁相对振动较小,铺砂器工作状态辐射的噪声声压级最大可达97.98 dB（A）;（2）针对实际中通过提高激振频率,解决某些型号砂子在加入粘接剂后的下砂不畅,以及与此同时增加了辐射噪声的问题,建立铺砂器V型下砂槽的有限元模型,对其进行数值模态分析,计算出前十阶固有频率以及模态振型,并对铺砂器V型下砂槽进行实验模态分析,对有限元模型进行了验证。对铺砂器下砂V型槽进行约束模态分析,发现V型槽的五个加强筋提高了其各阶固有频率,不利于下砂,依据仿真结果对结构修正即去掉五个加强筋,同一激励频率下实现顺利下砂,并降低铺砂器辐射噪声,修正后的结构在实际中已得到应用;（3）利用有限元软件对V型槽结构进行声压分布仿真,研究了 V型槽以及偏心激励产生的辐射噪声分布,仿真结果表明噪声主要是由V型槽壳体表面辐射与偏心激励产生,进场噪声最高可达110 dB（A）以上。然后对砂型铸造3D打印铺砂器与打印舱进行声固耦合分析,发现箱体内噪声声压级均处于约90 dB（A）以上,箱体表面声压级接近80 dB（A）左右,仿真分析结果与现场噪声测试结果基本一致;（4）为了降低铺砂器产生噪声的影响,本文设计L型隔声罩和弧型隔声罩,包裹裸露的偏心激励装置和激振面进行被动降噪,对两种隔声罩进行声固耦合仿真分析,结果表明:安装弧型隔声罩后测点1、2、3、4的平均插入损失分别为12.5 dB（A）、11 dB（A）、15.8 dB（A）、13.5 dB（A）,各测点的平均插入损失为13.2 dB（A）,其隔声效果优于L型隔声罩,可以用于铺砂器的降噪。
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