熔模铸造作为一种净成型技术,在我国制造业中占有重要地位。但我国熔模铸造行业设备由于自动化程度低,导致企业生产效率低,过程控制不够精确。本论文以水力清壳中心物料提升机为研究对象,首次对物料提升机进行结构设计并对其驱动力以及零部件刚度强度进行优化再设计。具体内容主要有以下几个方面:1.以适应于自动水力清壳中心工作要求为目标,设计物料提升机功能定位及整体结构设计方案。对物料提升机进行运动设计分析、翻转角度分析,提升高度分析和传动方式分析。运用Solidworks软件对物料提升机进行夹紧机构、提升机构以及传动机构的结构设计计算,并完成整体装配。2.对物料提升机的翻转过程进行运动学分析,得出料桶能够平稳翻转。对翻转机构进行静力学分析,通过数学建模可得到驱动力与翻转角度的关系。针对运动过程中驱动力过大的情况,利用MATLAB计算软件中fmincon函数对夹紧机构和提升机构尺寸进行优化设计,优化后提升力减少了32.5%,并在优化的基础上对物料提升机的传动机构进行再计算与再选型。3.利用ANSYS Workbench对物料提升机的关键零部件(传动轴、提升支架、销轴、挂桶支架、机架)进行静力学仿真,验证零部件刚度强度能否满足设计要求。对其中受载最多的部件机架出现大变形的情况进行优化设计,利用理论分析与DOE分析对其进行优化,优化后机架最大变形量由43.341mm降低为0.9871mm,最大应力由209.37MPa减低为71.507MPa,优化效果显著,最后对机架进行模态分析,验证了优化后机架的稳定性。