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随着科技的发展,模具的应用越来越广泛,种类越来越多,结构越来越复杂。然而模具的抛光工序却成为模具生产效率提高的瓶颈。现有的自动化抛光设备、半自动化抛光设备基本能够满足被加工外表面的抛光要求,但对模具内腔的抛光均不如人意。超声抛光技术有望解决以上瓶颈问题。本课题研究模具异型腔内磨料悬浮液在超声振动作用下的运动模型,该项目是研发对模具内腔进行有效抛光的新型超声抛光设备的重要组成部分。本文利用流体力学的方法,对超声抛光磨料悬浮液的流场进行数值模拟,分析流场的主要参数分布情况,考察影响磨粒运动的因素。为新型超声抛光机的研制提供理论指导。本文开展了相关的理论研究及模型仿真,具体所做的研究工作如下:1、建立了超声抛光数学模型以及磨料悬浮液动力学理论模型;2、研究分析多相流模型,利用动网格技术以及自定义UDF程序在仿真中实现工具头的超声振动;3、利用FLUENT软件,对磨料悬浮液进行模拟仿真,分析流场各参数的分布。考察超声波频率、振幅,磨料悬浮液粘度等因素对流场的影响,与理论数学模型进行比较分析;4、通过对异型模具内腔的仿真分析,对新型超声抛光机的普适性进行了研究。采用动网格模型,模拟了磨料悬浮液流场的流动,分析得到了磨粒在流场内的各处运动速度分布,流场内压强、速度的参数分布以及磨粒在流场内的运动流线,结果表明磨粒在流场内部的运动行为属于布朗运动,新型抛光机完全可以对模具内腔进行有效抛光。