汽车覆盖件成形仿真中的曲面填充研究(英文)

汽车覆盖件成形仿真中,工艺补充和压料面的生成是模面工程中的重要一步,而各种孔、槽和凹缘的曲面填充工作尤为重要。文章提出了基于环特征和光顺外边界的曲面填充技术。该方法构建在CAD数据的边界表示法和ACIS开发库基础上。该方法可以快速生成满足冲压模拟要求的填充曲面,而且光顺操作的参数是可控的。通过工业复杂成形件的实际计算结果验证了该方法的有效性。     

基于UG的汽车覆盖件工艺补充面精细化设计方法

为了高效、精细化地进行汽车覆盖件模面中的工艺补充曲面设计,通过参数化完成工艺截面线的设计后,将工艺补充面划分成3部分:紧接产品零件面、过渡面、侧壁面。对不同类型面,采用不同的曲面创建方法完成工艺补充面的设计。分析了引导线生成方式、截面线构成和曲面创建方法对生成的工艺补充面质量的影响,总结出一套实用设计方法,并采用基于UG软件平台的编程方法,开发出一个基于二维截面线库的工艺补充面的精细化设计模块。     

电弧增材制造中空间曲面等距路径规划算法

基于曲面分层的增材制造是目前研究热点之一. 相比于平面路径规划,在曲率任意变化的复杂空间曲面上进行路径规划算法研究较少,尤其是等距路径规划算法. 提出了一种基于体素化和曲线积分思想的空间曲面等距路径规划算法,算法主要包括体素化模型、计算体素点到源曲线的测地距离、生成增材路径等步骤. 该算法精度可控,其精度主要由模型体素化密度决定;与扫描线法相比,从根本上避免了平移路径时由于局部和全局自相交生成的无效环,提高了计算效率. 最后,选取3种典型曲面,分别为由平面组成的简单曲面、圆柱曲面、B样条曲面,进行空间曲面等距路径规划,已验证算法的适用性,并在圆筒试件上进行曲面分层GMAW电弧增材验证试验. 结果表明,该算法可以满足电弧增材制造的精度要求.     

基于AutoCAD的双三次B样条曲面数控加工系统的设计与研究

依据双三次B样条曲面造型理论,运用等参数线加工方法,给出了一种较为简便的曲面造型及三坐标数控加工偏置面生成方法,从而使刀具轨迹生成大为简化.以AutoCAD为平台,开发出了一套双三次B样条曲面造型和数控加工系统,该系统结构简单、实用性强,大大提高了设计效率.     

曲面重建在覆盖件模具结构设计中的应用

分析了当前汽车覆盖件模具三维设计中存在零件型面数据量大和通用CAD系统中无法完成复杂自由曲面的等距偏置两个问题,提出了采用逆向工程思想通过曲面重建解诀这两个问题,给出了详细算法,并以一个实例说明了其有效性。     

宏指令加工立体曲面的研究与实践

文章详细地介绍了在华中ZJK7532A数控铣床上利用宏指令编程加工圆弧面和圆锥面,比较了加工圆弧面和圆锥面的几种刀具轨迹生成方法,阐明了提高规则立体曲面加工质量的方法.     

自由曲面激光仿型测量数据的光顺方法

数字化仿型控制系统已经成为仿型控制系统的发展趋势，而自由曲面几何特性的数字化是实现数字化仿型控制功能的难点和关键问题之一。本文讨论了曲面数字化过程中测量数据光顺问题，在分析了激光仿型测量数据特征和几种常见曲线光顺方法原理的基础上，确定了采用圆率法作为测量数据的光顺方法。文章给出了圆率法的基本原理和目标函数的优化方法，并通过实验验证了该方法是可行的。     

等距曲面数控加工G代码的生成及应用

描述了从曲面平行平面法加工的刀具中心轨迹用几何方法处理生成其等距面加工的刀具中心轨迹的算法及程序实现，以及用此法实现从凸模刀路到凹模刀路的近似转换。     

基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法

针对传统的等残留高度刀轨规划算法加工自由曲面时刀轨不光顺问题,提出了一种基于加速度约束等残留高度刀轨生成算法。通过判断同一条刀轨相邻刀触点之间的平均加速度来调整不符合加速度条件的刀触点,从而保证刀具轨迹的光顺性。基于该算法利用VC++6.0和UG OPEN/API二次开发平台编写程序。对拟合自由曲面得到的参数曲面进行处理后,并在UG(Unigraphics NX)CAM模块进行刀路模拟。结果表明,该算法有效的改善了刀具轨迹的光顺性,得到了理想的效果。     

汽车玻璃钢化风栅铝片曲面构造与数控加工

为了解决汽车玻璃钢化风栅成型器型面较复杂造成加工困难的问题,提出了利用离散化工作型面并采用专用工装装配的技术。首先根据风栅孔的分布对玻璃曲面的等距偏移面进行离散,采用双三次混合Coons曲面片拟合铝片,并利用相交于公共边界的两曲面一阶连续原理,导出各铝片曲面光滑拼接的条件。据此设计风栅铝片的结构和尺寸;通过计算型面最小曲率半径,确定精加工时球头刀的最大允许半径;应用等距偏移曲面法计算出曲面数控精加工刀位数据。试验结果表明,铝片的表面质量符合设计要求,装配出的风栅成型器可以生产出合格的钢化玻璃。     

Surface finishing of cobalt chromium alloy femoral knee components

This paper describes the modification of surface roughness and lay of cobalt chromium alloy femoral knee components by magnetic abrasive finishing (MAF), including clarification of the MAF surface-processing mechanisms. The MAF process creates characteristic surfaces by micro-cutting of abrasive pressed by magnetic particles that nearly conform to the surface, removing large asperities and creating microasperities compared to hand-buffed surfaces. The process enables smoothing the surface on the nanometer scale with critical control of surface lay (e.g., crosshatch angle), altering the contact angle of water by a combination of kinematic behavior of magnetic particles over the freeform condyle surface.     

智能表面工程

表面工程自其诞生以来,经历了从传统表面工程向复合表面工程、纳米表面工程及表面工程自动化的发展,正在信息技术、生物技术、纳米科技等前沿领域中萌生。随着智能时代的来临,智能表面工程应运而生。智能表面工程是对摩擦表面赋予智能调控性能,使之具有自感知、自适应、自愈合能力,从而实现摩擦学行为的智能控制。介绍皮肤自感知、关节自感知、消化道自适应和表皮自愈合等人体表面智能性,触屏自感知表面、损伤自感知表面、摩擦自感知表面和触压自感知表面等自感知表面创新,自适应表面变色、自适应调光涂层、自适应疏水涂层、自清洁除尘表面、自适应隐身表面、自硬化耐磨表面和自减摩超滑表面等自适应表面创新,植物自愈合、自愈合聚合物膜、自愈合导电皮肤、自愈合离子皮肤、自修复防腐涂层、自愈合蛋白质体、自愈合关节软骨和自愈合磨损划痕等自愈合表面创新。以往的表面工程是对材料表面强化以提高其物理、化学、力学性能的技术和方法,而智能表面工程则是赋予材料表面自润滑、自抗磨、自耐蚀、自修复等功能的智能表面技术和方法。未来的智能装备离不开摩擦智能,摩擦智能必须有智能表面。智能表面制造须要深入研究仿生科学与表面工程技术交叉融合,因此在摩擦学、仿生...     

曲面上复杂图形雕刻加工的刀位规划

提取文字、图形的轮廓，将它们投影到曲面上矢量化，得到曲线多边形。根据曲面微分特性，采用跟踪法迅速计算测地线数字解。基于这个方法，在曲面上偏置曲线多边形。利用多边形外角定理的推广，判断偏置后曲线多边形的旋向，删除多余多边形。对所得曲线多边形进行布尔运算，确定有效的加工区域，将区域内曲面片与平面求交，得到无干涉刀位轨迹。实验结果表明，该算法计算效率高，稳定性好。     

超疏水高/低黏附表面的冷凝传热特性

目的 获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法 以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果 蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超疏水低黏附表面因液滴受到的黏附力较小而具有最大的冷凝传热系数。当蒸汽体积流量等于4.5 L/min时,超疏水高黏附和超疏水低黏附表面的传热系数分别为14.5 kW/(m².K)和19.8 kW/(m².K),相比亲水表面分别强化了3.6和4.9倍。随蒸汽流量的增加,3类表面的冷凝传热系数均逐渐增大。但高黏附表面上的液滴因受到的气–液界面剪切作用较强,其传热系数的增幅在3类表面中最为显著。当蒸汽体积流量增大到6.0 L/min时,超疏水高黏附表面的冷凝传热系数可达105 kW/(m².K),此时略大于超疏水低黏附表面的冷凝传热系数。结论 液滴所受黏附力大小和气–液界面剪切作用程度共同决定了液滴脱落直径和冷凝传热系数的大小。因此,两类超疏水表面的冷凝传热系数随蒸汽体积流量变化的曲线存在交叉点,且交叉点所对应的蒸汽体积流量随着冷却水流量的增大而增加。     

粗糙纹理表面数字化模拟

粗糙表面的数字模拟是工件接触性能研究的前提与基础,而现有的粗糙表面模拟方法缺乏对表面纹理的考虑,为此提出了一种粗糙纹理表面数字化模拟方法.该方法通过数字化滤波模拟生成设定自相关函数的粗糙表面,同时模拟生成设定纹理参数的纹理表面,对粗糙表面和纹理表面进行归一化处理后,通过对纹理表面添加比例因子,将两表面进行合成处理,得到...     

Surface energies and appearances of commonly exposed surfaces of scheelite crystal

Surface energies of five different surfaces of scheelite crystal were calculated using density functional theory (DFT). Based on the calculation results, the predominantly exposed surfaces in the morphologies of scheelite crystals were predicted. {112} and {001} cleavage surfaces and {112} crystal surface are the commonly exposed surfaces, which are consistent with both previous literatures and the present experimental observations based on the XRD. Cleavage generates more easily along {112} surfaces than along {001} surfaces due to their different interlayer spacings. The surface roughness and appearance of different predominantly exposed surfaces were then investigated using AFM. The roughness of smooth {112} cleavage surface is the lowest among these three surfaces. On {001} cleavage surface, terraces are flat and separated by steps of about 10 nm in height. Subsequently, contact angle measurements were adopted to evaluate the wettability and surface energies of these surfaces. The surface energies evaluated directly correspond to the trend calculated with DFT.     

金属表面硅烷化处理应用的研究

与磷化技术处理相比,硅烷化金属表面处理技术是一种有效的、环保的有机表面处理技术,是对金属材料表面进行有机硅烷溶液处理的过程.概述了硅烷化处理的原理及制备工艺对对硅烷膜性能的影响,并对硅烷化金属表面处理技术进行了展望.     

EUCLID软件在汽车覆盖件模具制造上的应用

本文论述了ＥＵＣＬＩＤ软件系统的总体结构，重点讨论了汽车覆盖件模具典型同的造型特点，并在此基础上提出了采用ＥＵＣＬＩＤ软件构造这些曲面的方法；还讨论了加工模具表面所需刀具运动轨迹的生成方法；最后介绍了ＥＵＣＬＩＤ软件进行发动机罩中加强板曲在造型及刀具运动轨迹生成的实例。     

超疏水表面微结构的设计及其注射成型

目的 从超疏水表面的功能设计出发,主动设计三种深宽比的微结构阵列并洞察其在不同润湿接触状态下的疏水性能。方法 首先,采用热力学分析方法,建立三种深宽比微结构的系统自由能与其接触角、结构几何参数之间的函数关系,探明自主设计微结构表面的润湿性能。继而,在热力学分析的基础上,采用紫外光刻、电铸和注射成型技术相结合的方法实现三种深宽比微结构聚丙烯（PP）超疏水表面的制备。最后,进一步测量与分析聚丙烯（PP）微结构表面的润湿性能。结果 三种深宽比微结构表面的静态接触角测量值均大于150?,滚动角分别为12?、14?和15?,基本达到设计目标;同时,微结构表面的表观接触角测量值与理论计算值基本符合。表面的接触角滞后分别为15?、21?、22?,且接触角滞后随着深宽比的增加而变大,使液滴在PP表面的流动性也变差。结论 在设计微结构超疏水表面的过程中,可以适当降低微结构的深宽比,以获取更好的超疏水特性。自主设计的微结构表面基本实现超疏水性,为高聚物超疏水表面的功能设计与高效制备提供了理论依据与技术支撑。