《快速成形技术》

本书系统地介绍了快速成形技术的知识。其基础部分包括成形原理、主要成形工艺、国内外发展现状、成形理论、成形过程数学描述、零件变形理论及零件精度问题等。随后介绍了快速成形制造中的几个核心技术，即材料技术，包括各成形工艺（尤其是光固化成形工艺）材料的性能、供料系统、材料的后处理等；能源技术，包括SL及SLS中的光学技术、FDM及LOM中的加热系统及3DP工艺中的喷墨系统.     

光学塑料镜片的注射成形

本文介绍了具有广阔发展前途的光学塑料镜片的注射成形工艺和装置。其中包括注射成型的选择、模具的设计、成形工艺及镜片表面的硬化处理等。     

[成形过程的数据挖掘与深度学习方法]塑料注射成形智能技术及其应用

总结了当前塑料注射成形的产业需求和技术瓶颈，阐明了未来的发展趋势。根据塑料注射成形特性，提出“注射成形智能制造体系”的科学框架，建立以传感技术、工业以太网及互联网为基础的智能注射成形解决方案。围绕智能设计、智能优化、智能监控及制造数据平台四个层面，总结了注射成形中知识的组织与重用、自主决策与优化、过程感知与检测及云服务等技术，为实现塑料注射成形与新一代人工智能技术的深度融合指出了重要发展方向。     

精密注塑成形技术

目前塑料己发展成为金属的代用材料。而在注塑成形中由于塑料的收缩特性,成形模具的设计和制造工艺,注塑成形参数的设置及注塑件几何形状设计等因素的影响,使注塑成形件与金属零件相比,较难获得高的精度。因此针对这些影响因素,应采取有效的措施提高注塑件的精度,加速精密零件的塑料化,以适应电子、家用电器等行业的需要。     

塑件光盘座的冷铆装配工艺

塑料零件采用冷铆装配工艺,因不改变塑料结晶体组织,可以提高铆接强度;室温下铆接,可减少因温差造成的装配变形。文中结合塑件光盘座冷铆装配实例,从理论、试验和铆头设计等方面介绍了光盘座的冷铆装配工艺。     

基于固有应变法的卫星支架结构SLM变形趋势仿真

选区激光熔化技术为航天器的设计和制造提供了更大的自由度,在成形复杂结构方面具有明显优势。然而,SLM过程中需要添加支撑以保证零件成形,由于金属材料在热力学性能方面与非金属材料有较大差别,成形过程更易变形,因此SLM工艺对材料的热导率、抗变形能力更加敏感。由于缺乏增材制造工艺的标准与规范,现阶段粉末床增材制造仍然沿用传统的“试错”模式,SLM成形带有支撑结构的复杂零件时仍有变形和开裂问题,造成了材料和机器时间的浪费。针对一种拓扑优化结构,在宏观层面上模拟4种不同支撑方案的SLM工艺过程,预测4种方案的应力和变形情况,探索最佳成形方案,最后对比实际打印结果和仿真结果,从而分析仿真模型的精确性和误差来源,为SLM工艺方案的制定提供参考。     

大型折弯成形成套装备虚拟实验平台的设计

针对大型折弯成形成套装备折弯加工过程及其工艺特点,通过对虚拟场景建模、虚拟设计与制造、材料变形建模、数据采集处理、网络通信等先进技术的集成,设计构建一个半实物仿真的大型折弯成形成套装备虚拟实验平台,该平台能够实现三维动态虚拟仿真折弯成形的过程,可以对大型折弯成形成套装备进行虚拟设计、制造、装配、实验等。研究工作对提高我国大型折弯成形成套装备的技术水平以及对其他大型机电成套装备的研制具有参考的价值。     

先进光学数字化制造装备和工艺与信息融合技术研究

通过先进光学数字化制造装备、工艺与信息融合技术,能有效整合、打通光学元件制造过程中的数字化加工和检测装备,消除数字化装备孤岛;达到光学元件制造生产线上下游装备、工艺与信息的共享和协同,提升大口径超精密光学元件制造效率。应用流程分析和快速原型化方法,以光学元件数字化制造工艺流程线为基础,分析研究了数字化先进光学制造装备、工艺和信息融合技术,初步构建了数字化光学制造装备、工艺和信息融合原型系统。     

面向航天快速发射的光学载荷设计与制造

为系统地介绍面向航天快速发射的微纳卫星光学载荷设计与制造过程,从光学原理设计出发,以折反式光学相机为研究对象,主要介绍光学元件的结构设计、力学分析、加工及检测过程,最终得到500 km对地极限分辨率为3.1 m的光学载荷。研制结果表明,通过合理的光机结构设计,并选取单点金刚石车削、磁流变修形以及计算机控制光学表面成形加工等工艺,能够满足航天快发技术对于光学卫星载荷短研制周期、高性能、轻质量、小体积以及低成本的技术要求,为研制同类型相机和进一步提高航天快发技术提供了参考。     

高陡度非球面光学元件加工技术研究

高陡度非球面光学元件因形状特点,其毛坯成形、研磨和抛光等加工技术难度远高于传统的球面元件.其加工过程中根据不同材料和不同加工阶段分别应用化学气相沉积(CVD)精密复制方法、单点金刚石车削(DPT)、金刚石磨削、确定性微研磨(DMG)、磁流变抛光(MRF)和射流抛光等先进制造技术.分析高陡度非球面光学元件的形状特征,重点讨论高陡度非球面光学元件的加工技术及关键工艺,针对凹面抛光加工等技术难点做出工艺分析.     

光学塑料透镜注射成型关键技术的研究

传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求.采用CAD/CAE技术对光学塑料透镜注射成型的充模及保压过程进行了计算机动态模拟,研究了不同注射温度、压力、时间和保压温度、压力、时间对透镜面形质量的影响规律.     

非球面塑料透镜钢制模具型腔的加工工艺研究

介绍一种应用 CAD/CAM 技术,加工钢制非球面塑料透镜型腔的工艺。它涉及到非球面钢制型腔的工艺型腔设计、数控成型、精修抛光、测量等一系列技术。已制造了多种非球面型腔,正应用于照相机取景器、摄影镜头、望远镜、小型变焦镜头等产品。其中 T902照相机摄影镜头已成批生产,精度达到设计和使用的要求。     

金属带材少无毛刺精密分切加工新工艺分析

在分析金属带材分切加工过程及其主要缺陷和分切毛刺去除技术的基础上,提出将上下成对圆盘刀设置为轴向负间隙、径向正间隙,在分切过程中,金属板材表面形成剪切缺口但不分开,随后增设压力分断辊使残留材料层延性断裂分离,亦即"塑性剪切压迫分离"。通过设置上下圆盘刀间隙,使刃口作用区材料处于压应力状态而塑性剪切变形形成切口,再经分断辊压力作用,产生二次变形分离,实现少无毛刺精密分切加工。     

Multi-field coupling finite element analysis for determining the influence of temperature field on die service life during precision-forming process of steel synchronizer ring

Failure analysis shows that increased die temperature caused by severe plastic deformation of material and heat conduction between hot billet and cavity significantly affects the distortion of gear cavity in steel synchronizer ring forging process. The forging process of steel synchronizer ring and die temperature distribution under different forging conditions are analyzed through finite element method. Simulation results show that severe plastic deformation occurs in the gear cavity. The improvement of lubrication condition results in decreased die temperature. When the initial billet temperature is high, the die temperature is also high. Increasing forging speed in a certain range facilitates the die temperature decrease. The distribution of die temperature in synthetic forming technology is more reasonable than that of one step forging. The synthetic forming technology is adopted in production to reduce the effects of severe plastic deformation caused by die temperature. The ejection mechanism and control system of the double disc friction press are improved to reduce the contact time between the hot billet and cavity. Experimental results show that synthetic forming technology is reasonable, and that the die service life is prolonged.     

数字图像复原技术中点扩展函数的改进

研究了在提高显微图像复原效果的过程中对光学系统点扩展函数测量方法的改进。采用自制点光源的方法,先后利用长焦距镜头远距离成像以及显微镜头近距离拍摄,分别获得光学系统的点扩展函数灰度图,并用于球墨铸铁表面金相结构图的复原,结合最大似然反卷积算法,验证了后一种点扩展函数测量方法的优越性。     

Lensed plastic optical fiber with an aspherical fiber end formed by joining an aspherical plastic lens and a plastic optical fiber using laser transmission welding

In optical communication systems which require the coupling of the light source to the fiber, efficient coupling can be practically realized either using a separate lens or by direct formation of the lens at the fiber end. A novel lensed plastic optical fiber (LPOF) is presented with efficient coupling of the plastic optical fibers with a light source. An aspherical plastic lens was bound with a flattened plastic fiber end by laser transmission welding (LTW) to form an aspherical fiber endface which can provide better coupling efficiency than a spherical fiberface. An analysis demonstrates that LTW can offer strong welding with small heat affected zones that are appropriate for commercial use. In this study a useful method for manufacturing lensed-end fibers is developed and demonstrated experimentally.     

无基膜高深宽比双面集成微结构元件的制作

基于双面集成微结构薄片元件在集成光学成像、光束整形等方面的应用日益普及,针对其中一些一体化、高深宽比结构在制作方面的难点问题,本文提出一种无基膜支撑、高深宽比的双面集成微结构元件的制作新方法——紫外压印改进技术。通过该方法,成功地制作了无基膜、高深宽比结构的集成导光板样品;样品上下表面微结构形貌与金属模具在误差范围内保持一致,转印复制过程的物理结构形变小,且样品的厚度整体均匀、平整无翘曲。实验结果表明,本文提出的紫外压印改进技术方法能有效地制作无基膜支撑、双面集成高深宽比的微结构元件,可望在集成光学成像及光束整形、匀光、导光、聚光等光学器件制作领域有良好应用。     

塑料光学透镜的磁悬浮检测

考虑传统的塑料透镜检测方法操作繁琐、耗时长,本文提出了一种针对小型塑料光学透镜的磁悬浮检测理论与方法,并设计制造出了相关检测装置。该方法利用磁场对顺磁溶液的磁化作用,将逆磁性被测样品(塑料透镜)在溶液中悬浮起来,通过观察透镜在装置中的高度、中心位置和平衡状态下与水平面的偏斜程度,检测透镜是否存在外观不完整和内部存在气泡等不均匀性的缺陷,并确定出透镜缺陷存在的位置。通过合格透镜、外形不完整透镜、内部存在气泡透镜和功能不合格透镜开展了多项实验研究来验证该方法的可行性与有效性。结果显示,该方法的检测精度高、灵敏度高、操作简便且适应性广,在0.5mm的测量误差下,密度的测量精度高达0.003g/cm3;对直径小于10mm的透镜,可检测出总体积在0.017mm3的内部气泡缺陷。提出的方法在塑料光学透镜的检测方面很有应用潜力。     

基于Moldflow与正交试验法的注塑参数优化

在塑料产品的开发过程中,涉及到塑料模具进行注塑,注塑模具开发方案确定后,最重要的就是如何选择注塑参数。注塑参数可以在注塑机上直接进行试生产来调试,但必须是模具制造出来之后才能进行,对场地和设备均有要求,而且在试模过程中会浪费一定的塑料原材料。本文采用正交试验法对注塑参数进行优化,利用Moldflow软件的模具CAE技术对正交试验过程各种取值情况进行验证,并对最终优化组合进行验证,检验正交试验的正确性。确定翘曲变形量为实验指标,以注射温度、模具温度、充填时间、冷却时间、保压时间为变量的5因素,取各自允许取值范围进行4均分得到4水平,形成一个5因素4水平的正交试验矩阵设计实验,找出KDC-1型电磁断路器塑料壳体充填优化组合,通过在Moldflow的验证,及时反映了该正交试验结果是正确的注塑参数最优组合。     

有机玻璃及其模拟金属镦粗的光塑性分析

对国产有机玻璃的力学性能,光学性能等方面进行了研究,通过试验得到了常温和冻结温度下有机玻璃的性能数据,表明有机玻璃在冻结温度时具有较好的塑性变形能力,并应用于塑性加工中镦粗工步的应变分析,说明它可能用来模拟一些金属塑性加工工艺的应变分布。