基于超声波焊接技术的快速成型方法研究

提出了一种新的基于超声波焊接技术的快速成型方法.它是采用薄片材料,如金属、塑料片材或带材等,进行逐层加工,先采用超声波焊接,层层之间的结合实现固体连接,每一层焊接完成后,根据CAD数据信息,驱动刀具进行平面加工,然后再堆积加工成形新层,直至完成零件与模具的制造,实现了一种新的精密高效低成本加工与成形技术.使用鱼骨图分析了影响成型件产品质量的各种因素.     

激光快速成型不锈钢零件的研究

采用激光快速成型先进技术制造出316L不锈钢薄壁金属零件。研究结果表明,所成型零件的组织致密,组织特征为枝晶组织并且化学成分分布均匀。同时,金属薄壁零件的力学性能与常规加工方法制造的零件的力学性能相当,表明激光快速成型的金属零件可满足实际使用要求。     

基于GMAW焊接快速制造的控形研究新进展

GMAW焊接快速制造是低成本金属零件层制造的重要研究方向,成形精度是评判零件成形质量的重要指标。阐述了单道焊缝截面形态控制中焊接工艺、数学建模、数值模拟以及截面形态表征体系等方面的国内外研究现状,总结了单层多道成形堆积路径规划理论与方法的新进展,回顾了多层多道堆积策略及极限堆积的新实践,并对控形研究中的存在问题进行了分析,最后对未来焊接控形研究内容和发展方向提出了建议。     

三维成型焊接快速制造技术

三维成型焊接快速制造技术是近年来出现的一种采用焊接方法快速制造点焊缝金属零件的崭新的制造技术。本文介绍了该项技术的基本原理、主要特点及应用范围，对焊接成型过程中存在的主要问题进行了分析讨论，最后对该项技术的发展前景进行了探讨。     

分段沉积/雕铣成型工艺及其在快速模具制造中的应用

快速成型技术可以由三维CAD模型直接制造出具有复杂结构的零件。分段沉积/雕铣成型是一种传统快速成型和CNC雕铣加工相结合的复合成型工艺。介绍了分段沉积/雕铣成型工艺的原理、装置和软件,探讨了该工艺在快速模具制造中的应用。     

激光熔覆快速成型致密金属零件的试验研究

激光熔覆成型能改善快速成型技术的基本工艺使之能够在快速，精确制造零件的同时提高零件的强度等力学性能，使快速成型技术突破目前多用来制造原型和模型的现状，直接生产高性能零件。本文对激光熔覆快速成型致密金属零件进行试验研究，介绍了试验装置的组成，通过单层和多层试验研究，获得了激光功率，扫描速度和光斑直径对激光熔覆成型的影响规律，获得了激光熔覆成型的金属零件。     

铸造--支持金属零件(模具)快速制造的关键使能技术

金属零件(模具)的快速制造分为直接法和间接法.由于直接快速制件在力学性能、尺寸精度等方面还存在不足,基于快速原型间接制造金属零件(模具)就成为目前切实可行的主要方法,其中,铸造技术由于具有成形、快速、成本低、性能好的特点,成为支持金属零件或模具快速制造的关键使能技术.实践和研究表明,铸造与快速成形技术的结合是成功的.给出了基于铸造技术实现金属零件快速制造的工艺路线.     

基于微束等离子弧三维焊接的直接金属成形系统设计

基于分层制造概念的金属模型的制造是当今快速成形领域的热门研究课题。基于微束等离子弧三维焊接的直接金属成形系统是一种可以实现金属零件及模具快速制造的方法。本文在分析了直接金属成形原理的基础上，结合直接金属成形系统的研制工作，介绍了该系统的总体结构和特点，并具体描述了该系统的软、硬件实施。     

基于无模铸型制造技术的复杂铸件快速制造

无模铸型制造技术是以树脂砂为成型材料，利用快速成型技术的离散／堆积成型原理，对三维CAD实体模型进行分层切片处理，得到不同高度截面层的信息，采用截面扫描、喷射固化工艺，直接获得树脂砂铸型或铸造模具的一种方法。在复杂铸件快速制造的实际应用中，无模铸型制造技术表现出造型材料易得、制造时间短、制造成本低、铸件质量好等优点，体现了快速敏捷制造的优势，也为快速成形技术在铸造中的应用开辟了一个新领域。     

快速成型及快速熔模铸造技术

介绍了快速成型及快速熔模铸造技术。分析了熔模铸造（IC）和快速成型（RP）的主要制造方法,国外研究结果证明,熔模铸造（IC）作为一种大批量生产具有高几何复杂度和高精度近净形金属零件的经济方式,已使众多行业受益。熔模铸造的经济效益局限于大批量生产。与蜡模成型硬质模具的发展相比,高成本和制造周期长显现出熔模铸造在小批量生产中是不经济的。快速成型零件可以代替常规熔模铸造的蜡模或充当蜡注塑成型生产模具,它杰出的制造能力为小批量熔模铸造提供了具有成本效益的解决方案。     

铝合金激光诱导MIG电弧增材制造成形尺寸规律

为了研究铝合金激光诱导MIG电弧增材制造过程中各参数对薄壁结构件成形尺寸的影响规律,利用二次通用旋转组合方法设计正交试验样本,通过二次回归方程建立了工艺参数（电弧电流I、堆积速度v、层间温度T、激光功率P）与成形墙体稳定区域的尺寸预测模型,并研究了单个工艺参数对试件成形的影响,经验证发现模型预测效果较好.结果表明,当电弧电流大于106 A时,参数对层宽的影响顺序由大到小为,电弧电流、层间温度、堆积速度、激光功率;参数对层高的影响顺序由大到小为,电弧电流、堆积速度、层间温度、激光功率.     

基于红外热像的激光微细丝成形过程热累积研究

激光微细丝增材制造技术是一种能快速成形小型零件的制造技术,但由于受制造过程中热累积效应的影响,往往无法保证对成形零件的精准控形控性。针对这一问题,本文利用标定后的红外热像仪采集单道多层薄壁零件的表面温度,研究其制造过程温度场特征变化规律及热累积效应,为成形工艺的优化提供依据。结果表明：利用红外热像仪可实现对薄壁堆积过程温度场演化规律的研究,随着熔覆高度的增加,高温区域面积逐渐增大,热累积效应明显增强。熔覆过程中,热量向下传导,散热条件逐渐变差,各层冷却速率随层数增大而减小,直至趋于平稳。此外,当熔覆层数大于15层时,热累积效应不再对15层以下熔覆层产生影响。     

基于层次分析法的增材制造路径选择方法

增材制造路径对于成型质量、打印效率等具有重要影响。针对由多重因素造成的增材制造路径选择困难等问题，提出基于层次分析法的增材制造路径选择方法。通过调研得到17个主要评价指标，剔除耦合指标后归类为6大子指标，构建增材制造路径评价指标体系；以成型性能、开发性能、应用性能为主要指标，以常见的6种增材制造路径为备选方案，构建具有双层指标的增材制造路径选择层次模型，应用层次分析法相对权数计算的层位传递原理，对路径选择的多层判断矩阵进行一致性检验，确定备选增材制造路径方案总排序。分析结果显示分形路径综合性能最佳。     

搅拌摩擦增材制造技术研究现状与发展趋势

现有的高能束增材制造技术在成形大型高性能金属构件时存在适用材料范围有限、能源利用率低以及成形件各向异性等工艺特点,搅拌摩擦增材制造是近年来发展起来的一项新型固相增材制造技术,其无液态金属熔凝过程的成形特征为铝合金、镁合金等易氧化轻质合金的高性能快速制备提供了新的增材制造途径。文中首先指出现有高性能金属构件增材制造技术应用的局限性,重点介绍搅拌摩擦增材制造技术的工艺原理、性能优势及应用现状。综述了国内外所开展的主要搅拌摩擦增材制造技术现状,包括同轴送料式、预置料式等类别,进而展示了搅拌摩擦增材制造技术在轻质大型结构件增材制造及特征结构添加,梯度材料与涂层制备,缺陷损伤修复及新型复合材料制备等方面的应用潜力。最后,对搅拌摩擦增材制造技术的发展趋势进行了展望。通过文中综述,以期推动该技术在国内航空航天等领域大型轻质材料构件的制备方面实现应用。 创新点： (1)为解决现有激光/电子束等高能束增材制造技术在轻质材料构件应用方面的局限性,文中对搅拌摩擦增材制造这一新型固相增材制造技术开展调研分析,其无液态金属熔凝的成形特性使得制件不会形成与快速凝固相关的缺陷,如孔隙率、热烈纹、元素偏析、稀释、微细分散氧化物聚集以及高残余应力,具有更高成形效率、更大成形尺寸、更优的力学性能。 (2)文中通过对搅拌摩擦增材制造技术的工艺特性与应用现状分析,总结出了该技术在轻质大型结构件增材制造、特征结构添加、梯度材料与涂层制备、缺陷损伤修复及新型复合材料制备等方面具备较大的应用潜力。     

基于层宽控制的AZ91镁合金TIG电弧增材工艺优化

针对镁合金电弧增材制造表面成形质量控制的难题,通过Design-Expert软件对AZ91镁合金TIG电弧增材的电流、送丝速度、增材速度等工艺参数和熔覆层层宽之间进行建模,探索了各工艺参数对增材层宽的影响规律,并利用增材主要工艺参数和尺寸的数学模型优化了增材电流,根据电流优化值来控制直壁构件层宽。结果表明,对层宽影响最大的是增材电流,其次是增材速度,影响最小的是送丝速度;采用优化后的工艺增材制备的单道多层构件自上至下的层宽波动起伏小,层宽偏差值由4.54 mm减小到0.94 mm,提高了AZ91镁合金增材成形质量。     

激光金属制造薄壁零件z轴单层行程模型

为了提高激光金属直接制造薄壁零件的成形精度,制备出表面平整的薄壁零件,研究了z轴单层行程参数对成形薄壁试件表面精度的影响规律,提出并验证了z轴单层行程理论模型.结果表明,在一定简化条件下,根据质量守恒定律,推导出任意参数下的z轴单层行程模型,该模型显示z轴单层行程是单道熔覆层宽度与高度的函数,当z轴单层行程与模型计算值一致时,能够制造出表面平整的薄壁零件.     

基于制造网格的模具制造资源建模技术研究

阐述如何对模具制造资源网格进行描述和封装,提出基于模具制造网格模型的模具协同设计与制造平台体系结构,通过对模具制造资源进行网格化封装,实现资源的协同共享,为模具企业实现信息化和网格化制造提供理论支撑。     

半固态金属材料的制备技术及应用

半固态金属成形技术的关键是制备非枝晶结构的半固态金属材料。本文论述了半固态金属材料制备工艺的基本原理与特点 ,介绍了半固态金属材料制备技术的现状与发展概况 ,并展望了半固态金属材料制备技术在我国应用的前景和意义     

网络化制造中的制造资源建模研究

针对网络制造资源需求的特点，将制造资源分为企业层，制造单元层和设备层，将不同层次的资源分为不同的资源实体，对资源实体进行了描述，通过DTD表示资源实体，从而建立XML表示的制造资源模型，实现了网络化制造联盟中的制造资源信息共享，提高了资源利用的效率。