金属增材制造工艺、材料及结构研究进展

金属增材制造技术相比于传统制造技术有很大的优势,已经在很多领域得到了应用。基于金属增材制造工艺、材料以及结构的研究现状,分析当前的研究热点以及发展趋势。结果表明：金属增材制造当前的研究热点是材料应用、仿真模拟、智能检测和热处理强化,而且质量评估没有统一的标准;金属增材制造未来发展的趋势是建立标准材料工艺数据库、多材料打印工艺研发、仿真优化模拟、智能化监测管理和热处理强化工艺研发。     

基于知识的冷冲模选材及热处理专家系统的研究与开发

在总结冷冲压模具基本选材原则、典型热处理规范,以及行业经验的基础上,借助计算机技术、专家系统技术和数据库技术,开发出了基于Windows平台的冷冲压模具选材及热处理方案制定专家系统,实现了冷冲压模具常用零件选材及其热处理方案制定的计算机化和准智能化。本文研发的专家系统可以根据用户提供的冷冲压工艺类型、制件材质、尺寸精度、表面粗糙度及其板料厚度、生产批量等综合信息,应用基于规则的正向推理机制,结合知识库中的专家知识,高效可靠地从数据库中挖掘满足冷冲压模具制造和使用要求的候选模具材料, 以及推荐的热处理工艺方案。     

基于知识的冷冲模选材及热处理专家系统的研究与开发

在总结冷冲压模具基本选材原则、典型热处理规范。以及行业经验的基础上．借助计算机技术、专家系统技术和数据库技术，开发出了基于Windows平台的冷冲压模具选材及热处理方案制定专家系统，实现了冷冲压模具常用零件选材及其热处理方案制定的计算机化和准智能化。本文研发的专家系统可以根据用户提供的冷冲压工艺类型、制件材质、尺寸精度、表面粗糙度及其板料厚度、生产批量等综合信息．应用基于规则的正向推理机制，结合知识库中的专家知识，高效可靠地从数据库中挖掘满足冷冲压模具制造和使用要求的候选模具材料．以及推荐的热处理工艺方案。     

一种新型淬火冷却技术的研发和应用

淬火油是热处理淬火过程中应用最广的冷却介质,同时也是最重要的污染源和火灾隐患。近年来,由于热处理数值模拟虚拟系统和精确控制技术的完善和应用,使以水代油淬火冷却技术得以实现。该技术以数据挖掘型模拟系统为工具,以优化的工艺数据库为核心,通过具有灵活切换和调整冷却能力功能的工艺装备,形成以水代油淬火冷却的智能化系统技术,从而实现淬火冷却的节能、环保、安全目标。     

Werkstoff-Datenbank

Material database This paper describes a new materials database named SWDB. SWDB is the German abbreviation for „Sollwert-Werkstoff-Datenbank”︁ and should be read as „Specified-Materials-Database”︁. SWDB is a state of the art user friendly materials database which provides adequate information on standardized and not standardized materials characteristics of solid materials from ferrous and non-ferrous metals and other metallic alloys currently used in engineering practice. Apart from the chemical composition and mechanical-technological properties of metallic materials based on various standards and specifications, the database includes reference to a large number of possible alternative materials in a concise and pregnant form which is transparent and easily accessible for application engineers. The material data are composed on the basis of an absolutely new structured model and are shown as a function of the specified material, product shape, dimension, delivery condition and sampling. SWDB includes additional information on physical properties as well as exhaustive information on heat treatment, hot and cold forming, weldability and hints for application. The SWDB has a dual character: on the one hand it can be operated as an individual and independent database, on the other hand as a satellite database to support the corrosion database within the information system on corrosion and protection, „CORIS”︁.     

A Cooperative Activity on Quenching Process Simulation——Japanese IMS-VHT Project on the Benchmark Analysis and Experiment

Japanese IMS-VHT project on the Virtual Heat Treatment tool for monitoring and optimising HT process in relation with the international cooperative programs is briefly introduced. This project motivates to develop virtual tools for computer to optimize the heat treatment condition and to support decision for HT operation by knowledge based database in addition to process simulation. As one of the activities with the cooperation of the Society of Materials Science, Japan and the Japan Society for Heat Treatment, a benchmark project is undergoing. This includes simulation of carburized quenching process of a cylinder, disc, and ring as well as a helical gear by use of common data of materials properties and cooling characteristics by several available simulation programs. A part of the newly obtained results is presented as an interim report.     

热处理过程智能信息化生产调度技术

热处理是制造业中至关重要的一环,针对热处理企业的多品种变批量生产模式,合理协调车间生产资源、保障产品的质量,提高生产效率、降低生产能耗、提升企业智能化管理水平,是热处理企业亟待解决的难题。基于热处理的实际生产过程,利用物联网信息采集、异构信息数据融合、生产流程信息化管控等技术,结合生产调度遗传算法,构建了一套热处理智能化管控系统平台。通过系统平台,实现了热处理过程的生产实时调度,提高生产效率,提升热处理产品质量一致性的管控能力。     

Application of FEM simulation to AI V-bending process control

In this study, an artificial intelligent (AI) V-bending process control system with FEM simulation database was developed in order to achieve the production with high accuracy and flexibility. An adaptive filter was proposed to modify the simulated punch force-stroke curve (F-S curve) and to obtain the pseudo experimental one. The filtered simulation results are stored in the database and used to the V-bending process control with an intelligent process control system developed by the authors. The process controlled results show that the FEM simulation database with the compensation filter is very effective for the precision process control system. A high accurate V-bending process was achieved without the trial and error of V-bending tests.     

热处理炉温度智能测控专家系统的设计与实现

介绍了一种热处理炉温度智能测量控制专家系统,提出了温度测量数据融合技术和Ｆｕｚｚｙ＋ ＰＩＤ 控制技术相结合的设计方法。讨论了系统结构、知识表示、推理机、温度数据融合算法和智能控制方法。     

三维非线性有限元在热处理炉CAD中的应用研究

提出了一个描述热处理炉三维瞬态非线性温度场的有限元模型，该模型综合考虑了辐射，处理热物性参数的边界条件等复杂因素，根据此模型，使用大型非线性有限元软件MARC，对72kW井式渗氮炉温度场进行模拟计算，模拟结果与实测结果吻合较好，由此提供了一种良好的热处理炉虚拟生产手段，可以作为知识热处理CAD的核心技术之一。     

热处理数值模拟与远程服务

扼要归纳了上海交通大学在热处理计算机模拟研究中的一些体会。数值模拟技术在渗碳（或渗氮）中的应用，已能处理将工艺参数（温度、气体成分、传递系数、扩散系数等）作为时间函数的复杂的非线性问题，更加接近生产实际情况，同时考虑了形状因素的影响。以其为核心开发气体渗碳CAD软件，并与实时控制直接结合形成的智能化渗碳技术，已取得良好实用效果；淬冷过程的数值模拟应用瞬态温度场－相变－应力场相互耦合的非线性三维有限元模型，实现了复杂形状工件、复杂淬冷操作的模拟，并完成了生产试验验证，初步应用于生产。在总结过去的工作和结合国内外相关工作的基础上，本文指出，目前热处理模拟技术正逐步进入实用化阶段，并使热处理远程服务成为可能。热处理远程服务是借助因特网将服务中心与用户连接起来的不受地域限制的技术服务方式，可以进行即时的自助的技术服务，它将改变热处理传统技术服务方式，优化热处理技术资源配置，改变热处理技术人员的工作方法，使其能更多地在服务中心提供的虚拟环境中进行创造性思维和工作。     

我国轨道交通齿轮材料及热处理技术的发展现状与趋势

立足于轨道交通齿轮的技术发展,为了进一步提升轨道交通齿轮产品性能。本文回顾60年来我国轨道交通齿轮材料热处理技术的发展进程,分析齿轮用钢成分体系、冶金质量以及热处理控制技术研究现状。研究表明:轨道交通齿轮材料及热处理工艺技术发展趋势应考虑3个结合,即材料工艺和产品设计的结合、高可靠性与质量少无冗余的结合、少无畸变与表面强化技术的结合;轨道交通齿轮材料在高纯净度、高均匀性、低成本等方向进行优化,热处理方面则会朝着强化齿轮疲劳能力、降低热处理畸变、应用热处理智能装备技术等方向进行提升。     

常用钢的淬火回火热处理数据库系统设计

采用Microsoft Access 2003,配合VBA编程,建立了常用钢的淬火回火热处理数据库系统.通过该系统,可查询到常用钢的化学成分、力学性能、临界温度、淬火临界直径、过冷奥氏体转变曲线及淬火回火工艺规范.该系统还具有根据硬度、屈服强度等力学性能指标进行选材和数据扩充、修改等功能.     

半智能化夹具设计工程数据库的研究

对用于半能化夹具设计的工程数据库进行了探讨，担子同工程数据库的体系结构、数据结构和实现方法。加基于特征层次对夹具元件进行描述，能较好地支持人元件智能化选择和自动化装配。     

无线传输技术在热处理车间的应用

综述了利用无线传输模块的热处理车间无线数据采集监视系统、无线温度分布测量系统、智能渗层控制系统、便携式碳势校准等系统.     

智能型密封多用炉生产线计算机控制系统

UBB系列智能密封多用炉生产线采用高度可靠的分布式计算机控制系统实现全生产线的智能化自动化控制。基于非线性渗碳层浓度场计算机模拟的CAD／CAM一体化模块，具有自动生成优化的渗碳工艺，CAE与自动控制程序的自动连接，并采用在线模拟的方法自动消除各种偏差所遗留的后果的功能，使整个渗碳过程处于事实上的优化状态，保证每一炉的零件都能获得理想的碳浓度分布曲线。分布式控制系统实现全生产线的无纸化操作和数字化自动控制，并具有一定的生产管理功能。     

基于C/S的模具CAD系统研究与开发

对基于C/S的模具CAD系统进行了结构化分析及设计,并对系统开发的3个关键技术:网络技术、数据库技术和模型库技术进行了研究。在此基础上,以SQLServer为数据库,FTP为网络协议,通过Pro/toolkit结合VC6.0++方法成功开发了基于C/S的智能化、并行化模具CAD系统,实现了模具设计信息的动态管理和网络共享。     

PHYSICAL SIMULATION BASED INTELLIGENT SYSTEM FOR THE PREDICTION OF SHEET METAL DRAWING CAPABILITY

1.IntroductionItisnecessarytounderstandfullythedrawingcapabilityofsheetmetalinordertoreachhighlevelofstamping,sinceitwouldbeveryexpensivetoraiseallmechanicalpropertiesofsheetmetaltoimprovethedrawingcapabilityofsheetmetal.LDRisthetraditionallyusedcriteriontoevaluatethedrawingcapabilityofsheetmetal,andthereweremanytheoretical[1'2'3]studies,experimentall4]studiesandnumericalmethodst.die.[5]ontheLDR,butallthesestudiestreatedLDRasthefunctionofonlymechanicalpropertiesofsheetmetal.NamelyLDR=f(R,…     

热处理与表面改性技术数据共享网的建设

介绍了热处理与表面改性技术数据共享网的数据资源体系,初步构建的数据资源体系含基础数据、热处理工艺、表面改性技术、材料热处理、典型零件热处理、质量检验与控制、装备及工艺材料、标准、数字化热处理、绿色热处理十个方面的数据,同时还介绍了元数据标准的基本概念和主要内容以及数据质量的评价指标、分档与控制.     

排辊成形工艺参数化设计系统集成开发技术

排辊成形是利用若干组小排辊将带钢续弯卷成管筒的一种辊式成形工艺,是制造焊管的重要加工技术。现代的排辊成形工艺设计涉及到CAD,CAE和知识管理等多个方面的技术,技术平台的集成至关重要。本文以Visual Basic为开发平台,利用Visual Basic与ACCESS数据库、MATLAB与ANSYS的接口技术,将参数设计、有限元模拟和知识管理集成,开发了直缝焊管排辊成形工艺设计系统。通过该系统可以实现直缝焊管排辊成形过程的工艺参数管理、机组的轧辊设计、花型设计、工艺参数设计以及CAD/CAE建模仿真。该平台可以为工程人员进行直缝焊管工艺设计提供重要参考。