无模铸型制造技术在快速模具中的应用

无模铸型制造（PCM）技术是一种具有我国自主知识产权的应用广泛的快速成形（RP）技术。本文首先概述近年来PCM技术研究的新进展，然后介绍两个基于PCM的快速模具新技术，包括基于PCM原型的金属喷涂快速模具技术和基于PCM铸型的金属模具快速制造技术。它们是先进制造技术的重要的组成部分。本文提出的快速模具新技术，在汽车车身试制模具快速制造中有重要的应用。     

铝材无压余热挤压成形研究

为减少压余、节约生产成本,研究了使用氯化钠压余垫的无压余热挤压技术.通过采用不同挤压比、不同加热温度和不同铝/盐比的挤压实验,研究了铝材热挤压无压余工艺的成形性能.实验表明,无压余热挤压成形铝棒过程中压余垫端面上的比压力约为115～325 MPa, 压余厚度约为0.3～3.7 mm.对比传统挤压工艺,无压余挤压工艺所需要的挤压力约为传统挤压工艺所需挤压力的53%～82%,无压余挤压剩下的压余约为传统挤压工艺剩下的压余量的12%～32%.     

金属粉末压制成形机理及影响因素模拟分析

利用MSC.MARC有限元分析软件对金属粉末致密化成形过程进行了模拟分析。采用基于更新拉格朗日方法描述的大位移弹塑性分析,研究了不同工艺(压制方式、摩擦条件)对不同侧压系数(K=4、6、8)压坯中金属粉末致密化成形行为的影响规律。结果表明,双向压制工艺相比单向压制工艺可改善压坯应力和密度均匀性;摩擦条件的改善有利于增大金属粉末移动,减少应力集中,降低粉末压制力,提高压坯密度均匀性;而相同压制工艺下,压坯高径比小时,密度分布更均匀。     

多喷头细胞受控组装过程的启停响应控制

基于多喷头的细胞受控组装技术,是快速成形技术与组织工程的交叉创新,是制备人体损伤组织器官替代物的重要途径。喷头的启停响应是其中的关键技术之一,与挤出单元的弹性形变密切相关。构建多喷头细胞组装试验系统,并对挤出过程进行了分析和试验验证。采用分段温度控制减小挤压力和弹性形变,并通过在启停过程中进行弹性形变的补偿-释放控制,有效地减小了启停挤出过程的响应延迟和流涎量,保证了多种细胞的受控组装成形精度。     

组织工程支架三维结构点单元数据建模

组织工程支架所用材料和呈现结构是影响其性能的关键因素。以包含材料成分信息的点单元堆积所建立的三维离散模型,可以同时记录支架的几何结构信息和材料成分信息,为使用快速成形方法与数字微滴喷射技术制造具有更高精确的结构梯度和材料梯度的组织工程支架提供了数字模型。材料点单元堆积造型方法主要是基于模型分解的方式,将具有材料梯度和结构梯度的三维实体分割成一系列单元空间并制定单元值。主要分以下几个步骤：单元划分,所用单元形式、确定单元划分密度的法则;单元值量化方式以及量化值、从能量的角度进行局部误差分析。在理论研究的基础上,通过Matlab语言编写了功能强大的点单元数据建模软件,并应用该软件提供人体大段骨和颅部的点单元模型,从而证明此种方法的可行性。     

动态分区并行扫描方法研究

如何制造大型原型零件是目前快速成形技术(RP)研究的热点之一。分层实体制造工艺(LOM)在直接制造大型原型方面具有独特的优势。造型周期长是制造大型原型的困难之一,针对LOM工艺提出了动态分区并行扫描成形的方法。分析和试验结果表明,采用该方法可以有效提高成形效率,是实现直接制造大型原型的可行途径之一。     

预应力钢丝缠绕机架坎合梁的整体性分析

分析预应力钢丝缠绕机架坎合梁的承载原理和影响其承载能力的因素。采用Patran/Marc有限元软件,分析加载载荷和剖分界面抗剪系数对钢丝缠绕预应力机架中的坎合梁整体性的影响。进行350 MN涡轮盘模锻液压机模型对比试验。数值模拟和模型试验结果一致,表明当梁的剖分界面不采取坎合处理,完全靠自然摩擦保持其完整性时,机架在预紧状态能保持很好的完整性,但在合成状态,会产生错移;当剖分面经过坎合处理后,界面抗错移能力大大提高,机架在最大工作载荷下依然能够保持很好的完整性。     

40MN钢丝缠绕多向模锻液压机机架有限元模态分析

运用有限元软件ABAQUS6.8对40 MN钢丝缠绕多向模锻液压机机架进行了模态分析,得到前十阶固有频率和相应振型,分析了各阶振型对液压机性能的影响,同时研究了预紧系数对机架固有频率的影响.结果表明,机架整体刚度和质量分布均衡,最小固有频率16.3 Hz,钢丝缠绕预紧作用使机架固有频率提高约7%.为液压机结构动态设计及...     

多功能快速原型制造系统（M—RPMS）

介绍了多功能快速原型制造系统（M－RPMS）组成、功能和特点,并从快速成形工艺集成的理论和方法、多功能快速成形设备、RP－CAPP软件系统等三个方面论述了研究结果。