材料制备与成形加工技术的智能化

讨论了材料智能化制备与成形加工技术的概念、特点、主要研究方向、关键技术和相关科学问题,概述国内外材料智能化制备与成形加工技术的研究开发现状,对其应用前景进行了展望。认为智能化的材料制备与成形加工技术的两个重要特点是：按照使用要求设计材料,实现性能设计与制备加工工艺设计的一体化;在材料设计、制备与成形加工全过程中,对组织性能与形状尺寸实现精确控制。     

性能梯度分布热成形技术研究进展

高强钢热成形技术对实现汽车轻量化,提高汽车的安全性能具有重要作用。传统的热成形技术所得制件具有超高强度,但塑性通常较低,综合力学性能不高。近年来,为了使热成形件兼具高强度和高塑性的力学性能指标,性能梯度分布热成形技术成为学者们的研究热点。通过分析性能梯度分布热成形技术的强化机理,对实现材料性能梯度分布热成形技术的工艺调控思路进行归纳总结;从加工工艺的角度出发,对当前实现性能梯度分布热成形技术的方法进行分析,对如何通过控制初始加热温度、模具冷却速度、改进模具材料和模具与成形件接触面积从而达到材料微观组织渐变分布、性能梯度分布的目的进行详细阐述;对国内外性能梯度分布热成形技术研究现状进行总结与分析,对性能梯度分布热成形技术的主要发展方向及其中存在的关键科学问题,包括理论基础、加热技术工艺实现、性能梯度分布模具设计等,进行深入探讨。性能梯度分布热成形技术对于精确成形、轻量化、高性能、短流程、低成本、环境友好有着重要的作用,是未来热成形技术发展的重要方向。     

第一讲 装备再制造技术（八）

二、材料制备与成形一体化技术 材料制备与成形一体化技术与锻造、热处理、机械加工等技术不同,它是针对装备零部件再制造,实现零件修复部位成形和修复材料制备两个过程同时完成的各种再制造技术。材料制备与成形一体化技术是再制造工程先进技术。     

高速切削刀具材料的发展、应用及展望

高速切削是先进制造技术中最重要的加工工艺之一,而刀具材料是实现这一工艺的关键,结合国内外研究情况,对高速切削刀具材料的种类、性能、发展和应用情况进行了综合评述,并总结了高速切削刀具材料当前的研究特点及发展趋势.     

高速切削刀具材料的发展，应用及展望

高速切削是先进制造技术中最重要的加工工艺之一，而刀具材料是实现这一工艺的关键。结合国内外研究情况，对高速切削刀具材料的种类、性能、发展和应用情况进行了综合评述，并总结了高速切削刀具材料当前的研究特点及发展趋势。     

新型基体材料含量对摩擦材料性能的影响

用新型复合材料改进基体材料,以水基材料为基体,实现节能、环保的摩擦材料的冷压成形工艺加工.利用定速摩擦磨损试验机对自制的摩擦材料进行试验,研究基体材料含量对新型复合材料摩擦因数和磨损率的影响规律.结果表明:制备的复合摩擦材料的性能与基体材料的含量具有相关性,得到了在实验条件下的理想基体材料含量;材料摩擦磨损问题的影响因素十分复杂,通过研究证明了冷成形摩擦材料的摩擦稳定性和耐磨性.     

小口径非球面玻璃透镜模压成形

随着消费电子行业的增长和人们对轻便易携带的高性能产品的需求,非球面玻璃透镜的需求量持续增长。与传统冷加工方法相比,模压成形技术因具有低成本、批量生产的能力而成为一种更有前途的加工方法,尤其适合中小口径非球面透镜的生产。非球面玻璃透镜的模压成形技术是一项涉及玻璃材料、超精密模芯加工、镀膜、模压成形工艺及成仿真等诸多领域的综合技术。因此,有必要对其中影响成形质量的关键技术进行系统分析和深入研究,探讨模压成形技术现状和存在的问题。对光学玻璃的物理化学性质、主要构成成分、粘弹性、低熔点及环保的发展趋势、预形体的选择进行综合分析;对模芯材料的开发、非球面模芯的单点金刚石车削技术、纳米磨削技术、超精密研抛技术、复合加工技术、镀膜材料、镀膜技术做了详细介绍;阐述模压成形技术及仿真技术的研究现状及最新进展;并对未来发展趋势进行预测与展望。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]集成计算材料工程在精确塑性成形中的应用现状与发展趋势

集成计算材料工程通过模型化与计算实现对材料制备、加工和服役等过程的定量描述,成为实现力、热、电、磁、声场等单一／耦合外场作用下高性能构件精确塑性成形先进而有效的研究手段,近年来在精确塑性成形领域得到越来越广泛的应用。对集成计算材料工程在塑性成形过程多尺度建模、起皱和破裂两类缺陷预测方面的相关研究现状、主要进展及未来发展趋势进行了综述。首先论述了宏观、细观和微观三个尺度的模型在精确塑性成形领域中的应用现状,并分析了不同尺度模型间信息的传递方式;在此基础上讨论了利用集成计算材料工程研究制约精确塑性成形的起皱和破裂两类典型缺陷的预测方法,对比分析了目前主要的失稳起皱与损伤断裂模型的准确性;最后对集成计算材料工程在精确塑性成形中的未来发展趋势进行了展望。     

电火花成形加工技术的现状与发展趋势

介绍了电火花成形加工技术的发展现状 ,综合评述了电火花成形加工技术在加工理论、加工设备结构的改进、加工工艺、数控系统、操作安全与环境保护等方面的发展趋势。     

[材料绿色成形技术]高强轻质材料绿色智能成形技术与应用

对高强轻质材料绿色智能成形技术的研究成果和现状进行综述,重点介绍了近年来高强轻质材料绿色智能成形技术在冷冲压工艺智能设计、热冲压组织性能智能定制、冲压智能系统与装备三方面的重要研究进展。对高强轻质材料复杂构件绿色智能冲压成形技术在高强钢冷冲压工艺设计系统中的应用,铝合金冷冲压成形后的精度控制,高强钢热冲压的性能定制以及铝合金热冲压性能调控方面进行了探讨和展望,旨在为高强轻质材料绿色智能成形技术的发展提供借鉴。     

面向产品的制造品质BOM生成方法

利用面向对象技术,分析了制造品质BOM的概念、内容、特性、表现形式、作用和必要性,给出了基于产品结构和配置关系的制造品质BOM(Manufacture Quality Bill of Materials,简称MQBOM)生成方法,论述了制造品质BOM与产品BOM及其他相关BOM间的关系,并用语义化建模技术构建了制造品质BOM的构成和生成过程,以制造品质BOM作为制造质量数据流的组织形式,实现产品制造过程的全面质量管理,并使得制造质量信息与产品其他相关信息间达到畅通的共享和集成。     

基于单件小批订制生产和按零部件组织生产的企业产品编号设计

本论文根据目前CAD／CAPP／CAM一体化和GT、CE、CIMS等先进制造技术的发展趋势，结合我国单件小批订制生产的重型机器制造企业产品设计和生产组织现状，提出了一套适合计算机管理的按零部件组织生产的产品编号方案，该方案包含了企业从订货、设计、制造到售后服务全过程相关的公共信息数据，为实现企业内各部门间相关信息的共享，提高企业对市场的响应能力创造了条件。     

FL-26风洞模型支撑系统动态仿真分析

研制具有良好力学特性的大迎角模型支撑系统,是解决先进、高机动飞行器大迎角气动力问题的关键技术之一。阐述了FL-26风洞大迎角模型支撑系统结构形式,对系统的动态特性和动力响应进行了有限元分析,获得了大迎角模型支撑系统自由振动时的模态频率和模态振型,以及试验段气动噪声作用下的加速度响应和动应力。仿真结果表明:大迎角模型支撑系统动态特性较好,不同方向的动力响应主频及均方根值分布较为离散且数量级相差较大,未出现共振现象。     

中国先进加工制造工艺与装备技术中的关键科学问题

根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 摘要根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 高速/高效切削加工技术的科学问题包括切削加工时刀具和工件材料相互作用过程刀具摩擦、磨损和破坏机理，工件材料高速切削变形理论与工件表面成形机理，高速切削刀具与机床的动力学分析，高速切削过程的智能监控理论与技术。研究方向包括高速/高效切削机床与刀具，难加工材料的高速/高效切削加工，高速/高效切削表面质量，高速/高效切削加工的动力学与稳定性。工程目标包括超高速切削，机床主轴转速达到1×106r·min-1，铣削铝及其合金的切削速度达到1×104m·min-1；高性能切削，机床主轴功率达到100kW，进给速度达到50m·min-1；采用多坐标驱动，提高机床的柔性和效率。     

惯性约束聚变激光驱动装置用光学元器件的研究进展

介绍了为提高惯性约束聚变(ICF)激光驱动装置的光束质量和输出功率,我国在神光系列激光装置的建设、运行和性能提升方面开展的工作。综述了我国近年来ICF激光装置用光学元器件的重要研究进展。文中涉及了高纯金属铪和磷酸二氢钾(KDP)等原材料的制备和四大主材(钕玻璃、高纯度KDP、熔石英和KDP/高掺氘KDP(KDP/DKDP晶体)的熔炼、加工和生长。描述了元器件的冷加工(针对钕玻璃、白玻璃、KDP晶体)技术和镀膜技术(针对介质膜和化学膜)。最后,给出了针对大口径光学元件工序检及终检开展的多项关键检测技术。文中介绍的关键技术与工艺满足了绝大部分光学元器件的需求,显著提升了光学元器件的研发和生产能力。     

基于VSA的冷镦机关键零部件公差设计

计算机辅助公差设计是CAD/CAM集成的关键技术之一,它不仅影响机械产品的质量与性能,而且也直接影响着产品的制造成本和企业的产出效益。通过虚拟样机结合现代计算机辅助公差设计软件VSA进行公差设计与验证,在确保冷镦机加工质量前提下降低了产品零件的制造成本。     

梯度功能材料的制备与性能评价

梯度功能材料（FGM）是组分和性能呈连续变化的先进材料,FGM的制备方法与性能评价对其优化设计具有重要意义。对FGM的制备方法与性能评价进行了综述,详细分析了FGM的力学性能、热震性能、压缩性能和热处理性能的评价方法及试验手段,最后指出了FGM性能评价和制备的发展方向。     

国内外切削刀具涂层技术发展综述

对国内外切削刀具涂层技术的现状及发展趋势进行了综合评述 ,从工艺、装备、技术开发、推广应用、售后服务等方面分析了我国刀具PVD涂层技术发展存在的问题 ,提出我国工具行业应针对国内刀具涂层技术现状 ,建立统一的研究、开发、服务体系 ,系统引进国外先进技术 ,通过消化吸收逐步增强自我开发能力 ,形成专利技术 ,最终实现参与国际市场竞争的目的     

智能电气阀门定位器的研制

智能电气阀门定位器已成为智能气动执行器的核心控制部件，文章在分析了其发展现状及发展趋势的基础上，提出了一种运用了多项先进技术的设计方案，并据此自主研发了SEVP型压电阀式智能电气阀门定位器。本文在对该智能电气阀门定位器的功能及实现方法作了简要说明后，详细分析了其系统总体结构、硬件系统设计、软件系统设计、关键技术等内容。实际应用表明，该智能电气阀门定位器具有技术先进、功能齐备、智能化程度高、操作使用维护方便等特点。     

半固态铸造技术的研究状况及应用

半固态铸造技术以其高效、节能、近终化成形以及成形件性能优异等诸多特点,在汽车、计算机、通讯电子、航空航天等尖端领域具有广阔的应用前景,逐渐获得广泛关注。介绍了半固态铸造技术的工艺原理、工艺特点、半固态合金的制备、半固态合金的成形方法以及半固态铸造技术的工业化应用,最后对半固态铸造技术的长远发展作了展望。