金属微通道散热器结构微电铸均匀性研究

基于微电铸工艺,通过添加片外辅助阴极的方法制作一款金属微通道散热器。首先,利用Comsol有限元软件对微电铸过程中金属微通道散热器结构的铸层厚度分布进行模拟分析,同时通过仿真模拟的正交试验研究了不同参数下的片外辅助阴极对微通道铸层厚度均匀性的影响。仿真结果表明:采用正交试验的最优水平组合,即片外辅助阴极与阴极的水平距离为3 mm、片外辅助阴极的宽度为3 mm、施加在片外辅助阴极上的电流密度为1 A/dm~2时,电沉积10 h后的微通道铸层厚度均匀性提高了27.5%,这与实验结果基本相符。经过10 h的连续电铸实验,添加最优片外辅助阴极后的铸层厚度均匀性提高了54.2%。     

激光相变硬化纵向层深分布模拟与均匀性控制

根据激光相变硬化理论计算模型,编制了模拟激光束扫描作用下沿工件纵向硬化层分布的有限元计算程序。该程序可用来自动确定激光变速扫描中的变速段长度。结合分段变速扫描工艺及参数优化设计,可以实现纵向硬化层分布均匀性控制。其有效性从模拟和试验两方面得到了验证。     

电铸镍薄片阵列的厚度均匀性研究

研究仿形辅助阴极对镍薄片阵列厚度均匀性的影响,利用Comsol软件建立镍薄片阵列的电铸模型,预测镍薄片厚度的变化趋势;研究辅助阴极直径及其小孔直径对镍薄片厚度均匀性的影响,确定最优的辅助阴极尺寸参数;根据仿真结果开展对比实验.结果表明:电铸过程中添加仿形辅助阴极可显著提高镍薄片的厚度均匀性;以直径100 mm不锈钢圆板...     

半固态流变铸-锻6061组织均匀性研究

采用分析软件测定了6061合金冷却曲线,并对不同温度下的初生固相率进行了测试。利用H1F100型伺服驱动压力机及杯型试验模具进行了半固态6061合金流变铸-锻成形,研究了工艺参数及热处理对半固态6061合金流变铸-锻成形件组织均匀性的影响。研究结果表明:在一套模具内,完成半固态铸造和半固态锻造即半固态铸-锻成形是可行的;合金温度在645℃,上型温度300℃,下型温度350℃,成形比压105 MPa,保持时间0~4 s时,可得到组织均匀的零件。     

离心轧辊工作层厚度均匀性的质量控制

着重对卧式离心复合铸铁轧辊工作层厚度的均匀性质量控制进行了论述。     

离心轧辊工作层厚度均匀性的质量控制

着重对卧式离心复合铸铁轧辊工作层厚度的均匀性质量控制进行了论述。     

高速落座下液压气门结构关键参数优化

在液压配气系统中,当发动机高速运转时,气门落座速度超过落座速度评价标准。为改善这种情况,在不影响配气效果情况下,对气门杆直径dv、盘部厚度H、气门过渡半径R 3个关键参数进行正交试验设计。运用灰色关联法对气门质量、落座最大应力、落座最大变形量3个多目标值进行优化,得到多项评价指标下的最佳优化组合。研究结果为液压气门的结构设计提供了参考。     

改善激光淬火硬化层均匀性的研究进展

激光淬火硬化层的均匀性是实际生产中重要的评价指标.从实现能量分布的均匀性、不同零部件处理方法的差异性及其选择、变速度扫描3个方面,结合工业应用中注意的问题,综述了改善硬化带均匀性的有效方法,为工业应用提供了参考.     

TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性

为了优化自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的工艺参数,利用真空实型铸渗方法制备了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料,重点研究了自生TiC颗粒增强钢基表面复合材料的组织均匀性。结果表明,从基材和复合层间的界面到复合层表面,TiC颗粒尺寸逐渐增大,圆整度逐渐变差,其中Ti-C-20wt%Fe体系复合层中TiC颗粒的尺寸增长量(由1μm增长到2～3μm)明显小于Ti-C体系(由1～2μm增长到约10μm)。与Ti-C体系相比,Ti-C-20wt%Fe体系制备得到的复合层中元素分布、硬度和TiC颗粒的体积分数较均匀,在复合层相同位置上TiC颗粒较小,圆整度较好。     

基于有限元模拟的双模拔制力优化研究

应用非线性有限元方法研究了工艺参数对钢管双模拔制力的影响.对钢管双模拔制过程进行了模拟,分析了钢管轴向应力的分布.通过正交试验法研究了前模锥角、后模锥角、过渡圆弧半径、前模孔径、拔制速度工艺参数对钢管拉拔的影响,得到了最佳拉拔参数.利用极差分析与方差分析对正交试验结果进行了分析,并应用模拟试验证明了正交试验的有效性和可行性.     

湿法刻蚀条件对TFT中Cu电极坡度角和均一性的影响及工艺参数优化

目的 在高世代薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT)产线的栅极刻蚀制程,明确大气压等离子体(Atmosphere Pressure Plasma, APP)清洗功率、清洗时间及刻蚀时间对刻蚀性能(关键尺寸偏差、均一性、坡度角)的影响规律,并获得最佳工艺条件,进而提升良率。方法 以APP清洗功率、清洗时间和刻蚀时间为影响因素,以关键尺寸偏差(CD Bias)、均一性、坡度角作为因变量,开展正交试验,明确因素影响重要性顺序;然后,对Cu电极坡度角的形成和刻蚀均一性变化进行分析;最后,采用回归分析获得刻蚀性能与刻蚀时间的函数关系式。结果 结果表明:刻蚀时间对刻蚀性能的影响最大,对APP清洁时间和功率的影 响较小。刻蚀时间延长,关键尺寸偏差(CD Bias)增加、均一性变差、坡度角变大。为改善均一性和平缓坡度角,应缩短刻蚀时间。最佳工艺组合为:刻蚀时间85 s,APP电压9 kV,APP传输速度5 400 r/min。结论 刻蚀时间延长,未被光刻胶覆盖的Cu膜层被完全刻蚀,形成台阶,该台阶使刻蚀液形成回流路径。沿着回流路径,刻蚀液浓度、温度逐渐下降,刻蚀均一性由此恶化,坡度角因此增加。采用回归分析得到的刻蚀性能与刻蚀时间的函数关系式,为预测刻蚀效果和优选刻蚀时间提供了依据。     

正火工艺对球铁曲轴硬度均匀性的影响

球墨铸铁曲轴经完全奥氏体化正火后 ,有良好的气硬性。通过调整正火温度和冷却方式 ,可直接获得截面硬度均匀的曲轴 ,提高切削加工效率 ,尤其是5 .5mm细长斜油孔的钻削加工。     

基于灰色关联度的筒形件二道次强力旋压工艺参数优化

为使锡青铜筒形件具有更高的尺寸精度,对二道次强力旋压加工工艺参数进行优化。减薄率、道次分配比、第1道次进给比和第2道次进给比为主要影响筒形件成形质量的工艺参数,以筒形件的内径扩径量和壁厚偏差为优化目标。采用正交试验和灰色关联度分析法对Simufact仿真模拟软件得到的二道次仿真结果进行工艺参数优化,结果表明:各工艺参数对筒形件成形质量的影响程度依次为:减薄率>道次分配比>第1道次进给比>第2道次进给比。优化后的工艺参数组合为:减薄率为40%、道次分配比为5∶5、第1道次进给比为0.6 mm·r^-1、第2道次进给比为0.6 mm·r^-1,所获的筒形件尺寸精度最优。     

基于正交设计和灰色关联的硅通孔互连结构随机振动优化设计

建立了硅通孔（TSV,through silicon vias）互连结构三维有限元分析模型,对该模型进行了随机振动分析.以TSV互连结构的最大等效应力、最大等效应变、一阶固有频率、二阶固有频率为目标函数,选取TSV高度、TSV直径、微凸点高度和微凸点直径四个结构参数为设计变量进行多目标正交优化设计,结合灰色关联分析法获得了优化设计的最优参数组合,使TSV互连结构的最大等效应力降低4.59%,最大等效应变降低22.56%,并且一阶固有频率增加了4.91%,二阶固有频率增加了4.46%.研究表明,可以将正交试验法与灰色关联分析法相结合应用于TSV互连结构优化设计,对提高TSV互连结构在随机振动条件下的综合性能具有较高的实用性.     

变双曲圆弧齿线齿轮切削仿真及参数优化

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮（VH-CATT）是一种将圆弧齿线运用于齿轮齿线上的新型齿轮。由于缺少专用的加工机床,导致加工时其切削参数的调整较为复杂。为解决这个问题,根据其啮合原理及加工过程,利用ABAQUS对其切削加工过程进行模拟仿真;利用得到的数据,根据正交试验方法建立切削力的预测模型。利用鲸鱼算法,建立以加工效率与较小切削力为目标的函数优化模型,并通过加权求和法与归一化处理将它转化为单目标函数优化模型,通过鲸鱼算法得到优化后的切削参数。结果表明：所提出的单目标函数优化模型能够很好地对切削参数进行选定优化,以得到更好的加工效果;优化后的切削参数为主轴转速n=189.3 r/min,每齿进给量fz=0.046 mm,切削深度ap=1.89 mm。     

提高自由镦粗变形均匀性的措施及模拟分析

自由镦粗易形成鼓形 ,变形不均匀 ,一直是亟待解决的问题。本文提出了一种新的工艺措施 ,采用大型体积成形商业化软件 DEFORM进行了有限元数值模拟 ,并与普通镦粗的模拟结果进行了比较 ,发现变形均匀性得到了很大提高     

灰铸铁缸体和缸盖渗漏的分析及解决措施

分析了目前发动机缸体、缸盖渗漏缺陷的主要原因,缩松的形成及影响因素。通过控制铁液的成分,选择合适的孕育剂种类和加入量,对缩松部位涂刷碲涂料等控制措施,可有效控制缩松引起的渗漏。     

基于正交试验和灰色系统理论的拼焊板前纵梁成形优化

影响拼焊板冲压成形的工艺参数较多,难以精确建立工艺参数与成形质量之间的关系。以压边力、拉延筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径为自变量,进行四因素四水平正交试验,模拟拼焊板前纵梁拉延成形过程,获得最大减薄率和最大焊缝移动量的数据。利用灰色系统理论,分别计算成形工艺参数对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,将多目标转换为以关联度为目标的单目标。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,将优化的压边力、拉延筋截面几何参数进行有限元模拟验证,指导设计、试模,成形的质量得到明显提高。     

基于数值模拟的电镀3D打印厚度均匀性研究

目的 优化电镀3D打印工艺,提高单层电沉积厚度的均匀性。方法 建立耦合电解液流动、物质传递、电极反应的多物理场模型,并数值求解,研究反应离子浓度和电解液电势的分布云图,以及沉积层截面形貌随时间的演化规律,分析影响沉积层厚度均匀性的直接因素。最后讨论抑制剂本体浓度C_S、对流流速u₀、电解液电导率κ及阴极电位φ_c等因素对沉积层厚度均匀性的影响规律。结果 随着沉积时间的增长,沉积层的形貌越发不平整,反应离子浓度和电解液电势的分布云图随沉积层截面形貌的变化而变化。加入40 μmol/L抑制剂后,沉积层表面的反应离子浓度和过电势的分布更加均匀。抑制剂本体浓度越高,沉积层截面形貌越平整,沉积层厚度均匀性越好,但存在一个饱和抑制剂浓度40 μmol/L。沉积层厚度均匀性随对流流速或电解液电导率的增大先增后减,随阴极电位增大单调递增。结论 阴极表面反应离子浓度和过电势的不均匀分布是导致沉积层厚度不均匀性的直接因素。添加抑制剂可有效改善沉积层厚度的均匀性,过大或过小的流速或电导率都会降低沉积层的厚度均匀性,适当提高阴极电位可提高沉积层厚度...