硅胶模具真空浇注的工艺参数试验研究

从硅胶模具的真空注塑和制件固化过程分析了影响制件表面精度的主要工艺参数.根据四因素三水平正交表进行正交试验,对试验结果进行分析,确定了一组优化的工艺参数,在满足精度和机械强度要求的前提下能有效提高制件的加工效率.     

微区脉冲焊修技术用于模具修复

介绍了使用ＧＭ－３４５０系列工模具修补机，采用合金粉末或焊丝，对模具的棱边磨损、内腔划沟等典型损伤进行微区脉冲焊补修复的技术特性。分析了焊补层与基体间的结合特点、扩散及热影响区（ＨＡＺ）等问题，证明微区脉冲焊补是一种操作简便、性能可靠的修补新技术。     

在数控线切割机床上实现模具抛光

针对模具制造中的研磨抛光工序和高速数控机床在模具制造中的广泛应用,提出了在线切割机床上切割完模具的凹腔后,不拆卸工件,利用装在机床上的气动抛光头进行抛光,并利用机床的数控功能对抛光轨迹进行控制.通过调整数控程序中的偏置参数实现对抛光压力的控制,实现恒压力抛光.在实际加工中已验证了此方法的可行性,并取得了较好的加工效果.     

飞秒激光切割与微细电阻滑焊组合制备三维金属微结构

提出了一种采用飞秒激光切割结合微细电阻滑焊制备3D金属微结构的工艺方法(微型化双工位金属箔叠层制造法,(Micro-DLOM)),并通过制备具有复杂形状的3D微型腔模具验证了该工艺方法的可行性。首先,以厚度为10μm的0Cr18Ni9不锈钢箔为基材,在110mW的飞秒激光功率、100μm/s的切割速度和0.75μm的切割补偿量下获得二维微结构,并分析了激光功率和切割速度对切割精度的影响;然后,利用微细电阻滑焊对多层二维微结构进行热扩散焊接,通过多层二维微结构的叠加拟合形成具有曲面特征的微型腔,并对焊接区进行了X射线衍射(XRD)分析。分析发现:微细电阻滑焊所产生的热量仅使焊接区主要物相的相对含量发生了变化,而没有使该区域产生新的物相。与UV-LIGA工艺相比,本工艺可以加工具有自由曲面特征的三维微结构,并且单层钢箔越薄,成形精度越高;与飞秒激光分层平面扫描烧蚀工艺相比,本工艺仅需切割每层二维结构的轮廓,提高了成形效率;与微细电火花加工工艺相比,虽然所成形的微型腔表面粗糙度相对较差,但却省去了制备微电极的工艺步骤,并且不存在微电极工作过程中的损耗问题,所以可以加工深宽比不受限制的微模具。     

冷挤压成型模具真空热处理工艺

模具名称：冷挤压成型模具,如图1所示,尺寸为Ф32mm×65mm。成形零件如图2所示。 模具材料：Crl2MoV钢。     

UV-LIGA技术在制作细胞培养器微注塑模具型腔中的应用

研究了细胞培养器微注塑模具型腔的制作方法.针对微注塑模具型腔的结构特点,采用UV-LIGA套刻技术,分别通过两次SU-8胶光刻和Ni的微细电铸制作了以合金钢为基底的微结构;然后利用掩膜腐蚀方法在铸层上腐蚀出微排气通道.对SU-8厚胶工艺过程中的溶胀现象、匀胶不平整和去除困难等问题进行分析,提出在掩膜板图形四周增设封闭的宽度为20μm的隔离带来减少图形四周SU-8厚胶体积,改善了该处胶模的热溶胀变形,使铸层的尺寸误差由原来的35μm降低到10μm,300μm高的微柱体侧壁陡直.隔离带的引入有效地提高了铸层图形的尺寸和形状精度.由于采用了刮胶的匀胶工艺和发烟硫酸去除SU-8胶的方法,消除了“边缘水珠效应”,彻底去除了SU-8胶.采用提出的方法可获得铸层质量好,与基底结合强度高的微注塑模具型腔.     

线切割加工中模具的变形与开裂机理研究

通过分析在线切割加工中模具的破坏形式表明:模具不完全淬火、坯料温度的不均匀分布、材料内部的碳化物偏析是模具变形与开裂的主要原因。在生产实践中,通过合理选择模具材料、正确的锻造工艺、合适的热处理工艺以及淬火前形孔预加工等措施,可有效防止模具的变形与开裂。     

逐层微细电阻滑焊工艺制备三维微结构

采用飞秒激光切割和微细电阻滑焊组合的方法制备了高深宽比的三维微结构。为了提高每层二维微结构的叠加精度和连接强度,用逐层微细电阻滑焊对每层二维微结构进行滑焊以获得较好的工艺参数。对上述工艺参数所制备的微结构进行了抗剪切能力测试,测试结果显示:随着滑焊放电次数的增加,微结构的极限剪切力由8.04N逐渐增加至65.97N。而后,通过能量分散光谱仪(EDS)对电极的沉积效应进行了研究。最后,在120mW的飞秒激光,50μm/s的切割速度,0.21V的焊接电压,0.2MPa的焊接压强,100ms的预压时间,10ms的焊接时间以及160次的滑焊放电次数等工艺参数下制备了基本尺寸为50μm×50μm的微方孔阵列以及微齿轮结构。实验结果表明:通过逐层微细电阻滑焊制备的微结构表面质量良好,各层微结构之间叠加较好,显示逐层微细电阻滑焊可以较好地保证三维微结构中各层二维微结构的连接强度和叠层精度。     

浅析模具线切割加工品质的缺陷与改进对策

在模具线切割加工过程中,模具容易产生变形和裂纹,造成零件的报废,增加了成本。因此,模具线切割加工的品质逐步受到人们的重视。现主要阐述了模具线切割加工的品质缺陷,提出了相应的改进措施,为同行业提供借鉴。     

模具真空热处理工艺交流——模具真空淬火加热保温时间的选择

当前模具正朝着复杂化、高效率、高精度和长寿命的方向发展,对模具加工和热处理工艺均提出了新的挑战。真空热处理作为一种先进的热处理工艺受到了业界的高度重视,受本刊邀约,赵振东高级工程师向同行推荐了确定模具真空淬火加热保温时间的估算方法,田绍洁、王忠诚和王广义等高级工程师以实例阐述了真空热处理工艺在模具生产中的应用及实效。     

UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构

为了制作三维金属微结构,研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合的工艺方法。使用UV-LIGA技术制作了准三维金属微结构,然后,对该微结构进行微细电火花加工制作三维金属微结构。使用提出的方法制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微结构的镍模具,给出了梯形凸台和锥形凹槽的尺寸。分析了微细电火花加工中放电参数对表面粗糙度的影响,在工作电压为65V,标称电容为100pF时得到了Ra为0.08μm的微细电火花加工表面。研究结果表明,使用该方法可实现三维金属微结构的制作;通过减小工作电压和标称电容的方法可降低微细电火花加工的表面粗糙度。     

空间曲面线切割多轴联动加工系统开发及应用

开发了能实现空间曲面零件电火花线切割加工的多轴联动加工系统,分析了系统的组成和运动参数。依据空间解析几何直纹曲面形成原理,建立了五轴联动加工的数学模型体系,获得了五轴联动加工三导线曲面零件的数学模型。研制了多轴联动加工系统的执行机构转摆摆数控工作台及数控系统,加工出理想的实验样件。解决了空间曲面零件的加工难题,拓宽了高速走丝电火花线切割加工的应用范围。该方法在模具制造及空间曲面零件加工中得到广泛应用。     

薄镍板上Meso尺度结构的电火花线切割

研究了利用常规电火花线切割技术加工薄镍板微小结构的方法.利用慢走丝电火花线切割加工机床对厚度为0.6 mm镍板上的Meso尺度结构进行了加工试验.以机床现有的工艺条件对零件进行试切割,对试切割后的尺寸精度和表面质量进行测量分析,在此基础上通过对放电能量、冲液压力、切割速度等机床参数的调整改进加工工艺.探讨了在200 μm缝宽范围内进行多次切割的方法,并对切割次数进行合理优化、合并.试验结果表明:慢走丝线切割加工对小于机床设定厚度的薄板Meso尺度结构仍可进行稳定加工;通过多次切割的方法可提高表面质量.在200μm窄缝范围内进行5次常规切割,加工后的表面粗糙度值Ra为0.54 μm;在保证表面质量的前提下,将5次切割合并为3次切割,加工后的表面粗糙度值Ra为0.62 μm,加工时间缩短了30％左右.该技术可为电火花线切割加工其他材料薄板微小零件提供支持与参考.     

Theoretical and experimental analysis of machining errors on small arced corners during WEDM finishing stages

Abstract

Accurate machining in small-radius paths is a challenge associated with Wire Electrical Discharge Machining (WEDM). This article experimentally and theoretically analyzes the machining errors of the arced paths through successive machining stages. The machining errors of a three-stage WEDM on both straight and arced paths are first experimentally analyzed. Mathematical expressions are derived to relate new theoretical concepts, including spark angle and spark density, for each finishing stage on both straight and arced paths. Then, the effects of these concepts on machining errors of the finishing stages are determined. The causes of the machining errors of the first and second finishing stages on male and female arced paths are theoretically analyzed, and a novel mathematical methodology for the prediction of these errors is developed. The experimental machining errors of the first and second finishing stages on the different arced paths are compared and evaluated with related theoretical ones. Results reveal that the mathematical methodology predicts and compensates the machining errors of the first finishing stage with the accuracy of 78% and of the second finishing stage with the accuracy of 83%. There is a good improvement which can be employed in WEDM applications and to increase the wire electrical discharge (WED) machine capability.     

基于PLC的管道内焊机控制系统

为解决管道内焊机控制系统的可靠性和经济性等问题,将现代控制技术应用到管道工程建设中,深入分析了国外的研究水平及研究动态,结合我国的施工环境,经过多次改进设计,系统采用可编程控制器PLC为核心,电机的控制电路和驱动电路作为外围电路,实现了内焊机行走距离的精确控制.PLC软件修改方便,易于实现各种动作的互锁,减少了外围线路...     

基于X3D技术构建虚拟液压传动实验室

以液压传动虚拟实验系统为例,基于X3D(可扩展3D)的在线液压传动构建了虚拟实验室,分析了关键技术,提出了实现虚拟实验系统的方案。     

Experimental research on effects of process parameters on servo scanning 3D micro electrical discharge machining

Servo scanning 3D micro electrical discharge machining (3D SSMEDM) is a novel and effective method in fabricating complex 3D micro structures with high aspect ratio on conducting materials.In 3D SSMEDM process,the axial wear of tool electrode can be compensated automatically by servo-keeping discharge gap,instead of the traditional methods that depend on experiential models or intermittent compensation.However,the effects of process parameters on 3D SSMEDM have not been reported up until now.In this study,the emphasis is laid on the effects of pulse duration,peak current,machining polarity,track style,track overlap,and scanning velocity on the 3D SSMEDM performances of machining efficiency,processing status,and surface accuracy.A series of experiments were carried out by machining a micro-rectangle cavity (900 μm×600 μm) on doped silicon.The experimental results were obtained as follows.Peak current plays a main role in machining efficiency and surface accuracy.Pulse duration affects obviously the stability of discharge state.The material removal rate of cathode processing is about 3/5 of that of anode processing.Compared with direction-parallel path,contour-parallel path is better in counteracting the lateral wear of tool electrode end.Scanning velocity should be selected moderately to avoid electric arc and short.Track overlap should be slightly less than the radius of tool electrode.In addition,a typical 3D micro structure of eye shape was machined based on the optimized process parameters.These results are beneficial to improve machining stability,accuracy,and efficiency in 3D SSMEDM.     

UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构的研究

研究了UV-LIGA和微细电火花加工技术组合制作三维金属微结构的工艺方法。首先通过UV-LIGA制作二维金属微结构,再对该微结构进行微细电火花加工得到三维金属微结构。该方法具有加工精度高、可实现自由曲面三维金属微结构制作的优点。制作出了局部为梯形凸台和锥形凹槽三维微结构的镍模具。分析了微细电火花加工中放电参数对表面粗糙度的影响,通过减小放电电压和电容的方法降低了表面粗糙度。