压铸模数字设计中的虚拟装配策略研究

虚拟装配是实际装配过程在计算机上的实现。通过实例探讨了虚拟装配方案规划问题，介绍了一种基于子装配的装配结构模块化虚拟装配策略，并运用这一策略对阀盖压铸模进行了虚拟装配；改进了现有虚拟装配方式，提出了同步虚拟装配策略并给出了实现方法。作为数字设计的组成部分，同步虚拟装配简化了虚拟装配的工作过程，为面向装配的数字设计提供了手段，对于分析、评价和完善设计对象，确保实际制造一次成功有重要意义。     

基于注意力和双边滤波的装配体多视角变化检测方法

准确检测机械装配体在装配过程中的变化零部件，对于监测产品的装配顺序、提高装配质量、保障生产安全具有重要的意义。为了能够从多个角度检测机械装配体的变化零部件，提出基于三维注意力和双边滤波的机械装配体图像多视角变化检测网络(TAF Net)。为了提高机械装配体变化检测的准确性，TAF Net网络引入三维注意力机制，增强网络的细节特征提取能力；引入双边滤波，减少变化图像中的噪声，优化变化图像中零部件的边界。建立2个装配体变化检测数据集，分别为合成深度图像数据集、真实彩色图像数据集，使用2个数据集分别进行实验。结果表明：TAF Net网络能够精确检测出图像中的变化区域，在2个数据集中的综合评价指标F1_score都达到96%以上。     

基于PCM/CAE集成的虚拟装配检测及工艺优化

开发了基于点云模型(PCM)/CAE集成的虚拟装配检测系统,将PCM与CAE模型进行了集成。聚焦虚拟装配检测过程中的误差分析问题,研究了基于仿真的零部件制造与装配误差分析方法。为了使一个存在各种变形与制造误差的零件达到理想或设计目标的装车状态,采用了多目标优化方法,实现了基于CAE仿真的虚拟装配分析与装配工艺优化。     

面向设计的级进模结构装配模型及系统开发

针对级进模结构装配复杂的特点,采用框架/规则复合的知识表示方法来表达模具零(构)件;采用约束关系树和层次模型相结合的策略,建立了基于层次结构的约束装配模型;通过组件概念的引入,准确表达了装配设计模型中的多层次关系,从而建立了基于知识支持的自顶向下的级进模结构装配设计方法.通过VB6.0开发工具,结合Access数据库,基于SolidEdge图形平台二次开发平台,开发了面向设计的级进模结构装配模型设计系统.     

基于视觉的工业机器人装配演示示教研究

针对工业机器人编程效率低下、智能化程度不高和人机交互性能弱等问题，提出一种基于视觉的工业机器人装配演示示教系统，该系统包括目标检测与中心点定位模块、装配动作分类识别模块和机器人动作执行模块。在目标检测与中心点定位模块中,提出一种目标物体中心点定位和机器人抓取方法，使用实例分割算法识别物体类别，通过掩码均值化处理和坐标转换计算物体3D姿态信息；在装配动作分类识别模块中，建立基于深度学习网络的动作分类识别模型，该模型的输入为装配动作视频帧，输出为动作分类标签；最后，机器人动作执行模块根据物体类别、物体3D姿态和动作分类标签等信息规划机器人装配动作，控制机器人执行装配任务。以轴孔装配为例，验证了上述方法的有效性，实现了基于视觉演示的机器人装配模仿编程，对机器人演示示教研究具有一定的参考价值。     

改进布谷鸟算法在装配序列规划中的应用研究

针对装配序列规划问题,建立考虑装配序列的几何可行性、稳定性、聚合性、重定向性的装配关系模型以及基于适应度函数的装配序列优化数学模型。提出一种改进布谷鸟算法对装配序列规划问题进行求解,采用随机键和最小位置规则的方法设计基于零件编号、装配方向、装配工具的3层编码方案;设计基于最小装配成本的初始化策略与随机初始化策略相结合的混合种群初始化策略,提高种群质量;改进种群进化和搜索方式,将种群分为3个子群,并分别采用自适应步长飞行、标准步长飞行和交叉、变异的方式进行种群更新,提高算法的收敛速度和求解精度。最后通过实例应用及与其他算法的比较,验证了所提出的改进布谷鸟算法在求解装配序列规划问题上的有效性和优越性。     

机器人用杯形谐波减速器应力和变形分析

针对杯形谐波减速器复杂的装配变形和应力分布,基于ANSYS软件建立有限元分析模型,分析谐波减速器在装配和加载过程中的应力和变形规律。研究结果表明：波发生器与柔轮装配时,柔轮和轴承外圈产生了不同程度的倾斜;刚轮与柔轮装配后,柔轮和轴承外圈在长轴位置的最大径向变形量分别相比前者减少14.1%和9.1%;随着负载的增大,柔轮应力增长趋势为变斜率上升,153 N·m后柔轮应力加速上升,斜率约为0.354;通过三维应变测量系统对柔轮装配变形进行测量,实验与仿真结果基本一致。研究结果表明柔轮、轴承和刚轮对谐波减速器应力和变形分布都有较大影响,其为谐波减速器的设计、使用和性能试验提供数据支撑。     

气动检测技术在L型节流阀装配生产中的应用

文章对L型节流阀装配生产中的质量问题的原因进行了分析，提出了利用气动量仪检测后进行装配的方法。这种方法简单易行、高效、检测精度可靠，提高了元件成批生产的质量。     

基于机器视觉和深度神经网络的零件装配检测

针对工业生产中存在着大量的零件识别定位以及装配检测等,传统人工检测效率低、劳动强度大、识别不准确。文章提出了一种基于深度神经网络的零件装配检测方法。首先该方法对零件图像和装配图像进行采集,选择Mask-RCNN网络进行训练,对装配零件进行分类以及定位,通过已识别的零件类型判定装配件是否存在漏装;然后将分割后的零件图像进行二值化处理,利用Canny算子提取零件图像轮廓;最后利用图像的Hu矩特征与正确的零件图像轮廓进行对比,判断装配是否正确。通过实验验证可得,该方法在零件装配中的漏装和换装检测中效果较好,并表现出较高的鲁棒性。     

虚拟装配技术在应力断料夹具装配中的应用

基于三维实体造型软件Pro／Engineer，介绍了虚拟装配技术在应力断料夹具装配中的应用，使夹具工艺装备进一步柔性化，更适合现代化的制造需求。     

利用CAE技术提高注塑件原料利用率

麦克风上的一个塑料圈，材料采用聚丙烯(PP)，需要大批量生产。由于零件尺寸较小，流道系统总体积相对较大；同时对零件要求较高，不允许使用回料，所以废料较多，原材料浪费严重，增加了企业的生产成本。为减少废料，提高材料利用率，利用CAE技术对此件进行注塑成形过程分析，在保证制件成形和模具加工质量的前提下，优化注塑工艺参数，减小流道尺寸，从而节约了原料，降低了成本。     

热轧卷表面缺陷影响因素研究

通过对成品钢水N含量、是否采用倒角结晶器、连铸拉速以及吹氩量等参数与热轧卷表面卷渣、气泡及翘皮等表面缺陷的数据统计规律的研究,得出如下结论：当成品钢水N质量分数大于4×10－5时,卷渣、翘皮及气泡发生率呈明显增加趋势;采用倒角结晶器后,前述缺陷的发生率为0.95%,低于未采用倒角结晶器时的1.39%;随吹氩量增加,前述缺陷发生率呈先增加后降低规律,当吹氩量在6.1～7.0 L/min范围时,缺陷发生率达最高值1.65%,在吹氩量大于9 L/min时,缺陷发生率迅速降至0.5%以下;随连铸拉速增加,卷渣、翘皮及气泡发生率总体呈增加趋势,拉速在1.0～1.1 m/min范围时,缺陷发生率最低,仅为0.62%,其次是拉速在1.25～1.3 m/min范围时,发生率为1.08%,拉速大于1.35 m/min时,发生率明显增加。     

工程机械用Q1300E超高强钢的淬火工艺

利用全自动拉力试验机、全自动冲击试验机、光学显微镜和扫描电镜研究不同淬火工艺下Q1300E钢板的力学性能和显微组织。结果表明,当淬火加热时间为60 min,淬火温度为840 ℃时,强度和低温冲击性能最好,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,屈服强度1302 MPa,抗拉强度1505 MPa,-40 ℃纵向和横向冲击吸收能量分别为74 J和61 J;淬火温度为870、900和930 ℃时,抗拉强度和低温冲击吸收能量满足GB/T 28909—2012要求,但屈服强度低于1300 MPa;淬火温度的变化对晶粒尺寸的影响较为明显,淬火温度840 ℃时,平均晶粒尺寸最小,为5.7 μm,淬火温度930 ℃时,平均晶粒尺寸为15.9 μm。淬火加热时间对力学性能和晶粒尺寸的影响相对较小,当淬火温度为840 ℃,淬火加热时间为40~80 min时,回火态力学性能满足GB/T 28909—2012要求,晶粒尺寸为4.5~6.5 μm。     

自生TiC颗粒增强高锰钢基复合材料的研制

用铸造法成功制备了自生TiC颗粒增强的高锰钢基复合材料,研究了其显微组织和力学性能与Ti含量的关系.结果表明,高锰钢基复合材料的显微组织由TiC颗粒,奥氏体和合金渗碳体组成.其中合金渗碳体随着Ti含量的升高而逐渐粗大,且连续分布于晶界处.随着Ti含量的升高,高锰钢基复合材料中TiC颗粒的数量增多,硬度逐渐升高.含5%Ti的复合材料热处理态硬度达到HRC39,是纯高锰钢的2.6倍.随着Ti含量的升高,高锰钢基复合材料的冲击韧度大幅降低.其中,含5%Ti的复合材料经水韧处理后冲击韧度达到60J/cm2.     

精密电联接器自动玻璃模具设计及制造

对航空工业中高温绝缘电连接器进行工艺分析。针对产品的特点，给出了一种实用的高效率的玻璃模具设计、制造、装配及调试工艺。有效地解决了原生产工艺产品质量不稳定、精度很难保证，生产率低、劳动强度高的难题。并投入生产，获得成功。     

时效制度对新型Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用X射线衍射、金相和扫描电镜等手段,结合力学性能检测和电导率测定,研究了单级时效和双级时效处理对铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金微观组织和综合性能的影响。结果表明:随时效温度的升高和时效时间的延长,晶粒尺寸缓慢增大,电导率逐渐增加。铸态新型Al-Zn-Mg-Cu合金最佳的单级时效工艺为135 ℃×12 h,此时合金的硬度为231.8 HV0.2、抗拉强度为568 MPa、伸长率为2.8%、电导率为33.7%IACS;最佳的第二级时效制度为155 ℃×4 h,此时合金的硬度为216.9 HV0.2、抗拉强度为558.7 MPa、伸长率为4.1%、电导率为35.2%IACS。     

工作液电导率对黄铜多次切割加工速度影响试验研究

采用实验研究与理论分析相结合的方法研究电火花线切割加工黄铜工件过程中工作液电导率对加工速度的影响规律。结果表明:黄铜多次切割后总的平均速度是204.388 mm~2/min;粗切的平均速度为143.34 mm~2/min,电导率与加工速度的线性相关系数为0.802 2,具有高度的、正相关线性关系,但速度变化率只有5.7%;精修的平均速度为289.32mm~2/min,其线性相关系数为0.433 8,具有低线性正相关,建立了傅立叶非线性回归模型,判定系数为0.932 9;精磨的平均速度为259.18 mm~2/min,其线性相关系数为-7.122,具有显著的线性负相关性,速度变化率14%。     

等离子原位合成Ni-Al金属间化合物涂层的组织与性能研究

利用等离子激发原位反应在碳钢表面合成了Ni—Al金属间化合物涂层。借助金相显微镜、扫描电镜、 X射线衍射仪和显微硬度计对涂层的组织和性能进行了研究。结果表明:当Ni和Al的质量百分比为4:1时,涂层与基体呈冶金结合,无裂纹和气孔等缺陷;涂层的主要组成相为Ni3Al和NiAl;涂层组织为细密的树枝晶;涂层的硬度高于基体,硬度可达630HV;涂层耐蚀性能良好。     

高温停留时间对X80管线钢焊缝粗晶区组织与性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟机、组织分析、力学测试、扫描电镜等方法研究了高温停留时间对X80管线钢焊缝热影响粗晶区(Coarse-grained heat-affected zone,CGHAZ)组织性能的影响。研究结果表明,X80管线钢热影响区粗晶区的组织主要由粒状贝氏体、贝氏体铁素体以及M/A组元组成。随着高温停留时间的增加,碳氮原子扩散速度增加,成分更加趋于均匀化,粒状贝氏体和贝氏体铁素体交错分布程度增加,M/A岛状组织以及碳氮化合物分布更加弥散,粗晶区韧性值逐渐增加,当高温停留时间为18 s时,粗晶区冲击性能最佳,-10 ℃的冲击吸收能量为288 J,硬度值适中,为270 HV0.3。当高温停留时间大于18 s时,粗晶区冲击吸收能量有所下降,硬度值增大。高温停留时间为8 s时,粗晶区韧性最低,冲击吸收能量仅为49 J,硬度值最高,为283 HV0.3。     

硅锶复合孕育对含硼灰铸铁组织和性能的影响

用不同配比Si-Sr与Si-Fe复合孕育剂对含硼灰铸铁孕育处理,研究了Si-Sr复合孕育剂对其金相组织、力学性能及冶金质量指标的影响.结果表明:随Si-Sr孕育剂量的增加,含硼灰铸铁的抗拉强度、硬度随之递增.在Si-Sr含量为0.12%时抗拉强度达到峰值,σb=325 MPa;在Si-Sr含量为0.18%时硬度达到峰值,HB=273.此时,石墨主要为A型分布,共晶团细化,硼碳化物呈小块状,均匀分布在珠光体上,珠光体＞95%.当Si-Sr含量为0.12%时,含硼灰铸铁的成熟度RG=1.13,品质系数Qi=1.10,各项冶金质量指标达到最优.