FDM成型机原型精度控制

在熔融沉积成型过程中,原型精度受众多因素的影响.分析成型机喷头的结构,建立送丝速度与喷头扫描速度的数学模型,求得成型质量良好状况下对丝材需求量的理想值.在加工过程中,以此量为标准严格地控制丝料压入喷头的速度,在环境因素和参数固定的前提下,会得到较高成型精度的制件.     

组织工程骨支架制备及实验工艺参数对成型质量影响研究

基于活塞挤压沉积成型方式制备组织工程骨支架,能够实现多种材料、速度可控、高精度的制备过程。使用材料为羟基磷灰石(HA)、聚乙烯醇(PVA)及加入适量丝素蛋白(SF),制备确定浓度聚乙烯醇材料,制备时按照HA∶SF为4∶1比例加入丝素蛋白,提高骨支架生物相容性。分析活塞运动速度、喷嘴挤出速度及运动平台速度的相互匹配,喷嘴距离运动平台高度,羟基磷灰石(HA)、聚乙烯醇(PVA)和丝素蛋白(SF)的配比等一系列工艺参数对于骨支架成型质量的影响。通过实验验证,解决了成形过程中成型材料堆积、呈螺旋状、拉丝及断丝问题,通过合理配比,在成型过程中不会出现丝材表面裂纹及材料坍塌现象。     

基于Fluent的FDM 3D打印机喷头分析与结构优化

针对熔融沉积型3D打印成型件容易出现产品精度比较差的问题,以喷头出口处流体速度为研究方向,建立喷头的流体分析有限元模型,设计田口方法,分析在加热腔长度、丝料过道长度、加热腔温度3个因素的水平组合条件下的流体速度;建立喷嘴三维模型,运用ANSYS Fluent软件对模型进行仿真分析,获得出口截面速度云图,分析出口截面速度方差,并对喷头进行结构优化设计。通过理论与实验相结合的方法,证实优化后的喷嘴有效提高了产品精度。实验结果表明:加热腔长度h_1=5 mm、丝料过道长度h_2=8 mm、加热腔温度T=240℃时,打印产品的精度最高,为喷头的结构优化提供了参考。     

5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊的特性

进行5A06铝合金激光-TIG电弧复合填丝焊接试验,分析了堆焊条件下激光功率、离焦量、光钨间距、焊接速度、焊接电流、送丝速度等工艺参数对焊缝成型的影响规律。试验表明,激光-TIG复合填丝焊工艺适应性好,能在较宽的工艺范围内实现铝合金的良好连接;激光功率、离焦量、焊接速度及送丝速度对熔深的影响较大,而焊接电流在80~180 A,光钨间距在4~8 mm范围内时对焊缝熔深影响不明显;实现了6 mm厚对接接头激光-TIG电弧复合填丝工艺的焊接,获得了成型连续稳定、无气孔和裂纹等缺陷的优质焊缝。     

3D打印机送丝机构和喷嘴协同优化研究

为提高3D打印机出丝的连续性与稳定性，提出送丝机构和喷嘴协同优化方法，克服了已有的打印机喷嘴和送丝机构单独优化而忽略两者之间耦合效应的不足。以喷嘴加热段长度、散热段长度、出口长度、送丝速度为优化参数，以喷嘴截面平均速度和平均温度为优化目标，设计正交试验，进行流体仿真。为快速得到最优方案，基于神经网络与NSGA-Ⅱ算法进行优化分析，结果表明：加热段长度为6 mm、散热段长度为4 mm、出口长度为0.7 mm、送丝速度为4.5 mm/s时，最大喷嘴截面平均速度为78 mm/s，最大平均温度为208.39 ℃，最大平均速度提高2.6%，最大平均温度提高1.22%。以最佳工艺参数组合进行流体仿真验证，结果表明：喷嘴截面平均速度与温度确实明显提高。     

TC4钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明:搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3～0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

钛合金螺纹成型的有限元分析

以TC4钛合金螺栓搓丝成型过程为研究对象,利用ABAQUS有限元软件进行仿真分析,得到切向速度、径向进给速度和摩擦因数对螺纹成型质量的影响规律。结果表明：搓丝板切向速度和摩擦因数对螺纹成型质量有显著影响,而径向进给速度对螺纹成型质量影响很小;切向速度低于300 mm/s时螺纹成型质量较好,高于300 mm/s时成型质量较差;随着摩擦因数的增大,螺纹成型质量先变好后变差。通过对比分析,确定TC4钛合金最优的螺纹搓丝成型参数为切向速度300 mm/s、摩擦因数0.3~0.4。所得出的结论可为企业TC4钛合金螺纹搓丝成型工艺参数的选择提供参考。     

直写铸造蜡沉积成型数值模拟分析与实验

熔模铸造工艺中蜡模制作周期长、开模费用高，而且不适合单铸件或中小规模生产，将基于快速成型的热辅助直写技术(DIW)应用于蜡模制造可以实现对零件研发的快速响应。熔丝质量是保证蜡模成型质量的前提，因此，探究挤出压力、挤出速度、打印速度、喷嘴内径、喷嘴与热床间隙等工艺参数对熔丝成型的影响。对铸造蜡直写挤出沉积过程进行流体动力学建模，利用数值分析法详细研究上述5个工艺参数对熔丝成型的影响，采用纵横比、紧凑度两个指标对熔丝进行评价，得出在不同速度比v/u 下可选择的最优间隙比h/d。通过实验验证了计算模型的正确性。结果表明：相较于理想截面模型，所提出的计算模型可以更准确地预测熔丝的截面几何特性，为铸造蜡直写成型过程最优工艺参数的选择提供参考。     

熔融沉积技术喷嘴结构尺寸优化研究

针对熔融沉积技术成型过程中丝材堵塞喷嘴现象，提出对喷嘴结构尺寸优化的思路。通过喷嘴出口截面温度场仿真，结合散热长度、出口长度及收敛角3个因素进行正交试验分析，得到喷嘴最佳结构尺寸组合。对比喷嘴优化前后实际打印过程及制件的表面质量、三维尺寸精度，结果表明：优化后的喷嘴能明显提高制件精度，同时可有效降低丝材堵塞发生的概率。     

硅藻土涂层气孔率对大口径球铁管外表面凹陷缺陷的影响

本文主要从涂层结构 ,即涂层气孔的种类、数量论述其对大口径球铁管外表面凹陷缺陷的影响。从涂料雾化液滴大小、金属型温度、喷嘴距金属型内表面距离、喷嘴移动速度、涂料中膨润土含量、金属型转速等工艺参数来控制涂层气孔率 ,保证涂层透气性 ,从而消除凹陷缺陷     

基于DP-MIG的铝合金焊接工艺

DP-MIG作为铝合金焊接的一种新工艺方法,不仅可以实现均匀漂亮的“鱼鳞纹”状焊缝外观,同时也可以实现铝合金焊接的高效和高质量焊接.利用Kemppi-Pro增强型焊接电源,采用DP-MIG工艺对铝合金进行焊接,对比了DP-MIG与P-MIG的特点,从焊缝致密性和焊缝力学性能方面分析了DP-MIG工艺条件下的焊缝特点.试验证明DP-MIG工艺能够满足AWSD1.2铝合金结构生产的质量要求,是一种先进、成形质量好、稳定的铝合金焊接工艺.     

基于片上系统的可重构数控系统研究

为适应柔性化制造的发展趋势,提出一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构。给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计;说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构和Nios II软核处理器具体配置,实现了MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,结果表明:整个重构周期耗时748 ms,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。     

曲面冲孔问题的研究

分析了曲面冲孔问题,提出了进行曲面冲孔的三种方法。本文的求解方法可以推广应用于其他类似问题中。     

基于Web的CAPP体系结构探讨

简述了我国CAPP的发展历程,针对当前CAPP系统开发的不足和企业应用CAPP系统存在的一些问题,指出了CAPP系统应向Web方向发展,并提出了基于Web的CAPP模式,介绍了这种CAPP的体系结构、功能和特点,论述了基于Web的CAPP与PDM／MRP／ERP之间的集成关系,并对其中的一些关键技术进行了简单探讨。     

微组装焊接中应力控制方法

新一代电子产品朝着微型化、轻型化、多功能、高集成、高可靠方向发展,因此,微组装工艺应用也越来越广泛.在微组装工艺中,由于强度、导热等问题,应用最广泛的是焊接工艺.考虑到成本、导热等问题,对焊接技术提出了更高的要求.在微组装工艺兼容性基础上,对用热膨胀系数相差较大的材料进行了焊接技术试验研究,结果表明:采用低熔点焊料能够实现不同种材料之间的可靠性焊接,有效缓和焊后残余应力,并且能够满足微组装组件的使用要求.     

基于多类支持向量机的板形识别方法

提出一种基于多类支持向量机理论的板形识别分类器,通过对冷轧工序中板形仪测得的数据进行预处理,获取所需样本数据。采用“一对多”方法训练多类支持向量机分类器,最后用测试样本对训练出的分类器进行性能测试。仿真结果表明该方法在处理小样本数据时识别率非常高,泛化能力更强,为板形识别提供了新的研究方法。     

Research on Ce-Zr compounds on modifying γ-alumina washcoat on FeCrAl foils

Ce-Zr compounds such as Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 were added into γ-alumina-based slurries, which were then loaded on FeCrAl foils pretreated at 950℃ and 1100℃. The microstructures and adhesion performance between the substrates and the washcoats were measured by SEM, BET surface area, ultrasonic vibration and thermal shock test. The results show that the addition of Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 into the slurries can improve γ-Al2O3-based washcoat adhesion on FeCrAl foils. Furthermore, ceria-zirconia solid solution increases the adhesion of the washcoat on the surface of an FeCrAl foil than the two others. The specific surface area of this washcoat remains about 43-45 m2/g and the weight loss is below 4.0% even after aging test of 10%steam-containing air at 1050℃ for 20 h.     

基于案例推理的折弯排序方法研究

本文以钣金折弯件为研究对象,提出了一种以知识库为基础,以推理机为核心来获取弯曲件折弯工序的方法。采用面向对象技术表示实例,创建了实例知识库。利用基于案例的推理(CBR)方法获取目标零件的折弯工序。该方法能够充分利用实例加工知识,减少了试折弯次数,从而提高了折弯工艺知识的利用率和折弯件的加工效率。     

碳钢表面氮化钛陶瓷化研究

介绍了一种在Q235钢表面，利用等离子溅射直接复合渗镀合成氮化钛新工艺方法。该渗镀层包括钢基体上均匀分布细小氮化钛颗粒的渗层和表面氮化钛沉积层。沉积层与基体为冶金结合，不会产生剥落。渗镀层表面硬度在1600～3400HV之间。X射线衍射结果表明，表面为纯氮化钛层，（200）晶面的衍射峰最强，具有明显的择尤取向。用划痕仪进行结合强度检测，声发射曲线未见突起的信号峰值，表明结合强度良好。复合渗镀氮化钛试样在10％硫酸、5％盐酸、3．5％氯化钠水溶液和硫化氢富液中进行腐蚀试验，耐腐蚀性能分别比改性前提高了84、11．67、1．15、21．15倍。     

PCB上化学镀银的研究

选择甲基磺酸作为化学镀银的酸性体系,考察了主盐、各种添加刑和相关工艺条件对镀层厚度及其质量的影响.结果表明在AgNO3浓度为2.5g/L,甲基磺酸的质量分数占12%,反应时间为5min等条件下,所得到的镀层均匀银白光亮,厚度为0.16μm.该工艺适用于印制电路板(PCB)上的焊接处理.并利用原子力显微镜对镀层表面形貌的检测考察了影响镀层质量的某些因素.