多层模板粉末压制设备及其液压系统的研制

粉末压制设备是影响金属粉末压坯质量的一个重要因素，为了成形密度均匀无裂纹的金属粉末压坯，本文在分析国内外现有粉末压制设备特点的基础上，设计和制造用于成形具有上二台面和下三台面复杂粉末冶金零件的多层模板粉末压制设备，并根据压制工艺要求设计了适用于多层模板粉末压制设备的液压系统，该系统采用集成油缸驱动多层模架，多层模冲均能独立运动，实现压制复杂的多台面压坯的动作要求．起到改善压坯密度均匀性，避免裂纹产生的作用。     

多层模板粉末压制设备的研制

为了生产密度均匀、无裂纹的多台面粉末冶金零件，设计和制造了用于成形多台面复杂粉末冶金零件的多层模板粉末压制设备，并根据压制工艺要求设计了适用于该压制设备的控制系统。采用集成油缸驱动多层模架，多层模冲均能单独控制，可满足多台面复杂粉末冶金零件压坯的压制动作要求，改善了压坯的密度均匀性，避免产生裂纹。     

模架集成式粉末成形设备的研制

介绍一种模架集成式粉末成形设备。该设备将模架集成在压机中,并取消传统压机中的下缸,使得设备的体积大大减小,结构简单。设备所有模板均为液压驱动并能独立运动,具有较高的灵活性,可以成形密度均匀、多台阶面的复杂粉末冶金零件。     

基于粉末本构模型和多体力学仿真的模架集成式粉末成形设备的设计

研制出一种新型的低成本、小体积、高精度的专用模架集成式粉末成形设备。以MSC.Marc与MSC.Adams软件相结合提出基于数值模拟的1 MN压机设计方法,即根据粉末压制试验构建末材料流动应力本构模型;通过该模型在MSC.Marc软件数值计算出所设计压机压制过程的模冲载荷;在分析模架集成式粉末成形设备各个模板在压制工过程运动特点的基础上,建立多体运动学数学方程;将所得模冲载荷作为边界条件加载到对模架集成式粉末成形设备在压制过程的模拟仿真;并在MSC.Adams软件中分析各个模板在压制过程中力学状态,从中分析该设备在实际工况下的可靠性。研制出电液比例阀和光栅尺相结合的控制系统,实现对缸同时驱动,解决不同模板之间的动作协调的问题,所研制试验样机实现零件轴向压制精度为±0.02 mm。实际压制过程所得各模冲载荷与模拟结果相一致,从而验证粉末成形设备设计所采用的本构模型是准确的,基于数值模拟进行粉末成形设备设计的方法的正确性。     

伺服成形设备可提高小型精密冲压零件的生产率

日本会田工程公司与发那克公司共同开发了一种高效率生产小型冲压件的伺服电机驱动的压力成形机“伺服成形设备AF系列”,这种成形设备可用于生产多种引线的引线框、手表机芯的精密齿轮、精密汽车零件等小型精密制品。     

数字孪生驱动的金属选择性激光熔融成形过程在线监控

由激光熔融过程的极热极冷特性造成的成形零件质量缺陷一直阻碍着选择性激光熔融技术的广泛应用,为制造出高质量的零件,提出一种数字孪生驱动的金属选择性激光熔融成形过程在线监控方法,应用该方法建立智能成形系统并进行案例分析.基于粉末熔融过程的物理和虚拟建模、过程在线监测和大数据分析,构建了包括设备层、数据转换层、网络层、控制层...     

多场耦合下粉末成型固结设备结构设计

为了满足多场耦合下粉末成型固结技术的需求,对多场耦合下粉末成型固结设备进行总体结构设计。该设备耦合了加压、加温、放电和放磁等多个功能,结构简单紧凑,提供多种压制方式供选择,可实现真空环境下的多件连续生产,具有较高的灵活性和生产效率。对设备的关键部件机身进行了结构设计,并用有限元分析方法进行静力分析,得出在不同的工况下机身的变形受力情况,验证了机身结构强度、刚度的合理性。     

一种新型液压传动装置

该机械是由小型动力机组和油缸构成一体的电液装置。小型动力装置是由电动机、油泵、阀及油箱构成；油缸采用双筒结构，无需油管而采用法兰连接方式与动力机组进行油路相接。通过控制电动机的正、逆转及停止，实现油缸伸缩及停止的动作。其外形犹如两圆筒相叠（见图１所示）基本构成图１为外形结构简图，它由油缸１，电动机２，机身（泵阀）３，油箱４组成。（１）电动机装于机身（主体）的一侧，该装置有交、直流之分，如使用于车辆等移动式设备时，可选用DC１２V或DC２４V直流电动机驱动，由蓄电池组供电，再由其设备电路系统向蓄电池…     

粉末成形设备PLC控制系统的设计

介绍2000kN数控精密金属粉末成形设备PLC控制系统的设计过程。根据系统要求,分别对控制系统的硬件和软件两个方面进行选择和设计,选用西门子公司的SIMATIC S7-300可编程控制器。为能够生产上二下三台面的粉末成形零件,控制系统需要分别对阴模、上内模冲、上外模冲、下内模冲、下中模冲、下外模冲进行控制,用户可以根据需要调整各模冲的位置、速度和压力,提高成形零件的精度和质量。     

伞齿轮的粉末精密锻造工艺（上）

粉末锻造是60年代后期才发展起来的一种新技术、新工艺。它综合了精密锻造和粉末冶金两项先进工艺的特点。一是以粉代钢,变废为宝;二是一锤成形,效率高;成形精确,强度和韧性都达到或接近密实体钢的水平;三是见效快,设备与工装简单,模具寿命长,占用设备、厂房少,投资少,上马快,且劳动条件好,便于机械化,自动化,效益大。     

一种新型的串联油缸同步方式

结合实践介绍一种新型的串联油缸同步方式在超大规格宽台面剪板上的应用，对超大规格宽台面剪板机的设计现有剪板机的改造具有普遍意义。     

ARMA谱在粉末压制成形过程实时监控中的应用

通过分析粉末压制成形过程中压坯密度与模架阴模板振动加速度信号之间的关系 ,提出采用ARMA谱识别压坯密度的方法 ,为实现粉末压制成形过程产品质量的实时监控提供一条新的途径     

三维金属零件的电子束选区熔化成形

针对电子束选区熔化成形技术中金属粉末在高能电子束作用下容易溃散的特点,进行不同形状的316L不锈钢粉末的成形研究,得出既不溃散又具有较好成形性的粉末配比.针对成形过程中成形区域的温度场分布特点,提出成形件旋转法和多连通区域零件的薄层切割法,能较好地解决成形件第一条扫描线球化和成形区域不同部位所需温度不相同的问题,简化CAD模型的数据处理过程.在材料研究和工艺研究的基础上,制造出三维金属零件,层间为完全冶金结合,层内没有未熔颗粒和空洞,组织结构为均匀细小的蜂窝状枝晶组织,水平和垂直拉伸试样的极限强度和断后伸长率为600 MPa、40%和560 MPa、35%.     

深孔的滚压光整精加工

深孔的光整精加工方法有许多种,如研磨、珩磨、高速精镗等都是常用的孔的光整精加工方法,这些都是在精密机床上进行的。如果没有精密加工设备,那就只好自制设备、自制专用胎具来代替精密机床加工了。我厂在车制液压导轨磨床油缸时就遇见了这种情况。被加工的油缸共三节,每节长1450mm,内孔最后的尺寸是φ110_(0.01)~(0.01),内孔表面粗糙度是(?)以上。为了能在普通车床上加工出这样尺寸精度和内孔表面粗糙度的缸体,我厂采用了用滚压机构来光整精加工缸体的方法,在 C650车床上滚压达到     

自润滑关节轴承精密挤压合套技术

针对挤压合套自润滑关节轴承结构特点,分析对自润滑层无损伤的挤压合套精密成形工艺的关键技术。通过数字化精密塑性成形技术,对成形工艺过程进行数值模拟,分析影响自润滑层性能的成形应力分布、球面接触面积及残余应力。数值模拟方法可以优化成形工艺参数与成形方法,最大限度地减少挤压合套过程对自润滑层的损伤,保证得到合理均匀的游隙,从而提高产品使用寿命与性能。     

数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统开发

为研究蒙皮零件在拉伸成形过程中的变形行为,自行研制开发了1MN数控蒙皮拉伸成形试验机系统。采用数字PID控制算法,实现了加载伺服油缸的速度控制以及对称拉伸油缸和工作台上顶油缸的位移同步控制,建立了数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统。试验结果表明,系统具有较高的精度,符合大多数蒙皮零件的拉伸成形试验要求,为开展蒙皮拉伸成形过程控制和试验研究提供了试验保障。     

多激光束选区熔化成形技术研究

多激光束选区熔化技术可以改善单激光束选区熔化成形过程中产生的球化、翘曲变形及裂纹等缺陷。研究了多激光束选区熔化成形系统中涉及的多个关键系统,包括铺粉与送粉系统、双激光光路系统、控制系统及分层切片数据处理软件系统等,并进行大量设备验证性工艺试验研究,成功研发出多激光束选区熔化成形设备,并成形出性能优异的复杂精密金属构件。     

超大扭矩标准装置及其力偶控制技术研究

本文介绍了一种超大扭矩标准装置,该装置由伺服电机、齿轮泵、摆动油缸及辅助平衡油缸进行力矩驱动,由测量杠杆及四组专用测力模块进行扭矩精密测量,实现了扭矩快速精密控制,并有效减小轴承支反力引起的测量不确定度。     

CAD系统与快速成形系统的直接集成方法

为避免CAD系统和快速成形系统之间采用三维模型的转换模型造成精度损失,研究了两者直接集成方案及相关技术。分析研究了CAD系统和快速成形系统的直接集成模式,指出两者集成的实时模式体现了先进制造技术的集成化发展趋势;研究了在CAD系统内部提取层片轮廓扫描数据的方法,以及实时模式下三维CAD模型对成形设备的直接驱动和运动控制;最后在聚苯乙烯泡沫材料成形机上以层片加工为例进行了试验。结果表明,CAD系统和快速成形系统之间可以避开三维CAD模型的STL格式转换等近似处理环节,从而在CAD系统内部直接驱动和控制成形设备进行加工,实现两者的直接集成。     

电磁冲击加载平板线圈的有限元分析

电磁冲击加载中,成形线圈是电能转化为磁场能的载体,使毛坯产生塑性变形的关键部件。介绍了平板线圈电磁驱动基本原理,通过ANSYS多物理场模拟平板线圈的简化模型,系统研究了线圈几何参数对轴向电磁力的影响;探讨了线圈驱动下驱动片上所受轴向电磁力分布规律及线圈参数对成形设备能量利用率的影响。仿真结果显示:随线圈匝数增加电磁力呈指数增加,随匝间距的增加呈指数减少,随起点距呈近似指数减小;轴向电磁力在线圈距中心轴2/3区域达到最大值;减小电感值有利于提高成形效率。