塑料薄膜超声波焊接研究

利用4种不同厚度的PP薄膜进行超声热合实验,分别得到热合强度最高时相应的超声时间。对封合处的剖面进行显微观测,并对纸板进行同样的超声封合,发现在超声波作用时,材料间摩擦产生的热量是熔融材料实现焊接的主要原因。     

电火花线切割加工钕铁硼材料的研究

对电火花线切割加工N35材料的影响因素进行了研究,结果表明:随着加工工件厚度的增加,切割速度逐步降低;在同一工作液下,切割速度越快,N35表面就越粗糙;乳化液为工作液时的加工速度比煤油基工作液的加工速度大,但表面质量较煤油基工作液的差.通过电火花线切割加工N35永磁材料、45钢、AZ91D及AS31材料以及车削、铣削加工N35永磁材料的对比试验发现,与传统车削及铣削加工法相比,用电火花线切割加工钕铁硼永磁材料具有明显地优势.     

超声辅助磨削空化冲击波效应的空蚀特性

为探究超声辅助磨削过程中,近固壁面空化泡运动产生冲击波对材料空蚀特性,以单个空化泡为研究对象,考虑液体介质的表面张力建立超声空化冲击波模型,通过数值模拟讨论了超声振动频率、声压幅值、空化泡初始半径与表面张力系数对冲击波压力大小在液体传播中变化的影响。搭建超声空蚀实验平台,通过观察不同空化条件下材料表面微结构,研究冲击波的侵蚀机制。结果表明：空化泡中心产生的冲击波压力最大并随着距空化泡中心距离的增大急剧衰减;当超声声压振幅越大、表面张力系数越小时,在与空化泡中心距离相等处产生的冲击波越大;空蚀加工距离越近和超声振幅越大,冲击波的空蚀作用越剧烈。     

电场诱导压印模具的套刻制备及其实验

电场诱导压印技术的关键在于能实现压印光刻胶的正向复形,对电场诱导模具的制备提出了较大的挑战。提出一种基于光刻、刻蚀和SU-8胶套刻的方法,实现了电场诱导压印模具的制备,通过Comsol仿真分析了电场分布,设计了支架高度与模具微结构高度,展示了几种不同形状、尺寸的模具结构,并对结构进行了表征。基于电场诱导模具搭建了试验平台,并在导电模具和基材之间施加电场,通过SEM观察成形结果得到,该结果与预计的电场诱导压印复制结构相似,验证了电场诱导套刻模具的适用性。     

微磨粒对超声空化冲击波衰减作用研究

目的 研究超声加工过程中微磨粒对冲击波的影响。方法 建立功率超声振动加工下的空化泡动力学方程,以及空化泡溃灭产生冲击波的数学模型,进而建立冲击波在微磨粒与水混合介质中的传播模型。使用六阶Runge-Kutta方法对数学模型进行求解,得到空化泡半径随时间的变化规律,以及空泡内部压强随空化泡半径变化的规律。结果 当空泡半径被压缩至1 μm左右时,空泡内部压强可达1 000 MPa。通过对距离空泡壁1.5R0处的冲击波压力进行求解发现,冲击波的压力仅需0.07 μs就可从初始的1 000 MPa迅速衰减至80 MPa。通过比较纯水介质与混合介质(SiO2微磨粒与水)中冲击波传播速度的结果发现,加入SiO2微磨粒会使冲击波的最大速度由2 976 m/s降至2 681 m/s,降低率约为10%。通过钛钽合金的功率超声振动加工实验验证了数值结果。对比分析了加入SiO2微磨粒前后钛钽合金表面结构和三维表面形貌,发现微磨粒的加入导致材料表面空化坑的投影面积下降了12.5%。结论 证实微磨粒对冲击波的传播起到了明显的衰减作用,是对材料表面产生作用的主要因素。该研究在超声加工领域具有理论意义和工程价值。     

Ni基+WC等离子喷焊涂层性能研究

为减轻柴油发动机工作时活塞组与缸套之间在高温高压工况下剧烈的摩擦、磨损,增强其耐热耐腐蚀性,在38CrMoAl材料表面,通过等离子喷焊技术,分别在Ni45、Ni55粉末中添加15%、25%、35%(质量分数)的WC粉末制备强化层,并对强化层的显微组织进行观察,测试其显微硬度,分析强化层的热物性。结果表明,以上6种粉末制备的强化层均能起到强化的作用,其中(Ni45+25%WC)(质量分数)合金粉末所制备的强化层的综合性能最优,显微硬度高于600HV,并且梯度硬度、热膨胀系数与基体匹配,达到了对缸套内壁性能强化的要求。     

超声激励磨料流运动特性模拟及试验分析

为研究超声激励磨料流加工过程中磨粒运动特性及对材料去除的影响,基于计算流体力学(CFD),利用FLUENT软件模拟磨粒在超声振动作用下的速度响应和运动趋势,并进行超声谐振磨粒冲击实验,对试样微观形貌进行分析验证,结果一致性良好.结论如下:超声激励下,工具头振动区域磨粒磨削作用最强,中心区域的磨粒可近似为垂直冲击,微坑尺...     

高硅铝合金电火花加工的工艺参数优化设计

高硅铝电火花加工受到多个工艺参数的影响,而且各个工艺参数之间还存在着相互制约的关系。本文通过对高硅铝合金电火花加工,重点分析了间隙电压、峰值电流、脉冲宽度和加工时间对工件加工速度的影响,并对实验数据采用正交试验的方法进行处理并综合分析,得到3组最优组:直接分析最优组、极差分析最优组、曲线分析最优组,通过验证得到更优参数组。研究结果为实现高硅铝合金高效高精度的电火花加工提供了参考。     

工件附加超声混粉电火花复合加工试验研究

为了探究在混粉电火花加工中,将超声施加于工件对加工效果的影响,在成型电火花机床的基础上自行设计了一套工件附加超声的混粉电火花加工装置。并对TC4钛合金分别使用普通混粉电火花和超声混粉电火花进行加工,利用正交试验法通过极差分析确定两种加工方式的最优参数,通过对比试验,综合分析两种加工方式的试验结果。研究表明,在混粉电火花加工TC4钛合金过程中,将超声附加在工件上,加工时间减少了10%,表面粗糙度减少了15%,研究结果为实现TC4钛合金高效高质量的加工提供了参考。     

超声珩磨颤振单颗磨粒动力学模型的研究

颤振是影响磨削加工稳定性及加工质量的重要因素之一,对于超声珩磨稳定性的研究主要通过动力学模型.在提出对超声珩磨单颗磨粒的基本假设和分析再生型颤振产生机理的基础上,建立了超声珩磨颤振单颗磨粒三维多自由度非线性动力学模型,并简化了轴向和径向超声振动单颗磨粒的动力学模型及其方程,为进一步探求有效的抑振、消振方法提供了依据.