热态锻件结构光三维测量技术

介绍了结合计算机视觉、结构光光栅投影、移相测量原理的热态锻件结构光三维测量技术,该测量技术采用数字滤色技术解决热态工件本身发光干扰的难点,实现热态工件的三维非接触测量。实验设备可以一次测量1000mm×800mm左右的面积,测量时间仅5s,测量点距1mm左右,并可以达到0·25mm的精度,这不仅能在车间就近对工件进行高温测量,而且为在线测量的研究提供了技术基础。     

超塑性拉伸断裂分析

材料的拉伸断裂问题同时也是断裂延伸率问题,而材料的超塑性以其大的断裂延伸率为主要特征.自超塑性现象发现以来,人们从来没有停止过对超塑性大延伸率变形本质的探索.这方面的文献特别多,但主要集中在超塑性微观机理和变形机制方面,而对于超塑性变形力学规律方面的研究则相对较少.实际上,超塑性大延伸率与其力学稳定性密切相关,并由其特殊的断裂机制所决定.因此,本文首先从超塑性的微观断裂机制出发,着重回顾超塑性孔洞的形核、生长和连接的微观物理机制的研究进展.然后,主要从宏观力学稳定变形出发,回顾国内外有关超塑性拉伸过程中颈缩的产生和发展导致的断裂延伸率或极限应变的力学分析的研究工作,并作了相应的归类和评述.结论指出:尽管超塑性断裂机制的研究很多,但是缺乏统一的认识,仍需要长期的基础性工作.目前的首要任务就是从超塑性拉伸宏观力学规律出发,依据现代数值分析技术深入研究其力学稳定变形机制,以便揭示超塑性大延伸率现象的力学本质.在分析过程中,应采用精确定量的本构方程,并考虑变形路径等外部条件的影响.     

一种基于UG NX的新型齿轮范成加工虚拟样机设计

针对传统齿轮范成仪只能范成一种模数和一种齿数的齿轮齿廓,且仪器存在操作繁琐、演示效果不佳等问题,这里通过理论设计计算,在确定范成加工模型插齿刀、齿坯、插齿刀与齿坯中心距、变位系数等关键技术参数的基础上,基于UG NX设计了一种新型齿轮范成加工虚拟样机,包括齿轮型刀具范成加工虚拟样机模型和齿条型刀具范成加工虚拟样机模型两种机型,并进行了NX CAE齿轮范成加工仿真分析,得到变位系数分别为-0.6、-0.4、-0.2、0、0.2、0.4、0.6时两种机型范成加工动态过程及齿形图,以及根切范成加工动态过程及齿形图,最后通过NX精确测量不同范成加工所得齿轮分度圆齿厚、齿顶厚等参数,分析对比两种范成加工异同,得出齿轮型刀具范成加工变位系数齿条型刀具范成加工变位系数,从而进一步深入阐释了齿轮范成加工原理。     

高温超塑胀形实验装置

超塑变形具有很强的结构敏感性，其变形规律与应力状态和变形路径有关，因此在处理二维胀形问题时，不能直接引用一维拉伸的实验数据，胀形实验装置便成为理论研究和制定工艺方案的重要手段。设计了高温超塑胀形实验装置，并针对实验装置进行了程序设计。该实验装置具有氩气净化、炉外加热、温度和压力闭环控制，能同时施加正压、背压并按设定的恒压、恒极点胀形速度和应变速率进行实验，同时可以无接触地记录胀形件极点高度与时间的关系，并观察其形貌变化过程。     

超塑性自由胀形的双目立体视觉测量研究

超塑性自由胀形实验中准确测量胀形件轮廓曲面以及曲面上各点的变形是建立超塑性自由胀形解析理论的重要基础.本工作依据自由胀形件轮廓为轴对称旋转曲面这一重要特征,将曲面测量问题转化为曲面上特征点的测量,采用双目立体视觉系统测量特征点的三维坐标,并进行曲线拟合以确定其轮廓曲面,计算几何参数,通过分析轮廓曲面上特征点位置变化以及两相邻特征点之间间距的变化来测量应变.介绍了双目立体视觉系统的组成和测量方法,以及系统模型、标定方法、消除高温影响和图像处理等关键环节,给出了胀形件几何参数和变形测量的方法,进行了测量实验.     

基于Mold?ow的路灯灯罩浇注和冷却系统优化设计

基于Moldflow软件,以路灯灯罩塑件的翘曲变形为研究对象,设计了3种浇注系统方案并进行分析对比,从而确定最佳浇注系统;在此基础上设计了2种冷却系统和保压工艺方案,并进行了分析对比研究,最终使塑件的总翘曲变形量降至1.717 mm,较初始系统的总翘曲变形量(2.543 mm)下降了32.5%,塑件Z向翘曲变形量降至0.474 3 mm,较初始系统的翘曲变形量(1.312 mm)下降了63.9%。研究结果对缩短模具设计周期、提高模具设计质量、提升产品注塑质量具有重要的指导意义。     

板成形面积测量的研究

介绍了研制的任意形状板件面积测量仪的原理、结构和测量方法,并以汽车用典型冲压件为例,对其面积进行实测,其测量结果可供板成形工艺制定者参考。任意面积测量仪具有结构简单、测量精度高的特点,不仅能测量密度大于水的密度的板件的任意面积,还可以测量密度小于水的密度的板件的任意面积。     

真空压力浸渗制备SiCp/AZ91复合材料的显微组织、力学性能和磨损行为

采用真空压力浸透法制备SiC_p/AZ91复合材料,研究其显微组织、力学性能和耐磨性。结果表明,SiC颗粒均匀分布于金属基体中,并与基体界面结合良好。Mg₁₇Al₁₂相在SiC颗粒附近优先析出,SiC与AZ91基体的热膨胀系数失配导致高密度位错的产生,加速基体的时效析出。与AZ91合金相比,SiC颗粒的加入提高了复合材料的硬度和抗压强度,这主要是由于载荷传递强化和晶粒细化强化机制。此外,由于SiC具有优异的耐磨性,在磨损过程中形成稳定的支撑面保护基体。     

超塑性非球面自由胀形的测量

超塑性胀形是成形薄壁壳形件的重要技术, 已经在航空技术领域占有重要地位. 由于超塑性自由胀形是建立超塑胀形力学解析理论的重要依据, 又是超塑胀形成形的必经阶段,而超塑自由胀形的轮廓曲面为轴对称旋转曲面, 本文针对精确测量轴对称旋转曲面的几何参数尚存在的一些问题, 提出了测量方法及基本原理, 介绍了基于单目成像的图像采集系统及摄像机参数的标定方法, 并对旋转体试件的成像测量进行分析, 给出了误差补偿公式; 对于实验中极点高度测量和实验后轮廓测量采用不同算法, 以保证系统的实时性; 为提高测量精度, 采用亚像素算法, 同时分析了误差产生的原因.     

液压式万能试验机改造及数据采集系统设计

利用单片机与PC机结合,对传统液压式万能试验机的数据采集系统进行微机屏显升级改造．介绍了基于USB的单片机数据采集系统的软、硬件设计,以及PC机USB驱动和人机界面程序的开发过程．