基于RP的快速金属模具制造精度控制研究

介绍了基于RP的快速金属模具制造技术，分析了影响模具制造精度的因素。提出金属模具的精度闭环控制系统。研究了在精度闭环控制系统中关键技术－－铸造凝固过程的数值模拟技术。改进了传统的型砂强度理论，提高了数值模拟精度。     

基于有限元的波纹夹层板弹性和热性能等效方法研究

采用有限元分析法对波纹夹层板的代表体单元模型施加位移约束,模拟弯曲变形时线性独立的应变分量,提取弯曲内力。根据夹层板内力与应变的本构关系,求出刚度矩阵。最后考虑温度对弹性常数的影响,得出随温度变化的宏观等效弹性常数。同样,采用有限元方法对不同温度下夹层板热膨胀系数进行等效。对不同温度下等效前后模型的弯曲响应进行比较,误差在4%以内,验证了该方法的有效性。     

基于RP的电铸成形机的开发与应用

提出了基于RP技术的电铸EDM电极的工艺路线，详细介绍了电铸过程中的电化学原理及电铸制造EDM电极的工艺过程，针对电铸工艺特点。开发了DZ-400电铸成形机，重点解决了电铸工艺中的几项关键技术。     

电铸与电弧喷涂相结合的模具制造方法

介绍了一种电弧喷涂与电铸相结合制造模具的独特方法,与电铸模具制造方法相比,可提高模具制造速度五倍;与电弧喷涂模具相比,性能大幅度提高。     

面曝光快速成形关键技术及研究现状

全面介绍了面曝光快速成形关键技术、应用及研究现状,指出了其优势和存在的问题;阐述了面曝光快速成型系统组成、掩膜生成方法及关键器件工作原理,分析了LCD作为快速成型掩膜生成器件的失效原因,重点比较了LCD、DMD掩膜生成器件的分辨率、可靠性以及对快速成型的适用性;探讨了掩膜曝光快速成形过程中,树脂曝光固化引起翘曲变形的原理,介绍了改善翘曲变形的方法;最后,根据以上分析以及掩膜生成关键器件的发展现状,提出了面曝光快速成形技术的发展趋势。     

时效处理对Zn-Al-Cu伪合金涂层硬度的影响

采用连续喷涂和间歇喷涂两种工艺制备了Zn Al Cu伪合金涂层 ,并进行了时效处理。利用扫描电镜(SEM )、X射线衍射分析 (XRD)、能谱分析 (EDX)和硬度测试等手段 ,对涂层的性能进行了测试 ,分析研究了Zn Al Cu伪合金涂层硬度与时效温度和时效时间的关系 ,并探讨了强化机理。研究表明 ,一方面通过时效强化可使涂层硬度提高 ;另一方面则降低形变强化作用 ,使涂层硬度下降。其综合作用结果 ,可以使间歇涂层硬度提高 ,使连续喷涂涂层硬度降低     

超声波焊接金属界面温度仿真及实验研究

针对超声波焊接金属界面温度难以实时测量的问题,从能量角度建立了超声波焊接二维瞬态传热模型。利用ABAQUS计算了超声波焊接铝箔表面不同点处的温度历程,红外热像仪测量了焊接过程中铝箔表面温度历程曲线,铝箔表面最高温度计算值与实验值对比误差在5%以内,证明该模型具有良好的计算精度。再利用该模型计算了不同参数组合下超声波焊接铝箔界面的温度场,研究表明,超声波焊接铝箔界面最高温度不超过金属熔点的50%;得到了焊接界面最高温度与速度、声极振幅和法向压力的关系,其中,焊接最高温度随焊接振幅的增加而增加,随焊接速度的增加而减小。本研究结果对于揭示超声波焊接成型热过程机理及热机耦合应力过程的研究具有重要意义。     

大面积钛合金电火花加工放电产物运动规律研究

在大面积钛合金电火花加工过程中,容易造成电蚀产物聚集且不易冷却从而产生集中放电、拉弧及短路现象,严重的甚至会烧伤工件的表面。因此,为了实现持续稳定的正常火花放电,在放电过程中放电点的位置分布必须均匀。电火花放电产生的气泡及加工屑是影响放电点分布均匀性的关键因素。为此,首先通过计算流体动力学软件Fluent对气泡的运动规律进行了仿真分析,然后通过高速摄像机拍摄透明电极下气泡的运动规律验证仿真的可靠性。结果表明气泡在间隙内的运动经过了膨胀、收缩及破裂的过程。通过试验对脉冲放电产生的加工屑颗粒的直径分布及数量进行了研究,并对加工屑在放电瞬间的抛撒机理做出了合理的假设,建立了电火花加工过程中放电间隙流场的气液固混合相三维模型,仿真分析了气泡运动对加工屑运动的影响规律。研究发现加工屑在气泡内部时,由于空气对加工屑的阻力小于工作液对气泡膨胀的阻力,加工屑快速向气泡的边界靠近。而当加工屑穿透气泡的边界进入工作液中后其速度迅速降低,且随着气泡的收缩逐渐靠近放电发生的位置。因此可以通过改变脉冲间隔实现控制气泡的大小及加工屑的分布,从而可以有效避免集中放电提高放电点分布的均匀性。