分段堆积/雕铣成形支撑材料自动挤出装置设计

分段堆积／雕铣成形是一种堆积成形和CNC雕铣加工相结合的复合成形工艺。该工艺中支撑材料和零件材料的挤出是关键环节之一。本文根据该工艺的特点,设计开发了适用于分段堆树雕铣成形支撑材料的自动挤出装置,包括螺杆挤出单元的结构设计、温度控制单元设计和步进电机驱动单元设计三个部分。使用结果表明,自主设计的挤出装置结构紧凑。主要挤出参数控制精确,为分段堆积／雕铣成形新工艺的进一步研究奠定了良好的基础。     

精密铸造压型制造新工艺的研究

对雕铣机制造材料为变形铝合金的精密铸造压型新工艺进行了研究,同时也进行了Pro/E与Type3联合设计压型的研究,该工艺不仅提高了制造压型的生产效率,而且可使铸件质量提高、生产成本降低。     

面向复杂形状型腔的机器人多轴成型加工

作为一种较成熟的快速制模工艺,机器人熔射快速制造金属模具工艺可广泛应用于家用电器、汽车、航空航天、医学等领域.机器人直接制造陶瓷原型是其中的一个重要工艺环节.本文建立了面向机器人熔射快速制模工艺的工业机器人成型加工系统,开发了面向复杂形状陶瓷原型的机器人多轴成型加工工艺.利用UG多轴铣加工模块的基本功能,采用辅助平面法来生成机器人的多轴铣削加工轨迹,能够灵活加工通常只有多轴数控机床才能加工的复杂模具型腔.实验结果表明,该工艺不仅提高了机器人的成型加工能力,还扩大了机器人熔射快速制模工艺的应用加工范围.     

人像反求与3D打印及其铸造实践

基于人像实体反求和人像照片反求,探索了熔融沉积制造快速成型和光固化快速成型以及3DP三维打印成型等3D打印方法。采用硅橡胶翻制工艺,将3D原型打印出蜡模。最后采用熔模铸造工艺铸造出人铜像。     

快速原型技术制备复合材料的研究进展

简述了选区激光烧结/熔化、分层实体制造、光固化成型、熔丝沉积制造和三维打印等主要快速原型技术制备复合材料的研究进展。论述了该法制备复合材料的成型方法和使用材料,并分析了快速原型技术在制备纤维增强复合材料、纳米复合材料和生物复合材料方面的研究现状。     

基于增材制造特性的航空发动机叶片快速成型工艺技术研究

提出一种基于增材制造特性的航空发动机叶片快速成型工艺方法。从增材制造的材料成型特性入手,通过对喷射丝材成型机理的研究,从三维模型的预处理、成型零件的快速成型和后处理等3个阶段分析了成型工艺参数对成型质量与成型效率的作用关系,并建立了各阶段的优化方案。结果表明,该方法只需传统减材制造的1/5周期即可加工出精度达IT8,表面粗糙度在3μm以下的制品,对实现复杂异型结构产品的快速制造奠定了基础。     

基于神经网络和遗传算法的熔融沉积成型多目标优化

在建立了熔融沉积成型工艺参数和目标函数的基础上,论述了人工神经网络和遗传算法在熔融沉积快速成型工艺参数优化中的应用.首先利用人工神经网络建立熔融沉积快速成型工艺参数与成型件尺寸精度、翘曲变形之间关系的数学模型,然后用遗传算法对工艺参数优化.根据多目标函数优化问题的单目标化思想,对优化后的单目标进行了分解,得到最优工艺参数条件下的成型件尺寸精度、翘曲变形,从而为建立和控制熔融沉积快速成型工艺参数提供了一种行之有效的途径.     

几种快速成型方法在铸造中的应用

快速成型技术主要基于离散-堆积成形原理,是一种先进的制造方法和制造手段。快速成型技术与传统的铸造相结合,不仅可以提升铸造产品的质量,而且可以制造更多的更复杂的铸件,还能够节约成本提高效率。通过对快速成型技术及方法的介绍,进一步阐述了基于快速成型方法的石膏型精密铸造工艺、基于覆膜砂激光快速成型方法的铸造工艺、基于快速成型方法的冷冻铸造工艺等。     

国内铸造快速成型技术与应用

论述了目前国内铸造快速成型技术,对增材/减材快速成型制造工艺做了探讨。经过多年的发展,快速成型技术从设备功能到材料应用已具备产品样件的制造能力;国家机械科学研究总院、北京隆源、佛山峰华卓立等公司,均已面向市场提供快速成型服务,并在企业、科研院所推广应用。     

按需喷射下金属熔体流动行为数值分析

金属熔体沉积增材制造技术可通过逐层堆积直接成形零构件,无需特殊模具和昂贵设备,被公认为是一种节能、降耗的新型快速成型方法,极具发展潜力。研究了按需喷射下金属熔体沉积、铺展凝固机理以及其工艺参数控制;层流和湍流不同情况下金属熔体沉积铺展的主要特征参数;探索了金属微熔体在小空间、大时间温度梯度环境下沉积成型中熔体流动行为、凝固成型机理。这种成形方法将为复杂金属构件的高效控形控性增材制造开拓新途径。     

基于RP法的快速制模技术

介绍了基于快速原型制造技术(RP)的快速模具制造方法 ,并对近年来国外在利用RP技术制造模具上的最新进展作了简要的介绍     

复杂薄壁金属零件的快速制造技术

本研究以真空差压铸造技术为基础,结合选择性激光烧结（SLS）快速原型技术和陶瓷壳型精密铸造技术,开发了一种从计算机三维模型到金属零件的快速制造工艺－快速精确铸造工艺,可以实现复杂薄壁铝合金零件的快速成形。本文着重描述了由SLS塑料原型快速制取陶瓷型壳和真空差压精确铸造技术的工艺特点,解决了新产品开发中金属零件快速制造的关键问题,为快速成形技术在铸造中的应用开辟了一个新领域。     

并行工程与快速原型制造技术

并行工程与快速原型制造技术已逐渐成为制造业的研究热点。本文介绍了并行工程与快速原型制造技术的特点及国内外研究现状。着重分析了并行工程中快速原型制造技术的实施。对基于快速原型的并行工作模式进行了探讨。     

铝合金消失模模具的快速制造

快速成型工艺结合精密铸造技术是快速制造金属模具的主要途径。研究了一种适用于铝合金消失模模具铸造的最佳工艺，以达到减少铝铸件针孔、提高铝合金铸件质量的目的，解决了新产品开发中金属模具快速制作的关键问题，同时也为快速制造技术在铸造中的应用开辟了一个新领域。     

铸造--支持金属零件(模具)快速制造的关键使能技术

金属零件(模具)的快速制造分为直接法和间接法.由于直接快速制件在力学性能、尺寸精度等方面还存在不足,基于快速原型间接制造金属零件(模具)就成为目前切实可行的主要方法,其中,铸造技术由于具有成形、快速、成本低、性能好的特点,成为支持金属零件或模具快速制造的关键使能技术.实践和研究表明,铸造与快速成形技术的结合是成功的.给出了基于铸造技术实现金属零件快速制造的工艺路线.     

基于快速原型的夹具设计

在机械加工中,夹具有着不可替代的作用,但其传统的设计方法,存在许多不足之处,将快速原型技术用于夹具的设计;介绍了现阶段夹具设计存在的缺陷,分析了快速原型技术用于夹具设计的合理性;并通过具体的成型过程与实例展示,突出快速原型技术用于夹具设计的优势。     

基于激光诱导化学液相沉积的快速成型方法

对当前常用的RP工艺,如立体光刻、分层实体制造、熔融挤压成型、选区激光烧结等的原理、工艺和优缺点进行了简单评述,认为上述工艺均存在一些固有缺陷,距离企业的需求(如金属模具直接成型等)还有比较大的差距。在介绍激光诱导化学液相沉积(LCLD)技术的基础上,本文提出了一种基于该技术的新型快速成型方法,给出了其成型系统原理图,并详细介绍了系统的工作过程。分析表明,该种RP系统能够较好地弥补现有系统的不足之处,具有极其广阔的应用前景。     

快速成形技术及其在铸造用模制造方面的应用

快速成形技术是近年来发展起来的先进制造技术,介绍了几种快速成形系统的基本原理和工艺过程,并概述了该技术在铸造用横制造方面的应用情况。     

粉末烧结激光快速成形数字化制模技术及应用

快速成形技术是将三维CAD模型直接转化成为铸造用模的新技术。介绍了粉末烧结激光快速成形数字化制模的原理，探讨了在产品开发设计、精密铸造用蜡模、精密铸造用砂型、直接烧结金属零件和模具等方面的应用。与传统制模方法相比，具有速度快、精度高、价格便宜等优点。     

Development of laser welding technology for fully austenitic stainless steel

The radial stainless steel plates (RPs) used for Toroidal field (TF) coils in the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) are 13 m long, 9 m wide and 10 cm thick, which are quite large. Even though they are very large structures, high manufacturing tolerances and high mechanical strength at 4 K are required. It is also required that each RP should be fabricated every three weeks. Therefore, the authors intend to develop efficient manufacturing methods for an ITER TF coil RP. Laser welding is then selected as a welding method for RP. Especially, the development of high technology laser welding is necessary to prevent hot cracking in the material used for the RP; namely, fully austenitic stainless steel with high nitrogen content. The authors carried out trial laser welding experiments aiming at its application to RP. As a result, it was effective to make the angle of back inclination of the weld head at a uniform welding speed. It also seemed that the sensitivity of hot cracking could be reduced by optimizing the chemical compositions of material used for RP. The base material and the welded joints satisfied mechanical properties in 4 K. The application of the laser welding technology to the fully austenitic stainless steel was therefore demonstrated.