弧面凸轮二维等温挤压数值模拟与参数优化

弧面凸轮分度机构制造的关键是弧面凸轮的加工,其传统的加工方法是采用棒料切削加工,材料利用率低,生产效率低,产品成本高,难以满足社会生产的需求.弧面凸轮等温挤压成形是以净成形(Net-Shape)和近净成形(Near-Net-Shape)为目标的加工技术,用MSC.Marc软件对弧面凸轮等温挤压成形过程进行了二维模拟,分析了不同凹模型腔楔角α对坯料填充性能的影响,为实现弧面凸轮等温挤压成形和优化模具结构提供了重要依据.     

大型锻件夹杂性缺陷的形成及控制锻造工艺

为合理控制实际生产中大型锻件内部缺陷的变化过程 ,使其各项性能满足检验标准 ,采用物理模拟技术研究了饼、块类锻件较为严重的夹杂性缺陷在塑性成形中的变化规律 ,系统分析了其形成过程及影响要素 ,据此论述了有效控制夹杂性缺陷的锻造方法 ,并将其初步用于实际生产 ,改善了产品内在质量 ,取得了满意效果。研究表明 :造成探伤超标的塑性夹杂性裂纹伴生于孔隙性缺陷闭合的大变形过程中 ,通过控制锻造工艺获得满足产品使用要求的优质锻件是塑性加工学科的重要发展方向     

浅议我国无余量熔模精密铸造技术的发展、现状及其差距

简要的描述了失蜡铸造、熔模精密铸造、直到无余量熔模精密铸造的发展情况,熔模精密铸造与无余量熔模精密铸造的相互关系,以及无余量熔模精密铸造发展的一些国内外背景.我国无余量熔模精密铸造技术从引进技术和设备开始莫定了初步的基础,在我国有关高等院校、科研院所、生产厂家和产品用户的通力协作下,该技术在我国的沈阳、西安、成都、贵阳和南昌等地得到了较快的发展.但是,由于我国基础工业等方面所存在的差距,我国无余量熔模精密铸造技术在一定程度上受制于国外,特别是技术要求高、制造难度大的一些机电设备严重依赖西方国家进口.为了该技术在我国相关行业的进一步推广应用,以及未来的发展要求;因此,加快我国的技术创新、尽快提升我国的装备能力是发展和促进该技术的紧迫任务.     

金属塑性成型技术展望

展望21世纪,材料塑性成形技术一方面正在从制造工件的毛坯向直接制造工件,即精确成形或称净成形方向发展。另一方面,为控制或确保工件品质,材料塑性成形技术已经从经验走向有理论指导,成形过程的计算机模拟仿真技术已经进入实用化阶段。本文着重就一些有发展前途的精确成形技术及成形过程模拟仿真技术作一评述。     

数控成形磨齿机刀具自动对中及余量分配方法研究

为了提高成形磨齿机对中精度和合理分配齿面对中余量,提出了一种优化的成形磨齿机自动对中及余量分配计算方法。建立自动对中测量及余量计算模型,包括基于广义极坐标法的测头在线测量模型和渐开线齿形的余量计算模型,在此基础上,提出一种基于拓扑采点的自动对中策略,通过多次寻优求解得到最优的对中值和磨削余量。实验结果表明,采用该方法计算得到的对中值和余量满足成形磨齿加工要求,齿面磨削余量分配更加合理,提高了磨齿加工效率,消除了齿面磨削烧伤的风险。     

模具成形缺陷及其原因

随着各种控制技术的进步和成形理论的创新完善,模具设计的独创性和高精度性要求日益强烈,模具化产品的直接成形和低余量少加工间接成形越来越受到各种企业的青睐。模具的应用范围很广,几乎遍及了工农业的各个行业。比如铸造模具、锻造模具、冲压、发泡模具及各种食品包装模具等。近年来,特别是精密铸造等成形模具的发展更是超乎迅猛。在深入了解材料性能的基础上,通过严格的环境条件和工艺技术的控制,使许多异形复杂的品件近乎一次成形。无论是通过锻造、铸造还是冲压,这都大大的提高了材料的利用率和成品加工效率,为企业创造了巨大的经济效益,也为社会的技术进步做出了很大的贡献。     

大偏离量非球面最接近球面的确定方法

能否在元件铣磨成形阶段制造出与要求非球面元件最为接近的球面是确保实现对大口径离轴非球面元件快速制造的关键一步。该文研究在同轴圆形非球面元件最接近球面半径确定方法的基础上,建立了离轴非球面元件坐标系与机床加工坐标系之间的变换矩阵,并以非球面与比较球面之间残余矢高作为评判参量,分别构建了材料去除量为正准则和材料去除余量最小准则的判断方法。最后以一块770mm×220mm的矩形离轴非球面反射镜为实例进行了模拟分析,确定了其最接近球面半径,通过实验发现加工去除余量大大减少,提高了制造效率,缩短了周期。     

制造新技术:金属粉末温压成形

粉末冶金是一项集材料制备与零件成形于一体的先进制造技术,具有节能、节材、高效、近净(终) 成形、无(少)污染,是国内外激烈竞争的前沿领域之一。铁基粉末冶金材料和零件,约占粉末冶金产品总量的90%,在汽车、工程机械等行业得到广泛应用。但是,此前我国在该领域的基础研究和工程技术的总体水平,与发达国家比较存在较大的差距,主要表现为:     

高铬铸铁半固态成形工艺的研究进展

高铬铸铁具有优良的耐磨性,是最重要的耐磨材料之一,广泛应用于机械、冶金、采矿及矿产品加工等行业。近年来,半固态成形技术被专家们称为21世纪最有发展前景的近净成形技术,低熔点合金半固态成型技术已经成功应用于商业领域,但在高熔点材料的半固态成形技术仍处于实验研究或半工业性试验阶段。主要综述了高铬铸铁的半固态成形工艺、半固态浆料制备方法及对其后续工作的展望。     

闭塞成形技术及应用

闭塞成形是一种精密模锻技术 ,可以实现锻件的近净成形 ,提高材料利用率、降低成本 ,改善锻件质量 ,是当前国内外十分关注的研究课题。本文阐述了该工艺的原理和相关技术 ,并以扳口锻件为例 ,进行了该技术的工程设计和实验研究     

太原地区青年科技创新拔尖人才

张治民现任中北大学精密塑性成形应用技术研究中心主任,教授,博士,兼任中国塑性工程学会常务理事、国防先进制造专家、省城科技顾问、《塑性工程学报》《中北大学学报》编委。主要从事金属精密塑性成形研究。近年来主持完成了“直齿圆柱齿轮精密塑性成形工程化应用研究”“难加工零件温冷近净成形与改性技术”获教育部提名国家科学技术进步二等奖,“金属温成形CAE及应用研究”“高寿命精锻氧枪喷头”获山西省科学技术进步二等奖。     

复杂盘饼类锻件等温精密塑性成形数字化设计

以铝合金环形座锻件为例,采用数字化技术进行了复杂盘饼类锻件等温精密成形工艺及模具的设计,实现了模具设计制造的一体化,提高了模具的设计质量和加工精度,缩短了模具设计和制造的周期,降低了生产成本．通过有限元模拟和实验相结合,分析了复杂盘饼类锻件成形时的金属流动规律,研究了成形方案对成形质量的影响,并采用优化工艺获得了尺寸精度高、质量合格的7A09铝合金复杂盘饼类锻件．研究结果表明,采用反挤变形方式可以控制金属的径向流动速度,能有效地防止复杂盘饼类铝合金锻件的折叠缺陷．     

模具高速加工技术与策略

在现代模具的成形制造中,由于模具的形面设计日趋复杂,自由曲面所占比例不断增加,因此对模具加工技术提出了更高要求,即不仅应保证高的制造精度和表面质量,而且要追求加工表面的美观。随着对高速加工技术的研究不断深入,尤其在加工机床、数控系统、刀具系统、CAD/CAM软件等相关技术不断发展的推动下,高速加工技术已越来越多地应用于模具的制造加工。     

关于再制造技术的探讨

文章指出再制造属先进制造技术范畴,必将是21世纪新兴学科.指出实现再制造的前提是进行绿色产品设计.探讨进行再制造技术有各种现代表面技术、粘接技术、有关的再制造"毛坯"成形及再加工技术、快速成形技术等,旨在推进再制造学科的发展.     

半固态金属成形工艺的研究现状与发展趋势

半固态金属成形加工技术是近几十年快速发展起来的绿色、先进制造技术.综述了半固态金属材料制备与成形的国内外研究现状,对半固态金属成形技术进行了简单分析、归纳与论述.针对归纳的几种成形方法分别从技术原理、工艺特点与应用现状进行了阐述,最后对其发展前景进行了展望.     

金属板材数字化成形技术

金属板材数字化成形技术是一种用CAD模型直接驱动,实现设计与制造一体化的柔性快速成形方法。该技术采用快速原型制造技术“分层制造”的思想,将复杂的三维形状分解成一系列二维数据,并根据工件的几何形状信息,用三轴数控设备控制一个成形工具头作三维曲线运动,逐层对板材进行塑性加工,使板材逐步成形为所需的工件。     

激光增材制造氧化铝陶瓷的形貌特征及其缺陷

通过激光增材制造技术对氧化铝陶瓷材料进行成形试验,并利用光学金相显微镜观察成形结构体的微小微观组织及其缺陷,研究了激光功率对激光增材制造成形结构体形貌及其内部缺陷的影响规律。试验结果表明:采用激光增材制造技术可以实现氧化铝陶瓷材料的成形制造,但在成形结构体内部会出现一定数量的缺陷,以微裂纹和微小孔隙最为显著。随着激光功率的增大,成形结构体内部微裂纹缺陷无论是数量还是长度均呈现持续增大趋势,且微裂纹多为冷裂纹,与沉积方向有一定夹角。     

先进陶瓷的精密注射成型

讨论了陶瓷粉末注射成型制备精密陶瓷部件这一新技术及其国内外发展状况.先进陶瓷精密注射成型的科学基础是现代高分子精密注塑理论和现代陶瓷制造技术,它将高分子流变学、陶瓷粉体技术、陶瓷工艺学和金属模具精密制造技术结合在一起.该技术突出的优点有:①可净近成型各种复杂形状的陶瓷零部件,使烧结后的陶瓷产品无需进行机加工或少加工,从而减少昂贵的陶瓷成本;②成型制品具有极高的尺寸精度和表面光洁度;③可实现微成型(M icro In jection Mold ing),制备μm~mm范围内的微型陶瓷零件;④成型过程机械化和自动化程度高,重复性好,便于规模化低成本生产.该技术已用于陶瓷发动机、通讯产业中光纤连接器陶瓷插芯(Ferru le)、计算机工业中光盘和磁盘驱动用陶瓷轴承和生物医学用陶瓷制品等精密陶瓷件的制造.随着微注射成型新技术的发展,微型陶瓷部件将应用于环境要求苛刻、结构复杂的MEMS系统.     

增材制造技术的应用及发展

增材制造技术是基于材料堆积法的高新制造技术,被认为是近20年来制造领域的一个重大成果.增材制造技术作为一种重要的数字化制造技术,可以由三维数字模型直接成形任意复杂实体结构,省去了传统的材料去除制造方法中使用的刀具、工装、冷却液和其他辅助装置,在产品单件或小批量生产方面具有显著的成本和效率优势.介绍了增材制造技术的发展现状、原理与特点,对目前较为先进的金属成型工艺作了重点介绍,阐述了增材制造技术的工程应用及其今后发展趋势.     

数控渐进成形技术航天应用前景分析

航天器薄板成形技术是航天器结构中薄壁零件制造的关键技术。本文针对航天器薄壁零件现有成形技术存在的缺陷,将数控渐进成形技术引入到航天制造领域,分析了数控渐进成形技术在航天领域的应用前景。