Design and Manufacture of a Wax Injection Tool for Investment Casting Using Rapid Tooling

A rapid wax injection tool of a gearbox shift fork was designed, simulated, and manufactured using rapid prototyping and rapid tooling technology to save time and cost of producing wax models used for the investment casting process. CAE simulation softwares, in particular, MoldFlow, are used to get wax injection moulding parameters such as filling parameters, temperature profiles, freeze time, speed, and pressure. The results of this research were compared with conventional wax model production methods. The criteria of such comparison were based upon parameters such as time, cost, and other related characteristics, which resulted in saving of 50% in time and 60% in cost. In this research, design, assembly, and wax injection operation of the wax tool took 10 days. Considering the fact that wax melting temperature is as low as 70°C and injection pressure of 0.5 MPa, the tool suffers no damage due to the thermal and pressure stresses, leading to the mass production of wax models.     

多孔介质中蜡沉积规律的实验研究

多孔介质的本身及原油流动特征的复杂性,决定了研究含蜡原油在多孔介质中的蜡沉积规律的困难性。与地面管流状态下蜡沉积规律的实验方法不同,从满足油藏应用出发,结合油层物理理论,提出了等效毛细管的概念,利用天然岩心的油-油驱替实验结果,计算得到高含蜡原油在多孔介质中蜡沉积量、沉积速度等相关参数,实现了多孔介质中的蜡沉积规律的定量化表征。结果表明多孔介质中的蜡沉积量与岩心渗透率的降低比存在较好的线性关系,且随着原油注入PV数的增加,蜡的累计沉积量逐渐趋于稳定。而温度越低,蜡的沉积速度越快,对储层的伤害出现的时间越早,最终的损害程度也最大。     

塔河凝析油防蜡剂的研制及防蜡效果评价

高含蜡原油加防蜡剂是改善原油低温流动性能和防止原油在管输过程中结蜡的主要方式之一.塔河油田凝析油析蜡点较高,在冬季地温较低时管道内有大量蜡结晶析出,给管道的安全运行带来隐患.根据塔河凝析油的基本物性,研制了高分子防蜡剂SMAE18,考察了该防蜡剂的最佳加剂条件,并对其在不同条件下的防蜡效果进行了室内实验评价.实验结果表明:该防蜡剂对塔河凝析油具有较好的防蜡效果,但异常降温和短时间的高速剪切作用使其防蜡效果严重降低.加剂塔河凝析油的析蜡点从23℃降为18℃,黏度也下降了30.1%,说明SMAE18防蜡剂也有效地改变了塔河凝析油的低温流动性能.     

基于RSM-GA法的薄壁蜡模压蜡过程收缩率建模与优化

基于响应面法(RSM),通过一系列的实验建立了薄壁蜡模壁厚方向的收缩率与压蜡参数之间的数学模型,并对模型的合理性与充分性进行了方差分析,对压蜡过程中工艺参数对尺寸收缩率的影响进行了敏感性分析.为了减小收缩率,基于遗传算法(GA)对工艺参数进行了全局优化.     

高响应速度光纤光栅海洋温度传感器设计与仿真研究

设计了一种适合海洋抛弃式测量的高速响应光纤光栅温度传感器。通过对传感器的温度灵敏度的理论分析,采用有限元方法对不同结构参数传感器的响应时间进行了仿真和对比分析,设计了一种响应时间为17 ms的传感器,其灵敏度理论值可以达到30.7 pm/℃,适用于海洋温度快速测量。     

淀粉制糖过程中关键生化参数的快速测定

建立了葡萄糖、还原糖、DE（dextrose equivalent)值等淀粉制糖过程中关键参数的快速分析方法，对淀粉制糖过程中的关键参数进行了快速测定,检测淀粉制糖过程中葡萄糖、还原糖、DE值等关键参数的变化规律。发现液化过程可以明显增加葡萄糖含量，降低麦芽三糖、麦芽四糖含量；糖化过程中随着时间延长，葡萄糖、还原糖含量逐渐增加，DE值升高。该方法可以为淀粉制糖过程控制与分析提供新的技术支持。     

微注入压降测试在页岩气储层评价中的应用

页岩气储层渗透率非常低,采用常规压力恢复测试方法需要很长时间才能达到径向流阶段,而微注入压降测试方法可以在较短时间内达到拟径向流阶段,可以快速有效评价储层参数。基于微注入压降测试基本原理和测试流程,将微注入压降测试分为两个阶段开展分析:裂缝闭合前分析和裂缝闭合后分析。结合PY-1井微注入压降测试数据开展实例分析,裂缝闭合前分析评价了页岩储层滤失类型;裂缝闭合后阶段评价了原始储层压力及渗透率等物性参数。微注入压降测试解释储层原始压力与现场静压测试结果一致,结果表明解释结果可靠,为快速评价页岩气储层参数提供指导。     

基于两相流模拟的高抗堵滴灌灌水器开发方法

提出了一种基于两相流(水和固相物)数值模拟并结合快速原形/快速制模(RP/RT)技术的滴灌灌水器快速低成本开发方法,辅助新型灌水器设计与开发.对比传统的开发方法,该方法不仅保证了灌水器高的抗堵塞性能,而且其开发成本和周期均降低超过70%以上.灌水器内流场两相流模拟采用了分离相模型,不仅可视化了水流场微观特性,而且得出了固相物在灌水器内流场水流中的流动轨迹及固相物在灌水器中密度分布,为灌水器的结构优化提供了直接的依据.采用RP/RT制模制作实验样件,保证了样件材料与注塑产品的一致性,提高了定型精度.     

316L不锈钢粉末的电子束选区熔化成形

电子束选区熔化技术在人体植入物、航空航天小批量零件的直接快速制造方面具有重要的意义。为此,该文采用自行研制的电子束选区熔化设备,研究了电子束选区熔化316L不锈钢粉末的工艺参数、微观组织及熔化成形机理。结果表明:电子束电流、作用时间和聚焦电流对层间结合情况影响较大,作用时间和填充线间距对可成形性影响较大;当能量密度系数为62.8 GJ/m3、基板厚度为0.5mm时,制备的成形件晶粒细小,组织均匀,无气孔、裂纹及未熔颗粒等缺陷出现。     

降凝剂对蜡晶晶格参数的影响

实验考察了丙烯酸二十二酯降凝剂对原油中蜡相变过程的蜡晶晶格参数的影响。分离出的蜡结晶为正交晶型的晶体，晶面距为0．4156nm，结晶度为70．5％，表现为长程有序；原油组分中胶质和沥青质的存在增大了蜡晶转化成斜方晶型的趋势，使蜡晶的晶面距增大，蜡晶表现为短程有序，这种转化依赖于原油组分的性质和含量；降凝剂降低蜡晶体的有序度，晶面距增大到0．4190nm，57%的蜡转化为斜方晶型，降低了蜡晶之间的相互作用力，导致原油凝点和粘度降低。     

钨极气体保护焊金属原型技术工艺

介绍了基于钨极气体保护焊(GTAW)的金属原型技术成型工艺及其实验系统组成,对GTAW成型过程进行分析,得到了与金属零件成型相关的焊接工艺参数,通过实验与数学建模得到了关键参数(焊接电流、焊接速度、送丝速度)与焊缝几何尺寸的关系,根据快速成型的特点及要求,优化了焊接工艺参数并进行了三维金属零件的堆积实验.结果表明:用该工艺参数制造的金属零件成型较好,表面均匀,能够满足金属原型制造的要求.     

选区激光熔化快速成型过程分析

分析了选区激光熔化的成型过程及成型机理,归纳了该工艺的技术特征,推导了温升与加工参数间的解析关系式,并据此优化了选区激光熔化快速成型的工艺.采用Cu-P合金对成型工艺进行了实验验证,分析了扫描速度及激光功率对成型质量的影响,探讨了球化的成因及消除方法.结果表明,通过合理配置扫描速度、扫描间距、激光功率等加工参数,可以直接成型具有高致密性的金属零件.     

早期注冷水开发对高含蜡高凝固点油藏的冷伤害

通过室内驱替实验及油藏数值模拟计算，描述了由于早期注冷水，致使油层温度降低，高含蜡高凝固点原油在油层孔隙中析蜡，对油层造成的冷伤害及其影响．数值模拟计算结果表明，注入冷流体的温度越低，则冷伤害程度越严重；地层渗透率越高，则冷伤害作用范围越大，冷伤害主要集中在近井地带，且随冷水注入时间的增长而加剧，但增加的速率逐渐减小     

Conversion of Rapid Prototyping Models into Metallic Tools by Ceramic Moulding—an Indirect Rapid Tooling Process

A process to convert models made by rapid prototypi ng techniques like SL (stereolitography) and LOM (laminated object manufacturing) or by conventional techniques (silicones, resins, wax, etc.) into metallic mould s or tools has been developed. The main purpose of this technique is to rapidly obtain the first prototypes of parts, for plastics injection, forging or any oth er manufacturing process using the tools produced by casting a metal into a cera mic mould. Briefly, it can be said that the ceramic...     

工艺参数对高光制品收缩及翘曲变形的影响

为了分析工艺参数对大型平板高光无痕注射成型(RHCM)制品收缩及翘曲变形的影响,以空调柜机出风面板RHCM产品开发为例,利用MOLDFLOW软件建立RHCM有限元模型并进行模拟分析,采用田口实验设计方法分析工艺参数对产品综合质量的影响,采用单因素实验方法分析了模具温度对制品收缩和翘曲变形的影响,以及不同模具温度下工艺参数对制品收缩和翘曲变形的影响.结果表明:工艺参数对制品综合质量影响的大小顺序依次为熔体温度、保压压力、加热时间、保压时间、冷却时间、注射时间;当模具温度升高到材料的玻璃化转变温度并进入RHCM区域时,制品的体积收缩率和翘曲变形量呈减小的变化趋势,当加热时间为35s时,制品的综合质量最好;在不同的模具温度下,制品的收缩率和翘曲变形量随熔体温度的升高而呈现出准线性增长的变化趋势,随保压压力的增大而减小,随保压时间的增加而呈小幅波动变化.     

北小湖油田油层冷伤害实验研究

对北小湖油田高含蜡高凝固点原油析蜡对油层产生的冷伤害进行了室内驱替实验 ,实验结果表明 ,当油层出现冷伤害后 ,岩心的残余油饱和度增加 ,驱替效率大幅度降低 ,且油水的渗流阻力同时增加。建立了单井温度场数值计算模型 ,并对北小湖油田注水井温度场进行了计算。结果表明 ,注入流体的温度越低 ,冷伤害越严重 ;注入速度越大 ,冷伤害范围越大 ,且油层部位一旦被水淹 ,温度将迅速降低 ,之后随注入时间的增加逐渐趋于地层温度     

一种大功率晶体管的快速保护方法及其响应时间研究

分析了实现大功率晶体管（ＧＴＲ）快速保护的途径，提出了一种 ＧＴＲ的快速保护电路，尤其对检测电路作了详细的讨论。对不同情况下出现的过流故障进行了模拟试验，并对保护电路的响应时间进行了测量。这种快速保护电路具有响应快、结构简单、调试方便等众多优点。     

环形激光熔覆工艺参数对显微组织的影响

目前激光熔覆快速成形技术普遍采用圆形、矩形或者线形光斑对熔覆粉末熔化并快速凝固,光斑和粉斑的耦合稳定性比较差。分析环形激光熔覆新工艺中工艺参数对成形零件显微组织的影响,不同工艺参数与熔覆层质量的关系,合理选择实验所得的工艺参数。     

抽油机井化学防蜡方式优化

原油中所含的石蜡,它能够形成大晶块蜡,是造成蜡沉积而导致油井堵塞的主要原因。目前国内油田大多采用化学药剂清、防蜡技术,热力清蜡等技术。清防蜡作为油井日常维护的重要工作耗费了大量的人力物力。化学药剂清、防蜡作为油井最主要的清防蜡措施,对于油井的清防蜡效果起着至关重要的作用。因此,优化油井加药方式、提高化学清防蜡的措施效果,对于油井的正常生产将起着积极的指导意义。     

生物快滤池深度处理污水厂二级出水性能研究

采用生物快滤池对城市污水厂二级出水进行了深度处理试验,并对滤池的运行参数进行了探讨。结果表明,生物快滤池对进水水质有良好适应性,除卫生学指标外,其出水绝大部分时间可满足《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB/T18920-2002)。生物快滤池法宜采用下列参数:逐渐增加进水流量的自然启动:2～3mm的陶粒滤料;滤层厚度2 000 mm;上向流过滤:滤速3．2～6．4m／h;过滤周期24～120h,平均为72 h;气水比控制在(1—2):1之间;气水联合反冲洗。