检索结果-南通市图书馆

作者：牛其华华中科技大学

学位级别：硕士

电弧增材制造能够高效低成本成形大尺寸金属零件,在航空航天、汽车制造、模具再制造领域具有广泛应用前景。由于电弧增材制造一般采用平面分层,难以成形复杂曲面结构件,或者在成形复杂曲面形貌金属零件时,易造成能量局部积累、温度场不... 详细信息

电弧增材制造能够高效低成本成形大尺寸金属零件,在航空航天、汽车制造、模具再制造领域具有广泛应用前景。由于电弧增材制造一般采用平面分层,难以成形复杂曲面结构件,或者在成形复杂曲面形貌金属零件时,易造成能量局部积累、温度场不均匀,导致加工效率低、表面形貌质量差,翘曲变形等问题,针对上述问题,提出基于体素法实现适用于电弧增材制造的新型曲面分层及路径规划方法,提高了零件的表面质量并减少了成形过程中局部过热等待时间,从而提高了零件成形效率。提出了两种基于体素法的曲面分层方法:基于曲面偏置的曲面分层方法将基底曲面作为参考曲面,沿法线等距偏移参考曲面,与零件模型求交,得到各分层曲面。该方法能够实现基于成形基体的曲面成形,弱化台阶效应。基于生长线的曲面分层方法通过零件的最小包围盒绘制一定密度的生长线,并与零件表面求交,根据层厚将各交线段划分为若干段,确定每一个划分点所在的层数,求出每一层的边界点,形成的点云即为分层曲面,该方法具有易于实现变层厚分层的优点。开发了两种曲面路径规划算法:Z字形路径规划和轮廓路径规划。Z字形路径规划通过Y向或者X向扫描线正负往返扫描,找到每条曲线路径的起止打印点,并求出每个起止打印点之间的路经点。轮廓路径规划获取曲面层的内外轮廓线,偏置轮廓,形成轮廓路径。两种路径规划方式可根据不同零件的工艺要求选用。此外,还开发了减材制造路径,与上述增材路径协同,实现了增减材复合成形路径规划,以提高电弧增材制造的精度。以上研究工作形成了一套完整的电弧曲面分层制造路径规划软件,已经在课题组基于机器人的电弧增材制造装备和基于加工中心的电弧增材/机加工减材复合成形装备上成功应用,制造出平面分层难以制造的螺旋桨及钢节点模型。

关键词：电弧增材制造增减材复合成形曲面分层路径规划体素模型

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铝合金V法铸造关键工艺研究

铝合金V法铸造关键工艺研究

作者：左春林华中科技大学

学位级别：硕士

真空密封造型法(the Vacuum Molding Process,简称V法)能成型尺寸精度高、表面质量优良的铸件,且综合成本低,在国内外正逐步得到越来越广泛的关注。目前,国外轻合金(以铝合金为主)V法铸造技术已相对成熟,其产品多应用于医疗、电子、通... 详细信息

真空密封造型法(the Vacuum Molding Process,简称V法)能成型尺寸精度高、表面质量优良的铸件,且综合成本低,在国内外正逐步得到越来越广泛的关注。目前,国外轻合金(以铝合金为主)V法铸造技术已相对成熟,其产品多应用于医疗、电子、通讯等行业,而国内V法工艺主要应用于表面质量与尺寸精度要求不高的叉车平衡重、车桥等灰铁件、铸钢件、球铁件等领域,铝合金V法铸造技术还没有得到推广。因此,针对铝合金V法铸造中关键工艺参数与工艺装备进行深入研究具有十分重要的意义。本文首先研究了FDM打印V法造型用模具的可能性,结果表明:FDM(熔融沉积成型)打印PLA(Polylactic Acid:聚乳酸)材质模具邵氏硬度为80-84HD,高于木模硬度;压缩屈服强度σs≥33.8702MPa、弹性模量E≥1.3834GMPa;体积收缩率为0.52-1.24%,低于木材(松木)失水1%时收缩量,与铝合金模具自由收缩量相接近;模具表面粗糙度为1.5-4.0μm,低于数控加工得到的环氧树脂模具和未刮腻子的木模。同时,本文还研究了填充率、模具顶部/底部厚度对FDM打印V法造型用模具性能(力学性能、尺寸精度、表面粗糙度等)的影响,研究发现:模具的抗压屈服强度和弹性模量随填充率、顶部/底部厚度的增加而提高,且填充率的促进作用强于顶部/底部厚度;模具表面粗糙度随填充率的增加而降低;在体积收缩率方面,填充率的提高或顶部/底部厚度的减小均能促使模具体积收缩率降低。FDM打印PLA材质模具满足V法造型使用要求。其次,研究了V法铸型中真空度的分布以及铝合金浇注、凝固过程中铸型内、铸件-铸型界面处与铸件内部温度场的分布,研究结果表明:对于同一种型砂,当传感器距V法铸型背面深度相同时,靠近砂箱边沿处的真空度比铸型X-Y平面几何中心处真空度略高0.001-0.002MPa。当传感器伸入铸型的深度发生改变时,真空度的变化趋势因型砂的不同而出现差异,在擦洗砂与100目宝珠砂V法铸型中,真空度随传感器插入铸型深度的增加先降低后升高,但未升高到降低前的值;在铬矿砂与140目宝珠砂铸型中,真空度随传感器插入铸型深度的增加而逐渐降低,在距铸型背面150mm深处达到最低值;在200目宝珠砂铸型中真空度比较稳定,几乎未随传感器伸入铸型深度的变化而发生改变。铬矿砂V法铸型中真空度的分布比擦洗砂更均匀,在100目、140目、200目3种宝珠砂中,200目宝珠砂V法铸型中真空度分布最均匀,140目宝珠砂V法铸型中真空度分布起伏波动最大。模具的加入将使V法铸型整体的真空度增大0.0001—0.0015MPa(相对于无模铸型),但不会影响V法铸型内真空度的分布特点。在温度场分布方面,铝合金铸件各阶梯在铬矿砂V法铸型中凝固时间最短,二次枝晶臂间距最小,冷却速率最高;铸件在宝珠砂V法铸型中凝固时间略低于擦洗砂,二次枝晶臂间距近似相等,即铝合金铸件在宝珠砂V法铸型中冷却速率略高于擦洗砂。

关键词： V法 FDM 数据采集仪真空度温度场铝合金

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基于知识的冲压模具CAD系统的研究与实现

基于知识的冲压模具CAD系统的研究与实现

作者：黄金临南京航空航天大学

学位级别：硕士

冲压模具设计是一个复杂的过程，严重依赖于设计者的经验，如何提高冲压模具设计智能化程度一直是冲压模具CAD领域的研究重点。本文将知识工程技术引入到冲压模具CAD领域中，对公式、表格、图形、规则、实例等各种表示形式的冲压模具知... 详细信息

冲压模具设计是一个复杂的过程，严重依赖于设计者的经验，如何提高冲压模具设计智能化程度一直是冲压模具CAD领域的研究重点。本文将知识工程技术引入到冲压模具CAD领域中，对公式、表格、图形、规则、实例等各种表示形式的冲压模具知识(包括管理知识、工艺知识和设计经验)进行了有针对性的处理。提出了一种新的压力中心计算方法，并对基于规则和实例的混合推理技术进行了较深入的研究。围绕成都飞机工业(集团)公司型号工程模具项目，基于Windows 2000的CATIA平台，采用VC++6.0与CATIA二次开发工具CAA，并以Oracle8.06为后台数据库，开发了基于知识的冲压模具CAD系统的任务和工程管理、辅助工艺计算以及模具混合推理设计三个功能模块，实现了知识工程在冲压模具设计中的应用。该系统已经在成都飞机工业(集团)公司投入使用，取得了良好的效果。

关键词：知识工程冲压模具计算机辅助设计 CATIA二次开发

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光纤光栅涂层物性对其测温性能的影响研究

光纤光栅涂层物性对其测温性能的影响研究

作者：金凯武汉理工大学

学位级别：硕士

在线动态拉丝塔光栅(DTG)技术制备的弱光栅传感阵列作为一种新型的光纤测温传感器,因批量制备的高时效性、无焊点的连续组网、制备及传感的高一致性,可理想实现大容量(成千上万传感点)、长距离传感,应用于大型工程中的温度监测。由于采... 详细信息

在线动态拉丝塔光栅(DTG)技术制备的弱光栅传感阵列作为一种新型的光纤测温传感器,因批量制备的高时效性、无焊点的连续组网、制备及传感的高一致性,可理想实现大容量(成千上万传感点)、长距离传感,应用于大型工程中的温度监测。由于采用工业化的成缆技术来实现传感光缆制备,无法对传感光缆的大量光栅逐一进行温敏系数的标定测量。考虑到批量拉丝塔光栅之间具有高度的传感一致性,只需对批量制备中的单个光栅的温敏系数进行标定。同时,光纤光栅表面涂覆层材料的种类和厚度对传感一致性至关重要。为确保标定的高可靠性,本论文设计了一种测温模具,将封装后的高精度参考温度计和DTG置于测试环境中,并对几种不同涂层材料的DTG进行波长-温度响应标定,确保DTG温度测量结果可靠。本论文的主要研究内容和结果如下:(1)为解决低温环境下温敏系数(K)标定的可靠性问题,将参考温度计探头和有机改性陶瓷(ORMOCER)涂层的DTG传感器封装在自主设计的非接触液氮冷却方式的测温模具中,在93～293 K的低温环境下进行标定。研究结果表明,参考温度计的初始最大温降速率仅为1.8 K/min,有效降低了测温模具的温降速率,改善了参考温度计和被标光栅之间的温度一致性。由于裸栅的低温非线性效应,导致其温敏系数从9.18 pm/K(T=293 K)降到2.19 pm/K(T=93K);室温下热膨胀系数为3.7×10 K(K=4.43 pm/K)的ORMOCER涂层光栅在93 K时K=7.17 pm/K,显著提高了DTG的温敏系数和线性度,并利用室温下裸光栅的温敏系数和ORMOCER涂层的热膨胀系数计算公式,成功验证了温度标定实验的可靠性。(2)分别在液氮(93～293 K)和马弗炉(298～473 K)提供的环境下,对比研究了裸光栅和三种不同涂层材料及其涂覆厚度对光纤测温传感性能的影响。研究结果表明,光栅的波长-温度响应曲线呈现光滑的变化走势,并未出现局部较大的波动情况,说明该实验装置测量数据稳定且可靠。低温范围内对比分析可知,聚丙烯酸酯涂层光栅的波长-温度曲线重复性和线性度最好,是低温传感环境下的最佳涂覆材料。热膨胀系数较大的涂覆层材料显著提高了裸光栅的温度灵敏度,而且双涂层的比单涂层具有更好的改善效果,随着温度逐渐降低,涂层厚度效应越来越明显。在中温范围内对比发现,ORMOCER涂层的重复性最好、温敏系数(K=12.46 pm/K)最大,相比裸光栅(K=11.37 pm/K)提高了1.09 pm/K。双涂层-聚丙烯酸酯涂层-DTG的重复性和温敏系数均大于单涂层;聚酰亚胺单/双涂层的中心波长漂移量和线性度基本一致,说明涂层厚度的增加对高温温度传感的灵敏度、稳定性、基本无影响,单涂层的涂覆厚度足以满足DTG在实际工程中温度传感应用。

关键词：光纤布拉格光栅温度灵敏度低温标定温度传感涂层

并行产品开发项目管理模型研究与应用系统实现

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并行产品开发项目管理模型研究与应用系统实现

作者：盛任南京航空航天大学

学位级别：硕士

随着制造业竞争的日益激烈,传统的企业管理方法已不能适应市场的要求。项目管理技术在制造企业中的应用日益得到了重视。在无锡国盛精密模具有限公司信息化需求的背景下,本文主要针对其中的并行产品开发项目管理技术展开研究。并行工程... 详细信息

随着制造业竞争的日益激烈,传统的企业管理方法已不能适应市场的要求。项目管理技术在制造企业中的应用日益得到了重视。在无锡国盛精密模具有限公司信息化需求的背景下,本文主要针对其中的并行产品开发项目管理技术展开研究。并行工程环境下的产品开发项目管理是一项复杂的系统工程,需要有一个清晰、通用且易于实现的项目管理模型,来指导不同应用领域的项目管理研究和通用应用系统的实现。因此,本文首先根据并行产品开发项目的特点和项目分解结构的要求,构建出了一个用于指导“国盛”产品开发项目管理子系统实现的三层网状项目管理模型。然后,针对不同类型任务的特性,分别采用了树型和流程型的数学规划方法,实现了基于该模型的不同类型任务的规划和分配。随后,本文根据多项目经营带来的管理问题和无锡国盛精密模具有限公司对项目管理模式的需求,构建了适应于“国盛”进行产品开发项目管理的“中心协调-流程导向型”项目组织结构。最后,在对上述项目管理模型数据的状态属性进行详细的分析和处理的基础上,采用基于状态的访问控制技术实现了项目组织(成员)对项目任务的安全访问。最终实现了 GS-C4P 系统中的并行产品开发项目管理子系统,且该系统已在企业中成功应用,达到了辅助“国盛”进行产品开发项目管理的要求。

关键词：产品开发项目管理任务规划任务分配项目组织状态处理访问控制权限管理

钛合金立式离心铸造充型过程流体运动规律物理模拟研究

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钛合金立式离心铸造充型过程流体运动规律物理模拟研究

作者：李振涛华中科技大学

学位级别：硕士

立式离心铸造作为钛合金精密铸造的主要成形方式,被广泛地用于军事、医疗、航空航天等领域大型复杂薄壁钛合金铸件的生产。充型过程是立式离心铸造过程中的重要环节,若工艺控制不当,会造成卷气、夹杂等缺陷,直接影响铸件的质量。因此,... 详细信息

立式离心铸造作为钛合金精密铸造的主要成形方式,被广泛地用于军事、医疗、航空航天等领域大型复杂薄壁钛合金铸件的生产。充型过程是立式离心铸造过程中的重要环节,若工艺控制不当,会造成卷气、夹杂等缺陷,直接影响铸件的质量。因此,深入研究钛合金立式离心铸造充型过程流体运动规律具有重大意义。本文借助物理模拟实验,进行了不同铸造工艺参数条件下钛合金立式离心铸造充型过程流体前沿形貌和流体充型速度规律研究,主要工作内容如下。首先,搭建了立式离心铸造充型过程物理模拟实验平台。根据相似原理,推导了立式离心铸造充型过程的相似准则,并在此基础上制备了钛合金物理模拟实验流体,设计了多类型浇道实验模具,构建了立式离心铸造充型流体运动形貌拍摄系统。其次,研究了不同离心转速、流体粘度、浇注速度和浇注系统条件下流体前沿的运动形貌变化规律。结果表明:流体沿着与旋转方向相对的横浇道侧壁向远心端流动,在横浇道内部出现中间空白流动区域,充型稳定后液流前沿呈现以旋转轴为中心的规则圆弧状。转速越高、粘度越大,则充型量越小,液流的流股宽度越窄,横截面积越小,空白流动区域越大。浇注速度越小,液流前沿越早呈现规则圆弧状。具有多个内浇道的浇注系统,流体由外至内逐层填充。最后,借助示踪粒子流动显示技术研究了不同离心转速、浇注速度和浇注系统条件下流体充型速度变化规律。结果表明:流体充型速度的变化趋势为充型前期迅速减小、随后缓慢减小、最终趋于平稳。转速越小、浇注速度越大,则流体的充型速度越大。具有多个内浇道的浇注系统充型速度最快,充型时间最短。利用物理模拟实验为钛合金立式离心铸造充型过程工艺优化设计提供数据支撑,对实际生产过程具有指导意义。

关键词：钛合金立式离心铸造物理模拟流体前沿形貌充型速度

基于SolidWorks的精冲模具结构设计系统的研究

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基于SolidWorks的精冲模具结构设计系统的研究

作者：潘隽永华中科技大学

学位级别：硕士

模具CAD中的结构设计部分是整个系统的主要建模部分。模具CAD技术发展到今天,当前的模具CAD结构设计系统一般是提供一个交互式设计与自动计算选择的计算机辅助模具结构建模设计平台。一个设计流程合理、与用户实际设计要求贴合密切的模... 详细信息

模具CAD中的结构设计部分是整个系统的主要建模部分。模具CAD技术发展到今天,当前的模具CAD结构设计系统一般是提供一个交互式设计与自动计算选择的计算机辅助模具结构建模设计平台。一个设计流程合理、与用户实际设计要求贴合密切的模具CAD结构设计系统可以显著的减少实际结构设计中的重复设计与重复建模过程,从而大幅度提高模具的设计效率。本文通过对精冲工艺原理与技术特点的分析,简要介绍了精冲模具CAD系统FineBlankWorks实现精冲模具设计过程的整体功能、工作流程与体系结构;总结了基于COM组件技术进行Solidworks二次开发的原理、技术与基本步骤。本文还讨论了精冲模具结构方面的特点,着重阐述了FineBlankWorks系统中结构设计各部分功能模块的实现,诸如模架设计、标准件设计与开孔、工作区零件设计等这些功能基于精冲模型库的参数化驱动技术方法的具体实现;并根据精冲模具结构设计过程中对自动设计计算的需求,实现了螺钉设计中长度自动计算与螺钉自动选择功能、顶杆设计中冲裁力中心的计算与顶杆合力中心的比较等功能。 FineBlankWorks系统结构设计部分立足于精冲模具结构的实际特点,充分考虑了精冲模具结构设计过程中的实际需求,显著的提高了精冲模具的设计效率。

关键词：精冲模具CAD SolidWorks 结构设计参数化

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空间自由曲线的快速高精度插补算法

空间自由曲线的快速高精度插补算法

作者：孟书云南京航空航天大学

学位级别：硕士

CAD/CAM技术的应用，极大的促进了世界模具制造业的发展。对于这类具有复杂型面及轮廓的模具类零件的加工，刀具中心轨迹都是曲线。随着计算机技术的发展，使CNC机床能直接加工空间自由曲线的要求越来越迫切。本文针对空间自由曲线的... 详细信息

CAD/CAM技术的应用，极大的促进了世界模具制造业的发展。对于这类具有复杂型面及轮廓的模具类零件的加工，刀具中心轨迹都是曲线。随着计算机技术的发展，使CNC机床能直接加工空间自由曲线的要求越来越迫切。本文针对空间自由曲线的高速高精度加工的需求，在充分研究和分析国内外对该问题的研究现状基础上，首先探讨了可以用NURBS方法描述的空间自由曲线的加工，并提出相应的插补算法。该算法基于NURBS曲线的反算算法，通过合理的近似计算，对插补运算简化，保证了算法的实时性。同时可保证加工精度的一致性，满足不同加工精度的要求，而且可以使进给速度能随曲线曲率自适应调整，实现高速高精度加工的插补控制。在该算法的基础上，继续研究了约束在空间自由曲面上的自由曲线的五坐标加工的算法。其基本思想是利用投影法，先在投影面上对自由曲线进行插补，再根据空间自由曲面的NURBS表示，对插补点进行参数反求，获得该空间曲面上的自由曲线。进而根据插补误差，得到加工此自由曲线时满足一定精度要求的刀具接触点轨迹。

关键词： NURBS曲线空间自由曲线高精度插补

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软后坐火炮制退机优化设计研究

软后坐火炮制退机优化设计研究

作者：梁海彬南京理工大学

学位级别：硕士

威力与后坐力、机动性的矛盾推动着火炮反后坐装置的发展。软后坐技术(前冲技术)是减小后坐力的有效手段,其原理为通过后坐部分的前冲动量抵消一部分火药燃气作用在膛底的冲量,以此减小后坐力。本文研究了某坦克软后坐试验炮新型结构液... 详细信息

威力与后坐力、机动性的矛盾推动着火炮反后坐装置的发展。软后坐技术(前冲技术)是减小后坐力的有效手段,其原理为通过后坐部分的前冲动量抵消一部分火药燃气作用在膛底的冲量,以此减小后坐力。本文研究了某坦克软后坐试验炮新型结构液压式制退机在在缺少参数的情况下,如何用解析模型作为优化模型进行快速的优化,得到最优的沟槽设计尺寸。具体研究内容如下:(1)根据中心流口筒壁沟槽式制退机的具体结构,通过伯努利方程推导液压阻力计算公式,提出根据流速比例和液压阻力系数计算制退机液压阻力的方法;并建立反后坐装置动力学数学模型;(2)所建立模型之中的一些未知参数需要用流体计算手段获取,因此研究并总结了反后坐装置流体域六面体网格的ICEM画法、活塞刚体运动的动网格设置方法;研究并编写了使用Fluent二次开发功能UDF对反后坐装置运动(基于牛顿运动定律)进行流场仿真的程序;提出了解析模型与流场仿真检验控制变量的方法,以期获得近似于流场仿真的解析模型,使用该模型提高优化速度。(3)通过前冲机、制退机、缓冲器的流场仿真,得出中心流口液压阻力系数、沟槽液压阻力系数、缓冲器液压阻力系数、中心流口与沟槽的流速关系、前冲机内外缸间压强差等参数,从而得到一个具体的反后坐装置动力学模型;(4)为检验所建立模型是否能用于瞬态计算,通过给定初始状态的刚体运动的Fluent UDF流场仿真对反后坐装置动力学模型进行检验;(5)基于通过检验的数学模型,编写以减小后坐力为目标,优化沟槽尺寸、优化前冲机初始压强、优化中心流口开启面积的粒子群算法优化程序;使用该程序在设计装药量与射角范围内优化沟槽尺寸、前冲机初始压强,并针对不同工况优化对应的中心流口开启面积。Fluent UDF瞬态仿真表明,根据稳态仿真得到的流场参数建立的解析模型能够较好地描述对应结构的瞬态过程。使用流液通道间的流速比来精细化制退机液压阻力建模具有一定准确性,对于制退机液压阻力的设计具有一定工程实用价值。依据该模型优化得到最优沟槽尺寸,仿真结果合理,对该炮的设计有一定的参考意义。同时,整理得到的Fluent UDF仿真方法不失为反后坐装置流场与运动结合仿真的一种有效手段。

关键词：软后坐火炮反后坐装置流体力学仿真 Fluent UDF 优化设计

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硬币坯饼模具的研究与设计

硬币坯饼模具的研究与设计

作者：王陈南京理工大学

学位级别：硕士

模具是硬币坯饼生产的重要工艺装备,可分为冲裁模具和滚边模具。因工序要求不同,模具的材料选择、结构设计以及制造工艺也不尽相同,但都有着满足大批量生产需求、具备一定的模具寿命、满足防伪特性要求的特点。本文首先阐述了硬币... 详细信息

模具是硬币坯饼生产的重要工艺装备,可分为冲裁模具和滚边模具。因工序要求不同,模具的材料选择、结构设计以及制造工艺也不尽相同,但都有着满足大批量生产需求、具备一定的模具寿命、满足防伪特性要求的特点。本文首先阐述了硬币坯饼模具的发展趋势,提出本论文研究的内容和意义。从造币材质的选择、硬币坯饼制作的流程入手,对冲裁模具技术参数设计、滚边模具技术参数设计、模具使用寿命等硬币坯饼模具的关键技术进行了研究。对冲裁模具总体结构进行了研究,首先对冲裁变形过程进行了分析,进行冲压力、冲裁间隙计算,分析了在模具设计过程中影响坯饼的质量因素,同时结合模具对进行排样设计。在滚边模具设计中,对滚边变形过程进行了研究,分析了滚边的工作原理,以及确定滚边的主要技术参数。最后对从失效形式、影响因素、提高途径三个方面对硬币坯饼模具的使用寿命进行了研究分析。本文重点以圆形硬币坯饼冲裁模具、异形硬币坯饼滚边模具和硬币边缘凹槽滚字模具作为研究对象进行了方案研究和具体设计。对圆形坯饼冲裁模具首先进行整体结构设计,确定了模具的压力中心,计算了模具的闭合高度,对主要零部件进行了设计,对模具制作过程中的难点进行了研究和分析。对异形坯饼滚边模具从机械原理入手,对滚边模具的设计、制作进行了研究。对硬币坯饼凹槽滚字模具首先对凹槽滚字成形技术进行了研究,进行了技术方案的制定,进行模具设计。三种模具投入到制造和试验中,最终分别对模具的试验情况进行了验证、总结与分析。研究结果表明,圆形冲裁模具的精度取决于凸凹模的制造精度、模板的尺寸精度、位置精度以及凸凹模板的同心度等因素;异形滚边模具中三维等分点数目是影响拟合度的关键因素;凹槽滚字模具的关键是保证凹槽深度,应充分考虑边部凹槽金属流动的特点,对每个字符进行合理的设计与调整。

关键词：硬币坯饼模具冲裁滚边