成形质量

摘要： 增材制造作为实现三维结构快速成形的技术,广泛用于航空航天、汽车交通等领域。当前,激光熔丝增材制造多依托于传统的激光焊接设备,采用旁轴送丝方式,在增材过程中,需调整激光头方向保证送丝和焊接头行进的相对方位,增大了复杂构件增材制造系统控制难度,损失了加工自由度。随着激光加工设备和技术的发展,近年来出现了一种可以解决上述问题的光丝同轴激光熔丝增材制造技术。由于此项技术刚刚起步,为了更好的理解光丝同轴激光熔丝增材制造技术的特性,本文从技术分类及原理、加工制造特性、成形精度控制以及增材件的组织性能等方面,论述了光丝同轴激光增材制造取得的研究进展,对比分析了光丝同轴技术与旁轴激光熔丝技术的差异性,阐述了用于光丝同轴技术的两种成形精度方法及特点,分析了光丝同轴增材件的组织与性能;最后,指出了光丝同轴技术未来的发展趋势。

摘要： 在铝合金、钛合金及高温合金等金属零部件中通常会应用到选择性激光熔覆技术(SLM),利用该项技术所生产的医疗器械试件可发挥较高的机械性能以及生物相容性,同时还可发挥个性化设计优势,在口腔修复中具有重要作用。了解影响其成形质量的因素,主要有激光光斑、扫描方式、刮板特征、粉末特征、选区预热以及激光能量密度。另外,SLM技术在金属基底冠制作、可摘义齿支架制作以及种植基台制作方面有一定应用,在制作口腔修复体方面具有一定作用。

摘要： 提出了一种激光预冲击辅助激光动态柔性微胀形的新型微成形工艺,以提高微成形件的质量。本工艺利用激光冲击对紫铜箔进行预处理以提高其成形性能,并从胀形深度、表面质量、厚度减薄率、成形对称性、断面形貌等方面研究了微胀形件的成形质量。实验结果表明,胀形深度及表面粗糙度随着激光能量的增加而增加,当激光能量从325 mJ增加至575 mJ时,胀形深度从216.3μm增至388.7μm。微胀形件的成形质量随着激光能量的增加而恶化。微胀形件的最大厚度减薄位置位于胀形中心区,局部颈缩则出现在胀形中心区和模具入口区,然而断裂发生在模具入口区。随着激光能量的增加,断裂模式由剪切断裂与韧性断裂的混合模式转变为剪切断裂。激光预冲击有利于提高微胀形件的成形质量,并抑制局部颈缩的产生。

摘要： 为了揭示激光熔覆工艺参数对铁基TiC复合熔覆层成形质量的作用规律、优化激光熔覆工艺参数,使用YAG固体激光器在60Si2Mn基体上激光熔覆铁基TiC复合涂层,基于响应面法建立输出电流、脉冲宽度、扫描速率与熔覆层宽度、高度、熔池深度、宽高比、稀释率以及硬度之间的数学模型,并对模型进行方差分析,获得了工艺参数与成形质量之间的函数关系。结果表明,输出电流和脉冲宽度对涂层宽度具有正相关性,扫描速率与涂层宽度成反比;扫描速率对熔覆层高度和熔池深度没有显著性影响;涂层宽度与高度的比值随着输出电流的增大而增大;输出电流对涂层稀释率影响最为显著,脉冲宽度次之;较高的输出电流和较大的扫描速率能够得到高硬度涂层;经优化验证模型的误差均小于5%。该研究结果能够用于铁基陶瓷复合涂层成形质量的预测及优化激光工艺参数。

摘要： 混凝土针对传统承台斜面垫层施工技术存在的施工难点,进行了技术攻关。结合工程实际,在对施工重难点进行分析的基础上,对常用的承台斜面垫层施工技术的优缺点进行了对比,最终选择了组合式钢模板成形法进行施工。新技术可确保承台斜面垫层_次成形,无需进行残渣清理,成形质量好,适用性强,可在类似工程中推广应用。

摘要： 目的针对激光熔覆原位生成TiC过程中成形质量差、优化手段少的问题,探究工艺参数对熔覆高宽比、稀释率和面积的影响规律,实现熔覆质量的预测与优化。方法采用全因素试验对数据进行拟合回归,利用得到的数学模型进行方差分析,得到工艺参数对成形质量指标的作用规律,后通过NSGA-Ⅱ遗传算法进行多目标优化,并提出一种加权择优算法。结果得到的优化工艺参数如下:激光功率为1585.70 W,扫描速度为4.76 mm/s,粉末配比为1.02,验证试验所得实际值与预测值的误差均小于10%,证明了优化方法的准确性。结论高宽比随着激光功率和扫描速度的增大呈现降低的趋势,高宽比随着粉末配比的增大呈现先减小后增大的趋势;稀释率与激光功率、扫描速度和粉末配比的交互作用呈现正相关;熔覆面积随着激光功率的增大而增大,随着扫描速度和粉末配比的增大而减小。研究结果能为激光熔覆原位合成TiC成形控制提供理论依据。

摘要： 采用激光选区熔化(SLM)技术制备TA32钛合金试样,研究了激光功率(200~400 W)、扫描速度(800~1200 mm·s^(-1))和扫描间距(90~130μm)对成形质量及硬度的影响。结果表明:随着扫描速度增加,SLM成形TA32钛合金的表面粗糙度先减小后增大,相对密度和维氏硬度均逐渐降低;随着扫描间距增大,钛合金的表面粗糙度先减小后增大,相对密度和维氏硬度均先降低后升高;随着激光功率增加,钛合金的表面粗糙度先减小后增大,相对密度和维氏硬度均先升高后降低;适用于TA32钛合金SLM成形的激光能量密度范围为45~75 J·mm^(-3)。

摘要： 激光增材制造(LAM)制备多层结构成形件的工艺过程是由单熔覆道的逐道搭接和单熔覆层的逐层堆叠形成最后的成形件。在该工艺过程中,成形件容易产生缺陷,而单熔覆道及单熔覆层的成形优劣影响了最终的多层结构成形质量。明确缺陷在多层结构搭接及堆叠成形过程中的演变规律、优化单熔覆道及单熔覆层的成形质量是多层结构成形件最终成形质量的关键所在。本文综述了LAM成形过程中多层结构的缺陷形成过程、成形质量的表征以及成形质量的调控研究,为实现多层结构成形件的良好成形提供参考和指导。

摘要： 为解决选区激光熔化技术成形医用多孔结构成形质量较差的问题,研究了工艺参数对316L成形样件致密度、孔隙率差值和表面粗糙度的影响,结合灰色关联分析方法建立了多元非线性预测模型。结果表明,预测模型的拟合度可达96.85%,最优工艺参数分别为激光功率250 W、扫描速度800 mm/s、扫描间距0.08 mm。优化后的灰色关联度达0.9195,得到样件的致密度为99.25%,孔隙率差值为0.60%,表面粗糙度均值为4.39μm。致密度与激光功率正相关,随着致密度的增大,扫描速度和扫描间距呈现先增大再减小的趋势,孔隙率差值和表面粗糙度与激光功率、扫描速度、扫描间距均保持先减小再增大的趋势。结合激光体能量密度概念,揭示了工艺参数影响成形质量的原因,体能量密度为109.65~145.83 J/mm^(3)时粉末的熔化状态最好。

摘要： 近年来焊接材料的焊接工艺稳定性受到了广泛的关注,对焊材的工艺性一般依据经验进行感性评价,缺乏客观依据,为此对焊丝焊道成形质量进行综合量化评价,对于设计方、焊材研制单位、制造厂意义重大。本文基于模糊层次分析法(Fuzzy Analytical Hierarchy Process,FAHP),建立不锈钢焊丝焊道成形质量综合评价体系,包括了焊道尺寸、焊道颜色、焊道直线度三个一级指标,并建立相对应的二、三级评价指标,权重确定重点突出成形稳定性,建立了优先关系矩阵,对优先关系矩阵进行加性一致性改造成模糊一致矩阵,计算出各指标的权重向量,再次依托TS模糊模型,根据底层采样的范围确定隶属度函数对采样数据进行层层计算,最终实现了综合量化评价,并设计试验对模型进行了验证,对评价结果进行了最大隶属度原则有效性检验,最终结果表明:四个厂家的焊道成形质量隶属“优+良”的程度由高到低排序为2#、3#、1#、4#。

摘要： 采用模糊层析分析法(FAHP),选取焊道厚度、宽度、边缘接触角、直线度四个指标拟建带极堆焊成形质量模糊综合评价模型;通过构造模糊一致判断矩阵,确定各级指标在评价中的权重系数;结合实际焊接经验,确定各指标的隶属度函数;以Matlab-FIS模糊推理系统为载体,从而实现模型的计算过程;设计试验对模型进行验证,结果表明,评价结果与实际观测结果相吻合,建立了一种带极堆焊成形质量综合评价的模型.

摘要： 包边是连接汽车门盖内外板的重要工艺.水滴包边是一种特殊的包边工艺,其包边边缘形状形成较大圆弧,有助于减轻碰撞时汽车对行人的伤害,提高行人保护领域的安全性.尺寸变动和包边高度是评价水滴包边成形质量的重要指标.本研究通过正交试验方法,开展仿真试验,选取了翻边凹模半径、翻边板料尺寸、翻边角度、内外板间隙、预包边模推进量等重要工艺参数,研究了工艺参数对水滴包边成形质量的影响.研究表明:对尺寸变动的影响最为明显的参数为翻边凹模半径、内外板间隙、预包边模推进量,对包边高度有明显影响的为翻边凹模半径.

摘要： 利用有限元分析软件AutoForm,对汽车零部件顶盖后横梁进行仿真冲压模拟,获得冲压零件与成形极限对比分析图,判定成形件的成形质量及厚度减薄率,然后替换材料,进行冲压结果模拟,最后得到EVI轻量化方案,为轻量化提供依据.

摘要： 相对于传统技术，选区激光熔化技术具有显著的优势，能够一体化制备出具有复杂内腔的微通道热沉.本文基于Inconel 718合金的成形参数来确定纯镍材料的加工参数。影响SLM成形质量及性能的工艺参数主要包括激光功率、扫描速度、粉层厚度、扫描间距以及激光扫描方式等.

摘要： 铝合金大型薄壁异型曲面封头旋压是多因素耦合作用下的复杂非线性成形过程,容易出现毛坯摆动和径向尺寸跳动现象.本文基于ABAQUS/Explicit平台建立了大型薄壁异型曲面封头旋压成形有限元模型,研究其变形特征及成形质量.结果表明,成形过程中等效应力极值先增大后减小,等效应变极值呈逐渐增大趋势;在旋压力的三个分力中,轴向旋压力最大,径向旋压力次之,环向旋压力最小,且轴向旋压力和径向旋压力在整个旋压过程中波动范围较大,环向旋压力变化幅度较小;随着成形过程的进行,毛坯摆动程度逐渐增大,离封头大端越近的地方,径向尺寸跳动越大,圆度越差.

摘要： 本文以2219铝合金为研究材料,基于多层线圈对板料电磁翻边过程进行数值模拟以及实验分析.通过数值模拟,研究多层线圈在不同放电电压条件下,电磁翻边过程中板料成形质量、板料上电磁力及应变分布规律.结果表明:放电电压过小,板料塑性变形不足;电压过高,板料与模具发生碰撞造成反弹,同时,凸缘区减薄严重.板料孔边缘是电磁力以及等效应变最大的区域,产生的塑性变形量最大.通过实验验证了该数值模型的可靠性,为电磁翻边的实际生产和应用提供依据与参考.

摘要： 切挤复合精整工艺是加工局部精密轮廓零件最经济的方法之一.本文从切挤复合精整的变形特点入手,利用有限元模拟与物理实验,探讨了坯料材质、精整余量、主模具圆角半径、模具状态和轮廓性质等因数对精整表面质量的影响规律,弄清了坯料余量是影响成形质量最大的一个因素;指出塑性好、余量小、主模具圆角半径大时,成形表面的质量好;最后提出了可供工艺设计参考的工艺参数选择方法.

摘要： 芯模转速对薄壁异形截面环的旋压成形质量有着重要的影响.本文基于ABAQUS/Explicit平台建立了薄壁异形截面环旋压三维有限元模型,研究了旋压成形过程中芯模转速对薄壁异形截面环等效应力、等效塑性应变、壁厚极值及圆度的影响规律,结果表明:芯模转速增大,等效塑性应变峰值先缓慢增大随后急剧增大;壁厚极值在较低转速范围内先基本保持不变,随后,转速增大,壁厚极大、极小值均减小;转速增大,圆度误差波动增大.综合考虑,芯模转速在5～10rad/s内,环件成形质量较好.

摘要： 本文对TB6合金进行了拉伸实验,其变形温度范围600～850°C、应变速率10-3～10-1S-1,本文分析了热加工参数对流动应力的影响,形成了可行的TB6合金成形用热加工工艺参数,并对该参数进行了验证性工艺试验.试验结果表明:采用实验方法所确定的热加工工艺参数,桨毂中央件锻件成形质量良好,力学性能满足相关技术要求.

摘要： 拉形轨迹是蒙皮拉伸成形中的重点与难点,直接关系拉伸成形的蒙皮类零件质量好坏,本文利用有限元分析软件ABAQUS对三种典型的拉形成形轨迹对铝合金贮箱箱底瓜瓣拉形成形影响进行了分析,并进行了试验验证.得到了拉形轨迹过于靠近内侧,成形力不能有效的传递到成形区域而过于集中在模具的圆角处,零件的应变分布不均匀,成形效果较差;如果拉形轨迹过于靠近外侧,零件产生较大的变形,成形过程中在过渡圆角处有断裂的危险.

摘要： 本发明属于先进制造技术领域，并具体公开了一种兼顾成形效率和成形质量的双光束SLM成形方法及系统，其利用能量分布呈高斯模式的中/低功率、中/小光斑激光束实现金属零部件的高精度成形，利用能量分布呈环形或平顶模式的高功率、大光斑激光束实现金属零部件的高效率成形，以此实现金属零部件的高效率高质量的SLM成形。本发明可实现高效率成形区域与高精度成形区域的紧密冶金结合，并有效抑制不充分熔合、大颗粒夹杂等内部冶金缺陷的形成，显著降低成形材料的残余应力，实现金属零部件的高效率高质量SLM成形。

摘要： 本发明属于先进制造技术领域，并具体公开了一种兼顾成形效率和成形质量的双光束SLM成形方法及系统，其利用能量分布呈高斯模式的中/低功率、中/小光斑激光束实现金属零部件的高精度成形，利用能量分布呈环形或平顶模式的高功率、大光斑激光束实现金属零部件的高效率成形，以此实现金属零部件的高效率高质量的SLM成形。本发明可实现高效率成形区域与高精度成形区域的紧密冶金结合，并有效抑制不充分熔合、大颗粒夹杂等内部冶金缺陷的形成，显著降低成形材料的残余应力，实现金属零部件的高效率高质量SLM成形。

摘要： 本发明公开了一种提升回转壳体件成形质量的充液旋压复合成形方法，属于成型加工技术领域。包括：S1、将下模、板料、压边圈依次安装在充液拉深机的液压油缸上，安装上模；S2、设置压边力、压边间隙、液室压力和上模行程；S3、向液室注入液压油，使液室压力增加到设定值；上模下行至设定行程，工件与上模型面贴合；S4、解除背压，取出工件；S5、切除工件的工艺补充面，将工件安装在旋压机的夹紧装置上；S6、根据校形需求，设计成形力和旋轮校形轨迹，分别对工件的抛物线区和侧壁区进行校形。本发明能够有效避免回转壳体成型件抛物线区的过度减薄，消除回转壳体件周向分布的起皱缺陷，提高回转壳体件的表面质量。

摘要： 本发明实施例公开了一种选区激光熔化金属成形件成形质量调控方法和装置。其中，所述方法包括：将至少一个选区激光熔化金属成形材料分别以至少一个成形方向以及与所述成形方向对应的至少一个尺寸比置于激光3D打印设备的基板上，制造至少一个选区激光熔化金属成形件；分别计算在每个所述成形方向以及所述尺寸比下，至少一个所述选区激光熔化金属成形件的成形质量指标；根据所述成形质量指标确定制造与所述选区激光熔化金属成形件同类型的所述选区激光熔化金属成形件的目标成形方向以及与所述目标成形方向对应的尺寸比。以实现通过定量化数据来控制激光熔化金属成形件的成形质量的效果。

摘要： 本发明公开了一种材料挤出成形3D打印成形质量提升方法，包括：建立成形空间流体域三维几何模型，进行网格划分，构建相变材料模型；设置计算域的初始及边界条件，获得材料由熔融态挤出到基板沉积凝固过程的三维模型控制方程；求解控制方程得到材料挤出成形中挤出与沉积成形的动态过程；提取沉积丝材截面轮廓形状数据；拟合轮廓形状数学模型，并根据轮廓形状进行归类；用拟合的轮廓形状数学模型替代软件中内置的原有轮廓模型，并根据不同的工艺参数选择对应的轮廓模型来进行路径规划并输出G代码；运用得到的G代码进行加工，获得成形件。本发明从成形机理上解决了现有成形设备成形质量不足的缺陷，可以进一步扩大材料挤出成形的应用范围。

摘要： 本发明公开了一种面向铝合金激光增材修复的成形质量控制方法，属于铝合金修复的成形控制技术领域。在激光修复过程中，通过循环水冷却系统控制成形，冷却系统由不锈钢循环水冷却板、K型热电偶、零件夹具、温度监控仪和水冷机等关键部件构成。该冷却系统可以通过对基板温度的实时监控，使基板温度均匀降低。通过设置正确的循环水冷却温度与冷却时间，使修复过程中的热积累有效减少，从而细化组织，减少孔隙率，提高合金性能，改善成形质量。该冷却方法及冷却装置在铝合金基材冷却方面有具有很大的应用前景。

摘要： 本发明实施例涉及计算机技术领域，特别涉及一种自冲铆成形质量的检测方法、装置、电子设备及存储介质。其中，自冲铆成形质量的检测方法包括：采集多张带有缺陷的自冲铆后形成的接头的图像；其中，所述缺陷包括空铆、复铆、板材开裂、纽扣开裂和纽扣脱落，所述纽扣是铆钉刺入板材后形成的；将采集的所述图像进行数据增强，对数据增强后的图像进行标注，并随机分成训练集和验证集；将所述训练集和所述验证集输入到待训练的检测模型中，得到训练好的检测模型；利用训练好的检测模型对自冲铆后形成的接头的待测图像进行检测。上述方案能够提高自冲铆成形质量的检测效率。

摘要： 本公开揭示了一种大厚板窄间隙激光填丝焊成形质量的控制方法，逐层的利用各层焊接参数、焊道尺寸和坡口张开角度和初始反变形角度ε，最终确定出每一层焊道的焊接参数及实际焊接时的预置反变形角度，其中，通过比较所有的坡口张开角度之和

摘要： 本发明涉及电弧增材制技术领域，公开了一种CMT+P电弧增材制造表面成形质量控制方法，包括以下步骤：对金属结构件模型进行分层切片处理；分别控制内部堆积路径和轮廓成形路径的工艺参数以及焊枪姿态，结合层间温度控制实现熔滴稳定过渡和熔池稳定凝固，控制电弧增材制造表面成形质量。本发明基于CMT+P电弧熔池、熔滴受力分析，获得不同类型材料电弧熔滴稳定过渡和熔池稳定凝固控制工艺参数与焊枪姿态，通过分别控制轮廓成形路径和内部扫描路径的工艺参数和焊枪姿态控制方法，多层堆积成形过程结合层间温度控制实现熔滴稳定过渡和熔池稳定凝固，进而实现几何尺寸精度和表面成形质量控制。

摘要： 本发明提供了一种复杂形状热冲压零件的成形质量分析方法，包括建立三维模型；提取所有点的位置信息以及包含x、y、z三个坐标轴方向的坐标信息，建立三维点集信息数据库；划分零件截面切片，构建切片组合数据库；依次提取切片组合的坐标信息构建切片坐标信息数据库；关联单一切片的特征信息和位置信息的关系作；构建切片特征数据库；判断切片坐标信息数据库是否遍历完成；进行机器自学习，并形成特征识别评估模型；对符合特征识别评估模型的特征数据建立数据库；判断切片组合数据库是否遍历完成，将原复杂形状热冲压零件分割为基础形状冲压零件的组合并输出。该系统将复杂形状热冲压零件几何特征与冲压成形工艺参数联系起来，提高参数优化效率。