应用信息化手段开展国际技能竞赛的方案探索

探索在“一带一路”倡议下开展线上线下混合式国际性技能竞赛的可行路径。由于客观条件不可控,各国参赛团队可能由于各种原因无法到达比赛现场参加比赛,承办单位应尽量考虑这些特殊情况,为各国参赛选手提供远程参赛的机会。通过多种信息化的手段的应用,提出线上线下混合式的国际技能竞赛方案,具体包括互联网基础设施建设保障线上竞赛网络畅通、信息化手段应用保障竞赛过程公平公正、理论加实践赛题规避赛用设备不足、多轮验证保障方案切实可行。所提方案可实施、可复制,期望为国际性技能竞赛的开展提供借鉴和参考。

发动机缸体模具设计

发动机缸体作为发动机中最重要的部件之一,其尺寸较大、结构复杂、壁厚较薄且很不均匀(最薄处仅为3～5mm),同时其工艺范围狭窄,影响因素众多,是典型难以成形的复杂铸件,因此比较适合于采用消失模铸造生产。在发动机缸体的模具设计中,考虑产品的特点和后续生产的便利性,结合消失模模具本身的特点,设计出结构合理的模具,有利于提高产品的合格率和综合性能。

不同边界条件下消失模铸造泡沫珠粒射料充填数值模拟研究

建立了欧拉/拉格朗日离散颗粒模型,采用数值模拟方法,研究消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程中稠密气固两相流动的流体动力特性。对每个颗粒进行编号追踪,后处理采用不同的颜色分布显示颗粒的编号区段,在不同边界条件下研究射料充填过程中颗粒的分布位置并进行对比,表明该方法可以有效地模拟射料充填过程中泡沫珠粒的运动。

发泡模具射料充填过程的数值模拟

本文利用商业流体分析软件对多种情况下发泡模具的射料充填过程进行了数值模拟,物理模拟利用数码摄像机记录下射料充填的全过程,数值模拟结果与物理模拟结果对比表明,模拟的结果与实际情况基本上是一致的。

模具CAD/CAM/CAE技术一体化课程建设初探

本文根据模具行业的发展趋势,提出改革完善计算机辅助设计与制造专业的课程体系,在现有的专业课程中增设CAE课程,将CAD/CAM/CAE技术一体化地应用到各类教学环节中,通过CAE技术分析的反馈结果改进生产工艺和产品CAD,以培养适应现代化企业的专业模具设计人才。

不同排气塞数量下的泡沫模样的射料充填数值模拟

建立了欧拉/拉格朗日离散颗粒模型,采用数值模拟方法,研究消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程中稠密气/固两相流动的流体动力特性。泡沫珠粒的运动与气相压力分布密切相关,泡沫珠粒充填过程中在排气塞附近区域形成型腔内外压力差,是珠粒充填的动力。在其他条件相同时,对3种不同排气条件下的射料充填过程进行了数值模拟,结果表明,排气不畅时射料充填过程持续时间最长,易在型腔内的高压区出现充填不密实的现象。

消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程的三维数值模拟

建立了欧拉/拉格朗日离散颗粒模型,采用数值模拟方法,研究了消失模铸造泡沫珠粒射料充填过程中稠密气固两相流动的流体动力特性,并将数值模拟结果与试验结果进行对比,表明该方法可以有效地模拟射料充填过程中泡沫珠粒的运动。

排气塞位置对消失模铸造射料充填影响的数值模拟

为了提高消失模铸造泡沫模样表面的光洁度,应尽量少设置排气塞。排气塞的设置要满足随珠粒进入模具的气体尽快逸出模具型腔的要求,以保证珠粒充填畅通无阻。本研究根据DEM模型对不同排气塞位置工艺条件下的射料充填过程进行数值模拟,为实际生产中工艺参数的确定提供可靠依据,同时将模拟结果与可视化实验观测加以详细对比,以验证DEM模型的合理性。

离合器壳体消失模模具设计与制造

分析了离合器壳体铸件的结构特点,针对铸件顶部阴影部分、两侧加强筋及下部凸台部分在凹模上作抽芯时会产生干涉的特点,提出两种解决方案进行对比,得到最佳的模具模块设计方案。并对模具模块进行合理的分块设计,以利于后续工序。提出了基于泡沫加工原型的模具快速制造工艺,从而在保证质量的同时,实现了模具的快速制造。

TD法盐浴渗钒层初期生长表面形貌的研究

在不同温度下对T12钢基体进行不同时间的盐浴渗钒处理,采用扫描电镜、电子探针和XRD等分析手段,分析了渗钒层初期生长的表面形貌演变过程,并对比了国产供应态和球化退火态两种T12钢基体上渗钒初期的覆层形貌和成分分布。结果表明:在不同温度下渗钒,覆层的初期生长都是初始晶核不断形成并生长,直至覆盖整个表面,同时在初始晶粒上生成超细晶粒,最终形成非常光滑的表面;温度不同,则覆层形成类似形貌所需的处理时间不同;覆层形成初期的形貌受基体组织的影响,使基体中的渗碳体均匀分布有利于均匀致密覆层的形成。

基于Level Set法铸造充型过程气-液两相流数值模拟

针对目前铸造充型流动模拟最为常见VOF方法的不足,建立了基于Level Set方法的气-液两相流数学模型及求解方法。应用所建立的模型,模拟了气泡的运动过程,并通过水模拟试验进行了验证,模拟结果表明,Level Set方法可以有效地模拟铸造充型过程中的气-液两相流动,是铸造模拟技术发展的新方向。

金属管材端部内卷成形加工的数值分析

针对金属管材端部内卷成形加工工艺的力学特性进行了分析,基于Prandtl-Reuss流动法则,结合更新拉格朗日算法(Updated Lagrangian Formulation,ULF)建立了增量型弹塑性大变形有限元分析模型。以rmin法则处理边界及变形时弹塑性状态的转换,并用修正的库仑摩擦法则的增量型式来处理边界接触面上具有滑动与黏滞状态的摩擦现象,将其导入整体刚性矩阵中,推导出刚性方程。研究表明,成形过程中,管材端部的变形及成形负荷受引导筒及模具角度的影响。对比表明,有限元模拟与实验结果具有良好的一致性。

内拉式双曲肘机构的机械效率

内拉式双曲肘合模机构由于具有良好的运动特性以及机械效率,而被广泛使用于注塑成型机。考虑了旋转接头处的摩擦作用和曲肘连杆的轴向变形,提出一种新方法计算内拉式双曲肘机构十字头推力。采用C语言编程对该机构的机械效率作了数值分析。

3D打印实训探索

3D打印是世界制造技术领域的一次重大突破,必将对未来的生产和生活产生深远影响。为了让学生接触、体验和掌握3D打印技术,提高学生技能水平,本文对高职3D打印实训的开展进行了探索,编写并出版了《3D打印项目教程》教材,对3D打印实训常见问题进行了分析并提出了解决意见。

FDM3D打印鳄鱼模型翘曲变形分析与优化

随着3D打印技术的发展与推广应用,打印件质量更加受到重视。针对某细长类鳄鱼模型FDM3D打印成型后在高度方向翘曲变形严重的现象,对产生翘曲变形的原因进行了分析和探讨,发现其主要由模型冷却凝固时收缩不均匀引起。试验表明,通过提高环境温度、降低打印层厚、加快打印速度和减少内部填充量,可有效改善翘曲变形情况。

模具专业计算机辅助设计与制造课程体系的探讨

本文根据模具企业管理模式的现状与发展趋势,分析了计算机辅助设计与制造专业CAX课程体系改革的迫切性,提出了开设CAPP教学的必要性,并对CAE/CAD/CAPP/CAM课程体系教学改革,提出了具体的实施措施与建议。

计算机辅助技术在毛绒玩具行业中的作用和应用研究

计算机辅助技术在毛绒玩具行业产业调整,提高行业整体的竞争力上起着举足轻重的作用。虽然市面上毛绒玩具CAD软件还处于起步阶段,CAM自动化的生产设备也是近几年才进入市场,但是,这些新技术和新设备的应用,已经在一定程度上优化了毛绒玩具设计和生产的各个流程,突破了传统手工生产模式的局限,促进毛绒玩具行业向规模化、集约化方向转型。

CAE技术在高职教育中的角色

本文分析了CAE(Computer Aided Engineering/计算辅助工程)技术的特点、应用领域及关键技术。根据当前机械、模具专业类高职教育的发展趋势,提出在平时的教学及实训过程中,充分利用CAE技术,激发学生的学习兴趣,增强学生对专业知识的理解;提出在高职院校的机械、模具专业类的课程设置中,合理地引入CAE课程,培养能够充分适应社会和企业需求的高层次应用型人才。

声表面波标签的振幅检测方法与阅读器设计

声表面波标签是纯无源反射式标签,回波信号非常微弱,噪声是限制阅读器检测性能的决定性因素。根据标签回波信号的特点,结合回波信号的判决条件,给出了常振幅下声表面波标签回波信号的检测系统结构。通过对检测概率的分析,得出在大信噪比条件下,信号加噪声的相位主要集中在信号的相位值附近。在理论分析的基础上,设计了振幅检测型的标签阅读器。在实际测试中,振幅检测方法在3 m的检测距离内能够有效检测阅读范围内的声表面波标签,验证了该方法只适用于信噪比较大的情况。

技能大赛对《玩具创意设计与评估》课程教学改革的作用研究

玩具创意设计技能大赛不仅是各校顶尖选手的创新设计水平比赛,对常规教学也有很多可借鉴的东西。本文通过具体分析,总结出技能大赛对《玩具创意设计与评估》课程改革的作用,并提出将技能大赛与常规教学相结合,进一步深化课程教学目标、教学内容和教学方法及学习评估方式的改革。