考虑交互作用的A100钢高速铣削参数区间优选

为获得理想的高速铣削A100钢的铣削力和铣削温度,提出了一种考虑交互作用的铣削工艺参数取值区间的优选方法。以铣削力和铣削温度为响应变量并作为优化目标,设计了四因素四水平的正交仿真试验,得到了各工艺参数对响应变量的影响规律。利用熵权法得到了各响应变量的权重系数,结合灰色关联度分析理论将多个优化目标转化为一个综合优化目标。通过综合优化目标极差分析的主效应图得到了A100钢高速铣削工艺参数的优选区间,并利用枚举法得到了优化目标值的变化范围,经过与正交表中的响应值进行对比,结果表明所得优化目标的最大值均小于正交试验结果的平均值,满足优化预期。

TC4钛合金材料钻削仿真与参数优化

对TC4钛合金材料钻削参数的多目标优化,能改善其可加工性能。为提高其结果的可信度,以进给量、螺旋角和横刃斜角等钻削参数为优化对象,以钻削轴向力和钻削温度为评价指标,设计了BBD响应面模拟试验。研究了各钻削参数对评价指标的影响规律,并通过多目标遗传算法与熵权-TOPSIS综合评价方法的结合,实现了对钻削参数的优化及其结果的二次筛选,获得了唯一的最优解。结果表明:各钻削参数对轴向力影响的主次顺序为进给量>横刃斜角>螺旋角,对钻削温度影响的主次顺序为进给量>螺旋角>横刃斜角。当进给量为0.10 mm/r、螺旋角为31.43°、横刃斜角为121.68°时为最优参数组合,对应的轴向力为597.54 N、钻削温度为348.53℃,模型预测误差均在7%以内。为生产实际中,TC4钛合金钻削参数多目标优化的实现,提供了一种新的方案。

聚丙烯材料3D打印精度探究及工艺参数优化

聚丙烯(PP)因其较好的成型性在消费包装和汽车零配件行业广泛应用,而螺杆式熔融沉积成型(FDM)技术作为复杂零件成型的主要技术在增材制造生产中广泛使用,但针对螺杆式3D打印PP材料存在工艺参数优化不佳导致打印件尺寸精度低的问题。本文分析研究了PP材料成型的影响因素,并确立以喷头机筒温度、喷头螺杆转速和进给速度为影响因子,结合有限元仿真软件进行数值模拟并以打印件x和y向尺寸作为影响指标开展打印实验分析。结果表明,螺杆的建压能力随机筒温度的上升而下降,随螺杆转速的增加而增加;在机筒温度为210℃,螺杆转速为8 r/min,进给速度为10 mm/s时,打印件的尺寸精度较高。该流体仿真与试验分析结果可为后续成型件精度提升提供参考。

螺杆挤出式3D打印机的设计与剪切性能分析

为了研究螺杆剪切性能对3D打印成型过程中物料熔融效果的影响,设计了一种螺杆挤出式3D打印机及不同的剪切段螺杆结构,分别建立螺杆的模型并对螺杆和流体域进行网格划分。以聚丙烯为打印材料结合流体仿真软件进行了剪切性能的数值模拟实验,对仿真实验结果的压力场和剪切速率场以及螺杆流道内粒子的停留时间进行分析。结果表明,棱柱型螺杆的最大压力与无剪切结构相比提高了0.13%左右,圆环型螺杆所形成的最大剪切速率相较于无剪切结构提升了约22.56%,圆柱型螺杆流道内粒子的停留时间最长。说明该结构可以增强物料的塑化熔融以及混合效果,在一定程度上还可以使材料内部无序的分子链重新分布,增强材料自身的性能。

一种电梯防坠落新方式的设计

这种新型方式的设计,主要是为了解决现如今电梯坠落多发的安全隐患问题,使电梯的安全性能更加优良。同时在电梯装置中添加GSM模块,使其具有消息的实时传递功能。

基于遗传算法的钛合金SLM多目标优化

为了探究TC4钛合金选区激光熔化成形的最优工艺参数,以致密度与显微硬度为评价指标,分析了扫描速度、激光功率与扫描间距等工艺参数对其影响程度和规律。通过正交试验、极差分析和遗传算法对工艺参数进行了优化,结果表明,对致密度和显微硬度的影响,激光功率最大、扫描间距次之、扫描速度最小。当扫描速度处于980~1 024 mm/s,激光功率205 W,扫描间距0.05 mm时,所得TC4钛合金成形件致密度可达约95%,维氏显微硬度可达约420 HV,大于传统锻造件硬度。

镍基高温合金激光熔覆数值模拟及回归正交试验优化

研究了高温镍基合金增材制造过程工艺参数与熔覆形貌、质量之间的关系。首先,利用ANSYS分析软件,采用APDL编程和生死单元技术在45#钢表面建立Inconel718激光熔覆模型,通过比较数值模拟和试验结果得到的熔池尺寸,从而验证模型的准确性,以减少后续的试验成本。然后,以熔覆层质量(成形系数)为指标,利用回归正交试验设计建立一次回归方程,研究工艺参数对熔覆层质量的影响次序,依次为激光功率、送粉速率、扫描速度。由方差分析可知,多因素交互作用对熔覆层质量影响不显著,而激光功率和送粉速率对熔覆质量影响最显著。因此,设计单因素试验分析其对熔覆层硬度、稀释率以及熔覆形貌的影响规律。通过方差分析预测最优方案为激光功率1200 W、扫描速度23 mm/s、送粉速率20 g/min,其与试验得到的结果一致,并对最优参数进行多道搭接试验验证,发现其组织致密细小,熔覆层与基体有良好的冶金结合性,该研究对后续的实践生产工作有一定的指导作用。