涡轮导向器激光选区熔化成形过程数值模拟分析

通过Simufact Additive软件模拟了涡轮导向器激光选区熔化成形过程,分析了涡轮导向器在成形、热处理、基板分离、支撑去除过程中的应力应变分布和尺寸变化情况。利用LIM-X260激光选区熔化设备开展了涡轮导向器的成形试验,采用三维扫描仪检测了零件最终的尺寸精度。结果表明:成形的涡轮导向器未出现裂纹、未熔合缺陷;零件实测变形量与数值模拟结果趋势一致,最大变形区域位于零件外环中部厚壁和顶部薄壁区域;受到支撑的影响,涡轮导向器叶片实际尺寸与模拟结果偏差较大。最后,基于本研究展望了涡轮导向器类零件提高成形质量的研究方向。

时效热处理对选区激光熔化成形18Ni300摩擦磨损性能的影响

目的通过研究选区激光熔化(SLM)成形18Ni300时效热处理前后摩擦磨损性能及磨损机制,为SLM技术在模具中易磨损部位的应用提供理论支撑。方法采用扫描电镜对热处理前后试样进行微观组织观察,采用X射线衍射仪对原始粉末和试样进行物相分析,并测试试样时效热处理前后的硬度、密度和抗拉强度,采用球盘摩擦磨损试验机测试在不同载荷下时效热处理前后试样的摩擦磨损行为,采用3D轮廓仪和扫描电镜对磨损后试样和磨球表面进行观察,并对磨损区域进行能谱分析。结果时效热处理后试样“鱼鳞状”熔道组织弱化,主要为板条状马氏体组织。原始粉末及成形后试样的物相主要为马氏体,原始粉末和时效热处理后试样中含有少量残余奥氏体。时效热处理后试样硬度由37.6HRC升高到54.4HRC,密度变化不大,抗拉强度由1107 MPa升高到2031 MPa,伸长率由14.4%降低至4.5%。随着摩擦磨损试验载荷的增大,时效热处理后试样摩擦因数降低,体积磨损率增大,但均低于热处理前试样。结论当载荷为10 N时,磨损机制主要为磨粒磨损;当载荷为15 N时,磨损机制过渡到氧化磨损和黏着磨损;当载荷为20 N时,主要为黏着磨损。

2219铝合金高温本构模型及热加工图研究

为研究2219铝合金的高温流变行为及最佳热加工工艺窗口,采用Gleeble-3500热模拟试验机在变形温度为573~773 K和应变速率为0.01~10 s^(-1)条件下对2219铝合金进行了等温压缩实验,得到了不同应变速率和温度下的真实应力-真实应变曲线。根据2219铝合金流变数据的特性,提出了一种新的本构模型,并将其与经典模型的预测精度进行了对比。此外,利用构建的新本构模型推导出了2219铝合金的热加工图解析计算公式,并绘制了其热加工图。结果表明,2219铝合金是一种温度和应变速率高度敏感材料,其高温本构关系必须考虑温度和应变速率的影响。在低温下,Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型的预测精度较低,尤其在573和623 K温度下,其预测结果与实验数据存在较大误差。相比之下,新模型在不同温度和应变速率下的预测精度误差较小,并且明显优于Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型。这是因为新模型在lnσ和lnε·之间采用了3阶精度逼近,而Arrhenius模型和Hensel-Spittle模型只采用了1阶精度逼近。通过采用更高阶的逼近方法,新模型能够更准确地描述2219铝合金的流变行为,从而提高了预测精度。根据研究结果,最佳的热加工温度区间为623~773 K,最佳的热加工应变速率区间为0.1~1 s^(-1)。此外,通过微观组织分析验证了热加工图的有效性。

基于数字孪生技术的制造生态系统教学分析

阐述航空数字孪生制造背景下“数字工匠”人才培养策略,包括优化人才培养方案、提升教师数字化能力、开发优质教学资源、校企共建“数字工匠”人才培养平台,促进数字化转型教学。

“双高计划”背景下智能网联汽车技术专业“1+X”证书制度实施路径研究

随着汽车“新四化”即电动化、智能化、网联化、共享化的蓬勃发展,高职院校的智能网联汽车技术专业越来越受到重视,但是专业建设也普遍存在定位不清晰、师资力量不足、教学资源不够、实训设备缺乏等问题,更别提在此基础上科学、系统地融入“1+X”证书制度。在大力推进“双高计划”建设的背景下,高职院校智能网联汽车技术专业应抓住这个机遇,依托专业发展,借助“双高计划”建设的优质资源,从构建人才培养模式、构建融入“1+X”证书制度的专业课程体系以及融入的具体路径等几个方面进行探索与实践,找到适合自身发展的新路径,提高人才培养质量。

激光选区熔化成形18Ni300工艺参数优化及组织性能分析

目的研究工艺参数对18Ni300马氏体时效钢激光选区熔化成形质量的影响。方法采用正交试验方法研究激光功率和扫描速度对18Ni300相对致密度、硬度的影响,得到铺层层厚0.03 mm、扫描间距0.1 mm时为18Ni300最佳工艺参数,并对最佳工艺参数成形的试样进行组织及力学性能表征。结果激光功率为230 W、扫描速度为1100 mm/s时,试样硬度为44.7HRC,相对致密度为99.98%,相对最优;材料鱼鳞状组织均匀致密,气孔较少,部分柱状晶沿熔池边界呈外延生长,熔池边界细小晶粒取向基本随机,熔池内部分粗大柱状晶有一定的择优性。结论最优参数情况下SLM成形的18Ni300主要由体积分数为99.8%的马氏体和0.2%的残余奥氏体组成;试样的力学性能有明显的各向异性,拉伸断口有明显的颈缩,断裂形式为韧性断裂,纤维区可以看到明显的等轴大韧窝、孔洞,并伴有明显的撕裂特征。

基于“学分银行”的高职院校内部学分置换运行机制完善策略——以成都航空职业技术学院为例

高职院校内部学分置换有着多元化生源培养、学生转专业发展、校企深度融合、职业技能竞赛水平提升、“1+X”制度建设、学生综合发展等多重现实诉求。据此需要构建一套适合高职院校的内部学分置换运行机制,制定权威性的置换标准,构建完善的管理体系,建设有公信力的制度体系;以网站为工具,以学生为引导主体,以不断完善的制度为抓手,以衔接不同类型“学分银行”为导向,不断完善置换运行机制。

基于Opti Struct进行连杆结构的拓扑优化设计

连杆是各型发动机的关键传力部件,针对零件结构与力学强度要求影响发动机的工作效率及使用可靠性等问题,在保证现在工作稳定性的前提下,继续优化连杆的结构设计是当下的热点,本文采用拓扑优化的方法,设定以连杆的最小化柔度即最大化刚度为计算目标的优化分析方案,最终确定了该连杆的优化结构方案。

机械设计专业在新形势下的教学改革浅谈

根据机械设计行业人才需求随着经济变革和社会发展发生的巨大变化,现阶段的机械设计专业教学标准、教学目标和教学过程虽然总体上和社会需要保持一致,但迅速发展的社会时刻在改变着行业要求和企业的相关标准,使得传统教育正面临新的挑战。本文就此剖析了传统教学模式在新形式下面临的各种问题,并分析了问题存在的主要原因。根据机械设计行业的需求和教学模式之间存在的差距,提出了几点关于机械设计专业教学改革的意见。

“互联网＋”在职业院校课堂上的应用探究

本文以“机械制图与计算机绘图”课程为例,应用“互联网＋”思想,研究探索基于“互联网＋”视角下职业教育教学新型模式,探讨利用互联网等先进技术手段实施教学的必要性和具体方法.通过分析日常教学中“教与学”存在的问题,提出解决办法,形成新的“线上＋线下”的新型教学模式.

激光功率对SLM成形304L不锈钢组织和力学性能的影响

为了解激光选区熔化成形(SLM)技术不同激光功率对304L不锈钢微观组织及力学性能的影响,从而获得合适的304L不锈钢成形激光功率参数,对激光功率为300~440 W,扫描速度为800 mm/s的SLM成形冲击试样进行表面硬度和冲击吸收能量试验,采用金相显微镜和扫描电镜对试样金相组织和冲击试样断口进行观察。结果显示,经SLM成形304L不锈钢微观组织致密,内部仅有少量20μm以下的孔洞,其侧面和顶面组织差异较大。激光对304L不锈钢表面硬度影响不大,平均硬度为203HBW,当激光功率为360 W时冲击吸收能量最大,为144.9 J。

增材制造技术专业课程思政建设与实践探索——以“逆向工程与检测技术”课程为例

以“逆向工程与检测技术”课程为例,结合学校职技融通办学特色,增材制造技术人才培养要求,探索采取“三师共育、德技并修、多元浸染”的方式实现专业知识与思政的共融,设计以“工匠为基,双线并行,岗证赛结合”的课程思政主线,通过三师共研、共建、共授实现全方位育人,对新兴的增材制造领域课程思政建设有良好的借鉴和指导作用。

铝合金桁架晶格结构的模型建立与激光选区熔化成形可行性分析

桁架晶格作为一种特殊的空间结构,以其轻量化、高强度和设计灵活性等优点在多个领域得到广泛应用。本文利用晶格设计软件创建了多种单晶胞和阵列晶格模型,并通过SLM技术实现了铝合金桁架晶格结构的制造。在相同的SLM成形参数下,应优先选择那些没有或具有较小横向杆结构的阵列晶格。

新能源汽车差速器壳体激光选区熔化成形及优化

2025年我国国内汽车销量预计达到3500万辆,其中新能源汽车销量占汽车总销量比例将达20%,到2030年,全球电动汽车保有量将达到1.25亿辆,巨大的市场导致汽车零部件市场的激烈竞争,而我国汽车零部件与国际知名品牌还有很大差距。

热处理对SLM成形18Ni300马氏体时效钢摩擦磨损性能的影响

采用SLM成形技术制备18Ni300马氏体时效钢,并对其进行时效热处理,采用球-盘摩擦磨损试验模拟局部高应力摩擦磨损工况。研究热处理前后试样微观组织及力学性能变化对摩擦磨损性能的影响。对热处理前后的试样进行微观组织观察,并测量其密度、硬度、抗拉强度和伸长率变化,利用3D轮廓仪和扫描电镜观察磨损区域。热处理后试样的密度变化不大,硬度由37.7 HRC提高至54.5 HRC,抗拉强度由1108 MPa提高至2028 MPa,伸长率由14.5%下降至4.6%。热处理前,试样的摩擦因数为0.40,体积磨损率为1.87×10^(-4)mm^(3)·(N·m)^(-1),热处理后试样的摩擦因数为0.41,体积磨损率为1.41×10^(-4)mm^(3)·(N·m)^(-1)。磨损机制以磨粒磨损和粘着磨损为主,伴有轻微氧化磨损。

一种发动机弯杆锻件工艺优化及模拟分析

国内有很多学者开展了对摇臂类锻件的研究,石文超等通过对摇臂三维几何模型的建立,提出了等温精密成形工艺方案,得出合理的预锻件;李连方对摇臂、杠杆的精密模锻技术进行了探讨;赵龙等研究了可确保排气摇臂成形、品质和合格品率的模锻成形工艺、锻模设计及其热处理工艺;齐敏杰研究了摇臂锻造模拟结果的应力、应变、温度场、行程—载荷曲线;李志广分析了提高模锻件力学性能的方法;金龙对航空发动机摇臂零件的工艺进行了研究。