机器人电阻点焊电极压力均压平衡控制研究及应用

针对车门翼板高强度双相钢机器人点焊中因为电极压力控制不当而出现的压痕、变形和扭曲等缺陷,分析电极压力对点焊质量的影响。采用ANSYS数值模拟软件比较分析不同电极压力下板材等效压力变化情况,分析结果显示,相较于电极压力为4 000 N,电极压力为3 000 N时,焊点等效压力波动较小,塑性变形也相对较小。针对车门翼板点焊,确定了合理的点焊电极压力为3 300 N,并设计了分阶段控制曲线,通过FANUC点焊控制系统对电极压力进行实时监测和补偿,有效控制了电极压力的波动。此外,利用均压平衡宏程序,可以根据板材形状变化和电极磨损等因素实时调整电极压力。试验结果表明,采用均压平衡控制后,电极压力波动控制在±5%以内,焊点表面压痕深度减少约20%,焊点质量明显提升。

新工科时代智能制造虚拟仿真平台建设探索

根据新工科人才培养目标和产业发展需求,分析智能制造虚拟仿真训练学习对本科生交叉学科能力培养的作用;探索高校工程训练中心如何依托本校优势学科构建材料成型智能制造虚拟仿真实验平台,应用虚拟仿真、人工智能和信息技术等最新技术手段,规划虚实一体化模式的虚拟仿真实训项目和任务导向明确的虚拟仿真训练,提升学生工程能力,创设学科交叉融合的学生虚拟智能控制创新任务,提升学生应用交叉学科运用能力和创新能力;运用云技术构建虚拟仿真平台教学管理体系,提高工程训练中心管理水平和教学效率,满足未来社会对人才需求的变化与挑战。

在DNA网络模板上原位合成金纳米颗粒

报道了一种利用DNA网络为模板原位合成金纳米颗粒的方法。利用AuCl4-阴离子和DNA碱基间的配位作用,使AuCl4-结合到预先制备好的DNA网络模板上,然后还原AuCl4-,在DNA模板上原位合成具有良好分散性的金纳米颗粒。通过在水溶液中以DNA为稳定剂的金纳米颗粒的成功合成,间接证明了DNA网络上合成的颗粒物为金纳米颗粒。原子力显微镜表征说明,DNA网络的疏密程度以及还原时间对金纳米颗粒的尺寸影响甚小,纳米颗粒平均粒径为2～3 nm。报道的表面原位合成金纳米颗粒的方法在纳米电子器件以及电化学催化等领域具有良好的应用前景。

基于正交试验的副车架低压铸造凝固质量提升

针对新能源汽车副车架低压铸造零件结构紧凑、壁厚不均匀、砂芯形状复杂及砂芯体积占比大等原因造成的低压铸造缩松、缩孔和气孔等缺陷问题,运用AnyCasting软件对充型凝固过程的传热、充型速度、凝固顺序和卷气趋势等进行数值模拟,通过组合缺陷和概率缺陷预测功能,研究分析铸件拱桥状重点区域缺陷发生原因。采用正交试验的方法对副车架低压铸造的铝液充型温度、模具预热温度、保压压力和冷却凝固时间进行四因素比较验证分析,在相互交织作用的工艺因素中找出权重影响因子,并运用数字化智能控制设备对权重工艺参数进行精细化控制,提高副车架结晶组织凝固致密度及低压铸造生产质量。

模具制造工技能教学在应用型本科高校中的改革探索

模具制造工技能训练是应我校"大三战略"促进毕业生就业的要求,引入机械专业大三学生学习的一门实践课程,目的在于巩固学生所学知识,提高工程素质和动手能力,并让学生考取模具中级工职业资格证书,以提高毕业时的就业竞争力。自2009年开课以来,我校模具课程团队一直在探索、实践模具制造工的技能教学模式。

偏心轴的一种装配加工方法

通过对加工图的分析,认为偏心轴加工的关键在于加工偏心孔并保证其轴线与主轴保持平行,从保证品质及节省成本的角度出发,根据现有的加工条件和实际加工过程,探索并提出了一个简单可行、高效经济的加工思路。

应用型本科学生开展技能培训的实践

应用型本科高校对学生开展职业技能培训是适应社会发展要求,培养理论与技能全面发展的高素质人才,促进大学生就业的一项重要举措。在机械专业模具方向的学生中开展职业技能培训,提高了学生的动手能力,并增强了其毕业时的就业竞争力。

机器人点焊电极磨损的视觉检测补偿应用研究

针对车门翼板大批量机器人点焊生产过程中,经过多次修磨的电极长度、电极形状和电极杆渐进嵌入,造成的电极与板材工件间的实际接触面积减少、放电距离和密度变化影响焊接质量的问题。分析FANUC机器人点焊电极修磨、更换和补偿工作过程,研究视觉技术检测电极修磨量电极量、电极杆嵌入量及生成电极工作履历数据库的功能。运用FANUC宏程序补偿电极头修磨的损耗和电极杆嵌入量,保证每个焊点电极位置的稳定精确度。通过对电极修磨精度、更换损耗量成本进行管理控制,提高机器人电阻焊质量和精细化管理水平。

新工科背景下高校工程训练中心的建设与管理

该文分析智能制造时代工科知识能力结构模型变化的趋势,探讨高校工程训练中心如何适应形势,转变功能定位,在产业调研基础上研究实训模式、课程体系和设备持续更新论证机制,将传统刚性能力培养目标向"学科交叉融合"的柔性能力培养目标转型,构建产学研项目研究模式。应用人工智能和信息技术等最新教育技术手段,建设与新工科人才培养相适应的交叉学科能力培养课程体系和网络智能化管理体系。

汽车档位杆注塑模具冷却系统设计及优化

由于汽车档位杆属于薄壁中空零件,且采用的是收缩率较大的POM材料进行注塑成型,上、下模具和4个侧面抽芯方向的形状差异较大,因此,各个模具组件之间的温度梯度较大,在注塑成型过程中,经常会发生充填不足和缩水变形等工艺缺陷问题。针对塑件的结构特点设计了多层次的模具冷却系统,使复杂侧抽芯部件得到充分均衡的冷却,在细长抽芯内部设置螺旋隔片使细长抽芯零件也能够得到同步冷却,减少凝固结晶产生的应力,避免零件的翘曲变形和关键部位尺寸精度产生缺陷。应用模流分析技术对注塑过程中各层次的冷却回路工作情况进行数值分析,改进冷却系统结构,提高产品质量并缩短生产周期。

应用型本科省级工程训练示范中心建设探究

为了建设应用型本科高校省级工程训练实验示范中心,构建多方位、多层面工程训练课程体系,将学生培养成为有工程素质和创新意识、强工程能力的应用型人才;根据社会行业对新时代应用型人才实际需求,结合应用型本科院校省级工程训练实验教学示范中心的建设思路,不断对工程训练综合实践课程进行内容改革,更新规划配置实验室资源、建设实验室教师团队、优化实验室师资队伍结构、改革实训课程体系和推进师生产教融合项目开展,最终建设成理念先进,实验设备完善,队伍结构合理,管理一流,特色鲜明的省级工程训练实验教学示范中心。

电动汽车机壳低压铸造机器人下芯设计与编程

针对电动汽车铝合金水冷机壳低压铸造连续生产过程中,需要在高温状态的型腔内手工装入螺旋砂芯的现状,规划使用机器人抓取螺旋砂芯并精确安装至型腔内的技术方案,设计带有视觉检测的锁芯传送带和内置接近觉感应器的夹持组件,实现螺旋砂芯在传送带上的准确定位和柔和抓取;使用激光扫描测距方式保证螺旋砂芯在型腔底座上准确安装定位;并通过示教编程方式编制机器人抓取和放置砂芯的动作程序,减轻高温工作劳动强度,提高低压铸造生产效率和生产质量。

基于在线检测技术的批量装夹加工精度控制

针对结构相同的批量零件采用多工位组合装夹数控加工时,由于刀具磨损造成的误差得不到准确同步检测的问题,探索应用UG软件CMM模块,对零件批量组合装夹加工过程进行线上检测。规划测头检测动作路径,对加工工件的多个几何要素进行检测,编制调用系统检测宏程序,运用宏程序条件转移功能快速侦测刀具磨损造成的误差,对装夹在数控机床G54~G59不同工件坐标系的零件进行及时调整刀具补偿参数、修正误差。结果表明,在线检测技术的应用可以有效拓展数控机床的功能,显著提高批量生产零件的加工质量和效率。

基于学习软件的工程训练线上教学模式探索

随着“互联网+”理念的不断推进,培养人才的定位随着智能制造时代升级在转变,转向培养具有综合实践能力的高素质技能型人才。工程训练作为传统实训课程,以实践为基础,肩负着培养综合操作能力的重任。在新冠肺炎疫情防控常态化的背景下,各行业线上教育体系发展迅速。工程训练也应与时俱进,探索新的教学模式,以应对不断变化的外部环境,从而保证教学效果。利用互联网大数据,建立以实践为基础的线上虚拟体验教学,为实习者带来沉浸感、交互性和更广阔的想象空间,能够模拟真实的情景,获得真实的体验,替代真实的实训场景。探索以“学习通”为平台的工程训练网上教学模式,形成独特的线上教学模式和考核模式,减少疫情对线下教学过程的影响。实践表明,这种教学模式可以有效代替线下集中的理论学习,突破实际空间场景,有效地提升教学效率。即使因为疫情的影响,对于实践类教学有所减少,灵活应用虚拟教学平台,通过融合创新,设计合适的教学任务,同样保证了学生动手能力的培养,提升教学效果。

基于正交试验和灰色关联的模块锻件热处理工艺优化

针对大型模块锻件锻造缺陷以及材料加工性能的要求,以汽车发动机曲轴锻模为例,制定锻后热处理工艺,并在Deform-3D数值模拟软件中进行有限元分析,确定了以待料时间、预热温度、预热时间、正火温度、正火时间这5个因素为设计变量,以总加热时间和最大残余应力为目标函数,对锻后热处理的前半段工艺进行多目标正交优化设计。利用灰色关联分析法对试验结果进行处理,获得了优化设计的最佳方案和工艺参数。结果表明,优化后的热处理工艺使得加热总时间大幅缩短26%,残余应力也有所降低,在保证模块锻件加工性能的同时,提高了生产效率。

基于逆向工程和3D打印的鞋子个性化设计制作

针对传统加工方法无法满足鞋子个性化设计和制作的现状,应用逆向工程和3D打印对鞋子的个性化设计制作方法进行实践探索,使用三维扫描仪采集人体脚部数据,在Geomagic Studio软件中进行数据处理和模型重建,再将脚部三维模型导入SolidWorks中提取部分曲线进行鞋底和鞋帮的设计,通过FDM成型方法打印出鞋子,并分析实践中产生误差的原因和修正方法;为鞋子个性化设计制作提供新颖的方法和更多的可能性。

电动客车水冷机壳低压铸造工艺设计与优化

针对电动客车电动机壳体直径较大、内壁筒状水套范围广和壁厚不均匀等特点,分析了水冷机壳的复杂结构及筒状砂芯对铝合金低压铸造顺序凝固的影响。设计了低压铸造浇注系统、模具结构和工艺参数。通过AnyCasting软件模拟铸件凝固过程,预测壁厚不均匀产生的热节和砂芯分隔作用形成的孤立液相情况,以及由此引发部分位置容易出现的缩松、缩孔等缺陷。探究如何采用铍铜镶件、水冷镶件和气冷管等优化措施调整凝固速度,提高铸件内部组织成形致密度及生产质量。

基于机器人的水冷机壳低压铸造控制系统设计

为解决水冷机壳低压铸造过程中,工人劳动强度大、生产效率低以及高温作业存在安全隐患等问题,拟采用机器人完成下芯及后续的取件工作,因此需重新设计水冷机壳低压铸造生产工艺并进行时序优化。根据新的生产工艺,设计工具快换台及其他辅助装置,并对系统各组成设备进行重新布局;采用PLC作为控制核心,对系统各组成部分实现精准联动控制,实现下芯动作与取件动作之间快速、准确的切换,提高水冷机壳低压铸造的自动化水平。