DOE在改善钕铁硼表面Everlube镀层均匀性的应用

以改善Everlube喷涂镀层的均匀性能为目的,运用试验设计方法(DOE)对Everlube喷涂过程进行分析,通过优化喷涂工艺参数,并借助Minitab分析软件,验证各参数对镀层均匀性的影响,最终寻找到满足客户要求的喷涂工艺。试验验证结果表明,优化后的工艺参数满足了客户对镀层厚度均匀性≤5μm要求,此方法有效解决了实际问题,提高了产品的质量水平。

多弧离子镀在不锈钢板上沉积TiN的均匀性研究

本文对多弧离子镀在不锈钢板上沉积TiN涂层的均匀性进行了研究,分析了影响涂层均匀性的主要因素。结果表明,弧基距、磁场强度、气体压力及基片温度对涂层的均匀性起着决定性的作用。

面向直纹曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

针对复杂曲面中直纹曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化问题,由实验数据得到平面上的喷枪2D模型,推导得出圆弧面上的喷枪3D模型;提出通过最小二乘圆弧逼近直纹曲面的思想,将直纹曲面分成若干圆弧面片的组合,直纹曲面上的喷涂轨迹优化问题可近似看作圆弧面来处理,并在每个圆弧面片上建立喷枪轨迹优化目标函数;讨论了两圆弧面片交界处的涂层厚度计算方法及喷枪轨迹优化问题。仿真实验验证了分片算法及数学模型的有效性,证明该喷枪轨迹优化方法与传统方法相比,可有效地提高曲率较大曲面的涂层均匀性,且在保证喷涂精度的前提下,有效地减少分片数。

圆锥面组合曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

为解决圆锥面组合特征曲面喷枪轨迹优化时涂层均匀性较差的问题,根据圆锥面的几何特点,给出了圆锥面上的喷枪轨迹生成方法.基于喷枪3D模型在圆锥面上的喷枪轨迹优化方法,讨论了圆锥面组合时面片交界处的喷涂轨迹优化方法,建立优化目标函数,并优化了相关的喷枪参数.仿真结果表明:优化后的涂层厚度满足涂层质量要求;与一般方法相比,其涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差分别降低0.4和1.0μm;同向面片组合时的涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差比反向时的误差分别降低0.8和1.4μm.

面向自然二次曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

针对复杂自由曲面中出现的曲率较大的类自然二次曲面喷涂轨迹优化问题,基于推导得出自然二次曲面上的喷枪3D模型,根据喷涂要求,将大曲率类自然二次曲面拟合规划成自然二次曲面的组合,运用变喷涂半径和轨迹分段的方法讨论了自然二次曲面上涂层厚度的计算方法和相关喷枪参数的优化问题,并以某一汽车后保险杠为例,讨论了圆柱面和圆锥面与平面交界处的喷枪轨迹优化。仿真试验表明:喷枪3D模型的运用在一定程度上提高了曲面上的涂层均匀性;通过对曲面上有限点处的喷枪优化参数进行拟合,得出圆锥面和球面上的喷枪速率随轨迹间距呈非线性变化,其余参数呈线性变化;在不同面片交界处的喷枪轨迹优化方案满足喷涂质量要求。

圆锥面圆截线路径的多变量喷涂轨迹优化

针对圆锥面的涂层厚度均匀性优化问题,基于一种抛物线的静态喷涂模型,提出基于圆截线的等间距喷涂路径生成方法,并建立喷枪沿圆弧路径动态喷涂的涂层厚度分布模型,以两相邻喷涂轨迹间涂层厚度方差最小为优化目标函数,对喷涂轨迹上的喷涂速率和喷涂高度进行了优化。最后在Robotstudio软件中对机器人喷涂进行仿真,并对喷涂后的涂层厚度均匀性进行数值模拟,结果表明本文提出方法的有效性和可行性,且同时优化喷涂速率和喷涂高度获得涂层厚度均匀性比单独优化喷涂速率的要好。

面向圆形弯管的喷涂机器人喷枪参数优化

针对喷涂机器人喷涂圆形弯管内壁时的涂层均匀性问题,提出了一种喷枪参数的优化方法。基于椭圆双β分布喷枪数学模型,采用钣金展开原理对圆形弯管处进行面片划分,进而推导得到面片宽度的变化规律,提出机器人喷涂圆形弯管时喷枪移动速度应与面片的宽度保持一定的反比例关系,在此基础上根据涂层厚度叠加原理对相邻喷枪轨迹间的距离进行优化,最后利用流量守恒原理和数值仿真实验验证了分片算法的可行性。数值仿真结果表明,该喷枪参数优化方法能够保证涂层厚度偏差在10%以内,与传统方法相比可以显著提高圆形弯管内壁涂层厚度的均匀性。

防渗涂料对内花键齿轮渗碳隔离工艺的影响

采用显微组织分析、机械加工、硬度测试等试验方法对内花键齿轮的渗碳隔离工艺进行了研究,并分析了涂料的涂刷工艺性能、流平性、涂层厚度均匀性、耐高温性能等指标对渗碳隔离效果的影响,结合内花键齿轮渗碳工艺,对比不同防渗涂料的防渗碳效果,并进行了试验验证。试验结果表明:在930℃×24 h渗碳工艺条件下,1#涂料具有良好的工艺性能和渗碳隔离效果,可以满足内花键齿轮高效率、高稳定性、高防护性能的渗碳隔离技术要求。渗碳隔离工艺的研究,可为后期的推广应用提供技术支撑。

管道喷涂机器人喷枪运动速度优化

为提高机器人喷涂时涂层厚度均匀性,首先根据机器人喷涂时涂层形状呈椭圆形的实际情况,选择双β分布喷枪模型对涂层厚度分布进行描述,在此基础上分析喷枪运动过程中涂层厚度累积机理。通过喷枪匀速运动条件下的圆形管道喷涂实验,研究管道内壁涂层厚度与涂料涂着效率变化规律之间的关系,提出机器人喷涂作业时喷枪运动速度优化方法,即保持喷枪运动速度与涂料涂着效率之间比值恒定。实验结果表明,该速度优化方法可有效提高涂层厚度均匀性。