Theoretical modeling of cutting temperature in high-speed end milling process for die/mold machining

A parametric model of cutting temperature generated in end milling process is developed according to the thermal mechanism of end milling as an intermittent operation, which periodically repeats the cycle of heating under cutting and cooling under non-cutting. It shows that cutting speed and the tool-workpiece engagement condition are determinative for tool temperature in the operation. The suggested model was investigated by tests of AlTiN coated endmill machining hardened die steel JIS SKD61, where cutting temperature on the flank face of tool was measured with an optical fiber type radiation thermometer. Experimental results show that the tendency of cutting temperature to increase with cutting speed and engagement angle is intensified with the progressing tool wear.

基于Moldflow的某气象监测装置端盖注塑分析与优化

以某气象监测装置为例,运用Moldflow软件,在模具设计前对其端盖进行注塑成型的模拟以及结果分析。通过软件的浇口位置分析功能确定了最佳浇口位置,分析初始方案下塑件成型的主要缺陷,并确定塑件成型工艺方案。所涉及的塑件容易产生的主要缺陷是填充不完全及翘曲变形,利用软件对浇注系统和冷却系统工艺参数进行优化,从而减少制品产生的缺陷,同时通过调整保压曲线进一步减少了翘曲变形。确保了该气象装置端盖的浇注精度和浇注质量。

考虑注射成型特性影响的汽车前端模块结构性能仿真

利用Autodesk Helius PFA软件,将注射成型纤维取向张量和残余应力及应变分布等历史映射至前端模块的结构性能评价仿真。结果表明,注射成型纤维取向张量和残余应力及应变分布等成形历史影响前端模块的服役性能评价。与试验测试结果相比,映射和未映射注射成形历史的仿真最大位移均偏小。相比之下,映射注射成型纤维取向张量和残余应力及应变分布等成形历史的最大位移较大,且这种趋势随变形位移的增大而增大。当试验测试位移很小时,两种仿真方法的结果都与试验有较大的误差。当试验测试位移大于0.65 mm时,映射注射成型历史的百分误差Er、极差R和方差s2均较小,有利于指导玻璃纤维增强塑料车身结构的精准设计。

基坑装配式内支撑高脚螺栓-模袋混凝土固支端及其承载性能

基坑工程内支撑体系中,混凝土支撑因其承载能力高、布置不受限制、端部节点现浇、整体性良好等优势得以在基坑工程中广泛使用,但混凝土支撑在设计与施工中的弊病也十分显著,存在设计截面过大、施工周期长、污染性强、成本高、浪费严重等问题。因而,针对混凝土支撑在基坑工程中表现出的优势与劣势,并结合地铁明挖车站深基坑工程的特点,设计一种装配式组合钢管混凝土内支撑,从提高端部节点刚度和强度、实现端部固定连接等角度出发,提出一种适应于地铁基坑装配式组合钢管混凝土内支撑的高脚螺栓-模袋混凝土固支端。通过阐明固支端的设计方案、构造特点和工作原理,并将其与混凝土支撑现浇节点进行对比分析,论证了由预埋钢板、空心法兰盘、模袋混凝土和高脚螺栓等特殊构件组成的固支端,在支撑体系中发挥了固定支座的作用;为建立固支端设计与验算的理论依据,通过分析固支端的力学机理、破坏模式及其演变规律,得到固支端的抗压与抗弯承载力的解析方法;为验证固支端承载性能的理论解析方法的可行性,结合数值模拟验证分析了理论与数值结果,并对影响固支端承载性能的主要因素进行参数化分析。

凸曲面拼接模具球头铣刀的瞬时铣削力预测

在曲面模具拼接区域球头铣刀铣削过程中,刀具载荷变化大,瞬态铣削力有突变现象,影响模具拼接区域的加工精度和表面质量。为了预测拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力,首先,建立考虑冲击振动的球头铣刀三维次摆线轨迹方程,得到瞬时未变形切屑厚度模型;然后,基于铣削微元的思想,建立凸曲面双硬度拼接模具球头铣刀的瞬态铣削力模型,该模型能够综合考虑拼接区冲击振动、硬度变化、刀具工件切触角度变化对瞬态铣削力的影响;最后,进行凸曲面拼接区域球头铣刀铣削加工实验。实验结果表明,预报的瞬态铣削力和实验测量结果在幅值上和变化趋势上具有一致性,在平稳切削时最大铣削力预测误差值基本在15%以内,验证了该模型能有效地预报凸曲面模具拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力。

霉菌毒素的研究进展

霉菌毒素主要包括镰刀菌属代谢产生呕吐毒素(DON)、T-2毒素、烟曲霉毒素(FUM)、玉米赤霉烯酮(ZON)等毒性物质,以及由青霉菌属、曲霉菌属代谢产生的具有剧烈毒性的黄曲霉毒素(AF)、赭曲霉毒素(OTA)等。这些毒素对饲料造成严重污染,威胁人类的食品安全和健康。

空心立铣刀在无模铸造砂型加工中的排砂工艺

为应用新型空心立铣刀解决无模铸造砂型切削加工过程中的排屑问题,实现无模砂型的高效加工,对空心立铣刀的气动排砂工艺进行了研究。基于气力输送原理,得到气动排砂临界风速为3.3 m/s。仿真表明,在空心立铣刀加工砂型时,在型腔内部,气体平均压力从底部到顶部逐渐增大,气体流速逐渐减小;型腔出口平均风速大于排砂临界风速时,就能将砂屑及时排除。仿真、实验和应用表明,可以根据砂型加工深度对空心立铣刀的供给气体压力进行调节,既能保证排砂效果,又能避免气体资源浪费。

汽车覆盖件模具的非球头刀宽行加工方法

汽车覆盖件模具型面一般是由大面积平坦面和一定陡立面结合的构成的自由曲面.针对汽车覆盖件模具粗加工及半精加工中球头刀效率低的问题,将非球头刀的宽行加工应用于汽车覆盖件模具粗加工与半精加工过程,在工艺上使用环形刀加工陡立面,高进给铣刀加工平坦面的组合加工方式来代替普通球头刀加工,论述了高进给铣刀在加工平坦类曲面中的优势,提出了平底类刀具铣削平坦凹曲面的最小曲率半径判定原则,并对环形刀和高进给铣刀铣削区域内的刀路轨迹进行优化.最后,在三轴数控机床上进行了实验验证,实验结果表明:宽行加工工艺与球头刀加工相比可提高加工效率44.75%.

无模砂型高效加工空心立铣刀模块化设计

数字化无模砂型加工技术采用干式切削,导致加工过程中砂屑不易及时排除。为了解决这一问题,并满足无模砂型高效加工对立铣刀的柔性和可靠性需求,提出了一种气动排砂空心立铣刀;然后,对空心立铣刀结构进行了模块化设计,并结合有限元法对关键连接结构进行了模拟分析;最后,对空心立铣刀进行了加工制造验证,并与传统立铣刀进行了无模化砂型加工对比。研究表明:采用模块化方法设计空心立铣刀是可行的,该空心立铣刀能够有效解决砂型干式切削排屑问题,提高无模砂型加工效率。

基于Pro/E的饮水机端盖注塑模设计

介绍了饮水机端盖注塑模设计过程。利用Pro∕E软件对塑料件的体积和质量进行了计算,既保证了模具的精度,又提高了设计效率。对注塑模具结构、典型构件的设计进行了详细介绍,并介绍了试模过程中的注意事项。

基于轻量化的汽车塑料件生产工艺研究

以某一国内汽车品牌前端模块结构为对象,根据注塑成型工艺和材料特性,采用Moldflow软件确定前罩与散热器支撑框架点具备最好的流动匹配性以及最低的流动阻力,为最优浇注接口位置,而发动机仓挡泥板衡量连接杠上流动阻力过大,不易于浇注成型以及散热,因此不建议作为浇注接口。通过对三点三角形浇注、五点星型浇注、四点十字型浇注三种不同浇注系统下的注塑质量进行分析来确定合适的浇注系统,同时选取填充时间、气穴、熔接痕和翘曲变形作为衡量浇注系统优劣的性能指标进行指标权重的影响分析。结果表明,采用四点十字型浇注系统翘曲变形最小,气穴产生部位集中于加强筋末端,熔接线处于加强筋处,对制件的力学性能和外观影响较小,因此该方案较为合理。

高端水龙头曲线设计和制造技术的研究

高端水龙头具有品质优,外形简洁、大气、实用,表面涂层美观持久不变色和功能齐全等诸多特点,深受消费者的欢迎,极大地方便了用户的盥洗取水和用水需求,从而提高了用户和其他消费人群的日常生活品质。采用美学理念科学合理地设计高端水龙头的外形曲线和制造工艺,使高端水龙头外形更美观;并通过高性能铍青铜模具低压铸造成型,采用磁控溅射表面处理工艺,使其制造过程更加环保,其成品更符合大众的审美观点和实用需求。主要研究探讨了一款高端水龙头的曲线设计和工艺制造过程,对同行业同类产品的外形设计和制造具有一定的参考价值。

恒温不可压缩熔体注塑充模取向应力-形态关系模型理论

研究了复杂物理场作用下恒温不可压缩熔体注射充模取向-形态关系模型理论。针对恒温不可压缩熔体缠结大分子链单体在注塑充模过程中的无轨形变特性,建立了以等效末端距矢量(end-to-end vector,ETEV)为核心的聚合物充模流动诱导取向物理模型;基于不可逆热力学与连续介质力学理论,研究得出了与胡克定律具有类似形式的缠结大分子链单体取向形变模型,进而得出了恒温不可压缩聚合物充模取向应力-形态关系线弹性理论模型;研究了聚合物充模取向的高弹形变特性,引入Langevin模型以表征大分子链单体相关参量与微元体积之间的定量关系,得出了理论上等价、适配性更高的聚合物充模取向应力-形态关系高弹性理论模型;研究了相关理论模型的结构特点与物理性态,并与经典KBKZ模型进行了比较,说明了该模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。

基于残留高度设计的模具加工用新型圆角端铣刀

针对工厂实际加工编程时用常规圆角端铣刀进行大切深加工造成的加工后表面残留高度大且不均,在初次荒加工后需要建立残留模型进行二次荒加工的情况,对常规圆角端铣刀的R角刃形进行优化设计,设计出一种有效降低被加工工件表面残留高度的大切深高效铣削刀具。建立该新型圆角端铣刀以及常规圆角端铣刀的水平切削行距与表面残留高度的数学模型。模型参数分析表明,该新型圆角端铣刀具有良好的切削效果。对新型圆角端铣刀及常规圆角端铣刀的切削仿真表明,前者的加工效率最高可提高2.4倍。对设计的刀具进行磨制,实际加工实验表明,相比于常规圆角端铣刀,应用该新型圆角端铣刀可降低表面残留高度1.96倍。

钼端帽用钼粉的制备工艺优化研究

钼粉的形貌及大小对钼端帽的压制成型有着重要的影响。本文采用喷雾造粒工艺对原料钼粉进行造粒,研究喷雾造粒过程中原料钼粉粒度、粘结剂含量和撒料盘转速等参数对造粒钼粉形貌和性能的影响。结果表明,当钼粉原料粒度Fsss3.2~3.4μm,粘结剂含量2.1%、撒料盘转速11500 r/min时制备出的造粒钼粉性能最好,将之模压成型并烧结,制备出合格的钼端帽产品,填补了国内生产空白。

“五对接、四递进、三融合”高端模具人才定制培养推动高水平专业发展

随着粤港澳大湾区产业升级,模具企业专精和复合型高技术技能人才的需求也逐渐扩大。广东机电职业技术学院以知名企业为合作主体,开展创新型工匠人才定制协同培养,形成高端模具订单班:将课程的设置和产业升级的需求进行对接,将课程的内容和职业技能标准进行对接,将教学的过程和企业的生产过程进行对接,将学历证书和技能等级证书进行对接,将职业教育和终身学习进行对接(也就是“五对接”)。同时以基本技术技能、专业技术技能、综合技术技能和创新创业技能(也就是“四递进”)的进阶能力培养作为主线,通过“技术技能+综合素质+企业文化融合训练”(也就是“三融合”)多维育训结合的订单人才培养训练计划,为粤港澳大湾区高端模具人才可持续发展提供支撑,推动了高水平专业模具设计与制造专业的发展。

小直径平底铣刀铣削淬硬钢拐角动力特性研究

小直径铣刀铣削淬硬钢拐角是模具加工的主要难点之一,其困难在于刀具容易损坏。采用直径Φ2mm的TiAlN涂层硬质合金铣刀对HRC53淬硬模具钢拐角(拐角度数分别为60°、90°、120°)进行中速干式铣削实验,分析了小直径涂层铣刀铣削淬硬钢时切削速度、进给速度和径向切削深度对铣削力和振动的影响规律,找出最优参数。

摩托车空气净化器碳罐壳底注塑模的设计

分析摩托车空气净化器碳罐壳底塑料工艺特点,介绍了净化器碳罐壳底注塑成形模结构及模具的工作过程。模具设计的结构特点是多处不同角度抽芯,采用合理结构设计,保证开模顺序,经生产验证,该模具结构设计巧妙,操作方便,模具寿命长,塑件达到技术要求。

我国沿海地区高端模具行业发展研究

我国模具行业竞争日益激烈,一般技术水平的模具生产已趋饱和,而市场对高端模具产品的需求则存在较大的空间。产业结构的优化升级,也为高端模具生产创造了难得的机遇。中国沿海地区的模具行业规模占据了全国的2/3,重要性可见一斑。但国际金融危机以来,我国模具行业遭受严重的打击。以沿海地区有代表性的模具企业为研究对象,通过图表分析其高端模具行业发展存在的问题以及影响其发展的因素,探索发展所具有的优势和劣势、存在的机会和威胁,并试图提出切实可行的发展对策和建议。

注射成型聚合物充模取向应力场模型化理论研究:考虑熔体的可压缩性

研究复杂流场条件下恒温可压缩聚合物熔体注射充模流动取向应力场数学模型理论。针对缠结大分子链单体在成型充模过程中的无规形变特性,基于简化与假设,建立以缠结大分子链单体等效末端距矢量(End-to-end vector,ETEV)为核心的恒温可压缩聚合物充模取向物理模型;基于不可逆热力学与统计力学理论,推导得出大分子链单体流动取向应力形变模型;引入自由体积理论,阐明微元变形前后当量体积比率J与微元Finger应变张量-1C之关联性,进而得出恒温可压缩聚合物充模取向应力-应变'伪高弹'模型;研究聚合物微元的取向拉伸比λ与形变历史的相关性,得出非线性取向应力-形变关系模型,进而得出与经典K-BKZ模型具有一致形式的'伪高弹'积分模型;研究相关模型的物理性态,结果表面相关模型对表征相关聚合物充模取向工程问题具有较好的适配性与科学性。