众志成城铸神工——中物院机械制造工艺研究所军工文化建设扫描

也许有人要问:当年为什么有那么多科技精英甘愿放弃优越的工作、生活条件奔赴茫茫戈壁,隐姓埋名,义无反顾?为什么在那么艰苦的年代,在条件那么简陋的地方,却创造出"两弹"奇迹?为什么有那么多人"献了青春献终身,献了终身献子孙"却无怨无悔?在多元选择、追求个人价值的今天,为什么那里的人们仍然甘做基石、默默奉献,对国防事业痴心不改?当你从文化、从精神层面去深入探究以后,就会找到令人信服的答案:那就是根植于每一个中国人血脉里的爱国情怀,是几千年来中华民族的强国梦想,更是生生不息的文化渊源。

双曲面四极质量分析器制造工艺研究

作为研究物质基本组成、结构特征、物理和化学性质的最基本的仪器—质谱仪,由于其直接测量的本质和高灵敏、高分辨性,被广泛应用于环境监测、食品安全、生命科学等多个领域。四极质量分析器是四极式质谱仪的核心部件,其零件及部件主要精度误差都要求小于0.005mm,传统制造工艺已经无法满足要求。提出了一种零件组合和部件组合加工方法,利用该方法加工了一套双曲面型四极质量分析器,加工后零件的表面粗糙度为Ra0.2μm、两组对杆140mm范围内平行度4μm。

复杂精密散热器制造技术研究

分析了一种复杂精密散热器的结构特点及制造难点,论述了散热器制造的总体研究思路,提出了散热器总体制造方案,采取了一系列工艺控制措施,有效解决了复杂精密散热器难制造、易变形、难焊接的技术困难。针对散热套精度高、刚性差、易变形等制造难点,提出了弱刚性薄壁散热套多工序统筹精度控制技术,设计了随行内撑胎,有效解决了散热套制造过程的装卡、焊接变形问题,设计了圆弧靠模板,解决了散热套卷板对接处形成直段问题。针对三维空间散热管的成型困难,提出了“由单弯到平面多弯,由平面多弯到三维空间”的两步成型方案,设计了柔性组合弯曲工装,解决了散热管的成型困难。

细长不锈钢筒体焊接工艺研究

针对某大型实验装置细长不锈钢筒体产品结构特点及焊接工艺难点,优选焊接方法及工艺参数,提出了筒体焊接结构优化拆分及加工方案。设计带止口定位的UY形接头。利用车床卡盘、中心架、尾座作为细长不锈钢筒体对接焊的装夹固定方案,有效解决了细长不锈钢筒体焊接难组装、难固定、难变位、易歪斜的难题。建立了细长不锈钢筒体对接焊仿真模型,模拟分析弯曲变形规律及焊接变形收缩量,为焊接变形控制、焊前留量、焊接弯曲矫正提供重要的理论依据。提出了基于远端外圆跳动的随焊实时补偿技术,将焊接、检测、弯曲矫正有机融合,大幅提高了加工效率,实际应用表明,随焊实时补偿技术能较好的控制细长不锈钢筒体焊接轴向弯曲变形。

面向使用性能的金属增材制造点阵夹芯产品检测评价方法研究

限于点阵结构多尺度特征、增材制造特种工艺所带来的缺陷萌生以及产品服役所面临的复杂力—热环境,金属增材制造点阵夹芯结构在产品化,尤其是批生产过程中面临性能一致性检测、性能裕量评价等难题。为此,针对金属增材制造点阵夹芯产品开展面向使用性能的检测评价方法研究,在总结金属增材制造点阵夹芯产品宏观变形特征及微观缺陷特征基础上,分析了变形及缺陷常用检测方法,对比其适用性及优缺点。针对工程实践中不易检和不易判读的指标项目,以及性能评价模型尚未完善导致宏观力学性能预测精度不足的现状,提出成形精度、缺陷无损检测与力学性能定制化测试相结合的面向产品使用性能的检测评价方法,并针对安装板开展实例化应用。创新方法包括缺陷检测中的拉偏试样佐证、内部多余物控制等,力学性能定制化测试中的随炉件与平行件思想、普检与抽检思想,以实现产品性能一致性和性能裕量全面评价。

铝合金杯形件等温挤压成形工艺研究

采用有限元模拟分析技术,验证了理论工艺参数,并对铝合金杯形件等温挤压成形工艺进行了可行性研究,为试验提供了可行性依据。采用近似等温挤压工艺,获得了合格的铝合金杯形件毛坯,提高了生产效率,降低了试验和生产成本。

曲面薄壁异形件旋压成形工艺研究

针对一种复杂曲面薄壁异形件的旋压加工,通过不同方案从强旋、普旋两方面做了工艺研究。从旋压件贴模、壁厚、旋压道次、裂纹等方面做了对比试验,结果表明:异形件旋压加工中普旋、强旋同时存在;未贴模状态下预成形以普旋为主效果良好,同时可减少模具工装,经济性好;本工艺方案综合应用普旋、强旋方式,降低了生产成本,提高了生产效率。

1Cr18Ni9Ti电子束焊接工艺参数与焊缝形状的关系研究

以1Cr18Ni9Ti不锈钢为试验材料,进行了多组参数下的电子束焊接试验,均获得了质量优良的焊缝组织。焊接试验结果分析表明:(1)熔深随束流的增加而近似呈线性增加;在低电压、慢焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而近似呈线性增加,但在高电压、快焊接速度的热传导焊接情况下,熔宽随束流的增加而基本保持不变。随着加速电压的增加,熔深也增加,但熔宽没有明显的变化规律。随着焊接速度的增加,熔深、熔宽都有不同程度的减小,但熔深变化更明显。(2)焊缝形状特征参数与线能量之间的关系按加速电压和束流进行分组研究,线能量对熔深、熔宽及深宽比的影响具有一定的规律性。为获得较大的深宽比的焊缝,宜采用较高电压,并匹配合适的束流。要获得大的熔宽,宜在低加速电压下采用较大的线能量。(3)焊缝的显微硬度都达到了母材显微硬度的85%以上,焊缝的显微硬度与焊接工艺参数没有明显的联系。

LF6铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺研究

试验研究了LF6铝合金薄板搅拌摩擦焊工艺,优化了工艺参数,分析了焊缝表面成形及焊接接头组织、力学性能。结果表明:LF6铝合金具有良好的搅拌摩擦焊性能,焊缝区发生动态再结晶,焊缝晶粒被细化,优化工艺参数可使焊接接头强度达到或高于母材。

W-Mo合金精密镜面加工工艺的实验研究

为了研究W-Mo合金材料精密加工的新途径,采用在线电解修整（ELID）精密磨削和超精密研抛技术,对其进行了精密镜面加工实验,分析了此材料超精密镜面表面的形成机理。通过ELID磨削加工得到了表面粗糙度Ra0.020μm加工表面,再以研抛压力为0.1-0.3 N/cm^2,转速为60-100 r/min等优化研抛参数进行研抛加工,获得了表面粗糙度为Ra0.012μm精密镜面加工表面。实验表明：ELID精密磨削加工是保证工件表面质量的基础,超精密机械研抛时研抛压力及转速等参数对工件表面质量起主要影响作用。

基于语义特征项列表的工艺知识推送技术研究

针对工艺人员在机械产品制造工艺设计过程中通过现有信息检索方式难以准确得到相关知识的问题,分析现有机械产品设计制造相关知识推送研究的优点与不足,将个性化推送技术及基于领域本体的语义检索技术融入知识推送过程中,提出了基于语义特征项列表的工艺知识推送方法,实现了在工艺知识推送过程中对工艺知识的个性化语义检索,提高了工艺人员在工艺设计过程中获取相关知识的效率。首先,提出了主要包含知识需求个性化扩展、知识检索匹配及预推送知识个性化过滤的工艺知识推送模式;其次,构建了满足工艺知识推送需求的工艺知识、工艺人员、工艺设计任务及工艺知识应用案例模型,详细介绍了语义特征项列表的生成过程;然后,设计了以语义特征项列表为核心的工艺知识推送相关算法;最后,通过实例验证了相关算法的有效性,并面向某机械产品制造企业的实际应用需求开发了支持推送的机械产品制造工艺知识管理系统。

面向网络化制造的资源共享服务平台研究

为支持网络化制造环境下联盟企业之间的资源共享和协同工作,提出了构建面向网络化制造的资源共享服务平台的技术方案。给出了该平台的功能体系结构,详细分析了网络化制造模式下的资源获取和集成技术、共享资源的网络化和集成化管理技术、基于资源共享的异地企业协同工作技术、基于应用服务提供商模式的网络化制造服务技术,以及基于Web服务的虚拟企业应用系统集成技术等关键使能技术,并通过原型系统的开发和初步应用验证了该技术方案的可行性和实用性。

纯铁晶粒细化与均匀化的热处理工艺研究

利用纯铁加热和冷却过程的重结晶原理,研究了加热温度、保温时间和循环次数对纯铁晶粒形貌的影响。结果表明,在试验条件下,随着加热温度的升高或者保温时间的延长,晶粒越来越细小;当循环处理次数由1次增加到5次时,随着循环处理次数的增加,晶粒越细小,但3次后变化较小。根据试验结果 ,进行了热处理工艺验证性试验,确定了合理的热处理方法。

电阻点焊机工艺参数标定技术研究

为了实现不同电阻点焊机焊接参数的可重复性和互换性以及焊接质量的一致性,对电阻点焊机进行主要焊接工艺参数(电极压力、焊接电流)进行标定是必不可少的工作之一。本文以自主开发的基于BOSCH Rexroth中频逆变焊接电源的电阻焊机为研究对象,以焊接监测仪和BOS6000软件为工具,对其电极压力和焊接电流进行了标定。标定完成之后,对标定前后参数的设定值与实测值之间的符合程度进行了对比分析,结果表明:标定之前编程值与实测值具有比较大的差异,尤其是电极压力;标定之后,编程值与实测值之间非常接近。这说明对焊接参数的标定是非常必要的,效果也是非常明显的。

面向产品制造全过程的企业信息集成平台研究

为有效整合企业信息资源,实现产品制造过程各环节的协同,通过对多品种小批量企业生产运作方式特点的分析,建立了企业生产流程模型,并设计开发了面向产品制造全过程的信息集成平台。该平台主要包括生产任务、技术信息、制造资源、工作成绩、数据统计与分析等五个子系统。详细介绍了系统的体系结构与功能设计方案。经实际应用表明,该平台实现了生产计划、工艺与工装设计、生产准备与调度、零部件加工与检验等产品制造过程各个环节的信息集成与协同工作,是一个功能较完善的企业级信息资源共享系统。

Ta-W合金的化学机械抛光实验研究

针对Ta-W合金材料圆薄片零件化学机械抛光工艺，设计了Ta-W合金材料化学机械抛光抛光液，并探讨了抛光液各组分的含量及抛光工艺参数对抛光速率和抛光件表面质量的影响。结果表明，当抛光液中磨料SiO2溶胶质量分数为40％-65％时，抛光速率也达到较高值并在一定的硅溶胶含量范围内波动不大；当抛光液中有机碱的质量分数为4％-6％时，抛光速率达到最大值；随着氧化剂含量的增加，去除速率几乎成线性增加，但随氧化剂含量的增大表面状态变差，故应控制氧化剂的含量；随着抛光液流量的增加，抛光速率也增大，但在流量增加到200mL／min后，速率的增加变得缓慢。

铝合金激光-电弧复合焊接工艺研究

对LF6铝合金的激光-电弧复合焊接工艺进行了初步研究。通过工艺试验,分析研究了焊接速度、激光焦点位置、钨极与激光束之间的距离、焊接电流对焊缝质量(熔深、熔宽)的影响规律。

基于双磨头的磁流变抛光机床与工艺研究

针对传统单磨头磁流变抛光技术的不足,提出了一种新的双磨头磁流变抛光方法,并研制了一台八轴数控双磨头磁流变抛光机,具备了大口径平面、非球面及连续位相板的超精密、高效率加工能力。分别研究了大、小磨头材料去除特性及面形修正能力,不仅获得了稳定、有效的大、小抛光斑,而且获得了超精的大、小平面工艺样件。50mm小平面经小磨头一次连续抛光,在45mm内其面形精度PV由0.21λ收敛至0.08λ、RMS由0.053λ收敛至0.015λ;430mm×430mm大平面经大磨头3次迭代抛光,在410mm×410mm内其面形精度PV由0.4λ收敛至0.1λ、RMS由0.068λ收敛至0.013λ。由此表明,所研制的双磨头磁流变抛光机床具有较好的材料去除特性和较强的面形修形能力。

磨削功率监控与功能陶瓷精密磨削工艺优化研究

主要以三重四级杆质谱仪氧化锆陶瓷极座内孔精密磨削为研究对象,建立了磨床主轴在线功率监控系统,对极座磨床HVG-350的主轴功率输出特性进行全周期监控,得到不同工况下的功率特性。同时建立多序氧化铝陶瓷内孔磨削孔径偏差模型,在此基础上设计优化内孔的磨削工艺。经试验表明,工艺优化后,内孔磨削的效率提升了36.72%,孔径偏差波动稳定在1μm以内。