摘要：结合智能制造相关专业教学及实践要求,综合分析了3C产品的结构及工艺特点,构建了一条智能柔性生产线,适用于PLC应用技术、工业机器人应用技术和智能制造生产线综合实践等课程的教学工作。受限于成本及复杂的流程等因素,对于智能生产线运行、调试及工艺验证等技能、知识领域,难以组织较大规模且高效的实践教学。基于数字化设计、机电一体化、虚拟仿真等多学科交叉技术而开发了生产线数字孪生模型并用于实践教学。实践表明,该生产线运行过程稳定,孪生模型与实物高度对应,在教学过程支撑了生产线建模设计、数字孪生仿真设计、机器人离线编程、运动部件轨迹规划及定义、虚拟PLC编程及通信配置等实践教学项目。数字孪生模型可以代替物理空间的生产线实物用于全流程实践项目教学,开辟了创新性的实践教学模式。

摘要：为一次性成形复杂结构的镍基高温合金涡轮盘零件,采用热等静压近净成形(NNS-HIP)方法,设计了随形和上下对称两种模具方案。基于连续介质塑性理论,用有限元程序***实现了Inconel625粉末盘NNS-HIP过程的数值模拟,选取了较优方案进行试验。模拟结果显示:薄壁软钢包套受压变形大,驱动粉末致密化,内部型芯基本不变形,达到了粉末盘内部复杂流道控形的目的;粉末体先膨胀后分段致密化,呈现非定向复杂流动规律。试验结果表明:数值模拟预测的尺寸误差在3.57%以内,主要由加工和测量误差引起;低密度区的模拟密度值较实际结果低,主要是模拟忽略了粉末颗粒的移动和重排等微观行为所致;Inconel625压坯的拉伸强度高于ASTM同质锻件标准,固溶处理后可以获得良好的塑性。研究结果说明,通过数值模拟可以为NNS-HIP模具的结构设计提供参考。

摘要：优化设计是近年来发展起来的一门新学科,为机械设计提供了一种重要的科学设计方法。优化设计在解决复杂设计问题时,能从众多设计方案中寻到尽可能完美或最适宜的设计方案。对现代优化设计方法进行了概括和总结,展望了现代优化设计的发展方向和发展趋势。

摘要：镍合金和钛合金等金属材料,由于其性能优良,常用于航空航天领域重要零件的制造,但这些材料的机械加工工艺性差,加工困难。所研究的热等静压近净成形技术,建立在粉末冶金技术和现代模具设计与制造技术基础上,可在较低的温度和高的压力下,一次性成形出尺寸精度高、性能优良的复杂零件,可以解决难切削金属材料复杂零件加工困难和加工成本过高等问题,为难切削金属材料复杂零件制造提供了一条新的途径。