摘要：智能工艺设计是数字孪生环境下工艺设计的核心,零件工艺知识建模是实现基于数字孪生的智能工艺设计的前提。为此,针对航空航天领域复杂薄壁零件机械加工工艺数据结构化程度低、难以重用的问题,提出了典型复杂薄壁零件机械加工工艺知识图谱的构建和质量评估方法。首先,对机械加工工艺知识组成和结构进行分析。其次,通过本体建模、知识抽取、知识储存等相关技术实现了工艺知识的可视化表征,并基于Neo4j图数据库实现机械加工工艺知识检索。最后,利用层次分析法对构建完成的知识图谱进行评估,并以框段类零件的机械加工工艺知识为验证对象,得到子图谱的综合准确度为92.28%。试验结果表明,基于知识图谱的工艺知识建模方法切实可行,有助于实现工艺知识的有效组织和重用,为数字孪生的智能工艺设计奠定基础。

摘要：充液拉深(HDD)技术是薄壁零件成形的一种有效方法。针对难成形、复杂薄壁结构的某型发动机高温合金板材零件,通过分析锥面自由悬空区的起皱失稳现象,设计了多道次充液拉深结合刚模成形的技术方案,并建立了有限元分析模型。基于有限元模拟和工艺验证试验,研究了预成形高度和终成形液室压力等关键工艺参数对零件最终成形质量的影响,探讨了成形过程中起皱、破裂的失效形式,提出了优化的工艺参数。结果表明,提出的工艺方法可实现复杂薄壁、大拉深比的高温合金零件的整体精确成形,采用优化的预成形高度和终成形液室压力可获得壁厚分布均匀、成形质量较好的零件。

摘要：喷丸强化作为一种行之有效的表面强化技术,在航空、航天等领域得到了广泛的应用。超高强度钢复杂薄壁零件在喷丸后会产生明显的宏观变形,导致其无法满足装配和设计要求,因此研究超高强度钢复杂薄壁零件的喷丸变形规律、控制喷丸变形迫在眉睫。在积累大量喷丸变形测量数据的基础上,对超高强度钢复杂薄壁零件变形的原因进行了分析,创新性地提出了交叉学科的变形控制方法,并进行了相应的工艺试验,使零件变形得到有效控制,可满足装配和设计的相关要求,为后续相似材料和结构零件的喷丸变形控制提供了解决方案。

摘要：航空复杂薄壁零件的材料加工性能差、加工过程的强时变性和多态性(工件的几何、动力学特性,刀具磨损状态在加工过程中变化剧烈)导致建模难度较大。为了提高航空复杂薄壁零件的加工精度,首先根据薄壁零件加工工艺,通过对加工时间进行离散,建立了零件加工过程4维多态模型。针对具体工序模型的演化过程,建立了几何演化模型、动力学演化模型以及刀具磨损演化模型,最后通过误差补偿进化模型建立了整个加工过程的闭环控制,通过迭代学习方法实现了非线性误差的建模。

摘要：设计了一种3D打印结合传统熔模铸造的新型铸造工艺,主要探究了3D打印工艺中内模材料的选取、内模打印的底部/顶部厚度与填充密度最优化,以及型壳干燥的最佳温度的选取,且通过实践成功地铸造出复杂薄壁铸件。从宏观、微观观察了铸件缺陷,系统地分析了缺陷产生的原因,并提出了基于浇注系统设计、浇注系统模拟、3D打印模型表面预处理的解决方案。验证了基于3D打印的熔模铸造工艺的可行性。