摘要：对某船用柴油机中高压燃油注油枪组件进行一体化结构设计,并运用选区激光熔融这种增材制造技术实现一体化成形,将化学成分与加工工艺优化后的优质钴铬钼合金粉末作为成形原材料,可解决传统加工方法中模具加工周期长、工序繁琐、组件数量较多导致的装配困难和总精度差的技术瓶颈,在提高组件的生产效率和加工精度的同时,产品力学性能也能达到铸锻件标准。

摘要：针对某船用排气门在工作过程中发生失效的问题,基于有限元法,建立气门的热机耦合模型,结果发现该气门失效位置安全系数低于设计要求。为了提高气门性能,基于气门结构参数,分别考察气门锥面角度α、颈部过渡半径Rn、颈部过渡锥角β与爆压时刻、落座时刻气门失效位置的应力关系,并进行优化计算。结果表明:改变气门锥面角度值能有效降低气门失效位置应力,颈部过渡半径与颈部过渡锥角对气门失效位置应力影响较小。气门锥面角度为45°时,爆压时刻、落座时刻气门失效位置的应力分降低了45.3%、44.7%,安全系数高于设计要求。研究结果可为排气门的设计制造提供参考。

摘要：船用柴油机中喷射系统及增压系统内部具有迷宫式的流道、内凹腔体,以及较多的精密偶部件,传统方式是通过铸造、机加工、焊接等工艺将诸多的零部件加工后装配而成,后期存在较大隐患。利用金属3D打印技术即增材制造技术,可实现复杂零件一体化、轻量化产品直接成形,减少对专业人员的依赖,使产品的设计自由度更高、生产工序更短,更加契合船舶柴油机动力系统降本增效、提升性能的真正需求。文章介绍了几种通过金属3D打印技术实现了船用柴油机关键零部件的制造。

摘要：大规格气阀电镦过程是一个超长程、超长时塑性变形过程,如何通过设计电镦加载路径以实现变形和晶粒尺寸的协调控制是一个困难且重要的问题。针对此问题,基于电-热-力多场耦合分析理论和晶粒尺寸演变模型,建立了大规格气阀电镦成形过程有限元模型;设计了电流和镦粗力的多级加载路径,研究了不同加载模式对电镦成形件的形状、温度和晶粒尺寸的影响规律。结果表明,增大电流可使温度显著升高,进而导致晶粒粗化,而较大的镦粗力可使温度降低,从而起到细化晶粒的作用。通过协调电流和镦粗力的峰值位置和水平可获得形状圆滑、晶粒细小的电镦件。此外,基于BP神经网络模型和案例推理方法,开发了大规格气阀电镦工艺加载模式设计系统,实现了电镦工艺参数加载模式的智能化设计。

摘要：电弧熔丝增材随动锤击精整-消应力过程对增材装置整体结构变形存在一定的影响,为保证增材设备的使用精度,分析了不同锤击气压、锤击位置对设备结构变形的影响。解析计算出锤击气压与锤击速度的关系,建立了大型电弧增材设备框梁结构承载有限元分析模型,分析、确立了锤击过程中横梁受到的锤击反力,并根据工作位置、锤击气压的不同设计了15种工况,对各工况进行了瞬态动力学分析。分析结果显示,在各锤击气压下,锤击对横梁重力方向的变形影响最大,最大变形区域出现在横梁中央部位。该研究为设备后续的优化提供了依据,具有一定的工程应用价值。

摘要：船用喷嘴服役时需要在高温、高压的工况中进行,服役工况及其本身机构设计较为复杂,传统工艺设计很难对内部结构进行设计和优化,从而降低服役过程温度,提高使用寿命。本文通过对船用喷嘴进行一体化设计研究,使用金属3D打印的方式设计独特的内部流道进行降温处理,表面则采用激光熔覆的方式进行耐高温、耐腐蚀材料增材设计,从而达到适应高温、高压工况的使役结构,提升工件使用寿命。

摘要：船用增压器转子具有多叶片结构,结构复杂,通常采用分体制造后焊接成形,传统方式无法设计更优的内部结构,改善增压器转子的使役性能,本文通过对增压器转子结构一体化设计进行研究,设计独特的水滴状镂空自支撑结构,减少工件重量,同时工件残余应力能够得到释放,降低使用中的应力变形,并进一步通过增材制造工艺参数优化,实现船用增压器转子的增材制造。

摘要：本文主要针对大规格电镦过程中形状缺陷和晶粒粗化等问题,提出了大规格电镦侧模辅助成形方法并设计了电镦侧模辅助成形装置,为大规格电镦生产提供新思路和方法。在Marc分析平台建立多尺度电镦工艺有限元分析模型及侧模辅助成型模型,对比两种成型方法模拟结果,发现电镦侧模辅助成形方法既能优化电镦件的形状避免宏观缺陷,又能有效的调控微观组织实现晶粒细化。并针对直径57mm的Nimonic 80A超合金杆坯,进行了侧模温度和侧模下压量等参数的优化。

摘要：本文主要针对电镦过程中温度分布不均对晶粒尺寸造成的影响,设计晶粒匀细化的补热新模式,为实际电镦生产中获得较好的微观组织提供理论依据。在Deform-2D分析平台构建宏介观多尺度电镦工艺有限元分析模型进行电镦模拟,根据有限元模拟结果,针对性采用电磁感应加热对电镦过程特定时刻的坯料进行定时补热,分析电磁感应补热对电镦件的温度分布、内部动态再结晶晶粒尺寸的影响,发现电磁感应加热补热模式能有效的改善电镦件内部的晶粒尺寸分布。

摘要：本文基于ANSYS有限元软件,建立了SLM成形薄壁零件的热—力耦合动态模拟模型,采用高斯面热源作为激光输入,研究了薄壁零件在典型工艺参数下的应力场和形变规律。结果显示:在选定的工艺参数下,零件的总体形变规律为外壁的形变量大于内壁,高度略有缩短,壁厚减小,但整体形状无明显畸变;分析了冷却过程中的变形机理,提出了优化冷却方式、调整零件设计尺寸等方法,以提高尺寸精度。