摘要：超声点焊(ultrasonic spot welding,USW)作为一种低温、低能耗和高效率的固相连接技术,能够实现传统焊接方法难以完成的Al、Cu、Ti等同种及异种金属的连接,具有广阔的应用前景。接头强度是评估USW焊接质量的重要指标之一,其影响因素众多且相互之间的作用较为复杂。本文围绕USW工艺设计和接头强度的内在联系,从声级尖端设计、材料预处理、焊接参数、中间层金属添加和复合焊接等五方面介绍了优化接头强度的研究进展,并展望了研究方向,以期为进一步提高接头强度提供可行思路。

摘要：以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、铝合金Al5052为研究对象,采用黏结剂与热压键合相结合的方法,分别进行了PMMA-PS、PMMA-Al5052异种键合正交实验。旨在探讨键合层厚度及表观形貌的变化规律,研究键合温度、压力和时间对异种键合强度的影响。结果表明:键合层厚度随温度和压力的增大而减小,而时间对键合层厚度无明显影响;聚酰亚胺(PI)辅助PMMA-PS和PMMA-Al5052的键合强度受时间影响最大,温度次之,压力最小;而溶解PMMA粉末的丙酮溶液[丙酮溶液(PMMA)]辅助PMMA-Al5052的键合强度受压力影响最大,温度次之,时间最小;同参数下PMMA-PS的键合强度远高于PMMA-Al5052。分别确立了异种键合的最优参数并得到了对应的键合强度:PI辅助PMMA-PS键合的最优参数为105℃,50 min,2.5 MPa,对应键合强度0.87 MPa;PI辅助PMMA-Al5052键合的最优参数为110℃,50 min,1.25 MPa,对应键合强度0.21 MPa;丙酮溶液(PMMA)辅助PMMA-Al5052键合的最优参数为110℃,2.5 MPa,20 min,对应键合强度0.41 MPa,均高于正交实验设计方案中的所有结果。参数一定时,PMMA-PS的键合强度远高于PMMA-Al5052的键合强度。采用丙酮溶液(PMMA)辅助键合PMMA-Al5052时,键合强度高于PI辅助的键合强度。

摘要：为了更好地评估旋转法兰在高温、高压下的工作状态,在现有压力级别(300~900磅)旋转法兰的基础上,对1 500磅和2 500磅旋转法兰进行结构设计和建模,并对模型强度和刚度进行校核,同时采用ABAQUS软件进行有限元静态力学分析。结果表明:各公称直径下旋转法兰的计算应力均小于许用应力,刚度满足使用要求;压力等级和法兰尺寸对旋转法兰应力分布存在一定影响,1 500磅旋转法兰存在芯套小端高颈以及垫片与法兰盘相接触2个应力集中区域,2 500磅旋转法兰除上述2个应力集中区域外,其芯套台阶处也会产生应力集中;最大应力均出现在芯套小端高颈处,且最大应力小于材料许用应力,设计的高磅级旋转法兰满足使用要求。研究结果进一步丰富了2 500磅旋转法兰结构设计案例,可为高磅级旋转法兰结构设计提供参考。

摘要：为满足某多孔板的大批量生产需求,通过分析其成形工艺,确定采用多工位级进模的生产方式。根据制件尺寸大、孔型多的特点,设计了间歇冲裁排样和凸、凹模排布顺序。首先,不同位置的冲裁凸、凹模的工作状态不同,经11个工步完成孔冲裁,材料利用率达88.5%。其次,部分孔采用机械式间歇机构进行冲裁,间歇处设置凸轮结构,在模具开合动作下,通过棘爪拉杆和棘轮配合带动凸轮旋转,凸轮偏心运动引起滑板移动,使凸、凹模处于合理状态,实现了部分孔冲裁次数与压力机行程次数不同。最后,模具采用浮动导料销导料和导正销定位,利用滚动式导柱导套导向,使该模具能够冲制出满足工业要求的制件。

摘要：为满足固定支座精度高、批量大的生产需求,对其进行工艺分析后确定采用多工位级进模生产,并选择了53°斜排的排样方案,包括6个冲裁、1个弯曲、1个空工位和1个切断工位。根据排样进行了模具设计:采用向上弯曲,并降低浮料高度;弯曲凸模安装在卸料板上,设计浮料钉保证弯曲的稳定性;对细小凸模设计保护套,提高凸模强度;易磨损凸模采用快换式设计,凹模采用镶块设计,便于加工和更换;采用滚动式导柱导套对正模具间隙,保证运行平稳;采用浮动导料销、小导柱导套、导正销联合精定位,保证送进及成形精度,并设计限位块保护模具。经过试模生产,模具结构设计合理,制件的尺寸和精度均满足要求。

摘要：等离子喷涂电源通常采用可控硅整流电源或逆变电源,存在效率低、输出电流纹波大等问题,难以满足等离子喷涂工艺的特殊要求.文中提出了一种基于八相交错并联Buck变换器的大功率等离子喷涂斩波电源.首先设计了斩波电源的电路拓扑,分析了斩波电源的工作原理和电流纹波产生机理,阐明了并联相数、占空比对电流纹波的影响规律,并进行了仿真验证.然后,基于等离子喷涂工艺对电源特性的要求,设计出功率为40 kW的四相交错并联模块,在CAN总线协同控制下,组成80 kW的八相交错并联斩波式等离子喷涂电源.最后,搭建了等离子喷涂斩波电源样机,进行了喷涂试验,测试了电源的输出纹波和效率.试验结果表明,与传统的可控硅整流电源和逆变电源相比,斩波电源的电流纹波率降低50%以上,电源效率最高达到94.5%.

摘要：为了研究球头销微观组织晶粒分布规律以及工艺参数对成形质量的影响,通过DEFORM-3D有限元分析软件建立了楔横轧球头销有限元模型,对球头销成形过程及微观组织变化进行了模拟。结果表明,随着展宽角β的增大,平均晶粒尺寸和最大间隙比先减小后增大,最大间隙比增大到9.25%后逐渐趋于稳定;随着成形角α和楔尖圆角r的增大,平均晶粒尺寸与最大间隙比均先减小后增大;随着轧制温度T的升高,平均晶粒尺寸和最大间隙比逐渐减小,而最大间隙比减小至2.33%后逐渐趋于稳定。通过正交试验设计得到主次影响顺序为:展宽角β、轧制温度T、成形角α和楔尖圆角r;最佳工艺参数组合为:展宽角β=11°、成形角α=29°、轧制温度T=1140℃、楔尖圆角r=9.5°。通过球头销轧制试验得到球头销轧件,测量了其成形尺寸与微观组织晶粒;通过试验与模拟对比,得到外形尺寸误差在5%以内,平均晶粒尺寸最大误差不超过15%,进一步验证了有限元模型的准确性。

摘要：采用低压真空脉冲渗碳设备对机器人用RV减速器摆线轮用国产新材料ZK001进行不同工艺的渗碳处理,随后利用光学显微镜、洛氏硬度计、显微维氏硬度计、激光三坐标仪器及Geomagic Qualify软件等研究了ZK001钢渗碳后的微观组织、力学性能、渗层深度及变形量。结果表明:采用880℃加热、1∶5渗扩比、保压25 s、渗碳55 min、1500 Pa渗碳压力及780℃淬火的真空渗碳热处理后,摆线轮的晶粒度等级为1级,表面洛氏硬度为61.0 HRC,渗层深度为1.1 mm,变形量为0.05 mm,符合高精度摆线轮服役要求。

摘要：为降低检测成本,减少辐射危害,提出了基于超声波断层图像进行典型零件的三维重构方法.设计了相共振结合拉东反变换计算方法的零件断层扫描试验,基于Matlab平台构建了轮廓提取算法、图像堆叠算法以及三维模型重构算法.结合图像处理算法与三维模型重构算法实现了二维超声断层图像的三维重构,重构的零件外形尺寸与内部形位误差约为1 mm.结果表明,本文提出的超声波断层图像三维重构方法可靠、准确,可用于典型金属零件轮廓及内部缺陷的无损检测与三维重构.

摘要：目的与其他修复技术相比,激光修复技术具有较明显的技术优势,现有成套激光修复设备成本较高,多为固定式,难以面向现场修复。为此,面向现场待修复零件构建可移动激光再制造修复平台,以实现典型零件的三维有效修复。方法设计龙门式主体结构的分体式修复工作台,由单模组铝型材结构和滚珠丝杆型直线模组构成运动框架,采取双z固定x轴形式和机械连接式可移动底座。设计三轴并联步进电机驱动及限位控制电路,实现各轴同步控制及运动。建立基于Atmega2560主控板和Ramps1.4扩展板的控制系统,通过Marlin固件配置行程、限位和精度等主要参数,编译对应控制程序。结合正逆向技术和路径规划,实施典型曲面结构涡轮零件和预置坡口缺陷零件的激光修复实验。结果设计的分体式平台工作尺寸为750 mm×1000 mm×550 mm,结构运行平稳,重复定位精度为±0.03 mm。修复的零件表面质量高,组织致密,无内部缺陷。结论所设计的可移动激光再制造修复平台可对曲面薄壁件和较大缺口件等实施有效的现场修复,具备可操作性和实用性。