基于模糊技术的无模铸型制造工艺参数的研究

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210978964_一种基于模糊自适应PID的圆盘定量浇铸控制方式

210978964_一种基于模糊自适应PID的圆盘定量浇铸控制方式
Abstract: Disc casting machine widely used in ISA copper electrolysis process is one of the key process equipment from fire refining to electrolysis workshop ,Our country through independent research and development and draw lessons from foreign advanced technology,Advanced casting equipment has made great progress,The development of quantitative casting technology is particularly remarkable。This paper introduces the quantitative casting control system of anode plate disk in copper smelting process ,Study the characteristics of the control object through analysis,A quantitative disk casting control based on fuzzy PID algorithm is proposed,And through the experimental data analysis,It is proved that the control effect of this control algorithm is faster and more accurate than the traditional PID control algorithm. Keywords: The disc casting; Quantitative casting; Fuzzy control; Programmable controller; PID control

基于ProCAST的消失模铸造工艺研究_刘军利

基于ProCAST的消失模铸造工艺研究_刘军利

2006年第2期铸造设备研究2006年4月RESEARCH S TUD IES ON FOUNDRY EQU IP M ENTApr .2006 2收稿日期:2006-01-20作者简介:刘军利(1981-),男,硕士。

计算机应用基于ProCAST 的消失模铸造工艺研究刘军利1,李 日1,马永富2,俱英翠1,马军贤1(1.河北工业大学材料学院,天津 3001302.山东冶金建设开发公司,济南 250101)摘 要:运用P roCAST 软件对链轮铸钢件的消失模充型过程进行了数值模拟,分析其缺陷产生原因,优化铸造工艺。

最后基于模拟和生产相结合,总结出影响消失模铸造的六大基本因素。

关键词:P roCA ST;消失模;数值模拟中图分类号: TG 249 文献标识码:A 文章编号:1004-6178(2006)02-0024-03The R esearch on the Technology of EPC Based on ProcastLIU Jun-li 1,LI R i 1,M A Yong-fu 2,JU Yi ng-cu i 1,MA Jun-x i an 1(1.School of M a terials S cience Eng i neering,H ebei Universit y of T echnology,T ianjin Cit y 300130,Chi na ;2 Shandong M et allurgy ConstructD evelopm ent Company,Jnian 250101,China)Abstrac t :Th i s paper uses P roC A ST so ft w are to si m ulate t he filli ng process of EPC ,analyse the reasons of the de f ec ts then opt-i m i ze the techno logy .A t last,s i x i m portant factors w ere su mm ar i zed based on si m u lati on and producti on . K ey word s :P roCA S T,EPC,nu m er ica l si m ulati on干砂消失模铸造工艺由于其诸多优点(如铸件尺寸精度高、表面光洁度好、机械加工余量少、环境污染小等),被认为是一项很有发展前景的近净型加工技术和清洁生产技术,近年来在我国得到了非常迅速的发展,然而,迄今为止,消失模铸造工艺设计的难确定性仍是限制消失模技术发展的重要因素之一。

数字化无模铸造课件

数字化无模铸造课件
1.喷嘴 2.固定装置 3.气管 4.阀门 5.气泵 6.加工主轴 7.刀头
图14 铸造成形机排砂流程图
四喷嘴排砂洗尘系统
通过建立四喷嘴模型,利用Fluent 流体软件对其进行初步的模拟仿真,得 到四喷嘴对吹机构可以产生沿刀具一股 竖直向下的气流,此气流可以有效的排 出正在加工砂型中的深孔或窄槽中的废 砂。通过数值模拟与实验对比研究分析, 喷嘴的偏置距离为刀具的半径时,为喷 嘴最佳的偏置距离、喷嘴的角度为60°、 距离在64mm~80mm 之间时,气流的 能量损失最少、流速最大,对排除深孔、 窄槽中的废砂最为有利,得到最佳的喷 嘴布局设计。
德国AcTech 公司无模铸型制造技术
根据国内外文献资料检索,目前德国 的AcTech 公司研发了该项技术,并且 该公司于1998年申请了关于“直接制 造用于金属铸件的消失模铸型的设备 及方法”的专利,并于1999在整个欧 洲范围内申请了专利。此外,该公司 还在日本、美国和加拿大申请了相关 专利。目前AcTech 公司有2台用于直 接加工铸型的设备,其可加工的最大 外形尺寸达2.4米,该设备可用于加工 大型的车身结构、批量生产的压铸模 等。AcTech公司通常接到客户提供的 三维CAD 数据后,根据铸件尺寸和复 杂程度的不同,在3周时间内即可为顾 客提供1-5个铸件。如图9为该公司的 数控铣床在砂坯上直接加工铸型的过 程,图10为直接加工出的铸型。
研制专门的长寿命刀具 高速旋转的刀具加工砂型易磨损或崩刃
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气动排砂工艺 加工的废砂如何及时清除
空心立铣刀的气动排砂原理
空心立铣刀的气动排砂原理如图11 所示,空气压缩机将高压气体输送到密 封腔内部,高压气体先进入转换刀柄的 十字交叉孔,然后进入转换刀柄与立铣 刀相连的一端通孔,接着进入立铣刀内 部,从立铣刀的切削刃附近的小孔喷出, 喷出的高压气体将刀具周围的废砂吹开 或排出型腔。 在型腔内部,气体压力从底部到顶 部逐渐减小,气体流速从大逐渐减小, 并且型腔出口风速及流场平均风速大于 3.3m/s。在此压力供给调节下,将会浪 费气体资源。当型腔出口平均风速大于 等于3.3m/s时,就能保证型腔内的气体 风速达到气动排砂的要求,而不必供给 过高压力的气体。

消失模铸造工艺技术研究_陈刚

消失模铸造工艺技术研究_陈刚

性,不会开裂或失效。由于固化时间较短,铸件处理后 在室温(25 ℃以上)下放置 24 h。如铸件在 300 ℃以上
可立即试验和装配,适合在大批量生产中应用。
使用,宜先在 80 ℃温度下固化 2 h。接着在 100 ℃温度
3.2 真空加压浸渗工艺
下继续固化 1h 。受压铸件浸渗后需全部进行压力试
在国内外的铸件生产厂中,目前普遍采用真空 验,检查浸渗处理后是否达到要求的气密性。凡在浸
[1] 杨卯生,宝 音,马进元,等. 消失模铸造生产系统的设计极 其应用[J]. 铸造设备研究,2001(4): 1-5.
[2] 腾 讷,曹善堂,等. 铸造车间和工厂设计手册[M]. 北京:机 械工业出版社,2010.
[3] 贺闻豪. 模样原料性能分析及其在球铁消失模铸造中的应 用研究[D]. 武汉:华中科技大学,2010.
(3)尽量采用底注式浇注系统,以利于金属液平 稳充型和热解产物的排除;在保证模组刚度、金属液 充型完整的情况下尽量减少内浇口的数量以减轻金 属液的汇流,避免产生皱皮缺陷;
(4)浇注系统应尽量从壁厚处引入金属液以保 证铸件按顺序凝固方式凝固,提高工艺出品率;
(5)内浇口间浇道的长度应大于模样的长度,保 证浇注系统具有接受模样热解产物的能力,而不是 将浇道的热解产物排除到铸件中,在铸件最后充型 的部位应有收集模样热解产物的集渣装置,以避免 热解产物裹入铸件中。
鉴于铸件各向收缩率并不一致,对于小的或尺 寸精度要求不高的铸件采用一种收缩率制作模具问 题不大,但对于位置精度要求满的簿壁且尺寸较大 的铸件则会超差,因此在正式制作摸具前常常有必 要用手工线切割的方法将铸件拼合成大致的模拟产 品,以测得铸件各向的实际收缩率,确保昂贵的模具 尺寸正确。 2.2 白模分型面的确定原则

闰土外文微细电火花加工数值模拟摘要

闰土外文微细电火花加工数值模拟摘要

微细电火花加工数值模拟学生姓名:孙鹏班级:0781052指导老师:江一摘要:微细电火花加工是一种微细特种加工工艺方法,在微机械以及微细结构加工领域具有举足轻重的地位。

由于RC微能电源简单可靠,在微细电火花加工中得到了大量的应用。

为了深入对微细电火花加工机理的认识,进一步提高微细电火花加工能力和效率,本文进行了相关的数值模拟和试验研究,在理论研究上和工程应用上取得了一些结论。

本文主要研究内容如下:1.针对RC微能电源,建立了极间电场物理模型,采用数值模拟方法,探讨了电极形状、工作极性等对电场分布的影响,掌握了相关的电场分布规律。

2.根据传热学理论,建立了微细电火花加工工件表面的热物理模型,采用数值模拟方法,考虑热物性参数、对流换热、相变潜热等随温度变化的影响因素,掌握了工件表面温度场分布,得出了微细电火花加工极间温度场的分布规律。

3.在上述研究基础上,采用微细电解方法在线制作柱状钨电极,合理选择工艺参数,进行了微细电火花加工试验,并分析了电参数对加工尺度和效率的影响,获得了三组应用于不同加工场合下优化的电参数。

关键词:微细电火花加工,加工能力,效率,数值模拟,电场,温度场,电参数指导老师签名:Numerical simulation of micro EDMStudent name: Sun Peng Class:0781052Supervisor: Jiang YiAbstract:Micro EDM(electric discharge machining) is a kind of special machining technique for micro machining .It has the pivotal status in the domain of micro machine as well as the micro structure processing . Micro-energy RC pulse generator obtains massive applications in micro EDM because of its simplicity and reliability .To raise the processing scale and the efficiency, this article has carried on the related numerical simulation and experimental study, and has made some progress in the fundamental research as well as the engineering application.Main content of this article is as follows:1. In view of micro-energy RC pulse generator, physical model of the electric field in the interelectrode has been established. Using the numerical simulation method, electric field distribution influenced by the electrode geometry and the machining polarly has been discussed. Also, the related electric field distributed rule of the micro EDM has been got.2. According to heat transfer theory, the thermal physical model of work pi ece’s surface in micro EDM has been established, using the numerical simulation method, considering some factors influenced along with the changing of temperature such as the thermal natural parameter, the heat convection, the latent heat and so on, the te mperature field distribution of the work piece’s surface has been grasped, and distributed rule of the interelectrode temperature field in micro EDM has been obtained.3. Basing the research foundation above, using the micro electric chemical machining to manufacture columnar tungsten electrode on-site, choosing the reasonable technological parameter, micro EDM experiments have been carried on.Also, the influence to the working accuracy and the efficiency caused by electrical parameter has been analyzed. W hat’s more, three groups optimized electricalparameter have been obtained to apply in the different manufacturing places.Key words: Micro EDM, Processing capacity, Efficiency, Numerical simulation, Electric field, Temperature field, Electrical parameterSignature of Supervisor:。

数字化无模铸造精密成型技术

数字化无模铸造精密成型技术

四、无模铸造工艺流程
无模铸造工艺是一个包含CAD/CAM、数控、材料、喷射、工艺参数设置及 后处理的集成制造过程,可概括为以下几个过程: (1)前处理过程:首先规划和设计铸型,即确定工艺参数、选取最优加工方向、 设计浇注系统等,将产品/零件的CAD模型转换成铸型的CAD模型。然后由铸 型CAD数据得到分层截面轮廓数据,再以层面信息产生控制信息。 (2)造型过程:原砂存储及铺砂机构将原砂均匀铺撒在砂箱表面并由压滚压实, 喷射装置将树脂和固化剂喷射在每一层铺好压实的型砂上,粘结剂与催化剂 发生胶联反应,粘接剂和催化剂共同作用的地方型砂被固化在一起,其他地 方型砂仍为颗粒态干砂。固化完一层后再粘接下一层,所有层面粘接完之后 就可以得到一个三维实体铸型。 (3)后处理过程:清理出铸型中间未固化的干砂就可以得到一个有一定壁厚的铸 型,在砂型的内表面涂敷或浸渍涂料。

约叁拾万元左右
专业技能要求普通, 专业技能要Fra bibliotek普通,培训一周即可进行操作
专业技能要求高, 专业技能要求高,一般有一定工作经验才能独立工作
工艺 和 制造 特性
1、无需模具,铸型一次成形。 、无需模具,铸型一次成形。 2、可实现一体化造型,减少设计约束和机加工量, 、可实现一体化造型,减少设计约束和机加工量, 铸件尺寸精度易控制。 铸件尺寸精度易控制。 3、型、芯同时成型,提高定位精度。 芯同时成型,提高定位精度。 、 4、无需拔模斜度,减轻铸件重量。 、无需拔模斜度,减轻铸件重量。 5、可以制作任意形状的铸件,尤其是制作复杂以 、可以制作任意形状的铸件, 及含有自由曲面的铸件,而且精度高。 及含有自由曲面的铸件,而且精度高。 6、完美体现设计者意图,提高发动机的效率。 、完美体现设计者意图,提高发动机的效率。 7、设计有问题修改三维图即可重新制作。 、设计有问题修改三维图即可重新制作。

应用数字化无模铸造技术生产艺术铸件的探索与实践

应用数字化无模铸造技术生产艺术铸件的探索与实践
2 0 1 4年第 1 期
2 0 1 4年


造 OUNDRY EO UI P ME NT AND T E CHN0L 0GY
铸 造工 艺 ・
应 用数 字化 无模铸 造技术生产 艺术铸 件 的探 索与实践
向青 春 , 张 伟, 毛 杰, 邱 克强 , 李 荣 德 ( 沈 阳工 业 大学材料 科 学与 工程 学院 , 辽宁 沈阳 1 1 0 8 7 0 )
用传统的铸造方法具有成本高、 效率低、 模型制作 时间长等缺点。 将数 字化无模铸造成形技 术应 用到 艺术铸造行 业 中可以大量地减少艺术铸 件的制造周期和 降低生产成本 , 具有很好 的应 用前景。本文基 于数字化无模铸造精 密成型技术 , 设计 并生产 了一套 艺术字铸件 , 详 细讲解 了其具体生产过 程。
Ab s t r a c t : C o mp a r e d wi t h t h e c o n v e n i t o n a l c a s t i n g p r o c e s s e s , t h e d i g i t a l n o — p a t t e r n c a s t i n g t e c h n o l o g y h a s ma n y a d v a n t a g e s s u c h a s g o o d ma c h i n i n g a c c u r a c y , f a s t p r o c e s s i n g s p e e d, l o w p r o d u c t i o n c o s t , e t c . I t i s a n e w r a p i d ma n u f a c t u in r g t e c h n o l o g y f o r c a s t i n g s , i n t e g r a t e d wi t h C AD/ CAM , c a s t i n g , C NC ma c h i n i n g a n d ma n y o t h e r t e c h n o l o g i e s . Wi t h t h i s d i g i t a l c a s t i n g t e c h n o l o g y , n o p a t t e n r i s n e e d e d or f ma k i n g mo l d s , S O t h e t e c h n o l o g y i s d i g i t a l , p r e c i s e , le f x i b l e , a n d g r e e n . Us u a l l y, a r t c a s t i n g s h a v e c o mp l e x s t r u c t u r e s a n d

江南大学科技成果——未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术

江南大学科技成果——未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术

江南大学科技成果——未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术成果简介针对制约我国机械装备行业发展与提升的复杂关键零部件再设计与快速加工等技术瓶颈,以影响整机性能的机械装备凸轮、汽轮机叶片、螺杆压缩机转子、增压器叶轮等为研究对象,着力构建未知自由曲面复杂零件再设计技术与数据点云直接加工技术的集成创新,使再设计效率和直接加工精度得到极大提高,技术水平和产业化成果达到国内同类研究和应用的领先水平。

技术指标1、未知自由曲面复杂零件的高精高效数字化技术。

研究了基于蚁群算法和遗传算法的多特征测量路径规划技术、曲率连续自适应测量技术、BP人工神经网络重定位技术、Delaunay半径补偿技术等,开发了“复杂未知自由曲面三维智能测量系统”,为高精高效数字化奠定了基础。

2、基于多分辨分析的曲线曲面控制顶点光顺技术。

针对传统光顺算法计算效率极低,细节难于保留等问题,研究了二进小波多分辨快速光顺技术和有理数尺度小波的任意分辨率光顺技术,首创了“曲线曲面多分辨分析光顺系统”,兼顾了光顺的整体性和局部性。

3、复杂零件的三维再设计质量控制技术。

针对多分辨光顺尺度无法确定,光顺效果评判手段有限等难题,研究了基于线性假设和逆问题的多分辨光顺精度控制技术、基于极限反射法的曲面品质分析技术,开发了“极限反射法曲面品质分析系统”,实现了光顺尺度的快速反算,消除了视点和光源对评判结果的影响。

4、双映射法数据点云直接加工技术。

针对CAD建模及传统数控加工所引起的累计误差,研究了双映射散乱点云结构拓扑技术、数据点云全干涉检查技术、无干涉刀具加工路径规划技术,开发了“数据点云直接刀具规划与加工系统”,实现了数据点云的直接加工,填补了国内在该领域的空白。

效益分析项目研究成果使系统的测量精度提高了1个数量级,测量效率提高了3倍以上,再设计周期缩短了30%,在机床允许条件下,未知原型零件的直接加工精度可达μm级。

项目成果在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司和无锡沃凯精密机械制造有限公司等得到成功应用,研究成果获发明专利7项,软件著作权7项,发表论文64篇,SCI收录9篇。

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q lt. ua i y
Ke o d p t rl s at gmauatr g eh i e rcs a i ;mutojc v z cs nmaig y r s a ene sn n fc i cnq ;poes ln n w t sc i unt u p g l-bet eu z d i o・ k ; i i fy e i ・ n
mee ss c sb i ig o e tt n ly rh i h d S n wh c a eg e t r v dt ep o u t n e ce c d tr u h a u l n r n ai , a e eg t d i o n a O o , i hh v r al i o e r d ci f in ya y mp h o i n
YANG e — o g , LI Li n YAN n — in W id n U — g , bi Yo g n a  ̄
( . co l f ca il nier gHee U iesyo T cn lg, ini 0 10 Chn; . e at no Meh i l n ier g 1Sh o o MehnaE gnei , b i nvri f eh oo yTaj 3 0 3, ia2 D pr n t n me tf cnc E gn ei , a n Tig u ie i ,B in 0 0 4 hn ) s h a vr t e ig10 8,C ia n Un s y j
I )确定成型方向;2 )确定分层厚度 ;3 )选择喷头尺寸 ,确定液滴宽度 ;4 )选择填 充方式,确定
填充间距 ;5 )确 定加工参数 :扫描速度.
这些工艺参数可 以分成两类 :一类是基本参数 ,包括 :成型方 向,分层厚度 ,填 充间距 ;另一类为 派生参数 ,这些参 数 由成型设备 ,工
文 章 编 号 :10 .33 (0 7 60 8 .6 072 7 20 )0 .0 00
基于模糊技术 的无模铸型制造工 艺参数 的研 究
杨伟 东 ,刘 丽冰 ,颜永年
(. 1 河北工业大学 机械工程学 院 ,天津 3 0 3 ;2 清 华大学 机械工 程系 ,北京 10 8 0 10 . 0 04)
P M工艺参数决策 系统的功能就 C
是根据用户要求 ,选择适 宜的成型方 向,分层厚度 ,填 充间距 3 基本参 个
数 . C 工艺这 3 PM 个基本参数对用户 需求 的影2 0 .51 0 70 .0
基金项 目:河北省科学技 术研究与发展 指导项 目 (7111 0223)
作者简 介:杨伟东 (92) 1 7. ,男 ( 汉族 ) ,副教授 .
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第 6期
杨伟东 , : 等 基于模糊 技术的无 模铸型制 造工艺 参数的研 究
8 1
为降低决策的难度 ,将这 3 个参数分开考虑 ,独立的进行决策. 分层厚度和填充间距 的可选方案 由成型设备 的能力和工艺决定 ,比较容易确定 . 以现有设备和工艺 为例 ,分层厚度和填充间距 的可选方案分别为:
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第3 6卷 第 6期
V_ _6 N o6 0 3 l .








20 年 1 0 7 2月
De e b r 2 7 c m e 00
J OUR NAL OF HEBE I UNI RS TY E VE I OF T CHNOL OGY
tc i a r m ee e h c lpaa tr n
0 引 言
无模铸型制造工艺 (ae es a i n f t ig P M)将快速成型技术应用于传统 的树脂砂铸 Pt ml sn Maua u n , C t sC t g cr
造工艺,是一种重要 的快速 成型工 艺 ,其工艺规划 的主要包括 以下 内容:
T31 P 9 文 献标 识 码 A
中 图分 类 号
Re e r h o r c s a a tr f CM e h i u s a c f o e sP r me e so P P T c nq e Ba e n F z y T c o o y s do u z e h l g n
Ab t a t I i df c l t c iv aa c o f ci g b t e s r ’ e n sa d p o e sp a n n atml s sr c t s i u t o a h e e ab ln e i c n itn e we n u e s d ma d n r c s ln ig i P t i n l n e es
摘要
无模铸型制造工艺 ( C P M)中成型要求和工艺规 划的矛盾性和不可公度性使得工艺参数选择复杂化 ,应
用多 目标模糊 决策确定无模铸型制造工艺成型方向、层厚 、 填充 间距 等工艺参数的方法 , 在满足用户加工要求的
前提 下提 高了成型的质量和速度.
关 键
词 无模铸 型制造; 工艺规 划; 多 目标模糊决策;工艺参数
C sn n fc r gTc n u (C . Mutojcieu z eio - kn e t z e rcsp r・ at g i Mauati eh i e P M) un q l-bet zydc i mai iu d o pi eh o es a i vf sn g s s t o mi t p a
艺和基本参数来决 定,包括 :喷头尺 Ta . 1 b 寸, 液滴宽度 , 填充方式 , 扫描速度等 .
表1 P CM 基本 工艺参 数对 用户 需求影响
PCM sctc ba i e hnia r c lpa ame e se f c n e s de nd t r fe to us r ’ ma
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