复合材料板簧0623

508 桥壳总成工艺规程与镗夹具设计

摘要本文主要介绍了桥壳总成的相关知识，根据桥壳总成的结构和特点，在进行专门研究的基础上制订出该部件的加工工艺路线，选择、计算各工序主要参数及选出加工设备，填写加工工艺规程，设计针对该构件的专用夹具。在确定了桥壳总成初步设计方案后，决定采用传统理论方法对桥壳总成的结构进行设计、计算，并采用AutoCAD设计软件对桥壳总成、夹具、进总装图等行了工程绘图。而后又对桥壳总成的工艺规程进行了编排；在查阅了大量关于桥壳总成设计的书籍后，确定桥壳总成的设计方案，绘制了桥壳总成夹具装配图，给出了桥壳总成工艺规程的说明书，并对整个设计进行系统分析，得出整个设计切实可行。

关键词桥壳总成；夹具；工艺规程

Abstract This paper describes the axle housing assembly of the relevant knowledge, according to Shell assembly of the bridge structure and characteristics in the field on the basis of the developed parts of the processing line, choose to calculate the main parameters of the processes and equipment, fill out the processing Of a point of order, designed for the dedicated members of the fixture. In determining the bridge shell assembly preliminary design options, decided to adopt the traditional theory of the bridge shell assembly and structure of the transmission system design, calculation, the intensity of checking and use of AutoCAD design software to bridge shell assembly, fixture, The General Armament Department plans to carry out the engineering drawings. Shell on the bridge and then the assembly of a scheduling order in check a large number of shell assembly on the bridge design books, determine the design of the bridge shell assembly programme, rendering the bridge shell assembly fixture assembly, are given Bridge shell assembly process of order brochures, and the design of systems analysis, that the whole design practical. . Keywords Axle housing assembly Fixture Engineering procedure

基于3D打印的仿生材料

摘要

随着3D打印技术的飞速发展和广泛应用，能够模仿和制造的生物仿生结构越来越多样化．简单介绍了现有的3D打印技术，并从结构、功能、医用和智能材料等方面综述了3D打印技术结合仿生领域的研究成果，如贝壳珍珠层、龙虾螯棒、鲨鱼皮、荷叶、血管网络和义肢等；最后讨论了3D打印技术在仿生领域面临的挑战和发展前景．

仿生材料是指从自然万物中汲取灵感而开发出来的材料，与仿生学密切相关．仿生学是对自然及其模型、系统、过程和元素的研究，从中获取灵感，用以实际工程应用，来解决人类生活中存在的各种问题，一般而言，生物结构都是复杂而精细的，这是多种传统制造技术都无法复刻的，3D打印属于增材制造技术（AM），因其具有区别于传统减材制造的灵活性，使得其无需机械加工或使用模具，仅仅利用图纸即可生成任意形状的零件,现有的3D打印技术包括立体光刻（SLA）、熔融沉积建模(FDM)、直接墨水书写(DIW)、选择性激光烧结(SLS)、多喷射打印(MJP)和选择性激光熔化(SLM)等，这些3D打印技术已经成功地用于部分生物仿生结构的制造，然而其仍存在着一定的局限性,3D打印的分辨率、成本和制造速度之间的平衡问题，以及多尺度结构的制造等是目前研究的难点．

3D打印可以极大程度地实现设计自由，有助于轻松地创建复杂的对象，这是使用传统方法很难做到的，因此人们开始在各个方面使用3D打印，包括仿生学，在自然界中，很多复杂的结构远远超过了传统设计和制造技术的能力水平，限制了仿生学研究的发展及其工程应用，3D打印为自然界本质上的多尺度、多材料和多功能结构的模拟和复制提供了新的可能性。

本文从仿生角度出发，基于3D打印技术，综述了近年来3D印生物仿生结构的发展，并分别从生物结构、生物功能与生物医用方面进行讨论，同时探讨了3D打印技术未来的发展和当前面临的挑战．

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3D打印技术

设计复杂的仿生结构一般采用3D打印技术进行加工，虽然利用传统的加工方法也可能得到相同的结构，但这个过程是繁琐且漫长的，效率低下的同时成本也大大增加．因此，仿生结构的研究越来越依赖于AM，两者得以共同进步和发展。

中国碳纤维行业上下游产业链分析

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杭州先略投资咨询有限公司(企业网址：)

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中国碳纤维行业上下游产业链分析 ................................................................... 2

第一节碳纤维行业上下游产业链概述 ..................................................... 2

第二节碳纤维上游行业发展状况分析 ..................................................... 2

一、上游原材料市场发展现状 ........................................................... 2

二、上游原材料供应情况分析 ........................................................... 3

三、上游原材料价格走势分析 ........................................................... 4

第三节碳纤维下游行业需求市场分析 ..................................................... 5

一、下游行业发展现状分析 ............................................................... 5

二、下游行业需求状况分析 ............................................................... 6

三、下游行业需求前景分析 ............................................................... 6

拉挤成型工艺及应用

54 工程塑料应用 1的7年，第25卷，第3期

展-囝1为现今的拉挤成型工艺流程示意图。拉挤成型工艺及应用

黄克均张建伟

(第五三研究所.济南250031)

内容提要概述拉挤成型工艺及其应用前景，通过对拉挤成«工艺与其它复合材料加工工艺的比较，阐述了拉挤戋型工艺的特点和这种新的复合材料加工工艺在航空、躭天、交通、电气、化工和建筑等领域的发展潜力。

关键词拉挤成5!复合杈枰树脂材料工艺应明

1前言

拉挤成型工艺是复合材料的主要成型工艺方法之一。用拉挤成型工艺可以全自动地生产不变截面的棒、板,如c型槽(板）、丨型梁、圆柱棒、j型棒等。

最初的拉挤制品是钓鱼竿和电机檜楔等。自70年代以来，拉挤成型工艺不断完善,拉挤成型制品应用范围已遍及航天，航空、交通、建筑、化工和电气等各个领域，甚至用来制造桥梁结构架、汽车和轮船传动轴等主承力结构件。90年代初拉挤制品的世界年产量为复合材料总年产量的3%〜5%,达9万〜15万t, 其中美国占一半左右。拉挤制品的年增长率达到 10%〜15%,是复合材料制品中增长最快的- 种[卜

2拉挤工艺过程

2- 1 拉挤工艺

拉挤成型工艺是指将浸溃了树脂的连续纤维粗纱经加热模拉出形成预定截面型材的过程。在拉挤成型工艺的发展中，有三种同时发展起来的工艺：

(1) 隧道炉拉挤工艺该工艺是把玻纤粗纱或类似的增强材料牵引穿过树脂浴后，经过整形套管除去包藏的空气和多余的树脂达到预定的直径，然后牵引穿过隧道炉并悬空连续固化得到最终产品。

(2>间歜成型拉挤工艺该工艺是把增强纤维牵引穿过树脂浸溃槽并进入对分式阴模，在脖止状态下由模外加热固化。通常模具的进入端要冷却以防树脂固化.当一段增强纤维上的浸溃树脂完全固化后,打开模具再把下一段牵引到模中。

新材料上市公司名单

一、特种金属功能材料（77家）

二、高端金属结构材料（37家）

3、先进高分子材料（236家）

4、新型无机非金属材料（65家）

五、高性能纤维及复合材料（38家）

六、前沿新材料（25家）

7、新三板挂牌新材料企业（282家）

说明：那个地址指的是该上市公司涉及相关新材料，仅供参考

一、特种金属功能材料（77家）

稀土功能材料

一、安乐科技（000969）清洁能源用先进材料、特种材料制品及装备、超硬材料等

二、北方稀土（600111）稀土氧化物、稀土金属、稀土盐类产品、磁性材料

3、北矿磁材（600980）烧结铁氧体、粘结铁氧体、粘结磁器件、烧结磁器件

4、鼎泰新材（002352）稀土锌铝合金镀层钢丝、稀土锌铝合金镀层钢绞线等五、广晟有色（600259）钨产品、稀本地货物

六、横店东磁（002056）晶体硅太阳能电池片、永磁铁氧体、软磁铁氧体

7、江粉磁材（002600）铁氧体永磁元件、铁氧体软磁元件

八、金瑞科技（600390）电解锰、四氧化三锰、锂电正极材料、镍氢正极材料

九、宁波韵升（600366）钕铁硼、电机

10、盛和资源（600392）稀土氧化物、稀土盐类、稀土稀有金属

1一、太原刚玉（000795）钕铁硼、立体库、棕刚玉、金刚石制品

1二、天通股分（600330）磁性材料、太阳能光伏及LED产品

13、五矿稀土（000831）稀土氧化物、稀土技术研发及咨询效劳

14、厦门钨业（600549）氧化钨、钨粉、碳化钨粉、硬质合金等

1五、银河磁体（300127）粘结钕铁硼磁体

1六、正海磁材（300224）钕铁硼磁性材料

17、中钢天源（002057）永磁铁氧体、稀土钕铁硼

1八、中科三环（000970）磁材产品、电动自行车

铜及铜合金

1九、博威合金（601137）铜合金棒材、铜合金线材和铜合金板带

20、刚泰控股（600687）电解铜、黄金及黄金饰品

2一、海亮股分（002203）铜管、铜板带、铜箔及其他铜制品 2二、江西铜业（600362）阴极铜、铜杆线、铜加工产品、黄金、白银

碳纤维材料介绍

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碳纤维材料介绍

碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成，经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。碳纤维是一种力学性能优异的新材料，它的比重不到钢的1/4，碳纤维复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上，是钢的7-9倍，抗拉弹性模量为 23000-43000Mpa，也高于钢。

碳纤维复合材料可用作汽车车身、底盘、传动轴、轮毂、板簧、构架和刹车片等制件。目前钢铁材料约占车体重量的3/4，如果汽车的钢材部件全部由碳纤维复合材料置换，车体重量可减轻300kg，燃油效率提高36%，二氧化碳排放量可削减17%。

一、碳纤维的优点

1、比强度高，是最佳的轻质高强车体材料。

2、轴向强度、模量高，无蠕变，制作传动轴。

3、正面碰撞时成无数细小碎片，吸收大量的撞击能（是钢结构4倍）安全性高。

4、兼备纺织纤维的柔软，可加工性强。

5、有机溶剂、酸、碱中不溶不胀，耐蚀性好，寿命长，维修费用低。

6、冷热膨胀系数小，极端气候条件下尺寸稳定性高。 2

7、活性碳纤维超级电容器可提高能量密度，又可降低成本适用于电动车制动。

8、复合材料容易成型，制得满足空气动力学原理及美观需求的外形曲面。

9、表皮光滑美观，制造车身，可以省去高成本、繁琐的涂装工艺。

10、将不同零件一体成型，便于汽车结构的模块化、整体化制造。

碳纤维在汽车的应用实现了轻量化和刚性需求，达到节能减排、降低油耗的目的，碳纤维材料可以作为未来汽车的主流材料。

二、碳纤维的弊端

1、工艺复杂，主要采用热压罐,真空导入等传统工艺，这种工艺生产效率低、生产周期长、产品造价高，无法满足汽车大批量规模化生产要求。

2、成本相对高昂，碳纤维材料的价格是金属材料的数倍，制约了其在汽车领域的应用与发展。

3、设计人才缺乏，且由于该技术之前较少在国内应用，所以从事过碳纤维量产部件设计的人才非常稀缺。

碳纤维简介及其应用

碳纤维材料对生活的影响

碳纤维简介

碳纤维（carbon fiber，简称CF），是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构，在沿纤维轴方向表现出很高的强度。碳纤维具有强度高、重量轻等特点，是一种力学性能优异且具有诸多特殊功能的新材料。由于碳纤维及其复合材料优异的综合性能及高附加值，被人们称作是二十一世纪的“黑色黄金”，被列入国家“十三五”规划，作为国家重点发展的战略新兴产业。

二十世纪四、五十年代，美国人首次通过牵引人造丝的方法，制备得到了碳纤维符合材料(CFRP)。此后美国人在该技术方面领跑世界近20年。1969年，日本东丽公司研制成功高比强度和高比模量的碳纤维。目前，以日本东丽、东邦和三菱人造丝三家日本公司的碳纤维材料产量占据世界70%以上的高性能碳纤维生产份额。

我国的碳纤维产业发展和国外存在着较大差距，无论是碳纤维的生产和下游的应用。以碳纤维为例，2017年，全球碳纤维理论产能为147,100吨，而中国为2,6000吨。差距已经较大，但在实际产量上，差距就更明显。2016年全球碳纤维产量在84000吨左右，约为产能的60%，但中国的实际产量7400吨（有说5400），不到产能的30%（中国碳纤维2017年需求约24800吨，自给率30%）。同时国外如东丽可以批量生产T300、T700、T800、T1000、M40、M55、M60等级别的碳纤维，而国内T300、T700可以满足一定的需求，其他级别产品在市场上还没形成规模化供应。

碳纤维的发展

目前的碳纤维制备技术已经能制备出比强度比钢高十几倍，密度是一般金属的0.5 倍左右，疲劳极限是拉伸强度的70%~80%，在400摄氏度的高温下强度和弹性模量无变化，易于大面积整体成型。

由于国外碳纤维材料发展较早，除了应用于宇航、航空之外，在汽车、船舶、建筑、车辆、化工设备乃至文娱体育用品都得到了充分的应用。我国的碳纤维材料在20世纪90年代开始发展，起步虽然较晚，但到目前中国已在碳纤维行业取得了不小的进展，碳纤维材料广泛应用于航天航空，军事工业及民用产品等。

机械工程材料的定义和分类

1 / 81 绪论

一、机械工程材料的定义和分类

1 定义：机械工程材料主要指用于机械工程、电器工程、建筑工程、化工工程、航空航天工程等领域的材料。

2、分类

按化学成分分为: 金属材料(用量最大、应用范围最广)

高分子材料(质轻、耐腐蚀、化工、机械、航空航天等)

陶瓷材料（高电强、高硬度、耐腐蚀、绝缘、勇于电器化工等）

复合材料（轻、高强度、结合两种材料的性能优点，用于航空航天等领域）

二（机械）工程材料的性能

力学性能（）保证构件安全可靠

（1）材料的使用性能物理性能

包括两方面化学性能

切削加工性能保证构件容易制备

铸造性能

材料的工艺性能

焊接性能

热处理性能

：

实际进行机械设计时：主要考虑的是材料的使用性能，其中有以力学性能最为重要。

原因：如果力学性能不能瞒住工作的要求时，将引起重大事故，带来灾难。（如泰坦尼克巨轮的沉没，哥伦比亚号航天分级的解体和坠毁等）这些都是由于零件（部件）的失效引起的。

第一章机械零件的失效分析

简介：一失效的定义

1 任何一个机械零件或部件都要具有一定的功能：（零件设计功能）

金属材料选材

选用材料应考虑的一般原则是：

• 1•使用性原则是保证零件完成规定功能的必要条件。

• 1）分析零件的工作条件，确定使用性能。

• 零件受力情况：拉、压、弯、扭环境状况：工作温度，介质特殊要求：热、电、磁

2）进行失效分析，确定使用性能

磨损、断裂、变形

3）从零件的使用性能要求，提出对零件的性能要求。

选材的一般步骤和应注意的问题

（一）选材的一般步骤

1、分析零件的工作条件及失效形式，提出关键的性能要求同时兼顾其他性能。

2、与成熟产品相同类型的零件，采用经验类比法。

3、确定零件应具有的主要性能指标值

4、初步选定材料牌号，并决定热处理和其它强化方法。

5、关键部件批量生产要通过实验验证。

（二）选材应注意的问题

1、实际性能和实验数据，考虑尺寸效应

2、加工工艺和热处理工艺，最大限度的发挥材料潜能。

3、注意材料成分偏差引起相变点变化

一、齿轮类零件的选材

• 1.齿轮的工作条件、失效形式及性能要求齿轮是机械工业中应用最广的零件之一，主要用于传递扭矩和调节速度。

（1）工作时的受力情况

1）由于传递扭矩，齿根承受较大的交变弯曲应力。

2）齿面相互滑动和滚动，承受较大的接触力，并发生强烈的摩擦。

3）由于换档、启动或啮合不良，齿部承受一定的冲击。

（2）主要失效形式

1）疲劳断裂。主要发生在齿根。它是齿轮最严重的失效形式。

2）齿面磨损。3）齿面接触疲劳破坏。4）过载断裂。

（3）齿轮用材性能要求

1）高的弯曲疲劳强度

2）高的接触疲劳强度、硬度和耐磨性

3）齿轮心部要有足够的强度和韧性

4）较好的工艺性能

• 2.齿轮零件的选材

• 3.典型齿轮选材举例

（1）机床齿轮

（2）汽车齿轮齿轮选材及工艺分析

1. 机床齿轮性能要求：机床齿轮转速中等，载荷不大工作平稳，无强烈冲击，对齿轮心部强度和韧性要求不高。

选材：中等碳量的碳素钢或合金钢：45钢、4OCr热处理：正火－调质－高频淬火及回火加工工艺路线：下料－锻造－正火－粗加工－调质－精加工－高频淬火及回火－精磨

工程机械设计中轻量化技术的应用

摘要：轻型工程机械技术是指通过材料、制造工艺和结构参数来优化工程机械设计。轻型工程机械技术可以通过优化材料，改进制造工艺和调整结构参数来减轻工程机械的总重量。可以在制造过程中降低机械设备的成本，提高性能，并有效地节省能源和减少污染。

关键词：机械设计;工程机械;轻量化;设计研究;

目前，工程机械设计过程中使用的安全系数过高，使得工程机械本身体积庞大，运输不便。在超大型、重型工业机械的背景下，工业机械的轻量化设计对工程设计的发展有着积极的影响。轻量化技术是轻量化设计、轻量化材料和轻量化制造技术的综合应用。在产品设计过程中，要注意产品设计的轻量化要求。轻量化技术是一种系统技术。轻量化设计的最终目标是优化产品重量、性能和成本。

1 工程机械轻量化的概念与意义

1.1 工程机械轻量化的基本概念

减轻重量的概念起源于赛车运动，旨在实现减轻重量。可以使操控性更好，发动机输出的动力，使得加速度更高。减轻重量应基于结构优化，材料优化，技术多样化以及跨学科的观点。虽然我国的工程机械产品和技术近年来取得了长足的进步，但是与世界上先进的工程机械企业相比，还存在一定的差距。轻量化设计是一项系统工程，其最终目标是充分优化质量、性能和成本。在确保设备性能的前提下，如何设计轻巧，低功耗的设备。另外，日本工程机械制造技术当前面临的问题是安全性和可靠性。

1.2 我国产品轻量化技术现状

中国的产品是从模仿前苏联的产品开始的。钢结构设计理论保守，过分强调安全系数，导致安全系数高、结构重、构件重、性能差。长期以来，设计周期长。可用的选项很少，没有合理的指标，很难得到一个优化的、有价值的解决方案。企业自主研发创新能力薄弱。工程机械主要以轮廓设计为主，缺乏实验数据支持。

1.3 轻量化的优势

轻型工程机械最明显特征是减少了钢材消耗。同时也减少了这些钢铁产品的二氧化碳排放量，以及钢铁加工、运输、装载、卸载和安装的能源消耗；减少了运行期间的能耗和废气，降低了运行噪音，并提高了整个机器的材料利用率。较轻的工程机械可改善起重机机械的动态性能，减少工作过程中的驱动、接触和摩擦，减少驱动部件所需的能量，并延长机械和支撑架的使用寿命。轻量化技术的应用具有很大的市场价值。工程机械产品的生产厂家可以通过提高产品性能，增加公司利润。以塔式起重机为例，2009年的产量为25,000台，平均每单位钢耗为40吨，比国外产品增长10%。仅使用钢和塔式起重机每年将花费5亿元人民币。增加空间。因此，普通机械零件每减少1%的重量，就可以节省1%的能源和0.4%的排放。每减少1%的运动部件，就可以节省2%的能源和1%的排放。每年，我们实现并节省总运行能量中：能源消耗减少了15%，排放减少了5%。