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增减材复合制造模拟仿真及应力与变形演变规律
1
作者 陈树君 倪庆冕 +3 位作者 刘海滨 陈平平 闫朝阳 谢瑞山 《焊接学报》 北大核心 2025年第5期1-9,共9页
增材制造构件的最终成形精度不仅取决于增材过程中的应力累积及宏观变形,而且和减材过程中的应力释放与再分布有重要的关系.为此,建立了增减材复合制造的联合模拟仿真方法,阐明了增材制造过程中的应力累积行为,及其在后续减材过程应力... 增材制造构件的最终成形精度不仅取决于增材过程中的应力累积及宏观变形,而且和减材过程中的应力释放与再分布有重要的关系.为此,建立了增减材复合制造的联合模拟仿真方法,阐明了增材制造过程中的应力累积行为,及其在后续减材过程应力释放及二次变形规律.结果表明,电弧增材制造过程中在成形的最初几层以及最后的冷却阶段在零件和基板的交界位置处于三向拉应力;在铣削减材过程中,增材制造的残余应力逐渐释放并重新分布,最大残余应力的位置改变并且拉应力减小,同时在铣削过程中零件发生二次变形,零件两端变形量大而中间变形量小.文中提出的增减材联合仿真方法对最终成形零件的变形调控提供理论指导. 展开更多
关键词 增材制造 铣削 增减材复合制造 残余应力 变形
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考虑焊道下塌现象的电弧增减材复合制造工序规划方法
2
作者 郭一鸣 张万元 +3 位作者 宋世达 章晓勇 何非 王克鸿 《兵工学报》 北大核心 2025年第7期268-281,共14页
电弧增减材复合制造过程存在复杂的层积效应和热效应,可制造性受多种因素影响,难以有效评估,导致工序规划难且效率低。为解决上述问题,提出一种考虑焊道下塌现象的电弧增减材复合制造工序规划方法。分析了电弧增材不同区域成形质量与堆... 电弧增减材复合制造过程存在复杂的层积效应和热效应,可制造性受多种因素影响,难以有效评估,导致工序规划难且效率低。为解决上述问题,提出一种考虑焊道下塌现象的电弧增减材复合制造工序规划方法。分析了电弧增材不同区域成形质量与堆积高度间关系规律,构建基于水平集的目标零件和加工工具的隐式模型,提出基于分割面高度矩阵的初步加工序列构建方法,建立刀具干涉碰撞和零件成形效果评估方法,研发了基于粒子群优化算法的加工工序优化模型。通过仿真和实验验证了新方法的性能。研究结果表明,新方法能获得有效的电弧增减材工序交替方案,相比于传统规划方法效率更高,且更适合于电弧增材过程。 展开更多
关键词 电弧增材制造 增减材复合制造 焊道下塌现象 工序规划
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采用增减材复合制造技术的模具修复工艺研究 被引量：1
3
作者 冯安平 林惠娴 +3 位作者 张炜 陈剑明 廖文勇 王晖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第7期1244-1248,共5页
激光金属沉积增减材复合制造技术是实现模具等高附加值部件修复与再制造的理想候选工艺之一。为了提高模具修复的效率和精度,本文将增减材复合制造技术应用于模具修复领域,并且对修复工艺进行研究。首先根据具体使用工况和材料性能要求... 激光金属沉积增减材复合制造技术是实现模具等高附加值部件修复与再制造的理想候选工艺之一。为了提高模具修复的效率和精度,本文将增减材复合制造技术应用于模具修复领域,并且对修复工艺进行研究。首先根据具体使用工况和材料性能要求,确定了最佳模具修复参数,随后讨论了该模具修复工艺的应用条件和应用范围。实验结果表明:利用本文提出工艺方案进行模具修复时可以实现修复区域无拼接痕迹,并且修复区域硬度提升7.4 HRC,能够有效提升模具的使用性能。 展开更多
关键词 激光金属沉积 增减材复合制造 模具修复
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Inconel 718高温合金增减材复合制造各向异性及切削温度影响分析 被引量：3
4
作者 刘欢 刘彬 +2 位作者 李亮亮 刘静 李鹏飞 《工具技术》 北大核心 2023年第1期54-59,共6页
结合定向能量沉积增材制造和铣削加工的增减材复合制造不仅可以实现高效加工,而且能够及时消除缺陷,使加工材料达到较高的加工精度,但是制造过程中铣削温度和增减材切换产生的界面对零件性能影响还不明晰。以Inconel 718高温合金为原料... 结合定向能量沉积增材制造和铣削加工的增减材复合制造不仅可以实现高效加工,而且能够及时消除缺陷,使加工材料达到较高的加工精度,但是制造过程中铣削温度和增减材切换产生的界面对零件性能影响还不明晰。以Inconel 718高温合金为原料制备薄壁结构,对比室温及高温铣削影响,分析其不同朝向的性能。结果表明,竖直方向的综合力学性能低于其他方向,在倾斜45°方向时,高温铣削的性能优于室温铣削,层间增减材复合制造试样获得最大拉伸强度。 展开更多
关键词 增减材复合制造 拉伸强度 Inconel 718 定向能量沉积 高温铣削
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基于增减材复合制造的中空离心叶轮工艺设计 被引量：8
5
作者 高凯 王振忠 +2 位作者 孔刘伟 孔洋波 侯亮 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第12期72-79,84,共9页
小型涡喷发动机主要零部件满足性能要求情况下,实现适量减重对提高发动机推重比有着积极意义。分析小型涡喷发动机空间结构,选择整体式叶轮进行轻量化设计,给出初步的中空结构方案并进行增减材复合工艺探索。以中空离心叶轮为研究对象,... 小型涡喷发动机主要零部件满足性能要求情况下,实现适量减重对提高发动机推重比有着积极意义。分析小型涡喷发动机空间结构,选择整体式叶轮进行轻量化设计,给出初步的中空结构方案并进行增减材复合工艺探索。以中空离心叶轮为研究对象,基于增减材复合制造工艺,设计了中空离心叶轮完整工艺流程及检测方案,使用Powermill软件对工艺流程进行了运动仿真验证并优化了增减材复合制造路径,通过增减材复合加工试验验证了整体工艺的可行性,对完成加工的中空离心叶轮进行在机检测,验证了加工精度。增减材复合制造工艺的应用对复杂结构的工艺设计有积极的意义。 展开更多
关键词 增减材复合制造 叶轮加工 激光近净成形 3D打印 工艺方案
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基于UG软件刀路仿真设计的叶轮增减材制造工艺研究 被引量：1
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作者 周庆松 孙文磊 +3 位作者 黎勇 张团 王德安 王云浩 《热加工工艺》 北大核心 2024年第20期66-72,共7页
为了研究增减材复合制造技术在叶轮等工业零件加工制造中的应用,通过使用UG/NX软件建立模型并定义每个加工特征,同时编制了增材与三种减材的刀轨轨迹路径,并优化了切削参数。采用五轴激光沉积增材/高速减材复合制造设备进行了试验验证... 为了研究增减材复合制造技术在叶轮等工业零件加工制造中的应用,通过使用UG/NX软件建立模型并定义每个加工特征,同时编制了增材与三种减材的刀轨轨迹路径,并优化了切削参数。采用五轴激光沉积增材/高速减材复合制造设备进行了试验验证。结果表明,结合增材制造和减材制造的优势,显著提高了零件的表面质量、加工效率和综合性能。未进行面铣加工的叶片表面粗糙,经过面铣和型腔铣削加工后的叶片表面光洁度显著提高,内部型腔的表面质量亦明显改善。增减材复合加工不仅提高了零件的表面质量,还有效提升了加工效率和材料利用率,降低了生产成本。证明了增减材复合加工技术在复杂零件制造中的巨大潜力,为高质量工业零件的生产提供了可靠的技术途径,为增减材复合制造技术领域提供参考。 展开更多
关键词 增减材复合制造 叶轮制造 刀路轨迹优化 工艺参数优化 表面质量
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复合式增材制造技术研究现状及发展 被引量：8
7
作者 熊晓晨 秦训鹏 +2 位作者 华林 胡泽启 纪飞龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第17期2087-2097,共11页
形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用,复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别;简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况;... 形性问题制约金属增材制造技术的发展与应用,复合式增材制造在解决制件形性问题方面效果显著。高度概括了复合式增材制造技术分类方式与主体类别;简要总结了增减材复合制造在制件成形精度和表面质量控制方面的研究进展和技术发展状况;重点评述了增等材复合制造技术类别、成形原理、制造特征和关键问题,以及在制件显微组织、应力状态、宏观性能调控方面的研究现状和主体结论;系统介绍了超声、电磁、激光三类特种辅助能场对增材熔池流动、结晶、固态相变的作用机制,以及特种能场作用下,增材层显微组织状态、力学性能、成形精度的演化规律;展望了复合式增材制造技术未来的发展趋势。 展开更多
关键词 形性调控 增减材复合制造 增等材复合制造 特种能场辅助增材制造
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基于增材制造技术快速模具制造研究进展 被引量：10
8
作者 邹伟 黄锦涛 +5 位作者 程春 王光宏 王伟平 刘屹东 闵永刚 吕建忠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第19期171-179,共9页
增材制造又称3D打印,是一种基于离散堆积原理的数字化制造技术,具有高度灵活性和快速性等优势,近年来受到广泛关注。采用增材制造技术制造模具,可以降低生产成本、缩短制造周期,并能快速响应客户对模塑制品的个性化需求。基于增材制造... 增材制造又称3D打印,是一种基于离散堆积原理的数字化制造技术,具有高度灵活性和快速性等优势,近年来受到广泛关注。采用增材制造技术制造模具,可以降低生产成本、缩短制造周期,并能快速响应客户对模塑制品的个性化需求。基于增材制造的快速模具制造又称快速模具技术(Rapid tooling),根据增材制造件是否直接作为模具使用,快速模具分为间接快速模具和直接快速模具。根据模具材料的硬度,快速模具分为硬模和软模。间接快速模具由增材制造件间接制造软模(比如硅胶模具)发展成为间接制造硬模。由于间接制模存在工艺复杂、精度不高且软模存在寿命短等缺点,随着增材制造和材料技术的发展,直接快速硬模越来越受到重视。本文主要综述了基于增材制造快速模具技术的发展历程、工艺原理、典型速模具工艺,并对这些快速模具制造工艺进行对比分析。同时综述了基于增减材复合制造的快速模具制造的基本原理、典型工艺及其特点和快速模具所使用的新型材料。由于快速模具制造存在精度低、表面质量差、模具内部有缺陷且力学性能存在各向异性、模具尺寸受限和成本高等缺陷,未来快速模具制造技术将向高精度、高表面质量、高力学性能及低成本方向发展,并向基于增减材复合制造的快速模具制造发展,同时模具制造过程中的缺陷检测与控制将成为研究热点。 展开更多
关键词 增材制造 快速模具 增减材复合制造 模具
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