收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

装备零件激光再制造成形零件几何特征及成形精度控制研究

王志坚  
【摘要】: 再制造技术在资源节约型和环境友好型和谐社会建设中显示出越来越重要的作用,各种再制造成形技术也正得到大力发展。其中,激光再制造成形技术克服了传统修复技术的不足,在机械零部件的再制造中得到日益广泛的应用,对于装备零件的维修保障工程发展具有重要军事意义和应用价值。 本文侧重于激光再制造成形的工艺过程控制原理及应用研究。基于模块化思想,提出装备零件激光再制造成形模块化分类成形修复研究的方法,研究激光再制造成形结构几何特征并控制成形结构的形状,以提高修复结构的几何精度。针对损伤零件几何形状恢复技术进行研究,以实现多种损伤装备零件缺损部位预期形状修复结构的快速、高精度和自动化激光再制造成形为研究目的,构建了装备零件战场快速再制造成形软硬件系统,研究了基于激光再制造成形的结构几何形状的形成和变化机理,解决装备零件的激光再制造成形中修复结构局部几何特征不均匀的问题,建立工艺参数局部调整和成形结构几何特征变化的定量关系,并对表面、薄壁结构和三维立体结构三种类型损伤零件进行了激光再制造成形实际应用。 本文的主要研究结论如下: 以高机动性灵活性、装备现场保障、快速高精度成形修复为特点,构建了激光再制造成形软硬件系统,为激光再制造成形技术应用奠定坚实的硬件基础。系统主要由DLA60100型全固态激光器、AX-V6型机器人和AX-ST离线编程软件组成,该系统解决了复杂曲面上激光表面熔覆的位置精度问题,提高了激光扫描路径的位置精确性和编程灵活性;设计了环形送粉通道与光束同轴和四管环绕光束同轴两套方案的同轴送粉喷嘴,以解决侧向送粉在粉末利用率、成形效率和复杂路径的各向异性方面的不足。 提出对多种损伤装备零件进行激光再制造模块化分类成形修复的研究思路,系统研究了线、表面、薄壁成形结构和三维立体成形结构四种类型的激光再制造成形结构的几何特征,为损伤零件几何形状恢复技术应用建立理论基础。从激光熔池的能量输入、粉末材料输入和熔池基面形状三个方面说明成形结构局部几何特征不均匀现象的形成原因,发现在激光再制造成形中,实际工艺参数和设定参数之间的差异导致熔池的形状变化是成形结构变形的主要原因;提出通过定量改变成形结构局部的工艺参数来改善成形结构的局部几何特征不均匀的控形方法。 系统研究了通过控制结构局部工艺参数的方法来实现预期形状结构的成形和改善成形结构的局部几何特征不均匀的方法,提高了修复结构的形状精度。建立了激光再制造成形主要工艺参数包括激光输出功率、送粉量和激光扫描速度与成形结构几何特征之间的定量关系,建立了激光成形结构形状预测模型;通过与试验结果对比,验证了该模型的预测精度较高,预测误差在5%以内;提出了激光成形结构形状的具体方法和实际应用情况,主要控形方法为控制激光扫描速度、送粉量、熔池基面形状变化。 基于控形方法对复杂表面磨损、薄壁结构局部缺口和局部立体结构缺损三种损伤类型的典型装备零件进行了快速、高精度和自动化激光再制造成形应用研究。复杂表面损伤修复的典型零件为某型坦克发动机凸轮轴,解决了其凸轮桃尖磨损造成升程超差的问题;典型薄壁结构激光再制造成形应用为圆筒缺口修复;而零件立体结构缺损的激光再制造成形典型零件为齿牙断裂的低载直齿轮,肋板有深裂纹的结构支撑件;上述应用实践中均实现了预期形状尺寸的结构激光高精度成形,且提出了实现高形状精度成形的关键工艺措施,对类似结构和损伤零件的激光再制造成形修复具有重要参考意义。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陈仁芝;;管形件的成形工艺[J];锻压技术;1987年02期
2 李季云;曾宪文;吴淑波;;模锻链外链片成形工艺及其模具设计[J];机械工程师;1990年01期
3 张清辉;螺旋片成形工艺及模具设计[J];模具工业;1993年10期
4 桂庚;花键孔零件的冷拉成形工艺[J];世界制造技术与装备市场;1995年02期
5 陈小斌;齿轮模锻成形工艺研究[J];锻压机械;1999年02期
6 阴子健;;“凸背T铁”成形工艺的改进[J];金属成形工艺;2003年01期
7 刘申全;深圆锥形管件冷挤压成形工艺[J];机械工程与自动化;2004年05期
8 王广春,赵国群,夏世升;直齿轮精锻成形新工艺及试验研究[J];机械工程学报;2005年02期
9 张正修,张镇,赵向珍;簧片高精度复合模设计[J];模具制造;2005年08期
10 张明扬;;车身纵梁成形工艺与模具设计[J];模具技术;2006年05期
11 周林;李萍;薛克敏;林嗣杰;崔礼春;;瑞风商务车托架零件冲压成形过程的数值模拟[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2007年02期
12 曹勇;;基于Dynaform的气膜片成形工艺和坯料最优尺寸估算[J];模具制造;2008年08期
13 张可强;;不锈钢螺旋板的成形工艺及模具设计[J];模具技术;2008年05期
14 陶勇;陈为;;从成型工艺谈提高塑件的结构工艺性[J];模具制造;2008年11期
15 苑克兴;黄岷;阎蛇民;;陶瓷板素坯干燥方案的探讨[J];陶瓷;2009年07期
16 刘艳雄;华林;;燃料电池金属双极板精密成形技术研究和发展[J];精密成形工程;2010年01期
17 吕耀峰;吴转萍;;上支座加强板的成形分析及冲孔模的三维设计[J];模具制造;2010年08期
18 ;钢瓶气涨成形工艺初步总结[J];CMET.锻压装备与制造技术;1973年04期
19 李根生;孙延令;;小模数塑料齿轮注射成形工艺[J];模具技术;1984年03期
20 李大栓;长杆径螺栓热键成形工艺[J];热加工工艺;1985年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 程羽;郭成;李刚;邢光汉;陈金德;;齿轮冷精锻成形工艺的研究[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
2 仲志刚;方禾;陈炜;;基于数值模拟的车身覆盖件成形工艺参数优化[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
3 仲志刚;方禾;陈炜;;基于数值模拟的车身覆盖件成形工艺参数优化[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
4 程羽;郭成;李刚;邢光汉;陈金德;;齿轮冷精锻成形工艺的研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
5 刘珍余;;低压涡轮轴整体锻件的成形工艺及模具设计[A];第八届全国塑性加工学术年会论文集[C];2002年
6 朱若岭;周杰;胡振志;;基于数值模拟的锻造铝活塞成形工艺研究[A];2010年重庆市机械工程学会学术年会论文集[C];2010年
7 彭建华;;换档齿轮精化齿坯成形工艺及装置[A];四川省汽车工程学会第一届二次年会论文集[C];1991年
8 马瑞伍;肖小亭;;电磁成形技术发展简介[A];2005年中国机械工程学会年会论文集[C];2005年
9 甘晓晔;;快速成形——高科技现代制造技术[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
10 杨乃宾;宋焕成;;复合材料低成本技术的特征与发展[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 隋洲;曲面零件连续成形的理论与数值模拟研究及控制软件开发[D];吉林大学;2014年
2 屈晓阳;大型直缝焊管JCOE成形工艺及CAPP系统研究[D];燕山大学;2012年
3 李湘吉;基于多点成形与渐进成形的板料复合成形技术研究[D];吉林大学;2009年
4 胡志清;连续多点成形方法、装置及成形实验研究[D];吉林大学;2008年
5 李永志;纯钼粉末材料等径角挤压成形致密及模拟优化研究[D];合肥工业大学;2012年
6 李吉泉;塑料注射成形工艺稳健设计的研究与应用[D];上海交通大学;2008年
7 韦东来;汽车覆盖件成形工艺的稳健优化与容差分析[D];上海交通大学;2009年
8 汤泽军;镁合金管材热态内压成形失稳行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 汤泽军;镁合金管材热态内压成形失稳行为研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 付泽民;高强度金属板多道次渐进折弯成形及回弹研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李超;环件轧制工艺CAPP系统研究[D];武汉理工大学;2006年
2 陈仕清;特薄壁金属管件填料推弯成形新工艺研究[D];大连理工大学;2010年
3 关玲;镁合金尾翼桶成形技术研究[D];中北大学;2010年
4 汪泽波;汽车转向节成形工艺有限元模拟研究[D];合肥工业大学;2007年
5 贾承安;十字轴冷挤压成形工艺研究及模具设计数字化系统开发[D];山东大学;2008年
6 都业志;直接金属氧化法制备Al_2O_3/Al复合材料成形工艺研究[D];西安理工大学;2000年
7 郭晓云;电流辅助钛波纹管成形工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 赵健;金属钣金件电磁脉冲渐进成形有限元模拟与实验研究[D];华中科技大学;2013年
9 王麟平;7075铝合金重型车辆下控臂成形工艺分析及优化[D];中北大学;2013年
10 孙晓旭;汽车后桥主减速器从动螺旋伞齿轮锻坯成形工艺研究及数值模拟[D];吉林大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 王樾;霁蓝釉白龙纹梅瓶烧制的窑口及年代[N];中国文物报;2007年
2 余东梅;铝合金压铸应用领域不断扩宽[N];中国有色金属报;2007年
3 聂平;未来流行穿什么?[N];大众卫生报;2004年
4 ;鉴定古瓷的方法[N];西部时报;2006年
5 记者 张黎;奥运将实现交通“零排放”[N];中国环境报;2008年
6 马书平;四个因素困扰我国陶瓷产业发展[N];经济参考报;2006年
7 本报记者 沈静;日本原创风尚为何快速抵达上海?[N];中国纺织报;2008年
8 周腾芳;生产技术提升是企业发展第一动力[N];中国电子报;2008年
9 本报记者  马书平;无序竞争困扰陶瓷产业发展[N];中国证券报;2006年
10 杨维骅;东华大学高导湿涤纶纤维项目获国家科技进步二等奖[N];中国纺织报;2008年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978