汽车接插件注塑生产在线质量检测系统设计

目前汽车接插件进行质量检测时,人工抽检存在效率低、检测准确度不稳定等缺点,课题组设计了汽车接插件注塑生产在线质量检测系统。基于嵌入式技术,设计了由监测、检测和反馈3大模块构成的检测系统结构及实现方式;采用机器视觉技术,设计了汽车接插件的自动化图像检测模块;采用PLC技术,实现了整个质量检测系统的自动闭环在线运行。测试结果表明该系统具有快速、精准可靠等特点,也可应用于其他注塑产品的在线质量检测与控制。该系统能提高汽车接插件质量检测的效率与稳定性。     

注塑工艺参数对聚丙烯塑料熔体表观黏度的影响

为了研究注塑工艺参数对表观黏度的影响,利用内置在阿基米德螺旋线模具中的Kistler压力传感器,采集聚丙 烯(PP)塑料注塑过程中的数据信号,通过CoMo Injection软件处理数据,得到熔体填充曲线。分析熔体填充曲线,利用 压力差和时间差计算PP塑料熔体在假塑性区的表观黏度和表观剪切速率。结果显示,表观黏度随剪切速率的提高而降 低,有明显的剪切变稀现象。熔体温度增加,模具温度升高和注塑压力加大同样能够降低表观黏度。     

管-管相贯线机器人焊接枪体姿态的拟合

针对管一管相贯线机器人焊接焊缝,提出了其具有不一致的角焊缝和焊接接头深度的特点,指出了管一管相贯线 的全位置焊接对焊接机器人的要求,通过MATLAB分段拟合的方法得到机器人坐标系下6个轴的坐标与工件坐标系坐 标的关系曲线,即焊接机器人的枪体姿态,为后续通过对焊接机器人焊枪姿态的合理设定和工艺参数的优化来保证相贯 线焊缝的成形质量的研究奠定基础。     

基于ANSYS的热成形模具结构优化

基于冲压成型工艺试验分析系统,针对模具内材料受热膨胀将对模具导向装置及结构造成干涉的问题,利用有 限元分析软件ANSYS对模内温度场进行热力耦合分析,得出各部分材料的热膨胀程度。为基于正向压边模架的模内加 热装置提供可靠的实验参数和热力学设计依据,提高了模具结构设计的合理性,达到优化设计的目的。     

一种可换模仁式样条注塑模具设计

为了解决因现有塑料样条模具采用固定模仁结构,而模座和模仁不能重复使用的缺点,设计了一种可换模仁式 样条注塑模具,以生产不同样条。采用可换式模仁、标准化的顶出系统和冷却系统设计,实现样条注塑模具的可换性和 标准化。结果表明：利用该样条注塑模具,只需更换模仁而不拆卸模具即可生产不同标准和不同类型的测试样条;通过 可拆卸的顶杆固定板能够方便地更换顶针,以适应不同样条的顶出需求,实现顶出系统的标准化;通过固定冷却水管位 置和自锁插头的设计,实现冷却系统的标准化。实际的可换模仁式样条注塑模具达到了使用要求。     

激光选区熔化CoCrFeMnNi高熵合金微观组织及力学性能研究

为了探究采用金属增材制造技术对高熵合金的制备，课题组采用激光选区熔化技术（SLM）成功制备冶金结合良好的CoCrFeMnNi试样，并对成形件的微观组织及力学性能进行分析。研究发现SLM成形的CoCrFeMnNi高熵合金相为单一面心立方相（FCC）FeNi，样品微观组织在不同成形方向上呈各向异性：沿水平方向，内部以胞状晶为主；沿成形方向，内部以柱状晶为主，组织为“鱼鳞”状形貌，单个柱状晶粒最长为70 μm，穿过多个成形层并显现外延生长特征。EDS结果表明SLM成形件的各元素分布平均，未呈现显著的成分偏析。拉伸测试结果显示SLM成形件屈服强度和抗拉强度为569 MPa和690 MPa，延伸率为16％，相较于铸态件分别提高了145％和24％，而塑性比铸态件降低了63％。SLM成形件拉伸断口形貌呈现以脆性断裂为主的混合断裂特征。     

窄间隙摆动电弧数值模拟

为了探究窄间隙摆动电弧焊接过程中窄间隙坡口对电弧形态的影响，课题组以实际焊接工艺为依据，利用磁流体动力学理论建立了窄间隙焊接电弧燃烧侧壁的三维对称数学模型。通过对FLUENT自定义函数（UDF）二次开发，实现了对窄间隙焊接电弧的数值计算，且计算的电弧形态与试验结果吻合良好;获得了窄间隙焊接电弧的流场及温度场分布规律。计算结果表明：远离侧壁处电弧的磁感应强度大于靠近侧壁处电弧的磁感应强度；引起了等离子流场、压力场及温度场向侧壁偏转；由于窄间隙焊缝形貌影响，电弧底部等离子体沿熔池切线向焊缝凹面底部运动，并影响熔池上方电流密度及温度场的分布。     

基于响应面法的地暖锅炉零部件壁厚优化

为解决吹塑地暖锅炉零部件在挤出吹塑成型中产生的翘曲问题，课题组利用ANSYS的POLYFLOW模块对其壁厚进行了仿真模拟研究。以吹胀压力、合模速度和型坯初始壁厚为设计变量，壁厚均匀性函数值为响应目标，通过响应面法获得较佳的工艺参数组合。结果表明对于制件壁厚影响程度：型坯初始壁厚>合模速度>吹胀压力。将仿真结果进行生产实验，所得到的制件成形效果好、壁厚较均匀。通过模拟设计有效减少了修模次数，提高了生产效率，降低了生产成本。     

基于FLUENT的超薄板微束等离子弧焊熔池行为研究

焊接熔池的特征信息与焊缝的成形质量具有直接的对应关系，为了获得高质量的焊缝，课题组对超薄板微束等离子弧焊的熔池进行研究。通过FLUENT软件采用Solidification & Melting模型与SIMPLEC算法对直流和脉冲微束等离子弧焊熔池进行数值研究，并设计了焊接熔池视觉检测系统；通过实验采集熔池的几何特征对数值分析的结果进行了验证。结果表明：在平均电流相同的情况下，直流状态下熔池的温度和宽度大于脉冲电流时熔池的温度和宽度；但是直流时熔池中液态金属的流速与熔池的振幅都小于脉冲电流状时熔池中液态金属的流速和熔池的振幅。通过实验发现使用数值模拟的方法可以获得一定的熔池特征信息。     

阻力墙参数对转向节锻件充填影响的神经网络分析

为研究阻力墙结构参数对转向节锻件长叉充填的定量影响,设计了广义回归( GR)人工神经网络模型。用“舍一法”训练了模型,并采用3个样本对模型进行预测检验,散点表明预测值和实验值拟合较好。统计学指标为：均方误差M1为0. 898 0,相对均方误差M2为0.167 0%,拟合分值V为1.973 9,说明人工神经网络具有较高的预测精度。最后用 神经网络分析阻力墙关键参数对锻件长叉充填的定量影响,结果表明：长叉侧边桥部宽度和阻力墙斜度的增加对长叉充填作用不明显;阻力墙间隙的加大不利于长叉充填;阻力墙宽度对长叉充填的影响呈抛物线关系,先增大后减小,存在一个极大值。GR人工神经网络模型能够定量预测各阻力墙参数对长叉充填的影响。