材料成形设备

材料成形设备
材料成形设备

★2-1、曲柄压力机由哪几部分组成?各部分的功能如何?

1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成,将旋转运动转换成往复直线运动。

2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成,将电动机的能量传输至工作机构。

3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成,控制工作机构的运行状态,使其能够间歇或连续工作。

4、能源部分。由电动机和飞轮组成,电动机提供能源,飞轮储存和释放能量。

5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。

6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。

2-4、比较曲柄式和偏心齿轮式偏心滑块机构。

曲柄式工作原理:当曲拐轴转动时,偏心套的外圆中心以曲拐轴的中心为圆心做圆周运动,带动连杆、滑块运动。

特点:曲拐轴单端支承,受力条件差;滑块行程可调(偏心套或曲拐轴颈端面有刻度)。便于调节行程且结构简单,但曲柄悬伸刚度差。

适用范围:主要用于中、小型压力机上。

偏心齿轮工作原理:偏心齿轮在芯轴上旋转时,其偏心颈就相当于曲柄在旋转,从而带动连杆使滑块上下运动。

特点:偏心齿轮芯轴双端支承,受力好;偏心齿轮只传递扭矩,弯矩由芯轴承受;受力情况比曲轴好,芯轴刚度大。结构相对复杂,但铸造比曲轴锻造容易解决。

适用范围:常用于大中型压力机上。

2-5、装模高度的调节方式有哪些?各有何特点?

三种调节方法有:1、调节连杆长度。该方法结构紧凑,可降低压力机的高度,但连杆与滑块的铰接处为球头,且球头和支撑座加工比较困难,需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。

2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构,与球头式连杆相比,柱销式连杆的抗弯强度提高了,铰接柱销的加工也更为方便,较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。

3、调节工作台高度。多用于小型压力机。

2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。

压塌式过载保护装置结构简单,制造方便,价格低廉,但在设计时无法考虑它的疲劳极限,可能引起提前的剪切破坏,或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下,降低设备使用效率。压塌块破坏后还需要更换,降低了生产效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机,用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机,其特点是过载临界点可以准确地设定,且过载后设备恢复容易。

2-7、开式机身和闭式机身各有何特点?应用于何种场合?

开式机身:操作空间三面敞开,工作台面不受导轨间距的限制,安装、调整模具具有较大的操作空间,与自动送料机构的连接也很方便。但由于床身近似C形,在受力变形时产生角位移和垂直位移,角位移会加剧模具磨损和影响冲压力质量,严重时会折断冲头。开式机身多用于小型压力机。闭式机身:形成一个对称的封闭框形结构,受力后仅产生垂直变形,刚度比开式机身好。但由于框形结构及其它因素,它只能前后两面操作。整体机身加工装配工作量小,需大型加工设备,运输和安装困难。但采用组合机身可以解决运输和安装方面的

困难。闭式机身广泛运用于中大型压力机。

2-12、曲柄压力机为何要设置飞轮?

利用飞轮储存空载时电动机的能量,在压力机短时高峰负荷的瞬间将部分能量释放使电动机的负荷均匀,使电动机功率降低。

2-14、掌握压力机设备的选用方法。

设备选用:1.曲柄压力机的工艺与结构特性;2.曲柄压力机的压力特性;3.设备做功校核;

4、模具与压力机的校核关系

3-1、液压机的工作原理是什么,具有哪些特点?

工作原理:液压机是根据静态下密闭容器中液体压力等值传递的帕斯卡原理制成的,是一种利用液体的压力来传递能量以完成各种成形加工工艺的机器。特点:(1)易获得最大压力;(2)易获得大的工作行程,并能在行程的任意位置发挥全压;(3)易获得大的工作空间;(4)压力与速度可在大范围内方便地进行无级调节;(5)液压元件已标准化、通用化、系列化,设计、制造和维修方便

3-2、液压机常用什么工作介质?各有什么优缺点?

常用工作介质有乳化液和油。乳化液价格便宜,不燃烧,不易污染场地,防腐防锈及润滑性能没油好;油的防腐防锈及润滑性能好,且粘度大,易于密封,但易燃烧,成本高,一旦泄漏后会污染场地。

3-3、为什么说框架式机身的刚度和运行精度要优于梁柱式?

刚度:整体框架式由于将上、下横梁与立柱直接铸或焊为一个整体,取消了螺纹联接。彻底避免了长期载荷作用下螺母会松动的缺陷,同时在设计时一般均选用较小的许用应力以限制机身的变形,保证了机架具有较高的刚度。

对于组合框架式结构.由于采用了预应力结构,当承受工作负荷时,框架所产生的变形量较小,并且当活动横梁受到偏心载荷时,活动横梁偏转所引起的侧推力均由立柱来承受.拉杆不受今矩作用,由于立柱的横向尺寸较大,且多为箱形结构,抗弯性能很好。因此这种结构刚性好。

运行精度:活动横梁的运动是靠安装在框架上的平面可调导向装置进行导向,且间隙可以调整,大大提高了抗侧推力的能力,同时立柱的扰弯能力好,受侧推力作用时弯曲变形小,因此导向精度较高。

3-4、立柱的预紧方式有哪些?各有什么特点?

1加热预紧,最常用;2液压预紧,采用专用的预紧螺母;3超压预紧,比较简单容易实现但不易达到预期预紧力

3-6、液压缸的主要组成如何?不同结构的液压缸有何特点?

主要由缸1-缸筒和缸盖2-活塞和活塞杆3-密封装置4-缓冲装置5-排气装置组成。

活塞式液压缸精度及表面粗糙度要求较高,制造成本较高,结构比较复杂;柱塞式液压缸缸桶不需要精加工,工艺性好,结构简单,成本低;摆动式液压缸结构紧凑,输出转矩大,但密封性较差。

3-10、液压机的主要技术参数有哪些?如何选用?

1标称压力,指设备名义上能产生的最大压力,单位为kn;2最大净空距H是指活动横梁停在上限位置时从工作台上表面到活动横梁下表面的距离;3最大行程S指活动横梁能过移动的最大距离;4工作台尺寸BxT指工作台上利用的有效尺寸

4-1、塑料挤出机一般由哪几部分组成?每部分的作用是什么?

由主机(由挤压,传动,加热冷却三部分系统组成.)作用主要是塑化并挤出塑料、辅机(由剂透定型装置,冷却装置,牵引装置,切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成)作用是塑料成型和控制系统组成(由电器,仪表和执行机构组成)作用可以控制挤出机主机和辅机的拖动电动机、驱动液压泵、液压缸和其他各种执行机构,使其能按所需的功率、速度和轨迹运行,同时可以检测主机和辅机的温度、压力、流量的参数,从而实现对整个挤出机组的自动控制和对产品质量的控制

4-6、提高固体输送率的主要途径是什么?

固体输送率同螺杆表面与物料的摩擦因数、料筒内表面与物料的摩擦因数有关。提高:需要光滑的螺杆表面和轴向摩擦力很小而切向摩擦力很大的物料内表面

5-1、注射机有哪几部分组成?各部分的功用如何?

1、注射装置,作用是将塑料均匀地塑化,并以足够的压力和速度将一定量的熔料注射到模具的型腔之中。

2、合模装置,作用是实现模具的启闭,在注射时保证成型模具可靠地合紧,以及脱出制品。

3、液压系统和电气控制系统,作用是保证注射机按工艺过程预定的要求(压力、速度、温度、时间)和动作程序准确有效地工作。

5-2、试述注射成型循环过程。

合模→注射装置前移→注射与保压→制件冷却与预塑化→开模→顶出制件

5-3、分析比较立式注射成型机卧式注射成型机的优缺点。

立式注射成型机的优点:占地面积小,模具拆装方便;缺点:制件顶出后需要用手或其他方法取出,不易实现自动化;因机身较高,机器的稳定性差,加料及维修不便。卧式注射成型机的优点:机身低,利于操作和维修;重心低,稳定性好;成型后的制件可自动落下,容易实现全自动化操作。

5-4、注塑成型机的基本参数有哪些?与注射模具有何关系?

1注射量2注射压力3注射速度、速率与注射时间4塑化能力5锁模力6合模装置的基本尺寸7开合模速度

5-7、柱塞式注射成型装置中分流梭的作用是什么?

目的就是为了增大传热面积。从而缩短塑化时间,提高塑化能力,改善塑化质量。

5-17、注射成型机设计时采用了哪些安全保护措施?

1、人身安全保护

2、注射成型机安全保护

3、模具的保护

4、电气及液压元件保护

名词解释

变量泵:排量可以改变的液压泵

困油现象:液压泵工作时,在吸、压油腔之间形成一个闭死容积,该容积的大小随着传动轴的旋转发生变化,导致压力冲击和气蚀的现象称为困油现象

液压冲击:在液压系统中,因某些原因液体压力在一瞬间突然升高,产生很高的压力峰值,这种现象称为液压冲击

液压(泵和马达):

继电器:

注射剂注射量:

注射压力:

互锁(联锁):

自锁:

热继电器:

填空题

一、液压传动装置由能源元件、执行元件、调节控制元件、辅助元件及工作介质四部分组成。

二、定量泵节流调速系统中,泵的供油一部分按速度要求由流量阀调节后流往执行元件,多余油液由溢流阀流回油箱,同时也就稳定了泵的供油压力。

三、液压系统的调速方法分为节流调速、容积调速和容积节流调速。

四、在变量泵的出口处与系统并联——溢流阀,其作用是安全。

五:液压系统中的压力取决于负载,执行元件的运动速度取决于流量。

简答题

一、在液压系统中,实现执行元件快速运动的方法有哪些?

实现执行元件快速运动的方法主要有三种:1)增加输入执行元件的流量,如自重充液快速运动回路2)减小执行元件在快速运动是的有效工作面积,如利用液压差动,增速缸3)将以上2种方法联合使用。

二、简述溢流阀与减压阀的异同点。

相同点:溢流阀与减压阀同属于压力控制阀,都是通过液压力与弹簧力进行比较来控阀口动作。

不同点:1)溢流阀口常闭,进出油口不同,其进口压力恒定;减压阀口常开,进出油相通,出口压力恒定;

2)溢流阀与负载并接在液压系统中,减压阀串联在系统中。

3)溢流阀直接接油箱,减压阀在弹簧腔处外接油箱。

三、如图所示双泵供油回路,1——小流量高压泵,2——大流量低压泵,3——顺序阀,4——单向阀,5——溢流阀。

1)此基本回路适合用于什么场合?

适合于空载快进和工作速度相差大的

回路,功率损耗小,系统效率高。

2)叙述工作原理并说明各元件的作用。

工作原理:泵1为高压小流量泵,泵

2为低压大流量泵,阀5为溢流阀,调定

压力为系统工进工作压力;阀3为液控顺

序阀,调定压力为系统快进时所需压力;当系统快进需要低压大流量时,泵1、2同时向系统供油。当系统工进时,压力升高,液控顺序阀3打开,低压大流量泵2卸荷,高压小流量泵1向系统提供高压小流量油液。

综合题

分析下述液压系统原理图,回答问题

1.A——先导式溢流阀

B——3位5通电磁换向阀

C——压力继电器

D——节流阀

E——溢流阀(背压阀)

F——定量泵

2.电磁铁动作表(通电用“+”,断电用“—”,YJ为压力继电器)。

1Y A YJ

000三维快速成型打印机成型材料_王位

三维快速成型打印机成型材料 王 位,陆亚林,杨卓如 (华南理工大学化学与化工学院,广东广州510640) 摘 要:三维快速成型打印技术作为新兴技术,具有很大潜力。简述了三维快速成型打印技术的发展和现状,描述了三 维打印技术的成型原理,材料的选择后处理过程,并提出了展望。 关键词:3DP ;成型原理;材料选择;后处理中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1000-8356(2012)01-0103-04 Materials for Printing Shaping in 3D Rapid Prototyping Technology WANG Wei,LU Ya-lin ,YANG Zhuo -ru (School of Chemistry and Chemical Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China) Abstract :The development of three-dimensional printing (3DP)technology,a new rapid prototyping technology ,was described,and the shaping principle was described,and something about the choice of materials and the post-processing was put forward.Key words :3DP;shaping principle;materials choice;post-processing 快速成型技术是利用三维CAD 数据,通过快速成型机,将材料堆积成实体原型的技术,可以自动、快速、直接、精确地将设计思想物化为具有一定功能的原型或制造零件。根据成型方法可分为两类:基于激光及其他光源的成型技术(Laser Technology)和基于喷射的成型技术(Jetting Technology) [1] 。 三维快速成型打印机(three dimensional printing, 3DP)技术作为目前快速成形行业中最有生命力之一 的技术,主要是将原来只有XY 方向上的打印增加了Z 方向的纵向移动,最后将Z 向的各个截面结合起来 得到立体模型。此技术具有设备简单、材料便宜、材料类型广泛、工作过程中无污染、成形速度快等优点,制作速度比其他技术快5~10倍,不需要制作支承,成本远低于其他快速成型技术,广泛应用于成型工业、建筑设计、医用器械制备、气象等方面[2]。 3DP 技术由麻省理工学院Emanual Sachs 等人开 发,近几年在国外得到了迅猛发展。美国Z Cop 公司与日本Riken Institute 于2000年研制出基于喷墨打印技术的、能够做出彩色原型件的三维打印快速成型机。2000年以色列的Object Geometries 公司推出了基于结合3Dink -Jet 与光固化工艺的三维打印快速成型机Quadra 。美国3D System 、荷兰TNO 以及德国BMT 公司等都生产出自己研制的3DP 设备,但是此项技术在国内还处于研发阶段,打印机和原料均需进口,成本非常昂贵,因此,有很大发展潜力[3~5]。 13D 快速成型打印机原理 三维快速打印技术是使用喷头喷出粘结剂,选择性地将零件的截面“印刷”在材料粉末上面,最后层层将各个截面粘结起来。可用于制造复杂形状的模型、中空模型,或者制造复合材料或非均匀材料的模型等[6~7]。 图1是三维打印成型机的剖面示意图。其工艺是先由铺粉辊从左往右移动,将供粉缸里的粉末在成型缸上均匀铺上一层,然后按照计算机上设计好的零件模型,由打印头在第一层粉末上喷出零件底层截面的形状,然后成型缸平台向下移动一定距离,再由铺粉辊从供粉缸中平铺一层粉末到刚才打印完的粉末层上,然后再由打印头按照第二层截面的形状喷洒粘结剂,层层递进,最后得到的零件整体是由各个横截面层层重叠起来的。这种技术将原本只能在成型车间才能进行的工艺搬到了普通办公室,增加了应用面。 收稿日期:2011-05-17;修订日期:2011-06-26 作者简介:王 位(1986-),重庆人,硕士研究生.主要从事3D 快速 成型技术材料研究. 图1三维快速打印技术工作原理示意图 Fig.1The working principle schematic of 3DP 铸造技术 FOUNDRY TECHNOLOGY Vol.33No.1Jan.2012 103··

材料成型设备-知识点

成形(Forming),即毛坯(一般指固态金属或非金属)在外界压力的作用下,借助于模具通过材料的塑性变形来获得模具所给予的形状、尺寸和性能的制品。 成型(Moulding),它是指液态或半固态的原材料(金属或非金属)在外界压力(或自身重力)作用下,通过流动填充模型(或模具)的型腔来获得与型腔的形状和尺寸相一致的制品。 成形设备是为各类成形工艺服务的,通过它为模具和被加工材料提供运动、能量、外力、控制等来完成成形生产。 冲压加工是在冲压设备上,通过冲压模具对毛坯施加压力,使材料产生分离或成形,得到预定制件的形状和尺寸的一种加工工艺方法。 装模高度是指:压力机滑块处于下止点时,滑块下表面到工作垫板上表面的距离。 封闭高度是指:压力机滑块处于下止点时,滑块下表面到工作台上表面的距离。 塑料是一种由聚合物和某些助剂结合而成的高分子化合物,在一定温度和压力条件下具有流动性,可以被模塑成型为一定的几何形状和尺寸,并在成型固化后保持其既得形状不发生变化。 冲压加工对冲压设备的要求 (1)设备的公称压力要大于成形工序所需的变形力。(2)保证毛坯顺利放入,制件顺利取出。(3)设备的工作行程速度要符合冲压变形速度的要求。(4)设备的装模高度要与模具的闭合高度相协调。(5)设备滑块和工作台尺寸要能满足需要。 通用压力机的组成: (1)工作机构:即曲柄滑块机构,作用是将传动系统的旋转运动变换为滑块的直线往复运动。包括曲轴、连杆、滑块、导轨等。(2)动力系统:为滑块运动提供能量。包括电机和飞轮。飞轮起能量储存作用,将空负荷时的电机能量转化为飞轮转动的动能,飞轮主要是带轮和齿轮。(3)传动系统:传递能量和变换速度。包括带轮、齿轮等。(4)操纵系统:控制工作机构的工作和停止。包括离合器和制动器。(5)支承部分:把压力机各个部分连接成一个整体。主要指机身。(6)辅助系统和装置:如润滑系统、过载保护装置以及气垫等。 电动机和飞轮的作用与关系 电动机和飞轮都属于压力机的动力系统,电动机为设备提供原始的能量和转速,飞轮则起到储存和释放能量的作用。在非工作行程时将电动机提供的能量储存起来,在冲压工作瞬间,将能量释放出去。没有飞轮电动机就没法正常工作。 在下一个工作周期开始工作之前,电动机应能使飞轮恢复到应有的转速,否则会影响下一次冲压作业;并且电动机带动飞轮启动的时间不得超过20秒,否则电流过大,缩短电动机寿命,甚至引起电动机的烧毁或跳闸。 节点偏置机构主要用于改善压力机的受力状态和运动特性,从而适应工艺要求。如负偏置机构,滑块有急回特性,其工作行程速度较小,回程速度较大,有利于冷挤压工艺,常在冷挤压机中采用;正偏置机构,滑块有急进特性,常在平锻机中采用。 压力机的精度可用以下项目来衡量: ①工作台(或垫板)上平面及滑块下平面的平面度;②滑块的上下运动轨迹线与工作台(或垫板)上平面的垂直度;③模柄安装孔与滑块下平面的垂直度;④各连接点的综合间隙。 压力机中摩擦式离合器—制动器所用摩擦材料的要求:1、有足够高的摩擦系数,特别是在一定温度范围内保持摩擦系数的热稳定性。2、有较长的使用寿命,在一定温度范围内有较高的耐磨性。3、有良好的热传导性。4、有良好的磨合性从而保证摩擦面的良好接触。5、应有良好的抗咬合性。 液压机的特点 1)易于得到较大的总压力及较大的工作空间。2)易于得到较大的工作行程,便于压制大尺寸工件,并可

几种常见快速成型工艺的比较

几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括:FDM, SLA, SLS, LOM等工艺,而这几种工艺又各有千秋,下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较: FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材(如工程塑料、聚碳酸酯)加热熔化进而堆积成型方法,简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下:加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作平面运动,热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头,并在喷头中加热和熔化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层画出截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用,如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,并可安全地用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性,可采用伽码射线及其他医用方式消毒,特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是: 制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的污染;1次成型、易于操作且不产生垃圾;独有的水溶性支撑技术,使得去除支撑结构简单易行,可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件; 原材料以材料卷的形式提供,易于搬运和快速更换。 可选用多种材料,如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是:成型精度相对国外先进的SLA工艺较低,最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA:成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺的简称,是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后,工作台下降一层

材料成型设备名词解释

1.锤锻:利用蒸汽或液压等传动机构使落下的部分(活塞.锤杆.锤头.上砧)产 生运动并积累动能,将此动能施加到锻件上去。使锻件获得塑性变形能,以完成各种锻压工艺过程的机器称为锤锻。 2.曲柄压力机公称压力:曲柄压力机的公称压力(Pg)是指滑块离下死点前某 一特定距离(此特定距离称为公称压力行程)或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度(此特定角度称为公称压力角)时,滑块所允许承受的最大作用力。 3.锁模力:锁模力是指注射时为克服型腔内熔体对模具的涨开力,注射机施加 给模具的锁紧力。当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的"锁模力"使模具不至于被撑开。 4.注射量:注射量也称公称注射量。注射量是指机器在对空注射条件下、注射 螺杆或柱塞作一次最大注射注射行程时注射装置所能达到的最大注射量。5.最大成型面积:指模具分型面上允许的塑件最大投影面积,作用于该面积上 的型腔总压力小于注射机允许的锁模力,否则会产生溢料。 6.软压下:铸坯的液芯压下也称为软压下,是指带液芯的铸坯出结晶器下口后, 通过支承辊对坯壳实施挤压,铸坯内仍然是液芯。经二冷区铸坯液芯逐渐减小,直至铸坯完全凝固。 7.轧机:以实现金属在旋转的轧辊之间依靠轧制压力作用而发生塑性变形的机 械设备,称为轧机。 8.辊型:板材轧辊的辊身呈圆柱形,为补偿轧辊受力弯曲及不均匀热膨胀变形 或轧制过程中的不均匀磨损对实际辊缝的影响,必需时需将辊身磨制成较复杂的曲线形状,即所谓的辊型。 9.孔型:型材轧辊按照所轧件不同断面形状要求,辊身上刻有各种形状的轧槽, 即所谓的孔型。 10.焊管生产:是将板.带材用各种成型方法弯卷成所要求的管状,然后用不同的 焊接方法,将焊缝焊合的过程。 11.最大净空距:最大净空距(开口高度)H是指活动横梁停在上限位置时从工 作台上表面到活动横梁下表面的距离。(反映液压机在高度方向上工作空间大小) 12.连续铸造:是将液态金属通过连铸机浇铸,凝固成形.切割而直接得到铸坯的 新工艺.新技术。 13.轧机工作机座:轧辊.轧辊轴承.轧辊调整装置,机架及有关的附件(导卫装 置.轨座)的全部装配体称为轧机工作机座。 14.拉拔:对金属坯料施以压力,使之通过模孔以获得与模孔尺寸.形状相同的制 品的塑性成型方法称之为拉拔。 15.挤出成型:将固态的塑料在一定温度.压力条件下,熔融塑化,利用挤出机的 螺杆加压,使其通过特定断面形状的口模而成为截面与口模形状相仿的连续型材。

东大材料成型机械设备考题

东北大学2014-2015学年材料成型机械设备试题 一、名词解释题(每题2分,共10分) 1、预应力轧机 2、热轧板带3/4连轧机 3、UOE焊接机组 4、连续铸造 5、静液挤压 二、填空题(每题0.5分,共10分) 1、铝双辊式铸轧机生产使用的液面控制装置主要有三种结构,即、和非接触式液面控制器。 2、板坯连铸结晶器在线调宽方法有、两种方式。 3、钢包回转台主要参数有:、、回转半径、钢包升降行程。 4、中间包水口装置有定径水口、和三大类。 5、连铸的二冷区通常是指以下到前的区域。 6、棒材联合拉拔机列有、预矫直、、、剪切和组成。 7、热连轧管机组分为限动芯棒、和三种形式。 8、轧辊挠度取决于轧制力、、轧件尺寸、等因素。 9、轧管机以命名。 10、轧机刚性系数反映轧机能力。 三、判断题(每题0.5分,共5分) 1、结晶器具有倒锥度,即结晶器下口断面比上口断面略小() 2、流槽与前箱、横浇道等往往被装在同一块底板上,被称为浇注系统() 3、目前连铸结晶器最常见的振动方式为同步振动() 4、ISP生产线,即紧凑式生产工艺,主要由连铸机、均热炉、精轧机组、冷却段和卷取机等组成() 5、铸机流数是指一个钢包、一台连铸机同时浇注出的铸坯条数() 6、4300mm厚板轧机的4300mm是指轧辊辊身长度() 7、正弯工作辊轧辊弯曲方向与轧制力产生的弯曲方向相同,而弯辊力与轧制力方向相反() 8、闭式机架在轧钢时横梁中间断面外缘承受拉应力,立柱內缘承受压应力() 9、储线式多模连续拉拔机拉线机拉拔时线与绞盘之间无相对滑动() 10、倒立式圆盘拉拔机的主传动装置设置在卷筒下部() 四、问答题(共55分) 1、连铸中间包作用及其内衬构成?(6分) 2、电动压下装置的分类,各有何特点?采用双电机的道理?(10分)

几种常见快速成型工艺优缺点比较

几种常见快速成型工艺优缺点比较 FDM 丝状材料选择性熔覆(FusedDepositionModeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。 丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。 FDM快速原型技术的优点是: 1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。 5、原材料费用低,一般零件均低于20美元。 6、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、浇铸用蜡和人造橡胶。

FDM快速原型技术的缺点是: 1、精度较低,难以构建结构复杂的零件。 2、垂直方向强度小。 3、速度较慢,不适合构建大型零件。 SLA 敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。 在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固的粘结在前一层上,如此重复不已,知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作,或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。 SLA快速原型技术的优点是: 1、系统工作稳定。系统一旦开始工作,构建零件的全过程完全自动运行,无需专人看管,直到整个工艺过程结束。 2、尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1mm以内。 3、表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。

《材料成型设备》习题集

《 材 料 成 型 设 备 》 习 题 集 班级: 姓名: 学号:

第1章绪论 一、选择题: 1、型钢轧机是以什么来标称的?() A、轧辊名义直径 B、轧辊工作直径 C、轧辊辊身长度 D 轧件型钢最大尺寸 2、板带钢轧机是以什么来标称的?() A、轧辊名义直径B、轧辊工作直径C、轧辊辊身长度 D 所轧板带最大尺寸3、钢管轧机是以什么来标称的? ( ) A、轧辊名义直径B、轧辊工作直径C、轧辊辊身长度D所轧钢管最大外径 4、3150钢管热挤压机组的最大挤压力是多少?( ) A、3150N B、3150KN C、3150t D 3150MN 5、LB-20链式冷拔机的额定拔制力是多少?() A、20N B、20KN C、20t D20MN 6、LB-80液压冷拔机的额定拔制力是多少? () A、80N B、80KN C、80t D 80MN 7、LG-50二辊周期式冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少? ( ) A、50mm B、150mmC、100mm D 5mm 8、LD-30多辊冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少?( ) A、30mm B、60mm C、90mmD3mm 9、某轧钢车间轧机的标称是“2500二辊/ 2500四辊可逆/2500×2四辊轧机/ 2500×7四辊连轧热轧带钢轧机”该车间不可逆式四辊轧机有几台? () A 11 B 10 C9 D7 10、某轧钢车间轧机的标称是:“650×2二辊可逆/ 550×3二辊可逆/ 450二辊三列横列式中型型钢轧机”该车间不可逆式轧机有几台?( ) A 5 B 3 C 2D 1 二、填空题: 1、轧钢机由、传动装置、和控制系统组成。

材料成型设备(王卫卫)部分课后习题答案

第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成?各部分的功能如何? 答:曲柄压力机由以下几部分组成:1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成,将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成,将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成,控制工作机构的运行状态,使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成,电动机提供能源,飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。 6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的?它们与冲压工艺的联系如何? 答:速度的变化规律为正弦曲线,加速度的变化规律为余弦曲线,位移的变化规律为 2-3、分析曲柄滑块机构的受力,说明压力机许用负荷图的准确含义答:曲柄压力机工作时,曲柄滑块机构要承受全部的工艺力,是主要的受力机构之一 理想状态下滑块上受到的作用力有:工件成形工艺力F、连杆对滑块的作用力FAB、导轨对滑块的反作用力FQ,实际上,曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的,考察摩擦的影响以后,各环节的受力方向及大小发生了变化,加大了曲轴上的扭矩。曲柄压力机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的工艺力F成正比外,还与曲柄转角a有关,在较大的曲柄转角下工作时,曲轴上所受扭矩较大。 通过对曲柄滑块的受力分析,结合实际情况得出的许用负荷图用以方便用户正确选择设备。 2-5装模高度的调节方式有哪些?各有何特点? 三种调节方法有:1、调节连杆长度。该方法结构紧凑,可降低压力机的高度,但连杆与滑块的铰接处为球头,且球头和支撑座加工比较困难,需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构,与球头式连杆相比,柱销式连杆的抗弯强度提高了,铰接柱销的加工也更为方便,较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。 压塌式过载保护装置结构简单,制造方便,但在设计时无法考虑它的疲劳极限,可能引起提前的剪切破坏,或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下,降低设备使用效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机,用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机,其特点是过载临界点可以准确地设定,且过载后设备恢复容易。

快速成型技术与试题答案(供参考)

试卷 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个,是一种为技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多系统所应用的标准文件。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表面外),导致原型产生形状和尺寸上的误差。

快速成型技术与试题---答案

试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表

机械工程材料及其成型技术期末考试试题及其答案( 内容超好)

一、名词解释 1、固溶体:溶质原子溶入溶剂中形成均匀单一的结晶相 2、退火把钢加热到AC1以上或以下的温度保温一段时间,随炉缓慢冷却的热处理加工工艺 3、焊接性: 金属材料在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度 4.可锻性(金属塑形变形能力);金属材料经过塑形加工时,其成形难易程度的工艺指标(随着含碳量增加,可锻性下降。因为含碳量越高强度硬度越高,塑性韧性越差。) 5.冲压成形技术:利用冲模使得板料产生分离或者变形以获得零件加工的方法 冲压成形基本工序:分离工序(落料,冲孔,切断,修整)和变形工序(弯曲拉深翻边) 6.焊接接头组成:焊缝区熔合区焊接热影响区(过热区(热影响区性能最差) 正火区(热影响区综合性能最好的) 部分相变区) 7. 焊接应力产生原因: 焊接过程中受到不均匀的加热和冷却 减小焊接应力和变形:反变形法刚性固定法合理的焊接顺序 8.相:成份,结构,性能相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分 9.药皮>产生熔渣气体保护熔池金属不被氧化,机械保护作用稳定电弧 焊条焊芯,>>填充金属用作电弧电极 二、填空题 1、钢的高温回火温度范围在____500-650℃ _____________,回火后的组织为______回火索氏体S回________(低 温回火(150-250℃)…回火马氏体,中温回火350-500回火托氏体)。 2、填出下列力学性能指标的符号:屈服强度_σs ,洛氏硬度C 标尺_HRC ______,冲击韧性_____Ak___。 3、常见金属的晶格类型有____体心立方___________ 、 ___________面心立方晶格____、__密排六方__________等。α-Fe属 于_____体心立方_____晶格,γ-Fe属于___面心立方_______晶格。 4、钢的热处理是通过钢在固态下的___加热____、____保温___

快速成型方法比较

第四次作业 姓名:张雅倩学号:U201311053班级:材卓1301班 一、增材制造(3D 打印)技术中的SLA(或者SL)、SLS、SLM、FDM、3DP、LOM 各是什么含 意?各是什么成形方法?各有什么特点?都用的什么共性技术? 解: 名称含意成形方法 SLA/SL 立体光刻成形(光固化成形)利用光能的化学和热作用使液态树脂材料产生变化的原理,对液态树脂进行有选择的固化,在不接触的情况下逐层制造出所需的三维实体原型。 SLS 选择性激光烧结激光束在计算机的控制下,按照截面轮廓的信息,对制件的实心部分所在粉末进行扫描,使粉末升温,粉末颗粒交界处熔化相互粘结,逐步得到各层轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度,进行下一层的铺料和烧结。循环最终形成三维工件。 SLM 选择性激光熔化在高激光能量密度作用下,金属粉末完全熔化,经散后冷却后凝固,层层累积成型出三维实体原型。 FDM 熔丝沉积制造丝状热塑性塑料由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热至熔融态,然后被有选择性地涂敷在工作台上,快速冷却后形成加工工件截面轮廓。一层成形后工作台下降一截面层高度,喷头再进行下一层涂覆,循环最终形成三维产品。 3DP 三维印刷上一层粘结完毕后,成型缸下降一个距离,供粉缸上升一高度,推出若干粉末,并被铺粉辊推到成型缸,铺平并被压实。喷头在计算机控制下,按下一建造截面的成形数据有选择地喷射粘结剂建造层面。铺粉辊铺粉时多余的粉末被集粉装置收集。如此周而复始地送粉、铺粉和喷射粘结剂,最终完成一个三维粉体的粘结。 LOM 分层实体制造(纸叠层成形)将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层CAD模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层再叠加在上面,通过热压装置将下面的已切割层粘合在一起,激光束再次进行切割。切割时工作台连续下降。切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固定作用。纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。 共性技术增材制造、快速成型、逐层或逐点堆积出制件

材料成型设备汇总

某400双机架冷连轧机组,轧机完全相同,工作辊驱动。已知生产某种产品时各机架轧制压力分别为P1=170 t,P2=140 t;传动轧辊的总扭矩分别为Mn1=19 KN.m,Mn2=16 KN.m;工作辊辊身直径为Φ150 mm, 辊颈直径为 Φ110 mm, 辊头直径为Φ100 mm,带双键槽;支持辊辊身直径为Φ450 mm,辊颈直径为Φ250 mm;压下螺丝中心距为700 mm,工作辊辊颈中心距为 650mm。轧件宽度b=280 mm,轧辊材质为合金锻钢。忽略水平张力的影响。试校核轧辊强度(要求画出辊系受力图、轧辊受力图及内力图)。 《材料成型设备》习题集 30多辊冷轧管机所轧制钢管的最大外径是多少?() a、30mm b、60mm c、90mm d 3mm 9、某轧钢车间轧机的标称是“2500二辊/ 2500四辊可逆/ 2500×2四辊轧机/ 2500×7四辊连轧热轧带钢轧机”该车间不可逆式四辊轧机有几台?() a 11 b 10 c 9 d 7 10、某轧钢车间轧机的标称是:“650×2二辊可逆/ 550×3二辊可逆/ 450二辊三列横列式中型型钢轧机”该车间不可逆式轧机有几台?() a 5 b 3 c 2 d 1 二、填空题: 1、轧钢机由、传动装置、 2、改善轧件组织和性能的辅助设备有缓冷设备、制冷却设备。 3、运送轧件的辅助设备有挡板、堆垛机和钢锭车等。 4、表面加工设备有、清洗机组和打印机等。 5、参与控制轧件尺寸与形状的辅助设备主要指的是与轧制力能参数直接发生关系的活套支掌器和。

6、切断设备有火焰切割机、、、折断机等。 7、矫直设备有、拉伸弯曲矫直机等。 8、包装设备有 9、轧辊的导卫装置的作用是。 10、轨座(俗称地脚板)的作用是 三、简答题: 1、轧钢机工作机座各部分的作用是什么? 2、轧钢机的标称由哪六个部分组成? 3、为什么型钢轧机以名义直径来命名? 4、为什么板带钢轧机以轧辊辊身长度来命名? 5、轧钢机的工作制度有哪四种形式? 6、轧钢辅助设备的工作制度有哪四种形式? 7、轧钢机的布置形式有哪几种形式? 8、轧钢机主机列有哪三部分组成?各部分的作用是什么? 四、看图填空题(指出图中所指部件的名称) 1、单电机、单传动、单机座轧钢机(图1-1)。 图1-1 单电机、单传动、单机座轧钢机 2、单电机、单传动、多机座轧钢机(图1-2)。 图1-2 单电机、单传动、多机座轧机 3、单电机、多传动、多机座轧钢机(图1-3)。 4、双电机、双传动、单机座轧钢机(图1-4) 图1-4 双电机、双传动、单机座轧机

材料成型设备复习资料0答案

B2.框架式液压机的特点。为什么组合框架式需要采用预紧螺杆,简介组合式机架立柱、螺杆受力特点。 特点:刚性好,导向精度高,疲劳能力较强。预紧目的①增加刚性②提高框架抗疲劳性能。拉紧螺杆承受拉力,空心立柱承受弯矩及轴向压力。 B3. 梁柱组合式液压机立柱受力特点,立柱与横梁连接的主要方式及特点,简介预紧方式。 特点当受到偏心载荷时,偏心载荷作用下立柱将承受拉弯联合作用,而处于复杂受力状态。连接方式①双螺母式,结构加工、安装与维修都比较方 便,需要随时检修②锥台式,结构理论上刚性较好;尺寸公差要求较高,其尺寸精度不易保证;立柱安装困难,不宜维修③锥套式,应力集中可以消除或减轻,立柱与下横梁间没有间隙,便于调整对中,但机架刚度低。预紧方式①加热预紧:在立柱及横梁安装到位后,先将内外螺母冷态拧紧, 之后利用电阻丝或蒸汽等方法使立柱两端加热伸长,达到一定温度后,将外螺母拧紧,待立柱冷却后,会产生很大的预紧力②超压预紧:在总压力超过公称压力的倍的情况下使液压机加载,立柱由于超载受到拉力作用,产生弹性伸长,此时拧紧内螺母。 B5.说明顶出装置,活动横梁保险装置,液压打料装置,冲裁缓冲器的作用与工作原理。顶处装置作用:顶出工件,完成浮动压边、浮动压制的功能或动作。活动横梁保险装置作用:防止事故发生。打料装置作用:打料以上模中顶出工件。冲裁缓冲器的作用:有效地减缓冲断后的弹性能释放,降低设备的振动以及扩大液压机的工艺用途。冲裁缓冲器的原理:在材料被冲断的瞬间,活动横梁以很大的加速度下冲,缓冲器内活塞下的液体压力急剧上升,产生很大的反力,对活动横梁下冲起到冲的作用。 C1.简述挤出过程的应用,挤出设备组成,挤出机主要技术参数。 挤出过程将塑料从料斗加入料筒中,随着螺杆的转动将其向前输送,塑料在向前移动的过程中,受到料筒的加热,螺杆的剪切作用和压缩作用,使塑料由粉状或粒状逐渐熔融塑化为粘流态,塑化后的溶料在压力的作用下,通过分流板和一定形状的口模,成为截面与口模形状相仿的高温连续体,最后冷却定型为玻璃态,得到所需的具有一定强度、刚度、几何形状和尺寸精度的等截面制品。组成由主机(挤出机)、辅机和控制系统组成技术参数1.螺杆直径D,指螺杆的外直径;2.螺杆的长径比L/D,指螺杆工作部分长度与外圆直径比;3.螺杆的转速范围nmin~nmax 4.主螺杆的驱动电动机功率P; 5.挤出机生产能力Q 6.料筒的加热功率E;7.机器的中心高度H,指螺杆中心线到地面的高度;8.机器的外形尺寸(长*宽*高)。C2.简要说明挤出机基础过程的三个区域,固体输送理论研究的内容、基本结论及在提高输送效率的措施方面(螺杆、料筒)的实际应用。 三个区域:固体输送区、熔融区、均化区。固体输送内容:螺槽中被压实的无聊像固体塞子一样移动,密度不变;塞子与所有面相接触;螺杆与料 筒对塞子的摩擦因数不同;料筒相对螺杆运动;螺杆相对静止不动。基本结论①固体输送效率同螺杆表面与物料的摩擦因数、料筒内表面与物料的 摩擦因数有关②在固体输送区尽早建立较大的压力有利于稳定基础过程, 温度低有利输送③固体输送速率与螺杆转速、螺槽深度成正比,与螺杆直径接近于平方的关系。应用:①提高转速越高②提高螺杆表面质量,减少摩擦,提高料筒切向阻力,如开沟槽,减少料筒轴向摩擦③尽早建立较大的压力,提高输送段起始压力;降低加料段温度。 C4.简要说明熔体输送理论研究的内容及基本理论,应用。融料在螺槽中的流动情况。 熔体输送内容:是研究如何保证塑料在均化段完全塑化并使其定压、定量和定温地从机头挤出,以获得稳定的产量和高质量的产品。基本结论①熔体在螺槽中得流动是正流、逆流、漏流、横流这四种流动的组合②均化段流率是由正流、逆流、漏流所决定的③横流对总的挤出量影响不大,但对熔体的传热、混合影响较大。应用:为提高挤出机的生产效率,可采取提高螺杆转速,加大螺杆直径,增大均化段长度,减小料筒与螺杆间隙等方法。熔体在料筒出口出所受压力越大,逆流和漏流越大,有利于物料的均化与混合。 C6. 说明螺杆的基本结构与功能,普通螺杆的形式及适用性;简述常规螺杆各段作用螺杆由入料段、压缩段和计量段三个功能段组成,完成物料塑化与输送。渐变型螺杆大多用于非结晶型塑料的加工;突变型螺杆用于粘度较低、具有突变熔点的结晶型塑料。螺杆分段作用①加料段:输送固态物料给压缩段和均化段②压缩段:物料在这一段得到进一步的压缩,以排除气体并使物料熔融③均化段:将来自压缩段的温度、密度和粘度达到均匀的熔料定压、定量、定温地输送到机头。

几种常见的快速成型技术

几种常见的快速成型技术 一、FDM 丝状材料选择性熔覆(Fused Deposition Modeling)快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法,简称FDM。 丝状材料选择性熔覆的原理室,加热喷头在计算机的控制下,根据产品零件的截面轮廓信息,作X-Y平面运动。热塑性丝状材料(如直径为1.78mm的塑料丝)由供丝机构送至喷头,并在喷头中加热和溶化成半液态,然后被挤压出来,有选择性的涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度,再进行下一层的熔覆,好像一层层"画出"截面轮廓,如此循环,最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料选用,如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净,易于操作,不产生垃圾,小型系统可用于办公环境,没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆,成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS(MABS)材料具有较好的化学稳定性,可采用加码射线消毒,特别适用于医用。但成型精度相对较低,不适合于制作结构过分复杂的零件。 FDM快速原型技术的优点是: 1、制造系统可用于办公环境,没有毒气或化学物质的危险。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴丝的形式提供,易于搬运和快速更换。 5、原材料费用低,一般零件均低于20美元。 6、可选用多种材料,如可染色的ABS和医用ABS、PC、PPSF等。 FDM快速原型技术的缺点是: 1、精度相对国外SLA工艺较低,最高精度0.127mm。 2、速度较慢。 二、SLA 光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻(Stereolithography)原理的一种工艺,简称SLA,也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。 在树脂液槽中盛满液态光敏树脂,它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时,可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度,聚焦后的激光束,在计算机的控制下,按照截面轮廓的要求,沿液面进行扫描,使被扫描区域的树脂固化,从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后,工作台下降一层薄片的高度,以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖,以便进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固的粘结在前一层上,如此重复不已,知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面,即可取出工件,进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件,能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作,或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具,以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模,使目前较为成熟的快速原型工艺。 SLA快速原型技术的优点是: 1、需要专门实验室环境,维护费用高昂。 2、系统工作相对稳定。 3、尺寸精度较高,可确保工件的尺寸精度在0.1mm(但,国内SLA精度在0.1——0.3mm之间,并且存在一定的波动性)。 4、表面质量较好,工件的最上层表面很光滑,侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。 5、系统分辨率较高。

快速成型技术及在我国的发展

科学实践 摘要:快速成型技术兴起于20世纪80年代,是现代工业发展不可或缺的一个重要环节。本文介绍了快速成型技术的产生、技术原理、工艺特点、设备特点等方面,同时简述快速成型技术在国内的发展历程。 关键词:快速成型烧结固化叠加发展服务 0引言 在现代市场经济全球一体化背景下的今天,企业要在竞争日益激烈的市场经济中掌握先机,占据有利地位,需要有技术和产品上的创新,把握并引导市场的发展方向。与此同时,对于市场的需求,企业需要做出快速的响应,切合当前需求,而现有的常规技术手段已经不能对市场的需求做出最快的反应。与此同时快速制造技术的快速发展,体现了现代先进制造技术对全球制造业的支撑,通过应用快速成型技术企业能迅速响应市场需求,最快速度的抢占新兴市场。企业需要通过采用快速成型技术来降低开发、生产成本、缩短研发周期、提高市场快速响应能力,保持强大的市场竞争力。 1快速成形技术的产生 快速原型(Rapid Prototyping,RP)技术,又称快速成形技术,是当今世界上飞速发展的制造技术之一。快速成形技术最早产生于二十世纪70年代末到80年代初,美国3M公司的阿伦赫伯特于1978年、日本的小玉秀男于1980年、美国UVP公司的查尔斯胡尔1982年和日本的丸谷洋二1983年,在不同的地点各自独立地提出了RP的概念,即用分层制造产生三维实体的思想。查尔斯胡尔在UVP的继续支持下,完成了一个能自动建造零件的称之为Stere-olithography Apparatus(SLA)的完整系统SLA-1,1986年该系统获得专利,这是RP发展的一个里程碑。同年,查尔斯胡尔和UVP的股东们一起建立了3D System公司。与此同时,其它的成形原理及相应的成形系统也相继开发成功。1984年米歇尔法伊杰提出了薄材叠层(Laminated Object Manufacturing,以下简称LOM)的方法,并于1985年组建Helisys公司,1992年推出第一台商业成形系统LOM-1015。1986年,美国Texas大学的研究生戴考德提出了选择性激光烧结(Selective Laser Sintering,简称SLS)的思想,稍后组建了DTM公司,于1992年开发了基于SLS的商业成形系统Sinter-station。斯科特科瑞普在1988年提出了熔融成形(Fused Deposi-tion Modeling,简称FDM)的思想,1992年开发了第一台商业机型3D-Modeler。 自从80年代中期SLA光成形技术发展以来到90年代后期,出现了几十种不同的RP技术,但是SLA、SLS和FDM几种技术,目前仍然是RP技术的主流,最近几年LJP(立体喷墨打印)技术发展迅速,以色列、美国、日本等国的RP设备公司都力推此类技术设备。 2快速成型技术特点 RP技术与传统制造方法(即机械加工)有着本质的区别,它采用逐渐增加材料的方法(如凝固、焊接、胶结、烧结、聚合等)来形成所需的部件外型,由于RP技术在制造产品的过程中不会产生废弃物造成环境的污染,(传统机械加工的冷却液等是污染环境的),因此在当代讲究生态环境的今天,这也是一项绿色制造技术。 RP技术集成了CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术,解决了传统加工制造中的许多难题。 RP技术的基本工作原理是离散与堆积,在使用该技术时,首先设计者借助三维CAD或者通过逆向工程所采集的几何数据,建立数 字化模型,这是完成快速成型制造的一项基本条件,借助现有的主流三维设计软件建立三维模型,再经过三维CAD导出相应的文件格式输入快速成型机当中,通过逐点、逐面进行三维的立体堆积,部件完成后,再经过必要的后续处理,使完成的部件在性能、形状尺寸、外观上等方面达到设计要求。 RP技术的特点 从原理上说,应用RP技术来进行产品制造,可以忽略产品部件的外形复杂程度(这也是与传统机械加工方式制造产品的最大区别之一),原材料的利用率接近100%,制造精度最高可达0.01mm。 RP技术的主要特点有: 2.1制造快速 RP技术是并行工程中进行复杂原型或者零件制造的有效手段,能使产品设计和模具生产同步进行,从而提高企业研发效率,缩短产品设计周期,极大的降低了新品开发的成本及风险,对于外形尺寸较小,异形的产品尤其适用。 2.2CAD/CAM技术的集成 设计制造一体化一直来说是现在的一个难点,计算机辅助工艺(CAPP)在现阶段由于还无法与CAD、CAM完全的无缝对接,这也是制约制造业信息化一直以来的难点之一,而快速成型技术集成CAD、CAM、激光技术、数控技术、化工、材料工程等多项技术,使得设计制造一体化的概念完美实现。 2.3完全再现三维数据 经过快速成型制造完成的零部件,完全真实的再现三维造型,无论外表面的异形曲面还是内腔的异形孔,都可以真实准确的完成造型,基本上不再需要再借助外部设备进行修复。 2.4成型材料种类繁多 到目前为止,各类RP设备上所使用的材料种类有很多,树脂、尼龙、塑料、石蜡、纸以及金属或陶瓷的粉末,基本上满足了绝大多数产品对材料的机械性能需求。 2.5创造显著的经济效益 与传统机械加工方式比较,开发成本上节约10倍以上,同样,快速成型技术缩短了企业的产品开发周期,使的在新品开发过程中出现反复修改设计方案的问题大大减少,也基本上消除了修改模具的问题,创造的经济效益是显而易见的。 2.6应用行业领域广 RP技术经过这些年的发展,技术上已基本上形成了一套体系,同样,可应用的行业也逐渐扩大,从产品设计到模具设计与制造,材料工程、医学研究、文化艺术、建筑工程等等都逐渐的使用RP技术,使得RP技术有着广阔的前景。 3现阶段主流的RP工艺方法介绍 3.1SLA(立体光造型技术) 立体光造型技术是典型的逐层制造法,采用光敏树脂(聚丙烯酸脂)为原料,紫外激光在工控机的控制下根据零件的分层截面信息,在光敏树脂等相应材料的液面进行逐点扫描,被扫描区域的树脂经过光聚合反应而固化,形成零件的一个分层截面,一层固化好后工作平台下降一个分层厚的距离,以便在先前固化好的零件分层截面是重新涂抹一层新的液态树脂,然后工控机控制激光再扫描下一分层截面,层与层之间也因此而紧密连接在一起没有缝隙。如此反复直至 快速成型技术及在我国的发展罗庚(贵阳生产力促进中心快速成型服务中心) 第一手的测试数据。树立典型,用第一手的数据和直接的经济效率吸取使用单位,使使用单位对锅炉节能降耗改造工程的作用和意义有更直接的认识,吸引其主动开展改造工程,为以后大规模的节能工作打下坚实的基础。 3.5质监系统应强化对工业锅炉节能降耗工作的监管和技术指导与服务。切实加强锅炉给水水质监管,做好水处理设备投入和水处理人员的培训,保障锅炉给水水质指示达到GB1576《工业锅炉水质》标准要求,防止锅炉结垢。 参考文献: [1]颜曙光.浅析工业锅炉节能减排.中小企业管理与科技.2009.(6). [2]陈听宽.节能原理与技术[M].北京.机械工业出版社.1998. [3]刘茂俊.燃煤工业锅炉节煤实用技术[M].北京.中国电力出版社.2000. (上接第165页) 166

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