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簡介：利用化學氣相沉積技術可以在多種結構鋼、工具鋼和模具鋼基體上沉積TIN薄膜，它是一種綜合性能優(yōu)良的硬膜材料，可以實現材料的表面強化。本課題結合企業(yè)生產實際，利用化學氣相沉積TIN薄膜方法，探討提高模具表面強度和耐磨性的工藝和技術。實驗選用20，45，T10，CR12MOV，W18CR4V五種不同含碳量的常用模具鋼作為TIN薄膜的基體材料，采用TICL4，H2和N2作為反應的源氣體，研究化學氣相沉積CVDTIN薄膜的工藝條件，工藝參數，如沉積溫度、氣體總流量、N2和H2的相對比以及TICL4蒸發(fā)溫度等對TIN薄膜的組織和性能的影響。由實驗獲得的TIN薄膜呈金黃色，在薄膜的X射線衍射譜中，除衍射強度很高的TIN峰線外，還存在衍射強度相對較弱的ΑFE的峰線，說明在沉積過程中，薄膜中除生成大量的TIN外，基體中少量鐵原子也擴散到沉積層中。測試分析表明，化學氣相沉積TIN薄膜過程中，鋼基體中的碳含量對涂層的性能產生了一定的影響，隨著碳含量的增加，涂層的硬度提高。原因在于碳原子可以擴散到涂層中，使涂層的晶格畸變增加，最高硬度可達HV2500。在化學氣相沉積實驗的基礎上，進行了激光誘導化學氣相沉積的初步試驗，自行研制出一套激光化學氣相沉積TIN薄膜的實驗裝置。由于激光具有高能量密度，單色性及良好的相干性能，因此將激光技術和氣相沉積技術相結合，可以使化學氣相沉積技術的應用范圍更加廣泛。

簡介：曲軸是內燃機上的重要零件，它繁重的工作任務要求它應具有良好的綜合機械性能和內部組織。曲軸TR鐓鍛法是先進的曲軸成形方法。采用傳統(tǒng)的手工繪圖和“試錯法”設計模具，設計周期長、成本高，難以滿足現代化生產的需求。采用CADCAE技術取代傳統(tǒng)的工藝與模具設計方法，實現工藝與模具設計的自動化、智能化，可以幫助企業(yè)縮短模具設計的周期、節(jié)約試鍛成本、提高鍛件質量。作者針對曲軸TR鍛造工藝與模具設計的需求，以企業(yè)應用為目標，通過SOLIDWKS平臺上的二次開發(fā)，開發(fā)了一套曲軸TR鐓鍛CADCAE系統(tǒng)。作者將已有的曲軸TR鐓鍛模具的設計經驗以及鐓鍛工藝規(guī)范，植入開發(fā)的系統(tǒng)之中，使得系統(tǒng)能夠根據輸入的曲軸零件模型確定曲軸鍛件尺寸、毛坯尺寸、模具各個鑲塊尺寸以及TR裝置尺寸參數調整表。本系統(tǒng)還能夠根據工藝設計的結果自動生成曲軸零件、鍛件、毛坯、模具三維模型并自動輸出符合企業(yè)生產要求的二維CAD圖紙以及鍛造工步圖。另外，本系統(tǒng)實現了與CAE軟件的接口，設計結果可以直接導入CAE軟件，進行成形過程的模擬，而無需再對模型做任何模擬前的處理。本文講述了本系統(tǒng)的開發(fā)流程、原理及關鍵技術。作為應用實例，采用本系統(tǒng)完成了某型號曲軸的全部設計流程，通過對曲軸鍛造過程的有限元模擬優(yōu)化了毛坯尺寸，從而驗證了系統(tǒng)的可行性。

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簡介：模具工業(yè)是國民經濟的基礎產業(yè)之一。模具廣泛應用于機械、電子、航空航天、汽車、儀器儀表、通信、建筑、玩具、家用電器和輕工業(yè)等行業(yè)，是世界各國經濟建設的支柱產業(yè)。本論文主要對塑料模具的力學設計進行理論分析研究，并用有限元分析軟件對結論進行驗證，得出各種塑料模具廣泛適用的力學設計計算公式。在塑料模具的工作過程中，塑料模具各零部件由于受到熔體壓力的作用，可能因強度不足產生塑性變形，也可因剛度不足導致溢料飛邊，降低塑料制品精度。因此，必須對塑料模具進行力學分析，確保模具在成型過程中滿足要求，獲得合格的制件。目前，各種文獻資料都列出了一些塑料模具力學設計計算公式，但所給公式形式各異，理論基礎薄弱，力學模型的簡化與實際結構不十分相符，而且，大多數的力學分析都沒有進行有效的驗證。這將嚴重的影響塑料模具設計的正確性，同時也會增加模具設計與制造的周期與成本。本論文以材料力學、彈性力學作為理論基礎，對塑料模具在熔體壓力作用下，型芯產生的偏移、型腔的底板與側壁的壁厚、墊板的厚度以及模具的組合變形進行理論分析研究，采用符合實際的力學模型，應用強大的有限元分析軟件ANSYS進行校核，得出一整套符合實際應用的塑料模具力學設計計算公式。本文每一項內容的分析計算都根據實際情況建立力學模型，推導出所需的計算公式；強大的有限元分析軟件ANSYS對所有理論公式進行分析驗證，所有結論有根有據；文中所有結論都可應用于塑料模具力學設計中，為模具設計者提供了強有力的理論支持。通過應用本文的塑料模具力學設計公式，可以使模具設計人員減少模具設計時間，增加模具使用壽命，降低模具設計與加工成本，能夠有效的防止模具因剛度或強度小足而失效。

簡介：在薄板沖壓成形過程中，摩擦與潤滑是一個不容忽視的因素，它不僅影響成形力的大小和能量消耗，還直接影響板料的成形性能、零件的表面質量和模具壽命。大量的實踐表明，坯料與模具之間合適的摩擦狀況，不僅可以彌補材料本身成形性能的不足，也可在一定程度上補償模具設計制造上的欠缺，減少修模次數，降低廢品率。本研究是受到激光毛化技術在軋輥上成功應用與激光微造型技術潤滑減摩作用的啟發(fā)，首次將激光毛化與微造型表面改形改性技術應用到金屬塑性成形模具的表面強化處理中。本文改變了傳統(tǒng)意義上要求模具表面盡可能光滑以減少摩擦磨損的觀念，而建立一種激光毛化金屬塑性成形模具的新概念激光微觀復合造型技術，它是一種將包括激光毛化技術和激光微造型技術創(chuàng)造性結合的新技術。論文通過在傳統(tǒng)模具表面進行激光毛化及微造型處理，采用不同的形貌設計，包括造型形貌、幾何參數和分布設計，以建立形貌幾何參數和分布與摩擦行為的對應關系，在此基礎上通過摩擦對板料作用來控制板料流動和板材成形性能，進而通過復合造型形貌設計來主動控制板料成形。本研究確定成形質量與造型工藝參數之間的關系，揭示了板料成形中激光復合造型模具摩擦特性的改變對拉深成形性能影響，指出了通過對板料成形的數值模擬與均勻設計相結合對方盒件成形工藝參數進行模擬仿真和優(yōu)化，優(yōu)化后的仿真結果在提高板料流動性能和抑制厚度變化方面取得較理想的效果。為進一步設置和優(yōu)化復合造型工藝參數具有重要的指導意義。最后，通過對鋸片沖壓成形進行模擬分析，并與實際成形結果進行對比分析，驗證了采用激光微造型技術來提高板料成形性能的可行性和優(yōu)越性，揭示了激光微造型參數設計與數值模擬相結合的設計方法的合理性、有效性。

簡介：注射模CAD技術正向集成化、智能化、柔性化、網絡化、并行設計等方向發(fā)展。國內對注射模CADCAMCAE技術集成的研究所取得的成果使中國注射模CAD技術的應用水平得到很快地提高。但是國內研制的模具CAD集成軟件尚處在試用階段實用性不強人機界面不能滿足多種用戶的需要。本文基于PROENGINEER系統(tǒng)綜合運用CAE技術、優(yōu)化算法開展注射模具結構和工藝參數優(yōu)化研究并將上述研究成果嵌入至注射模設計平臺中達到縮短模具設計周期、提高產品質量的目的。開展了結合改進的遺傳算法IPΜGAAMODIFIEDMICROGEICALGITHMWITHTHESTRATEGYOFINTERGENERATIONPROJECTION和基于有限差分梯度的傳統(tǒng)優(yōu)化算法NCONF的混合優(yōu)化算法研究并編寫了相應的算法程序。IPΜGA能較好的避免過早收斂及快速趨近優(yōu)化解區(qū)域但搜尋最優(yōu)解的時間較長。傳統(tǒng)優(yōu)化算法NCONF收斂速度快但對初始點的選擇要求非常嚴格否則容易陷入局部最優(yōu)解。為了充分利用IPΜGA算法的全局搜索能力和傳統(tǒng)優(yōu)化算法NCONF收斂的快速性能有效避免其缺陷該算法將兩者結合利用遺傳算法進行少數代次的優(yōu)化搜索得到全局最優(yōu)解的鄰近點并將該點作為傳統(tǒng)優(yōu)化算法的初值點再利用傳統(tǒng)優(yōu)化算法進行最優(yōu)解的搜索。該算法能在較短的時間內收斂到函數的全局最優(yōu)解。然后以斜導柱結構參數優(yōu)化為例結合CAE技術將該混合優(yōu)化算法應用于注射模具結構參數優(yōu)化問題的求解中。開展了由注射成型質量反求優(yōu)化工藝參數方法的研究并編制了相應的算法程序。正問題為求解與不同的工藝參數相對應的成型質量并采用常用的BPBACKPROPAGATION網絡作為正問題求解器。首先利用正交試驗法根據不同的工藝參數組合設計初始試驗設計方案然后運用CAE技術進行成型模擬并得到相應的成型質量組成BP網絡的初始訓練樣本集并選用帶跳躍因子的附加動量法訓練神經網絡。反問題為給定注射成型質量求解與之對應的最優(yōu)工藝參數運用IPΜGA算法來求解。然后將該算法應用于塑料衣架的成型工藝參數反求研究中。最后基于PROENGINEER二次開發(fā)技術構建了注射模具設計平臺的基本框架向用戶提供了與PROENGINEER系統(tǒng)風格相似的可視化設計環(huán)境。將前述算法嵌入到框架中實現了預期的功能。通過參數化建模進行標準零件庫、常用件庫及標準模架庫的開發(fā)減少花費在重復性工作上的時間從而達到縮短注塑模具設計周期的目的。

簡介：支撐座是鐵路貨車重要零部件之一。作為轉向架連接交叉桿的關鍵部件，關系到貨車行駛的安全性和可靠性，其質量和性能對鐵路貨車提速、重載有著重要影響。近年來，隨著鐵路運輸的發(fā)展，對支撐座產品的質量要求也不斷提高，市場潛力很大。目前，國內外支撐座產品的生產逐漸用鍛造取代了鑄造成形，它不僅克服了鑄造成形中的疏松、鑄態(tài)偏析和空洞性缺陷，而且鍛造成形時材料利用率、生產效率較高，可以達到較高的尺寸精度。本論文主要針對大江公司支撐座產品鑄改鍛以來存在的模具早期失效和鍛件質量不高兩個課題進行研究。該文以復雜零件的成形技術為指導思想，根據模鍛成形理論，針對支撐座產品的自身特點，分析了影響模具開裂失效的關鍵因素，研究了產生折疊缺陷的原因，對支撐座成形過程中重要的工藝參數如左右型腔結合部高度、坯料鐓粗比、坯料定位等進行了優(yōu)化對比分析，最終通過優(yōu)化分析，提高了模具壽命，解決了成形中的缺陷。以UG和DEFMTM軟件為工具，分別對制坯、預鍛和終鍛工序進行了三維熱力耦合有限元分析，得到了成形過程中金屬的流動規(guī)律和應力、應變、速度及溫度場的分布情況；考察了主要參數對模具承載應力、金屬流動和成形力的影響，并以此為根據確定了主要工藝參數。最后，通過生產試驗，對參數選用的合理性與科學性進行了驗證，對模擬結果與實驗情況進行對比分析，驗證了數值模擬結果的正確性和可行性。通過本課題的研究，滿足了支撐座產品的正常生產和模具的有效服役，為該產品的生產提供了一條行之有效的途徑，實現了將鍛模壽命、有限元理論、數值模擬仿真技術及模具CAD技術結合起來，達到了縮短產品開發(fā)周期、提高模具壽命、降低成本等目的，并且為同類支撐座鍛模的參數選取提供了理論和實踐依據。

簡介：在對產品需求快速且多變的當今，以選區(qū)激光燒結（SLS）為代表的快速成型技術（RP）由于其適用材料的多樣性而越來越受到密切關注，并且被廣泛應用于許多領域。本課題旨在發(fā)揮選區(qū)激光燒結對復雜形狀制造的突出特點，研究采用機械混合方式混合銅和尼龍6粉末，制備適用于選區(qū)激光燒結的復合粉末，以實現快速無損制造塑料模具。主要研究內容以及結果如下通過分析激光燒結成形機理以及燒結對材料的要求，確定了復合粉末的組成成分；研究尼龍6銅粉末顆粒粒徑以及尼龍6銅粉粒徑搭配對燒結成形的影響，引入粉末堆積理論確定了復合粉末各成分的粒徑大小搭配和配比比例；對燒結件熱失重（TG）檢測，得到尼龍6銅復合粉末的熱穩(wěn)定性為350℃，說明復合粉末能夠滿足制造塑料模具在熱穩(wěn)定性方面的要求；通過燒結件拉伸強度實驗，得到采用NH4粉末燒結的燒結件拉伸強度已經能夠滿足制造部分塑料模具的力學性能要求；燒結件拉伸強度以及斷裂伸長率實驗結果表明，隨著尼龍含量的減少，銅粉含量的增加在一定范圍內對有助于燒結件力學性能的提高；SEM實驗觀察到在燒結件的內部，銅粉在局部還存在一定的團聚現象；通過激光能量密度對燒結件力學性能影響的研究，發(fā)現單純改變激光功率或掃描速度對燒結影響是等效的；對燒結件尺寸精度的研究，發(fā)現隨著尼龍含量的提高，水平方向上的尺寸誤差增大，但是在高度方向上，尼龍含量對尺寸精度的影響不明顯。

簡介：該文對桑塔納轎車前保險杠特大型注塑模具的一些重要零件通過ANSYS進行了受力分析該課題采用PROE軟件對桑塔納轎車前保險杠模具進行實體造型建立零件實體模型然后導入到ANSYS軟件中進行CAE分析并通過軟件的接口設置將模型導入有限元分析軟件進行前置處理分析計算后置處理等一系列工作并根據分析結果對模具構件進行造型上的優(yōu)化或者調整其尺寸分析依據沈洪雷所作的桑塔納轎車前保險杠注塑模具CAE優(yōu)化一文所得的結論該文在處理一些受力的情況時還采用了解析法鑒于計算過程的復雜解析式的推導和計算運用了MATHEMATICA和MATLAB等軟件

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簡介：模具是制造業(yè)的重要基礎工藝裝備。用模具生產制件所達到的高精度、高復雜程度、高一致性、高生產率和低耗能、低耗材，使模具工業(yè)在制造業(yè)中的地位越來越重要。模具在汽車、能源、機械、信息、航空航天、國防工業(yè)和日常生活用品的生產中被廣泛應用。據統(tǒng)計，75％的粗加工工業(yè)產品零件、50％的精加工零件由模具成形；家用電器行業(yè)的80％零件、機電行業(yè)的70％以上零件也都要靠模具加工。模具鋼是模具工業(yè)的基礎，也是最重要、消耗量最大的一類模具材料。據測算，模具所用鋼材在模具工業(yè)總產值中占近20％，按2004年國內模具工業(yè)530億元產值計算約106億元，數量在88萬T左右，其中模具鋼占大部分。目前我國常用的冷作模具鋼仍是低合金工具鋼如CRWMN和高碳高鉻工具鋼CR12MOV及CR12等這些老的鋼種。CRWMN鋼有適當的淬透性和耐磨性，熱處理變形小，但CRWMN鋼鍛后需較嚴格地控制冷速，否則易形成網狀碳化物，導致模具在使用中的崩刃和開裂。高鉻鋼中因含鉻、碳量較高，使共析及共晶點左移，共晶碳化物較多，又稱之為萊氏體鋼。其中鉻大部分集中在MC型共晶碳化物中，是促成碳化物不均勻分布的主要元素。高鉻鋼鑄態(tài)時存在魚骨狀共晶碳化物，這種狀態(tài)隨著鋼錠凝固速度減慢和錠型尺寸增大而加劇，這種魚骨狀共晶碳化物用熱處理無法消除，只有靠鍛造的方法將共晶萊氏體擊碎。高碳高鉻工具鋼屬高合金鋼，合金含量較高。合金元素鎢、鉬、鉻是合金鋼的主加元素。我國是鎢資源大國，其儲量、產量和出口量均居世界首位，儲量占世界鎢總儲量的40％以上；我國鉬儲量居世界第二位，但據資料統(tǒng)計表明合金鋼的主要合金元素鎢、鉬資源在世界范圍內勘測，其可靠的儲存量僅夠40～60年使用，加上潛在的儲量，也僅夠使用100年。鉻是一種重要的戰(zhàn)略物資，是合金鋼的重要原料之一。但我國是一個鉻鐵礦資源嚴重短缺的國家，國內生產十分有限，長期以來主要依靠進口解決國內供應問題。因此節(jié)約合金元素，既具有重要的戰(zhàn)略意義，又可節(jié)約鋼材成本。從資源與價格的角度考慮，世界各國極為重視低合金鋼的發(fā)展。磨損是常見的一種失效方式，世界摩擦學會統(tǒng)計表明，摩擦損失了世界性一次能源的13～12，據有關資料介紹，磨損給工業(yè)國家?guī)淼膿p失可達國民生產總值的2％～8％。我國僅就冶金礦山、農機、煤炭、電力和建材5個工業(yè)部門不完全的統(tǒng)計，每年僅由于磨損而需要補充的備件就達100萬T鋼材，相當于15～20億人民幣。機械工業(yè)每年所用的鋼材，約有一半是消耗在備件的生產上，而備件中的大部分是由于磨損壽命不高而失效的。由于磨損失效開始于材料表面，因而本研究形成的高合金層與整體冶煉高碳高合金冷作模具鋼相比，只需少量的合金元素，具有節(jié)約合金元素，降低生產成本的特點。本研究對于我國堅持節(jié)約合金元素資源，走可持續(xù)發(fā)展道路無疑具有重要的科學意義和實用價值。利用表面技術提高材料表面性能，是近十幾年來提高鋼鐵材料耐磨性能的新型工藝技術。雙層輝光離子滲金屬技術是一種表面處理技術，是等離子表面冶金領域中的核心技術。其目的是通過雙層輝光離子滲金屬技術提高材料表面的合金元素含量，經后續(xù)處理提高材料表面的性能。等離子表面冶金高速鋼就是利用雙層輝光離子滲金屬技術，在低碳鋼或低合金鋼表面，首先滲入合金元素鎢、鉬、鉻，然后進行固溶和滲碳處理，使表面形成近似高速鋼成分的高碳高合金層。通過后續(xù)的高溫淬火和高溫回火，表面性能接近冶金高速鋼。當工件使用條件在需要具有高溫硬度和紅硬性的時候，使用等離子WMO共滲滲碳高溫淬火高溫多次回火的工藝技術能夠很好的解決這一問題。但在許多的實際生產過程中，零件的使用狀況是處于室溫條件下，不需要高溫硬度或紅硬性。此時若仍采用WMO共滲工藝技術，將造成能源的浪費，合金化原理也不夠理想。本研究課題雙層輝光離子CROMO共滲形成高耐磨LD冷作模具鋼的研究，就是繼雙層輝光離子WMO共滲形成表面高速鋼工藝技術后，探索和研制一種在低碳鋼或低合金鋼表面CRMO共滲及離子滲碳后，經980℃～1050℃淬火低溫高溫回火，提高材料表面耐磨性和滿足一般紅硬性要求的表面梯度結構新材料及新工藝方法，性能達到一般的紅硬性要求。是一種在實際生產中，針對高耐磨要求而研制的表面材料。該技術的研制和開發(fā)，拓寬了雙層輝光離子滲金屬技術的應用領域和范圍。本研究課題是利用雙層輝光離子滲金屬技術在低碳鋼表面進行CRMO共滲，表面合金成分達到高耐磨冷作模具鋼的要求，之后進行超飽和離子滲C，經后續(xù)處理，表面形成高耐磨強化層。本研究課題對CRMO共滲的影響因素，滲CRMO后不同含C量的淬火溫度、深冷處理時間對耐磨性能的影響，滲CRMO后進行離子滲N、NC共滲對耐磨性能的影響等進行了深入研究。本研究課題還針對雙層輝光等離子體特性進行了實驗研究。研究了此類等離子體中的陰極殼層的特點，等離子體中的電子溫度，電子密度及其隨放電參數的變化，并對這種等離子體的一些物理特征及動力學過程進行了初步的探索和研究。本研究獲得了以下結果1利用雙層輝光離子滲金屬技術，在低碳鋼表面進行CRMO共滲，表面形成高合金層，合金成分達到高耐磨冷作模具鋼的要求，之后進行超飽和離子滲碳，表面含碳量超過平衡碳計算值，再經淬火、回火處理，形成的碳化物呈粒狀或短棒狀，碳化物細小、彌散、均勻，尺寸一般≤1ΜM，徹底消除了冶金高碳高合金耐磨冷作模具鋼中碳化物不均勻和軋制加工復雜的問題。2低碳鋼表面經雙層輝光CRMO共滲及復合工藝強化處理后，碳化物主要類型為CRC、CRC、MOC、MOC。3采用絲狀源極進行雙層輝光離子CRMO共滲，滲層厚度隨MO含量的增加而增加，MO的加入促進了滲層厚度的增加。4在低碳鋼表面雙層輝光離子CRMO共滲形成高合金層后，在后續(xù)處理工藝中，即可以進行滲C處理，也可以進行離子滲N、NC共滲處理，提高表面耐磨性能，與WMO共滲形成表面高速鋼工藝相比，增加了后續(xù)強化處理工藝的方法，可以滿足對耐磨強化層的不同要求。而且，N元素的滲入，具有減摩作用，NC共滲處理試樣的摩擦因數較低碳Q235鋼基體經離子滲C淬火低溫回火試樣的摩擦因數的降低546％；滲氮處理試樣的摩擦因數較低碳Q235鋼基體經離子滲C淬火低溫回火試樣的摩擦因數的降低589％。5低碳鋼表面雙層輝光離子CRMO共滲形成高合金層經離子滲C980℃淬火低溫回火處理，摩擦因數較低碳Q235鋼基體經離子滲C淬火低溫回火試樣的摩擦因數的降低116％，相對耐磨性較低碳Q235鋼基體經離子滲C淬火低溫回火試樣提高16倍，較T10鋼淬火低溫回火試樣提高93倍。6低碳鋼表面雙層輝光離子CRMO共滲形成高合金層經離子滲C1050℃淬火高溫回火處理，相對耐磨性較低碳Q235鋼基體經離子滲C淬火低溫回火試樣提高05倍，較T10鋼淬火低溫回火試樣提高5倍；抗回火軟化性與M2鋼相當，高于高耐磨冷作模具LD鋼。7耐磨性能試驗表明低碳鋼經雙層輝光離子CRMO共滲及后續(xù)處理工藝復合強化試樣的相對耐磨性高于未滲金屬離子滲C淬火低溫回火試樣；低碳鋼表面雙層輝光離子CRMO共滲形成高合金層經離子滲C980℃淬火低溫回火處理試樣的相對耐磨性高于經離子滲C1050℃淬火高溫回火處理試樣；深冷處理試樣的相對耐磨性高于未經深冷處理試樣；隨著深冷時間的延長，試樣的相對耐磨性提高，摩擦因數降低。8在等電位輝光放電等離子體中，當輝光放電電壓為500～1000V、P30～100P時，電子溫度在1～10EV范圍內變化，其值高于高氣壓異常輝光放電一個數量級；而其電子密度在10M數量級，其值在工業(yè)典型等離子體密度范圍內1010M，且高于典型輝光放電的電子密度范圍1010M。等電位輝光放電狀態(tài)為異常輝光放電狀態(tài)，促使更多自由電子在陰極產生；封閉輔助陰極減少了自由電子向邊界擴散，但保溫效果增強，其總的效果就是增加電子密度，超過了一般輝光放電中的電子密度。這是等電位輝光放電效應的兩個特色。9在不等電位輝光放電等離子體中，源極電壓的變化對電子溫度的影響不明顯，而工件電壓的變化對電子溫度的影響較大；在源極電壓較低時，工作氣壓的升高對電子溫度的影響較大；隨著源極電壓的升高，對其影響逐漸減弱。

簡介：現代工業(yè)發(fā)展對模具的性能提出了更高的要求，模具的質量直接決定產品的質量。模具工況一般復雜而惡劣，其失效常常是由于磨損、疲勞、熱穩(wěn)定性差等因素引起。為了提高模具的使用壽命，人們除了采用常規(guī)熱處理外，各種表面強化技術也被廣泛應用，特別是氣體氮化工藝，因其能顯著提高工件的耐磨性、抗擦傷性能、抗粘和性能、接觸疲勞性能、沖擊或交變載荷下的持久強度和耐腐蝕性能等，而且氣體氮化工藝設備投資、生產成本低，更是被廣泛關注。但是原有的氣體氮化工藝因存在工藝周期長、氮化層不穩(wěn)定等方面的缺點而影響了氣體氮化工藝的廣泛使用和使用效果。通過對模具預處理方法選擇和氣體氮化催滲工藝預氧化、稀土催滲、真空脈沖氮化、預變形氮化的實驗研究，系統(tǒng)地探索了模具鋼快速氮化處理工藝及氮化工藝的改進方法，探討了模具鋼快速氮化處理工藝對滲層組織性能的影響規(guī)律。結果表明模具在氣體滲氮之前進行一定規(guī)范的預氧化處理，會顯著提高氣體滲氮的速度，在保證滲氮效果的條件下，可縮短滲氮周期15％～30％，此外預氧化催滲還能提高氮化層的硬度，這與預氧化催滲處理的機理有關，預氧化催滲能在短時間內吸附更多的活性N原子，這對要求滲層不是很厚的工模具氮化處理具有很重要的意義；在獲得同樣滲層厚度和硬度的條件下，稀土催滲氮化可以降低滲氮溫度獲得較好的效果。在相同工藝條件下，稀土催滲氮化的白亮層厚度明顯較常規(guī)氮化的要厚，這說明稀土對氮原子的滲入有明顯的促進作用，且稀土催滲氮化層的白亮層組織致密，晶粒更細小，說明稀土的加入還有利于白亮層的改性作用；低壓真空脈沖滲氮具有比常規(guī)氣體滲氮處理更加合理的組織結構和性能特點。由于真空的凈化作用和較高的爐氣氮勢，真空滲氮的速度較普通氣體滲氮提高了一倍；采用噴丸預處理可加速滲氮和提高滲層硬度。噴丸預處理催滲的主要機制是表面層在形變過程中亞結構的細化和位錯密度的增加及點陣畸變，這種表面處理狀態(tài)就決定了經過塑性形變后再進行滲氮，在滲氮過程中，氮化物將優(yōu)先在位錯處形核，形變導致位錯密度的增加可使氮化物在多處形核，且尺寸較小。細小的氮化物不僅強度硬度高，而且通過與位錯的交互作用可釘扎位錯，形成穩(wěn)定的多邊形化細微組織結構，從而使材料強韌化。

簡介：目前普遍使用的通用CAD軟件進行注塑模具設計存在著一個共性的問題這些CAD軟件未能實現與注塑模具設計相關知識的結合在模具設計過程中完全依賴于設計人員的經驗和知識。如何在短時間內針對不同復雜程度的塑件結構給出合理的模具設計方案是現代模具設計技術研究的核心內容。因此研究模具智能化設計技術對提高模具設計質量縮短模具制造周期促進模具技術發(fā)展具有重要意義。本文針對注塑模具設計的特點將基于專家系統(tǒng)的智能設計技術應用于注塑模具設計領域中基于產生式規(guī)則來表達注塑模具方案設計相關專家知識和經驗建立注塑模具方案智能設計知識庫并采用CLIPSCLANGUAGEINTEGRATEDPRODUCTIONSYSTEM知識推理機完成知識的自動推理從而實現了注塑模具方案的智能化設計。展開了對知識庫和推理機等專家系統(tǒng)關鍵技術的研究即注塑模具方案設計知識的獲取、表示和推理。選取了專家系統(tǒng)工具CLIPS作為推理平臺介紹了CLIPS的基本結構和語法運用符合CLIPS語法規(guī)范的產生式規(guī)則形式對注塑模具方案設計相關的專家知識和經驗進行表達構建了注塑模具方案設計知識庫并重點研究了基于產生式規(guī)則的推理機制研究了CLIPS與VC的動態(tài)嵌入技術和方法即在VC平臺上嵌入CLIPS知識推理機的方法、CLIPS與VC信息交換、CLIPS推理過程監(jiān)控以及推理機制等關鍵技術最后基于PROENGINEER平臺綜合運用VC與CLIPS動態(tài)嵌入技術以及PROENGINEER二次開發(fā)技術開發(fā)了注塑模具方案智能設計程序。通過實例驗證本文提出的設計方案及開發(fā)程序的正確性。

簡介：隨著計算機技術的發(fā)展電腦運行速度在不斷提高INTEL下一代CPU的發(fā)熱量正式邁入100W因此電腦散熱片的研制具有非常重要的實際意義。電腦散熱片的種類有很多種但使用最普遍的是鋁制散熱片。因為鋁合金具有密度小、可強化、易加工、耐腐蝕、無低溫脆性、良好的導電、導熱性能且外表美觀等特點所以被廣泛地用于生產散熱片型材。但由于散熱片擠壓模具設計和制造難度大這成為制約其迅速發(fā)展的瓶頸。因此研究散熱片擠壓模具的設計制造具有較高的生產實用價值。與其他鋁型材比散熱片有其自身的特點散熱片之間距離短相鄰兩散熱片之間形成一個槽形其深寬比很大壁厚差大散熱片的齒部很薄而其根部的底板厚度大。散熱片復雜的截面形狀給模具設計、制造和生產帶來很大的難度。本文以太陽花散熱片為實例以擠壓模設計理論知識為基礎在總結大量散熱片模具設計制造的經驗上詳細論述了散熱片擠壓模具設計的具體步驟和關鍵點。擠壓模具設計有兩個重點部分一是保證模具有足夠的強度二是平衡金屬在模具中的流速。分流模在擠壓時的金屬流動比平模更復雜所以如何平衡金屬的流速是散熱片又模具設計的關鍵點。為調節(jié)金屬擠壓流速減小模面的擠壓力本課題對模具做了如下設計1將模具設計成分流組合模的結構形式通過對分流孔的合理設計既能對金屬流速起到調節(jié)的作用又能降低模面的正壓力。2齒部工作帶長度的設計打破常規(guī)設計成035MM這樣能夠有效地減小金屬在齒尖部位的摩擦阻力提高金屬的流動速度。3在保證模具強度的條件下分流橋設計成似水滴形能降低擠壓力促進金屬的流動與焊合。4設計了一個假模芯在模芯頭部位設計一個小凸臺能夠有效地阻礙中心部位金屬的流速。文中還詳細敘述了如何提高模具壽命保證產品的質量要求并列出了實際生產中產品可能出現缺陷的原因以及解決方法。