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激光增材制造成型马氏体时效钢研究进展 被引量：29
1
作者 谭超林 周克崧 +1 位作者 马文有 曾德长 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期36-52,共17页
本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势,并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究... 本文较全面地综述了国内外激光增材制造成型马氏体时效钢(MS)的研究和应用现状。分析了选区激光熔化(SLM)制备MS特有的优势,并从SLM成型MS参数与性能优化、成型各向异性、时效强化机理、梯度材料和模具应用5个方面进行了系统介绍。研究表明,SLM成型MS的工艺窗口较宽,易获得成型致密度>99%的试样;经过激光和热处理工艺参数优化后,其力学性能可达标准锻件水平。MS时效强化遵循Orowan位错绕过机制,成型方向对MS力学性能影响较小。此外,SLM能够制备高结合强度MS基梯度材料(MS-Cu和MS-H13等)零件,为制备梯度材料功能件开辟了新途径。最后,介绍了SLM成型MS面向随形冷却模具的应用,并提出了今后的研究展望。 展开更多
关键词 选区激光熔化 马氏体时效钢 激光参数 梯度材料 随形冷却
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模具钢增材制造及其性能的研究进展 被引量：19
2
作者 张亮亮 周阳 +2 位作者 刘世锋 杨鑫 王岩 《中国冶金》 CAS 北大核心 2022年第3期1-8,共8页
随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末... 随形冷却模具一般具有复杂的异形流道,能够大大提高冷却效率和产品的表面质量,但是其加工难度非常大。增材制造是一种通过逐层累加实现构件成形的技术,其优势是能实现材料的内部复杂结构。粉末的制备是增材制造的基础也是关键步骤,粉末质量的高低一定程度上决定了增材件的好坏,常见的模具钢粉末制备方法有气雾化法和等离子旋转电极雾化法。增材制造时材料将会经历快速熔化和快速凝固的过程,同时还要经受层间热循环的作用,其组织和微观结构严重偏离平衡凝固时的组织和结构。模具钢增材体的抗拉强度和屈服强度一般高于铸造态母材、低于轧制态或固溶时效态母材,其塑性一般难以达到使用要求。从粉末制备和典型模具钢增材工艺、组织和性能进行综述,以期给增材制造模具钢的深入研究提供借鉴。 展开更多
关键词 随形冷却 增材制造 等离子旋转电极雾化 气雾化 模具钢 H13钢 18Ni300钢
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注塑模新型冷却技术及其研究进展 被引量：9
3
作者 伍志刚 史玉升 +1 位作者 魏青松 黄树槐 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S1期161-165,共5页
介绍了脉冲冷却、随形冷却、CO2气体冷却等注塑模新型冷却技术的概念和研究现状。从原理的角度出发分析了它们各自的优点及存在的问题,阐述了它们的应用状况。展望了将来注塑模冷却技术的发展趋势。
关键词 脉冲冷却 随形冷却 快速制模 CO2气体冷却
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基于3D打印的叶轮随形冷却模具设计与制造 被引量：9
4
作者 周屹 《塑料科技》 CAS 北大核心 2017年第3期76-80,共5页
针对随形冷却水道的设计方法进行了分类,分别对水道轨迹、截面形状、内部结构等设计进行了一定的分析。以叶轮塑料制品为例,选择了合理的随形冷却方案进行模具设计,并采用SLM方式对其模具镶块进行了3D打印。模具组装配完毕后进行了注塑... 针对随形冷却水道的设计方法进行了分类,分别对水道轨迹、截面形状、内部结构等设计进行了一定的分析。以叶轮塑料制品为例,选择了合理的随形冷却方案进行模具设计,并采用SLM方式对其模具镶块进行了3D打印。模具组装配完毕后进行了注塑实验,得到了叶轮成品。对注塑脱模后的叶轮测试其测试点温度,发现温度分布均匀,说明基于3D打印的随形冷却技术能够较好地改善模具冷却效果。 展开更多
关键词 3D打印 叶轮 随形冷却 注塑模具设计
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注塑模具随形冷却的分析及优化 被引量：8
5
作者 张新聚 刘雷 +1 位作者 赵文清 李亚男 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期126-130,共5页
对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了... 对注塑模具冷却系统进行传热分析,得出了影响模具冷却的3个主要因素:冷却道的直径、相邻冷却道之间的距离及冷却道距模具表面的距离;改进了传统冷却设计方法,提出了模具随形冷却的"以面到体"设计方法;以台灯后壳为例,设计了模具冷却的均匀性试验和正交试验,并应用Moldflow软件对各组试验进行仿真分析,用直观对比法与极差分析法分析仿真结果,得出最佳试验数据,并同传统冷却进行比较,结果表明,模具温度降低11.40%,翘曲变形量降低9.32%。因此该方法可以明显提高模具冷却系统的冷却效果。 展开更多
关键词 注塑模具 传热分析 随形冷却 设计方法 正交试验
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基于随形冷却技术的医用针筒注塑模具设计 被引量：7
6
作者 张美丽 辛勇 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期61-64,共4页
针对大长径比的深腔薄壁医用针筒的结构特点,进行了模具冷却系统、浇注系统、脱模机构及排气系统的分析,设计出了一副结构新颖、实用的针筒注塑模具。采用的双螺旋随形冷却水路可以有效地调控模具型腔温度,冷却效率高,温度场分布均匀,... 针对大长径比的深腔薄壁医用针筒的结构特点,进行了模具冷却系统、浇注系统、脱模机构及排气系统的分析,设计出了一副结构新颖、实用的针筒注塑模具。采用的双螺旋随形冷却水路可以有效地调控模具型腔温度,冷却效率高,温度场分布均匀,针筒冷却收缩均匀,壁厚一致。经生产验证,该模具结构合理可靠,所成型的针筒塑件满足使用要求。 展开更多
关键词 大长径比 随形冷却 医用针筒 注塑模具
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基于金属3D打印技术的随形冷却模具设计与应用研究
7
作者 曾绍连 刘建业 +1 位作者 牛留辉 彭景光 《模具技术》 2024年第1期49-58,共10页
利用3D打印技术制造随形冷却模具,对3D打印的基材进行研究,添加30%(质量分数)碳化钨(WC)的3D打印复合材料的抗压强度和压缩屈服强度最高分别达到1757 MPa和1677 MPa,较之模具钢基体的压缩性能提升约20%。针对模具设计中存在的冷却时间... 利用3D打印技术制造随形冷却模具,对3D打印的基材进行研究,添加30%(质量分数)碳化钨(WC)的3D打印复合材料的抗压强度和压缩屈服强度最高分别达到1757 MPa和1677 MPa,较之模具钢基体的压缩性能提升约20%。针对模具设计中存在的冷却时间过长、产品翘曲变形和尺寸不稳定的问题,设计了基于金属3D打印的随形冷却水路模具,并借助Moldflow软件进行模拟分析。结果表明:随形水路方案可以显著提高冷却效率,减小产品变形。金属3D打印技术在随形冷却模具领域中具有广泛的应用价值。 展开更多
关键词 3D打印 增材制造 随形冷却 模具 碳化钨(WC)模具钢复合材料
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随形冷却对车灯壳注塑成型翘曲变形影响分析 被引量：6
8
作者 朱宏峰 辛勇 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期59-63,共5页
冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统... 冷却系统的设计在注塑模具中非常重要,它关系到制品的冷却效率和成型质量。传统冷却水道通常为简单直行管道,冷却效果不理想。激光3D打印技术的出现使注塑模具随形冷却结构的制造成为现实。以某车灯外壳为例,设计了随形结构的冷却系统。利用有限元分析软件ANSYS瞬态热分析对比了直行与随形冷却设计的冷却效率和模腔温度场分布结果,同时使用模流分析软件Moldflow对比分析了两种冷却方案中制品的翘曲变形。结果表明,随形冷却设计使模腔表面温度场分布更均匀,且能更快速调控模具温度,缩短了注塑成型周期;更重要的是可大大降低制品的翘曲变形。 展开更多
关键词 随形冷却 温度场分布 翘曲变形
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应用Moldflow和SLM的随形冷却水道注塑模具设计与制作 被引量：6
9
作者 杨翔鹏 王霏 +1 位作者 张际亮 黄亦斌 《应用激光》 CSCD 北大核心 2017年第2期282-287,共6页
虽然冷却水道较好的解决了传统冷却水道冷却不均匀的问题,但是在设计和制造过程中还是存在很多问题。以典型的盖帽注塑件为研究对象,设计了五种随形冷却水道方案,通过Moldflow模拟软件进行分析比较,得出冷却效果最佳的方案,并利用选择... 虽然冷却水道较好的解决了传统冷却水道冷却不均匀的问题,但是在设计和制造过程中还是存在很多问题。以典型的盖帽注塑件为研究对象,设计了五种随形冷却水道方案,通过Moldflow模拟软件进行分析比较,得出冷却效果最佳的方案,并利用选择性激光融化(SLM)技术制造出带有随形冷却水道的模具镶件并进行注塑实验。结果表明,与传统冷却水道相比,最佳方案冷却时间缩短1.2%,最高温度减小2.9℃,温度均匀性提高58.3%,同时冷却均匀性非常好,而冷却水压压力增加14.95bar。利用SLM工艺制作该镶件仅需10h,且成型质量好,内部结构清晰,应用于注塑模具的效果良好。 展开更多
关键词 注塑模具 随形冷却 MOLDFLOW SLM 模具镶件
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基于Moldex3D的常规水路与异型水路设计对注塑成型质量影响研究 被引量：5
10
作者 刘其南 林权 +2 位作者 李俊杰 刘芳龙 张道平 《中央民族大学学报（自然科学版）》 2020年第4期38-44,共7页
冷却水路设计对注塑产品的生产周期和成型品质有重要影响,本文以便捷式电脑后盖注塑件为例,基于Moldex3D模流分析技术进行水路设计,通过比较获知,常规水路设计形式虽然能使产品得到较好冷却效果,但仍存在许多不足,研究采用依据产品结构... 冷却水路设计对注塑产品的生产周期和成型品质有重要影响,本文以便捷式电脑后盖注塑件为例,基于Moldex3D模流分析技术进行水路设计,通过比较获知,常规水路设计形式虽然能使产品得到较好冷却效果,但仍存在许多不足,研究采用依据产品结构特征设计的毛细血管异型水路冷却形式,发现异型水路比常规水路节约冷却时间约64%,减小模具温差约38.8%,通过应用基于色阶图的变动指数法,获知异型水路能有效减小塑件的整体翘曲变形量,能使变形量分布更加均匀,但在冷却效率方面两者差异性不大,在得到稳定的模温周期上两者也比较相近。 展开更多
关键词 注塑模具 冷却水路 异型水路 变动指数 翘曲变形
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基于3D打印的随形冷却注塑模具传热因素研究 被引量：5
11
作者 刘继英 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期78-81,共4页
对比了传统冷却技术与随形冷却技术在注塑模具冷却过程的差异性,详细分析了模具冷却过程的传热,对熔体的冷却时间、模具型腔壁面温度和温度均匀性的影响。得出了冷却水道直径、冷却水道中心距模具壁面的距离、两相邻冷却水道距离这三个... 对比了传统冷却技术与随形冷却技术在注塑模具冷却过程的差异性,详细分析了模具冷却过程的传热,对熔体的冷却时间、模具型腔壁面温度和温度均匀性的影响。得出了冷却水道直径、冷却水道中心距模具壁面的距离、两相邻冷却水道距离这三个因素对于模具冷却起到主要影响。最后通过Moldflow软件对简化模型进行模拟实验,确定了三个影响因素对模具型腔壁面温度的影响。 展开更多
关键词 3D打印 随形冷却 注塑模具 传热因素
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SLM技术在电路板外壳随形冷却模具上的应用 被引量：1
12
作者 汪祥 张永仁 +2 位作者 张达 王新坤 闫建姬 《汽车工艺与材料》 2023年第1期15-18,共4页
结合东风车型项目,以电路板外壳为研究对象,建立了与产品外形相吻合的随形冷却水道,利用MoldFlow和ANSYS对随形冷却方案效果进行分析,并与传统冷却方案进行对比。最后采用金属3D打印工艺制作模仁及冷却水道,在注塑模具上进行验证,结果显... 结合东风车型项目,以电路板外壳为研究对象,建立了与产品外形相吻合的随形冷却水道,利用MoldFlow和ANSYS对随形冷却方案效果进行分析,并与传统冷却方案进行对比。最后采用金属3D打印工艺制作模仁及冷却水道,在注塑模具上进行验证,结果显示,随性冷却方案大大提高了注塑效率,减少了产品变形。 展开更多
关键词 随形冷却 3D打印 SLM技术
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基于稳健设计的汽车尾灯罩注塑工艺优化 被引量：1
13
作者 胡开元 李晓龙 +1 位作者 尹小燕 彭庆皓 《合成树脂及塑料》 CAS 北大核心 2023年第2期52-55,59,共5页
以某汽车尾灯罩的翘曲变形量为主要优化目标,应用Moldflow软件,采用稳健设计的方法,结合随形冷却水道设计,对汽车尾灯罩注塑工艺参数进行优化,确定模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、速度/压力转换作为参数,得到了各工艺参数的... 以某汽车尾灯罩的翘曲变形量为主要优化目标,应用Moldflow软件,采用稳健设计的方法,结合随形冷却水道设计,对汽车尾灯罩注塑工艺参数进行优化,确定模具温度、熔体温度、注射时间、冷却时间、速度/压力转换作为参数,得到了各工艺参数的最优组合为:模具温度75℃,熔体温度250℃,注射时间1.8 s,冷却时间12.0 s,速度/压力转换100%。结合随形冷却水道的设计模拟优化后,翘曲变形量由最初的0.4118 mm优化为0.1544 mm,翘曲变形量减少了62.51%,说明稳健设计方法结合随形冷却水道设计对提升复杂零部件产品质量起到了重要作用。 展开更多
关键词 汽车尾灯罩 稳健设计 随形冷却 翘曲变形量 参数优化
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雾化器喷头注塑模具随形冷却水道设计与开发 被引量：1
14
作者 唐春华 张斌 +1 位作者 李军利 黄宝山 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期159-163,172,共6页
以某医用雾化器喷头为研究对象,为解决传统冷却水道冷却不充分、不均匀引起的塑件表面温差大、冷却效率低、翘曲变形值大等问题,设计了传统冷却水道和随形冷却水道方案,并且,对2种方案进行了模流分析和数据对比,结果表明,与传统冷却水... 以某医用雾化器喷头为研究对象,为解决传统冷却水道冷却不充分、不均匀引起的塑件表面温差大、冷却效率低、翘曲变形值大等问题,设计了传统冷却水道和随形冷却水道方案,并且,对2种方案进行了模流分析和数据对比,结果表明,与传统冷却水道方案相比,随形冷却水道方案的塑件顶出温度时间缩短了29.1%,表面温度差降低了49.3%,体积收缩率减少了44.6%,翘曲变形值减少了23.1%,冷却效率及冷却均匀性得到提高,成型缺陷减少。然后,根据随形冷却水道方案设计了注塑模具结构,采用金属3D打印机加工成型随形水道型芯镶件,完成模具装配和试模,结果表明,随形冷却水道方案的塑件成型周期缩短了35.75%,有效地提高了塑件的生产效率,改善了塑件成型质量。 展开更多
关键词 注塑模具 随形冷却 水道设计 模流分析 模具设计
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基于鼠标的随形冷却注塑模多目标优化研究 被引量：5
15
作者 李月明 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期66-70,共5页
为提高注塑模随形冷却水道的冷却效率和模温均匀性,提出了一套随形冷却水道多目标优化设计的方法。该方法通过正交法和三维响应面法对影响模具温度变化的因素进行分析。利用响应面法构建随形冷却水道的设计变量与冷却效率和模具型腔表... 为提高注塑模随形冷却水道的冷却效率和模温均匀性,提出了一套随形冷却水道多目标优化设计的方法。该方法通过正交法和三维响应面法对影响模具温度变化的因素进行分析。利用响应面法构建随形冷却水道的设计变量与冷却效率和模具型腔表面温度分布均匀性的函数关系,求解出最佳的设计参数。 展开更多
关键词 随形冷却 多目标 实验设计 注塑模
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精密内齿轮的注塑模具随形冷却优化研究 被引量：4
16
作者 谭小红 张晓东 陈小英 《现代塑料加工应用》 CAS 2021年第3期48-51,共4页
利用增材制造(SLM)的随形冷却技术对精密内齿轮的成型工艺进行研究。在随形冷却模流分析的基础上,以最小的冷却时间为目标,对随形冷却的3个参数进行优化,得到最佳的随形冷却流道参数组合为水路与模面距离2 mm、冷却水道直径5.0 mm、冷... 利用增材制造(SLM)的随形冷却技术对精密内齿轮的成型工艺进行研究。在随形冷却模流分析的基础上,以最小的冷却时间为目标,对随形冷却的3个参数进行优化,得到最佳的随形冷却流道参数组合为水路与模面距离2 mm、冷却水道直径5.0 mm、冷却水道间距8 mm。试验验证了随形冷却系统对齿轮成型时间和精度的影响,废品率降低为零,成型时间缩短40%左右。 展开更多
关键词 随形冷却 内齿轮 齿轮精度 冷却时间
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3D打印随形水路技术在注射模中的应用 被引量：4
17
作者 王利军 《模具制造》 2020年第8期75-78,共4页
介绍了3D打印技术的原理与打印基本流程,分析了3D打印随形水路技术及材料选择并展示了其在注射模中的应用案例。具体案例表明,3D打印随形水路技术可带来冷却效率和冷却均匀性的大幅提升,缩减注射成型周期48%,减少塑件变形,以此带来数倍... 介绍了3D打印技术的原理与打印基本流程,分析了3D打印随形水路技术及材料选择并展示了其在注射模中的应用案例。具体案例表明,3D打印随形水路技术可带来冷却效率和冷却均匀性的大幅提升,缩减注射成型周期48%,减少塑件变形,以此带来数倍产能的提升。 展开更多
关键词 3D打印 随形水路 注射模
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基于遗传算法的注塑成型工艺参数优化 被引量：4
18
作者 魏良庆 彭成允 刘祥 《上海塑料》 2018年第3期55-59,共5页
以某杯形塑件为例,设计了随形冷却水道模具。在Moldflow软件模拟注塑成型过程的基础上,利用正交试验法分析了熔体温度、注射压力、保压压力和保压时间等工艺参数对制品成型周期的影响。通过遗传算法和Moldflow获得的最佳注塑工艺参数为... 以某杯形塑件为例,设计了随形冷却水道模具。在Moldflow软件模拟注塑成型过程的基础上,利用正交试验法分析了熔体温度、注射压力、保压压力和保压时间等工艺参数对制品成型周期的影响。通过遗传算法和Moldflow获得的最佳注塑工艺参数为熔体温度180℃,注射压力22 MPa,保压压力16 MPa,保压时间8 s,成型周期14. 11 s。在最佳工艺参数组合下进行注塑成型试验,平均注塑成型周期为14. 19 s。结果表明,模拟结果和试验结果之间相接近。将数值模拟和遗传算法相结合,可以有效提高运算速度和优化效率。 展开更多
关键词 随形冷却 参数优化 遗传算法 成型周期
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注塑模具随形水路零件制造技术进展
19
作者 李克杰 李金国 蒋梦琳 《模具技术》 2023年第3期58-63,共6页
3D打印技术的出现,给塑料模具制造带来了新的方式。本文综述了国内外模具随形水路零件制备技术的发展现状,介绍了基于3D打印,结合扩散焊、金属喷涂、CNC、粉末冶金、铸造等技术制备模具随形水路金属零件的方法。指出了3D打印技术提升,3... 3D打印技术的出现,给塑料模具制造带来了新的方式。本文综述了国内外模具随形水路零件制备技术的发展现状,介绍了基于3D打印,结合扩散焊、金属喷涂、CNC、粉末冶金、铸造等技术制备模具随形水路金属零件的方法。指出了3D打印技术提升,3D打印如何与其他制备技术结合,成型塑件冷却智能控制3方面模具随形水路制备技术需要解决的主要问题。 展开更多
关键词 3D打印 随形冷却 注射模
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3D打印随形水路在铰链盖模具上的应用 被引量：3
20
作者 郑家峥 吕宏贵 杨金龙 《模具制造》 2022年第7期74-78,共5页
根据铰链盖塑件造型特点设计模具,该模具型冷却系统采用随形冷却水路设计,通过MoldFlow对设计方案尽行分析,得出生产效率和塑件质量均有所提高的结果。借助3D打印技术加工模具镶块,最终通过实际生产来验证结果。
关键词 3D打印 注射模 随形冷却 优化设计 SLM技术
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