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3D打印教学与创新创业教育融合的三位一体培养模式探索
1
作者 蔡超 朱雪腾 +2 位作者 蒋文明 魏青松 史玉升 《中国现代教育装备》 2025年第3期127-129,共3页
通过教学大纲设计、实验教学方法创新以及科创平台搭建等,实现3D打印教学与创新创业教育的有机融合,形成“教学—实验—比赛”三位一体培养新模式,为工科高校培养创新创业复合型人才提供了有益参考。
关键词 3D打印教学 创新创业教育 新工科 复合型人才 培养模式
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锆钛酸铅压电陶瓷的立体光刻增材制造工艺与电学性能研究
2
作者 朱凯峰 贺俊超 +3 位作者 龚小龙 刘凯 孙华君 史玉升 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期679-689,706,共12页
压电陶瓷是电子元器件中的重要材料,其个性化和复杂化制造对提高压电功能器件的性能具有重要意义。然而,由于陶瓷的高脆性和高硬度,传统成形工艺在制备复杂结构时面临较大挑战。增材制造基于逐层叠加原理,理论上可制备任意复杂结构,为... 压电陶瓷是电子元器件中的重要材料,其个性化和复杂化制造对提高压电功能器件的性能具有重要意义。然而,由于陶瓷的高脆性和高硬度,传统成形工艺在制备复杂结构时面临较大挑战。增材制造基于逐层叠加原理,理论上可制备任意复杂结构,为压电陶瓷复杂构件的制备提供了新方案。本文采用立体光刻(SLA)增材制造工艺,成功制备了锆钛酸铅(PZT)复杂结构压电陶瓷骨架,研究了浆料固含量对PZT陶瓷浆料流变性能,PZT陶瓷烧结体微观形貌、相对密度及电学性能的影响。结果表明,陶瓷固含量的增加有助于晶粒在高温下的生长以及坯体的致密化,但同时增加了浆料的表观黏度,降低了浆料的固化性能,不利于复杂结构PZT的制备。本研究制备了相对密度为98.26%、压电系数d_(33)为341 pC/N的PZT基陶瓷烧结体,为增材制造高性能压电陶瓷及其复合材料提供了参考。 展开更多
关键词 压电陶瓷 锆钛酸铅 增材制造 立体光刻 固含量 电学性能
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基于多信息体素的三角网格模型距离场算法
3
作者 黄江 张李超 +2 位作者 王森林 覃林 史玉升 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第1期117-125,共9页
基于三维实体模型的符号距离场可高效进行诸如布尔运算和随形梯度点阵结构生成等三角网格模型难以处理的操作,在增材制造领域有着重要的用途,但复杂三角网格模型符号距离场的生成效率非常低。提出了基于多信息体素的三角网格模型精确符... 基于三维实体模型的符号距离场可高效进行诸如布尔运算和随形梯度点阵结构生成等三角网格模型难以处理的操作,在增材制造领域有着重要的用途,但复杂三角网格模型符号距离场的生成效率非常低。提出了基于多信息体素的三角网格模型精确符号距离场和混合距离场的概念及其生成算法。精确距离场算法将包含三角网格模型的有限空间平行于坐标轴等距分割成多个体素,对三维体素空间进行快速距离变换,生成粗糙符号距离场,依据粗糙符号距离场将相关三角面片划分到每个体素中,过滤无关的三角形,生成精确符号距离场,在效率上有百倍的提升;混合距离场算法利用粗糙符号距离场选择性构建边界附近的精确符号距离场,空间内其他位置用粗糙符号距离场表示,在保证内部符号距离场分辨率的前提下的提高了距离场的生成效率。最后通过生成随形的梯度点阵结构对算法进行验证。 展开更多
关键词 符号距离场 三角网格模型 增材制造 距离变换 三周期极小曲面
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基于隐式模型的高效柱面切片算法
4
作者 陈思 张李超 +2 位作者 王森林 黄江 史玉升 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第3期794-803,共10页
针对大尺寸复杂旋转部件,如螺旋桨叶片和发动机叶轮,平面切片存在阶梯效应明显,需要额外支撑结构的问题。传统基于三角网格的柱面切片依赖三角形逐个求交,算法效率低,且无法处理大尺寸网格模型。基于隐式模型,提出一种高效柱面切片算法... 针对大尺寸复杂旋转部件,如螺旋桨叶片和发动机叶轮,平面切片存在阶梯效应明显,需要额外支撑结构的问题。传统基于三角网格的柱面切片依赖三角形逐个求交,算法效率低,且无法处理大尺寸网格模型。基于隐式模型,提出一种高效柱面切片算法。借鉴平面Marching Squares算法在二维标量场提取等值线轮廓的思想,在三维隐式模型中实现直接切片。通过插值得到无序有向线段,并根据重复点和哈希表高效构建出点与线段间的拓扑关系,生成有序柱面切片轮廓。为验证算法的高效性和有效性,测试了算法在不同网格尺寸下的计算时间及生成的切片轮廓误差。实验结果表明,在同等精度下与三角面片求交算法对比,所提算法切片效率高,内存消耗少,且弦高误差远小于设备加工精度需求,满足增材制造要求。 展开更多
关键词 增材制造 隐式建模 柱面切片 直接切片
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莫来石纤维含量对激光选区烧结结合真空浸渗制备二氧化硅陶瓷型芯性能的影响
5
作者 刘珩 刘翰帝 +6 位作者 张任重 吴甲民 闫春泽 文世峰 陈超越 任忠鸣 史玉升 《铸造技术》 2025年第1期39-44,共6页
二氧化硅(SiO_(2))陶瓷型芯热膨胀系数低、烧结温度低,具有优异的酸碱浸出能力,是生产涡轮空心叶片的必要材料。传统工艺在成形陶瓷型芯时受到模具限制,部分复杂结构陶瓷型芯甚至难以制造,生产高质量复杂结构陶瓷型芯面临挑战。采用激... 二氧化硅(SiO_(2))陶瓷型芯热膨胀系数低、烧结温度低,具有优异的酸碱浸出能力,是生产涡轮空心叶片的必要材料。传统工艺在成形陶瓷型芯时受到模具限制,部分复杂结构陶瓷型芯甚至难以制造,生产高质量复杂结构陶瓷型芯面临挑战。采用激光选区烧结技术(SLS)和真空浸渗工艺(VI)相结合的方法制备SiO_(2)陶瓷型芯。应用莫来石纤维作为增强相,分析了莫来石纤维对SiO_(2)晶粒烧结过程的干扰及其在层间的堆积所引发的分层现象,阐明了莫来石纤维含量对SLS-VI制备SiO_(2)陶瓷型芯性能的影响规律,探究出当纤维含量为1%(质量分数)时陶瓷型芯综合性能最好,孔隙率为31.16%,室温抗弯强度为15.23 MPa,高温抗弯强度为22.91 MPa。 展开更多
关键词 SiO_(2)陶瓷型芯 激光选区烧结技术 真空浸渗工艺 莫来石纤维 力学性能
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增材制造钛酸钡压电陶瓷的高温烧结与极化工艺研究
6
作者 刘凯 鲁超 +5 位作者 贺俊超 李天杨 沈春华 闫春泽 史玉升 孙华君 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第5期1772-1783,共12页
为提高增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的综合性能,本文研究了BaTiO_(3)压电陶瓷的浆料剪切变稀特性及数字光处理(DLP)成型特性,揭示了DLP成型BaTiO_(3)压电陶瓷坯体在不同烧结温度条件下的致密化机制,探索了极化方向对DLP成型BaTiO_(3)陶瓷... 为提高增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的综合性能,本文研究了BaTiO_(3)压电陶瓷的浆料剪切变稀特性及数字光处理(DLP)成型特性,揭示了DLP成型BaTiO_(3)压电陶瓷坯体在不同烧结温度条件下的致密化机制,探索了极化方向对DLP成型BaTiO_(3)陶瓷压电性能的影响规律。结果表明,调节高温烧结与极化工艺,可以在一定程度上改善DLP增材制造BaTiO_(3)压电陶瓷的电学性能。当烧结温度为1420℃、保温时间为2 h时,压电系数d_(33)最大,为163.4 pC/N,样品层间结合紧密,晶粒尺寸均匀。当Z轴与极化方向夹角由0°变为90°时,相对介电常数εr和d_(33)分别提高了29.37%和27.01%。当固含量为80%(质量分数)、烧结温度为1420℃、Z轴与极化方向夹角为90°时,样品d_(33)最大,达到182.4 pC/N。 展开更多
关键词 压电陶瓷 钛酸钡 增材制造 数字光处理 烧结 极化
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材料工程应用型课程“双师双课堂”课程思政教学模式探索与实践
7
作者 刘鑫旺 董选普 +2 位作者 王新云 周华民 史玉升 《高教学刊》 2024年第33期107-110,共4页
材料工程专业涉及国家重要领域的核心技术,但近年来学生对专业热爱度和认同感较低,其中重要原因是课程与思政教育融合度不够,课程教师普遍缺乏关键领域的实践经历,难以充分地将材料工程在国家复兴中的关键作用、行业精神等思政元素融入... 材料工程专业涉及国家重要领域的核心技术,但近年来学生对专业热爱度和认同感较低,其中重要原因是课程与思政教育融合度不够,课程教师普遍缺乏关键领域的实践经历,难以充分地将材料工程在国家复兴中的关键作用、行业精神等思政元素融入教学中。针对这些问题,该文提出“双师双课堂”课程思政教学模式,并在国家级一流课程教学中进行实践。邀请航天、航空、船舶等关键行业人才与课程教师组成“双师”教学团队,课堂与实践基地组成“双课堂”。结合“134”课程思政教学模式,不仅实现知识向应用转化,而且深入了解材料工程在各关键行业的核心作用,并通过行业精神教育增强科技报国情怀和专业认可度。该课程思政教学模式对应用型课程推进课程思政教学改革具有较大的借鉴和推广价值。 展开更多
关键词 课程思政教学 材料工程应用型课程 教学模式 双师双课堂 教学改革
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激光增材制造相变诱导型高熵合金的研究进展 被引量：1
8
作者 田春茂 曹裕栋 +3 位作者 欧阳迪 周文琰 蔡超 史玉升 《铸造技术》 CAS 2024年第8期711-725,共15页
高熵合金是以4种及以上元素为主元的合金,热力学上存在高熵效应,动力学上呈现迟滞扩散效应,晶体学上表现为晶格畸变效应,使用时展现出鸡尾酒效应,具有良好的力学性能和耐腐蚀性。相变诱导塑性高熵合金通过在变形过程中发生马氏体相变,... 高熵合金是以4种及以上元素为主元的合金,热力学上存在高熵效应,动力学上呈现迟滞扩散效应,晶体学上表现为晶格畸变效应,使用时展现出鸡尾酒效应,具有良好的力学性能和耐腐蚀性。相变诱导塑性高熵合金通过在变形过程中发生马氏体相变,延迟了裂纹的产生,同时提高了金属的加工硬化率,解决了塑性-强度难题,具有极大的研究潜力和应用前景。铸造高熵合金存在偏析严重、晶粒粗大等缺陷,成形样品力学性能差。增材制造具有局部熔池快速凝固的特点,成形的高熵合金成分均匀、晶粒细小,力学性能远高于铸件。本文阐述了增材制造成形相变诱导塑性高熵合金的显微组织、力学性能、组织演变、耐蚀性等方面的研究进展,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 增材制造 高熵合金 应力诱导相变 力学性能
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直接时效对激光增材制造Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金组织与性能的影响
9
作者 吴祖胜 刘燕 +4 位作者 高建宝 章媛洁 张金良 宋波 史玉升 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期48-57,共10页
采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、显微硬度计和和万能材料试验机等研究了直接时效对激光选区熔化制备的Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:经直接时效热处理后,Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金中析出了大量针状和球... 采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、显微硬度计和和万能材料试验机等研究了直接时效对激光选区熔化制备的Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:经直接时效热处理后,Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金中析出了大量针状和球形颗粒析出相,其中粗针状析出相为Al_(2)CuMg相,细针状析出相为Al_(2)CuLi相,球形颗粒为Al_(3)(Sc,Zr)相;随着时效时间延长,合金强度呈现先升高后降低的变化趋势,伸长率呈下降趋势;合金的最佳直接时效工艺为320℃×6 h,此时,合金的抗拉强度和屈服强度分别为(628±5)MPa和(611±7)MPa,伸长率为(1.44±0.06)%,硬度为(168±1)HV;拉伸试样断口形貌表明直接时效后合金的断裂机制为脆性断裂。 展开更多
关键词 激光选区熔化 Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金 直接时效 显微组织 力学性能
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3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料研究现状及展望
10
作者 李天杨 张垚 +7 位作者 龚小龙 刘凯 杨梅君 章嵩 韩潇 杨丽霞 闫春泽 史玉升 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期14-34,共21页
碳化硅陶瓷是一类先进结构材料,具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,然而,碳化硅陶瓷自身的高硬度、高脆性导致其复杂结构件难以制造。3D打印技术的发展为复杂异形陶瓷构件的成形开辟了新途径,但与注射、等静压、凝胶注模等方法相比,其... 碳化硅陶瓷是一类先进结构材料,具有低密度、高强度、耐腐蚀等优点,然而,碳化硅陶瓷自身的高硬度、高脆性导致其复杂结构件难以制造。3D打印技术的发展为复杂异形陶瓷构件的成形开辟了新途径,但与注射、等静压、凝胶注模等方法相比,其力学性能仍有不足。纤维增强是一类提高碳化硅陶瓷材料力学性能的可靠方法,纤维的引入不仅提高了碳化硅陶瓷的强度,而且改善了碳化硅陶瓷材料的韧性。因此,3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料逐渐成为研究热点。本文对国内外纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料3D打印技术的最新研究进行了回顾,总结了用于3D打印碳化硅陶瓷增强的纤维种类和纤维预处理方法;依据纤维的连续性对纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的3D打印工艺进行了概括,分析了各种3D打印工艺制备的碳化硅陶瓷基复合材料的力学性能,并介绍了3D打印纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料的应用领域,对未来发展方向作出了展望。旨在为碳化硅陶瓷基复合材料的增材制造技术研究提供参考。 展开更多
关键词 增材制造 陶瓷基复合材料 碳化硅陶瓷 纤维增强 离散纤维 连续纤维
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激光选区烧结成形涡轮叶片铸造用陶瓷铸型材料及浸渗强化工艺
11
作者 周士翔 孙冬 +3 位作者 陈双 陈安南 闫春泽 史玉升 《精密成形工程》 北大核心 2024年第12期82-90,共9页
目的针对传统成形方法制备铝基陶瓷铸型加工周期长、难以加工复杂结构等问题,开发新的技术,以一体化制备复杂结构陶瓷铸型。方法采用激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)增材制造技术,一体化成形铝基型芯/型壳铸型。结果采用... 目的针对传统成形方法制备铝基陶瓷铸型加工周期长、难以加工复杂结构等问题,开发新的技术,以一体化制备复杂结构陶瓷铸型。方法采用激光选区烧结(Selective Laser Sintering,SLS)增材制造技术,一体化成形铝基型芯/型壳铸型。结果采用球形氧化铝粉体颗粒级配并添加少量气相氧化硅助流剂的方法,不仅提高了粉体的松装密度和流动性,还显著提升了陶瓷生坯的烧结性能。此外,将硅溶胶和氧化铝亚微米陶瓷粉体配制成浸渗溶液,依次对铝基陶瓷素坯和脱脂后陶瓷生坯浸渗,可大幅提升其力学性能。SLS成形铝基铸形烧结后x/y轴方向收缩率仅为1.5%,z轴收缩率约为2.0%,室温和1550℃高温抗弯强度达(29.84±6.06)MPa和(18.10±1.25)MPa,蠕变为0.01%。结论利用该铝基陶瓷铸型成功铸造出单晶/柱晶涡轮叶片。结果表明,经原料和工艺优化,可实现高性能复杂结构陶瓷铸型的一体化制备。 展开更多
关键词 燃气轮机 叶片 铸造 铝基陶瓷铸型 选区激光烧结
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粉末床熔融-反应烧结碳化硅复合材料制备与吸波性能研究
12
作者 王长顺 杨庆春 +3 位作者 胡雨梦 由化营 闫春泽 史玉升 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2024年第19期92-101,共10页
本文通过高速搅拌制备了适用于粉末床3D打印的酚醛包覆原料,采用粉末床熔融制备了碳化硅和碳纤维坯体,并结合后续浸渍增密和反应烧结获得了分别含碳化硅粉末和碳纤维粉末的两种碳化硅复合材料。对比研究了两种材料的微观形貌、物相特征... 本文通过高速搅拌制备了适用于粉末床3D打印的酚醛包覆原料,采用粉末床熔融制备了碳化硅和碳纤维坯体,并结合后续浸渍增密和反应烧结获得了分别含碳化硅粉末和碳纤维粉末的两种碳化硅复合材料。对比研究了两种材料的微观形貌、物相特征及力学性能,并对其介电参数进行了系统分析,通过计算得到了吸波性能。结果表明,碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料具备更优异的力学性能和吸波性能,其抗弯强度达到了(289±22.4)MPa,体积密度为(2.69±0.05)g/cm^(3),开孔率低至0.472%。当材料厚度为2.77 mm时,CF-S复合材料的最小反射损耗(RL_(min))值在11.14 GHz处达到了-40.7 dB;当厚度增加至6 mm时,RL_(min)值在5.77 GHz处达到了-35.1 dB。该材料可以在高温氧化工况下维持良好的吸波性能。研究结果为吸波-结构一体化碳化硅复合材料构件的制备提供了技术和理论支撑。 展开更多
关键词 粉末床熔融 反应烧结 碳化硅复合材料 吸波 结构-功能一体化
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Li添加对激光粉末床熔融成形Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响
13
作者 高建宝 刘燕 +4 位作者 吴祖胜 章媛洁 张金良 宋波 史玉升 《有色金属工程》 北大核心 2024年第12期19-30,I0002,共13页
采用激光粉末床熔融技术制备了Al-Cu-Mg-Sc-Zr和Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金,对比研究了Li的添加对Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金中存在四方形的Al_(3)(Sc,Zr)相、球形Al_(3)Li相和针状Al_(2)... 采用激光粉末床熔融技术制备了Al-Cu-Mg-Sc-Zr和Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金,对比研究了Li的添加对Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金中存在四方形的Al_(3)(Sc,Zr)相、球形Al_(3)Li相和针状Al_(2)CuMg相。Li的添加促进Al_(3)Li相的形成,具有第二相强化效果,提高合金力学性能。Al-Cu-Mg-Li-Sc-Zr合金的抗拉强度和伸长率分别为(548±4)MPa和9.2%±0.3%,与Al-Cu-Mg-Sc-Zr合金相比,添加Li的合金的抗拉强度和伸长率分别提高了16.3%和15.0%,表现出优异的强度和塑性。 展开更多
关键词 激光粉末床熔融 铝锂合金 微观组织 力学性能
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选择性激光熔化快速成形技术与装备 被引量：65
14
作者 史玉升 鲁中良 +2 位作者 章文献 黄树槐 陈国清 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 2006年第z1期150-153,共4页
介绍了华中科技大学基于粉末材料选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形技术的一些最新研究成果,主要包括设备与软件,以及该技术的主要应用领域。由于SLM成形过程是一个复杂的物理化学冶金过程,金属粉末熔化快,熔池存在时间... 介绍了华中科技大学基于粉末材料选择性激光熔化(Selective laser melting,SLM)成形技术的一些最新研究成果,主要包括设备与软件,以及该技术的主要应用领域。由于SLM成形过程是一个复杂的物理化学冶金过程,金属粉末熔化快,熔池存在时间短,凝固成形时存在较大的温度梯度与热应力,液态金属表面张力大,因而容易产生翘曲变形、裂纹与球化现象三个国际性难题,针对这些难题,提出了相应的研究方案。 展开更多
关键词 选择性激光熔化 快速成形 粉末材料 复杂零件和模具
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选择性激光烧结新型扫描方式的研究及实现 被引量：55
15
作者 史玉升 钟庆 +2 位作者 陈学彬 黄树槐 周祖德 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期35-39,共5页
选择性激光烧结（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｌａｓｅｒ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ，ＳＬＳ）快速成形技术是近１０年来发展起来的一种先进制造技术，采用此项技术可以显著地缩短产品投放市场的周期，降低成本，提高产品质量，增强企业的竞争能力... 选择性激光烧结（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｌａｓｅｒ　ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ，ＳＬＳ）快速成形技术是近１０年来发展起来的一种先进制造技术，采用此项技术可以显著地缩短产品投放市场的周期，降低成本，提高产品质量，增强企业的竞争能力。而扫描方式是ＳＬＳ成形过程中的一项关键技术，在分析了现有扫描方式及其对ＳＬＳ制件精度、强度以及成形速度影响的基础上，指出了现有扫描方式的缺陷。为了克服这种缺陷，特提出并实现了一种新的分区变向扫描方式及其分区算法，它通过将扫描线段进行分组，以避开截面内孔和凹槽。这种新的分区变向扫描方式及其算法已经成功地应用到华中科技大学开发的ＨＲＰＳ系列ＳＬＳ系统中。实际应用表明：这种新型扫描方式能大幅度地提高烧结成形效率和减小烧结体的翘曲变形量。 展开更多
关键词 分区变向 扫描方式 成形效率 选择性激光烧结 快速成形
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随形冷却对注塑成型和生产效率的影响 被引量：41
16
作者 史玉升 伍志刚 +1 位作者 魏青松 黄树槐 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期60-62,共3页
采用有限元模拟方法,利用Moldflow软件对注塑冷却过程进行模拟.以香盒零件为研究对象,对多种不同冷却方案进行了模拟分析.根据模拟结果,比较分析了不同冷却方案的冷却过程,并优化出了香盒零件的最佳随形冷却水道.利用选择性激光烧结快... 采用有限元模拟方法,利用Moldflow软件对注塑冷却过程进行模拟.以香盒零件为研究对象,对多种不同冷却方案进行了模拟分析.根据模拟结果,比较分析了不同冷却方案的冷却过程,并优化出了香盒零件的最佳随形冷却水道.利用选择性激光烧结快速制模工艺制造出设计好的具有最优随形冷却水道的注塑模具.应用该模具进行实际的注塑生产,其工艺参数和最终注塑产品质量均验证了模拟结果.采用随形冷却的香盒零件注塑模,其生产效率提高了30%,翘曲变形仅为普通模具的20% 展开更多
关键词 注塑模具 随形冷却水道 冷却模拟 选择性激光烧结
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氧化锆零件激光选区烧结/冷等静压复合成形技术 被引量：19
17
作者 史玉升 刘凯 +3 位作者 李晨辉 魏青松 刘洁 夏思婕 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期118-123,共6页
氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对... 氧化锆陶瓷材料以其优异的性能在工业生产中具有极大的应用前景,但由于脆性大、硬度高等原因,复杂形状氧化锆零件往往难以成形和加工。为了获得复杂形状氧化锆陶瓷零件,通过溶剂沉淀法将粘接剂尼龙12覆膜至纳米氧化锆粉末的表面,然后对覆膜后的粉体进行激光选区烧结(Selective laser sintering,SLS)成形,并通过传统的冷等静压(Cold isostatic pressing,CIP)技术对SLS零件进行致密化处理,同时满足氧化锆初坯成形时形状复杂度和密度的要求。通过试验得出在激光能量密度为0.415 J/mm2时,获得的SLS陶瓷件密度较大,对不同激光能量密度制备的SLS陶瓷件进行保压压力为200 MPa的冷等静压致密化处理,根据热脱脂机理以及粘接剂的TG曲线,分别制定了SLS/CIP试样的热脱脂工艺,最后对脱脂试样进行高温烧结,在后续处理的各环节,氧化锆零件的密度仍受SLS成形的影响,但该影响逐渐减弱,SLS/CIP/FS成形件最大相对密度和维氏硬度分别达到了97%和1180 HV1,已接近'模压-烧结'的致密氧化锆陶瓷的性能,在试样断口的扫描电子显微镜(SEM)分析基础上,对氧化锆复合成形的微观演变进行了研究。虽然最终烧结件密度和硬度仍有待提高,但是提出了一种极具潜力的氧化锆零件近净成形工艺方法,为制造高性能复杂形状的陶瓷零件奠定了基础。 展开更多
关键词 溶剂沉淀法 选泽性激光烧结 冷等静压 氧化锆
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小批量大型复杂金属件的快速铸造技术 被引量：11
18
作者 史玉升 刘洁 +2 位作者 杨劲松 沈其文 黄树槐 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期754-757,共4页
介绍了华中科技大学在小批量大型复杂金属件的快速铸造技术方面最新的一些研究和应用成果,主要包括高分子粉末材料及其熔模、覆膜树脂砂材料及其砂型和型芯、制作大型复杂熔模的快速成形设备及其熔模的精密铸造工艺。采用上述研究成果... 介绍了华中科技大学在小批量大型复杂金属件的快速铸造技术方面最新的一些研究和应用成果,主要包括高分子粉末材料及其熔模、覆膜树脂砂材料及其砂型和型芯、制作大型复杂熔模的快速成形设备及其熔模的精密铸造工艺。采用上述研究成果成功地铸造出了一系列大型复杂的金属件,与传统方法相比,开发时间和成本大幅度降低。 展开更多
关键词 快速成形 铸造 大型铸件
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铸造模具的快速制造技术 被引量：9
19
作者 史玉升 吴澄 +1 位作者 黄乃瑜 黄树槐 《铸造》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期382-385,共4页
介绍了华中科技大学快速制造中心生产的薄材叠层(LaminatedObjectManufacturing LOM)和选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering SLS)系列快速成形系统在铸造模具快速制造中的应用方法、工艺路线和实例。采用这些方法和工艺路线大大缩... 介绍了华中科技大学快速制造中心生产的薄材叠层(LaminatedObjectManufacturing LOM)和选择性激光烧结(SelectiveLaserSintering SLS)系列快速成形系统在铸造模具快速制造中的应用方法、工艺路线和实例。采用这些方法和工艺路线大大缩短了新产品的开发周期,降低了开发成本,有必要在广大企业中大力推广应用。 展开更多
关键词 快速成形 LOM SLS 精密铸造 铸造模具
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选择性激光烧结Al_2O_3/SiO_2复相陶瓷零件性能的研究 被引量：9
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作者 史玉升 程迪 +1 位作者 刘锦辉 黄树槐 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期20-23,共4页
通过添加适量SiO2,经选择性激光烧结(SLS)成型及后处理得到Al2O3/SiO2复相陶瓷零件,分析了该复相陶瓷的物相和显微结构,研究了不同含量SiO2的引入对试样强度及密度的影响,最后选择最佳配比成型陶瓷零件.结果表明:随着SiO2含量的增加,烧... 通过添加适量SiO2,经选择性激光烧结(SLS)成型及后处理得到Al2O3/SiO2复相陶瓷零件,分析了该复相陶瓷的物相和显微结构,研究了不同含量SiO2的引入对试样强度及密度的影响,最后选择最佳配比成型陶瓷零件.结果表明:随着SiO2含量的增加,烧结件的强度和密度也随之提高;当SiO2(体积分数)达到20%时,成型件经1 450℃高温烧结8 h抗弯强度达到45 MPa,密度为2.35×103kg/m3. 展开更多
关键词 选择性激光烧结 Al2O3/SiO2复相陶瓷零件 显微结构 性能
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