真空环境下差压注型工艺决策方法研究

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1、分类号UDC密级编号硕士学位论文真空环境下差压注型工艺决策方法研究StudyonProcessDecisionMethodofDifferentialPressureVacuumCasting学位申请人：郑立霞指导教师：段明德教授一级学科：机械工程二级学科：机械制造及其自动化学位类别：工学硕士2017年04月独创性声明本人声明，所呈交的论文是我个人在导师指导下完成的研究工作及取得的研究成果。据我所知，文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得河南科技大学或其它教育机构的其他学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在

2、论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解河南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校拥有对所有学位论文的复制权、传播权、汇编权及其它使用权（特殊情况需要保密的论文应提前说明，但在解密后应遵守此规定）。需要保密的论文请填写：本学位论文在年月至年月期间需要保密，解密后适用本授权书。（需要保密的学位论文无须向图书馆提供论文的电子文档）研究生签名：导师签名：日期：摘要随着市场一体化加剧，企业为在激烈的市场竞争中生存发展并占据有利地位，必须满足客户对产品多样化与个性化需求，具有较强开发能力的增材制造(AdditiveManufacturing,AM)

3、技术已经成为当今研究的热门课题。3D打印技术和快速模具(RapidTooling,RT)技术是AM主要技术支撑，RT中应用最为广泛的真空注型(VacuumCasting,VC)技术，对产品创新、缩短开发周期、发展绿色生产具有积极的推动作用。但是，目前对VC产品的质量控制主要依靠人为经验，自动化程度低，一定程度上制约VC技术的快速发展。因此，研究VC产品质量智能控制方法，改变传统依靠人为经验的模式，对提高VC领域产品生产效率和新产品开发能力具有重要的现实意义。本文以VC成形工艺为研究对象，以VC工艺过程为主线，以提高VC产品质量为目的，基于计算机图形学、可视化技术、智能控制理论等，研究VC成形

4、工艺机理，总结目前VC产品在成形时出现的质量缺陷和形成缺陷的原因，分析影响产品质量的关键工艺参数；研究模具型腔几何特征获取方法，建立一种基于产品STL模型的模具型腔几何信息获取方法；在此基础上，研究产品质量的智能控制方法，建立基于案例推理(CaseBasedReasoning,CBR)与基于规则推理(RuleBasedReasoning,RBR)相结合的产品质量智能控制模型；最后，根据研究所得理论、方法及控制技术，建立VC产品质量智能控制系统，并试验验证上述理论方法的正确性和有效性，为实现VC产品工艺智能决策和质量智能控制提供一种可行的方法。论文的主要研究内容包括以下几个方面：1.针对目前V

5、C成形工艺主要依赖工作人员经验，试模周期长，VC产品质量的稳定性较差等问题，分析VC产品常见质量缺陷和VC成形工艺机理，阐述影响产品质量的关键因素及亟待解决的问题。2.研究模具几何特征获取方法，提出一种逆向几何求交算法，通过对产品STL模型进行快速分层和离散化处理，构建描述模具型腔的体素化模型，并以此模型为基础，获取产品体积、表面积和平均壁厚等模具型腔几何信息，为快速获取VC产品几何特征信息提供一种可行的方法。3.针对目前VC产品质量依赖于设计人员经验控制，造成产品质量稳定性差、成本高的问题。以历史案例为支撑，总结工作人员的知识经验，采用CBR与RBR相结合的推理方法，建立描述VC成形工艺和

6、质量控制的混合智能决策模型，实现VC产品缺陷智能修正，为产品的质量智能控制提供一种有效方法。I4.基于产品质量智能控制模型，在MicrosoftVisualStudio2010环境下，开发CBR与RBR相结合的产品质量智能控制系统，并对某电器盒盖进行成形试验，验证上述理论方法的正确性和有效性。关键词：真空注型；STL分层；体素化；质量控制论文类型：研究类选题来源：河南省重点科技攻关项目(152102210281)河南科技大学青年科学基金(2015QN005)河南省高等学校重点科研项目(16A460017)IIABSTRACTWiththeintensificationofmarketinte

7、gration,enterprisesareforcedtolaunchthecustomizednewproducttomeettherequirementsandproductdiversityofcustomersforoccupyingtheinsidetrack,thusmakingquicklyrespondingtothefiercemarketcompetition.AdditiveManuf