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[发明专利]一种用于锻模修复的焊锻复合精准增材制造工艺及装备-CN202310045983.X在审
发明人：潘成海;肖贵乾;张焱城;张建生;周杰;卢顺;董旭刚 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆大江杰信锻造有限公司
申请日： 2023-01-30 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B23P6/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于锻模修复的焊锻复合精准增材制造工艺及装备，该工艺包括以下步骤：1）对失效锻模服役工况进行有限元仿真，根据锻模的应力场和温度场，确定锻模的梯度材料分区结构；2）去除锻模失效区域材料，重构去除失效区域材料后的3D模型；3）将重构后的3D模型与标准模型做布尔运算，得到待修复的目标区域3D模型；根据梯度材料分区结构切分待修复的目标区域3D模型，得到根据材料分区的目标3D模型；对所有材料分区的目标3D模型进行分层切片及焊接和锤击轨迹规划，生成机器人指令文件并上传至机器人控制器；4）将锻模加热到预设温度后，进行焊锻复合精准增材修复。从而提高锻模服役寿命，降低再制造修复成本。
一种用于锻模修复复合精准制造工艺装备

[发明专利]一种用于冶金辊道表面再制造的焊锻复合工艺及装置-CN202110949951.3有效
发明人：周杰;张建生;肖贵乾;赖世强;余盈燕;郑超;廖保莲;权国政;卢顺 -专利权人：重庆大学;四川鸿舰重型机械制造有限责任公司;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2021-08-18 - 公布日： 2022-06-24 - 主分类号： B23P6/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于冶金辊道表面再制造的焊锻复合工艺及装置，包括以下步骤：先对辊道进行前处理，再对辊道进行多材料电弧增材焊接；当焊接形成的焊道冷却到预设温度时，锻打装置开始工作，对冷却到预设温度的焊道区域进行锻打；最后再对修复后的辊道进行焊后处理、精加工，即实现辊道表面再制造。焊枪和锻打装置在轨道上按相同速度移动，辊道通过机头驱动绕其轴线转动，从而在辊道圆周面上以螺旋线的形式满焊设定厚度的焊材。焊枪位于辊道轴线上方并竖直朝下，锻打装置的锻打方向水平朝向辊道轴线。本发明能够有效实现辊道表面精整和堆积材料组织及成分的均匀化，提高辊道使用寿命。
一种用于冶金表面制造复合工艺装置

[发明专利]基于锤击介入温度的残余应力锤击消除控制方法与系统-CN202010566178.8有效
发明人：权国政;鹿超龙;温志航;赵江;周杰;董旭刚;潘成海;张建生 -专利权人：重庆大学;重庆大江杰信锻造有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2020-06-19 - 公布日： 2021-04-13 - 主分类号： G05B19/418 文献下载
摘要：本发明公开一种基于锤击介入温度的残余应力锤击消除控制方法，包括锤击介入温度自反馈控制，当焊缝冷却到锤击介入温度时，控制锤击系统对焊缝进行锤击；锤击结束后，根据锤击变形量‑锤击消除残余应力效果响应关系计算锤击后残余应力分布；当锤击后残余应力分布不满足目标残余应力分布时，根据锤击介入温度‑锤击消除残余应力效果响应关系更新锤击介入温度。本发明还公开了一种锤击消应力系统与锤击消应力系统包括工艺数据库、响应关系数据库、焊缝温度监测系统、焊缝变形量识别系统、工艺参数优化系统与控制中心。本发明将控制锤击变形量转变为控制锤击介入温度，锤击消应力效果可控，同时避免了盲目追求锤击变形量带来的负面影响。
基于介入温度残余应力消除控制方法系统

[发明专利]一种型腔表层随形网状结构热锻模具及其制备方法-CN201910434664.1有效
发明人：张建生;周杰;甘玉平;王秋韵;张谦;杨绿峰;叶群;唐鑫森;莫歆韵;王林海;赖宇;谭双 -专利权人：重庆杰品科技股份有限公司;重庆大学;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆梦尔法增材科技有限责任公司
申请日： 2019-05-23 - 公布日： 2021-03-30 - 主分类号： B21J13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种型腔表层随形网状结构热锻模具及其制备方法，大型热锻模具包括模具基体，在模具基体上依次形成有夹心层、过渡层和强化层，所述强化层和过渡层通过沟槽分隔为若干小单元，所有沟槽互联互通呈网状结构，在过渡层沟槽中填充有普通软质材料；在强化层沟槽中填充有耐高温软质材料。本发明强化层材料和耐高温软质材料相结合能够获得软硬结合、强韧匹配的型腔表层，可充分释放模具型腔表面在焊接过程以及在模具服役条件下可能出现的较大拉应力，避免焊接过程及服役过程中出现的热裂纹。
一种表层网状结构锻模及其制备方法

[发明专利]模具电弧增材制造加热保温系统及方法-CN201910069912.7有效
发明人：周杰;张建生;张旭;肖贵乾;权国政;夏玉峰 -专利权人： 重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆大学
申请日： 2019-01-24 - 公布日： 2020-11-24 - 主分类号： B23K9/32 文献下载
摘要：本发明涉及一种模具电弧增材制造加热保温系统及方法，系统包括上箱体和可移动的电动平车，电动平车上设有上端敞口的下箱体，上箱体的下端敞口，上箱体扣合连接在下箱体上并可与下箱体分离；上箱体连接升降驱动机构以在升降驱动机构的驱动下与下箱体扣合或分离；下箱体内设有第一加热元件和模具定位装置，上箱体内设有第二加热元件。本发明在电动平车上设置下箱体，下箱体内集成第一加热元件和模具定位装置，分别用于模具的保温和装夹，上箱体内集成第二加热元件，下箱体和与升降驱动机构连接的上箱体共同用于模具堆焊制造前的预热处理和堆焊后的回火处理，可以有效控制模具堆焊制造过程中的温度，保障模具制造质量，提高模具使用寿命。
模具电弧制造加热保温系统方法

[发明专利]一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法-CN201810805665.8有效
发明人：周杰;张盟盟;舒倩;卢顺;李慧;刘杰 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆杰信联众机械有限公司
申请日： 2018-07-20 - 公布日： 2020-07-28 - 主分类号： B21D37/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种带随形冷却水道的热冲压成形模具镶块的制备方法，包括如下步骤：a、在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状；b、将与随形冷却水道形状相对应的已加工好的管道安置在步骤a所述的下半部分形状处；c、在镶块基体和管道表面上进行过渡层材料的电弧增材制造；d、在过渡层上二次电弧增材耐高温磨损的强化层材料；e、将电弧增材完毕后的模具镶块进行回火后缓冷处理；f、对冷却后的模具镶块进行机械加工，使模具表面形状和尺寸精度满足要求。本发明方法解决了随形冷却水道难以加工的问题，延长了模具的使用寿命，提高了模具的冷却效率，降低了模具制造成本。
一种带随形冷却水道冲压成形模具制备方法

[发明专利]一种热冲压成形模具镶块的制备方法-CN201810892519.3有效
发明人：周杰;张盟盟;舒倩;卢顺;李慧 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆杰信联众机械有限公司;重庆江东机械有限公司
申请日： 2018-08-07 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： B23P15/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种热冲压成形模具镶块的制备方法，步骤如下：（1）在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状，将与随形冷却水道形状相对应的铜合金管道安置在所述的下半部分形状处；（2）在所述基体和铜合金管道表面上进行过渡层的电弧增材制造，所述过渡层为铜合金材料；（3）将电弧增材完毕后的模具镶块高温回火后缓冷，并将过渡层机械加工到距离模具工作表面下1~2mm；（4）在经机加工后的过渡层表面上激光熔覆耐高温磨损的强化层，并对激光熔覆后的强化层进行机械加工，使其满足模具工作表面形状和尺寸精度要求。本发明方法既解决了随形冷却水道加工难的问题，而且还提高了冷却效率，降低了模具制造成本。
一种冲压成形模具制备方法

[发明专利]热冲压成形模具镶块结构及其加工方法-CN201910252697.4有效
发明人：周杰;彭世鑫;张珂珉;张盟盟;刘杰 -专利权人：重庆大学;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆江东机械有限责任公司
申请日： 2019-03-29 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： B21D37/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种热冲压成形模具镶块结构及其加工方法，镶块结构包括进水通道、排水通道、支撑块和成形块，成形块包括与被冲压工件成型结构对应的随形结构板，其外侧面为冲压工作表面，内侧面为冷却水域构成面，支撑块位于冷却水域构成面所在侧，支撑块朝向冷却水域构成面的端面为与之对应的随形面，随形面与冷却水域构成面之间具有间隙并形成为随形冷却水域，随形面上呈点阵布设有若干支撑柱，支撑柱的自由端与对应的冷却水域构成面位置相抵接；进水通道和排水通道分别与随形冷却水域连通。本发明最大限度地保证冷却水与模具工作面的接触面积，从而保证冷却效果，热交换效果更好，显著提高热冲压模具的冷却效率，保障被冲压工件的热处理效果。
冲压成形模具结构及其加工方法

[发明专利]一种基于电弧增材与激光熔覆制备热冲压模具镶块的方法-CN201810805671.3有效
发明人：周杰;舒倩;张盟盟;卢顺;李慧 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆杰信联众机械有限公司
申请日： 2018-07-20 - 公布日： 2020-04-14 - 主分类号： B21D37/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于电弧增材与激光熔覆制备热冲压模具镶块的方法，包括如下步骤：a、在普通锻钢或铸钢基体上加工出随形冷却水道的下半部分形状；b、将与随形冷却水道形状相对应的铝合金管道压入步骤a所述的下半部分形状处；c、在所述基体和铝合金管道表面上进行过渡层的电弧增材制造；d、将电弧增材完毕后的模具镶块进行高温回火，同时熔化铝合金管道形成随形冷却水道；f、在机加工后的过渡层表面上激光熔覆耐高温磨损的强化层；g、对镶块表面强化层进行机械加工，使其满足模具型腔表面形状和尺寸精度要求。本发明方法解决了随形冷却水道难以加工的问题，延长了模具的寿命，提高了模具的冷却效率，降低了模具制造成本。
一种基于电弧激光制备冲压模具方法

[发明专利]一种大型热锻模具及其制造方法-CN201910551469.7在审
发明人：周杰;张建生;甘玉平;夏玉峰;杨绿峰 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2019-06-24 - 公布日： 2019-08-23 - 主分类号： B21J13/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种大型热锻模具，包括铸钢基体，在所述铸钢基体上依次形成有夹心层、过渡层和强化层，铸钢基体、夹心层、过渡层强硬度依次递增，起到结构支撑作用，所述过渡层表面具有多个相互交错的凹部和凸部，所述强化层设置在过渡层表面，包括与凹部和凸部形状匹配的凹形区和凸形区，所述凹形区为抗拉裂区，采用镍基高温合金焊材制成，所述凸形区为抗变形区，采用钴基高温合金焊材制成。本发明还公开了一种大型热锻模具的制造方法，该方法制成的大型锻模在长时间高温重载工况下具备优秀的抗开裂、耐磨损、抗变形性能，能大幅提高锻模的服役寿命。
热锻模具铸钢基体过渡层表面凹形区过渡层夹心层强化层凸形区凹部焊材结构支撑作用镍基高温合金钴基高温合金抗变形性能大型锻模服役寿命凸部形状依次递增重载工况抗变形抗开裂耐磨损强硬度锻模抗拉凸部匹配制造交错

[发明专利]大型镶拼式热锻模具设计制造方法及大型镶拼式热锻模具-CN201810020038.3有效
发明人：周杰;张建生;刘杰;丁蓉蓉;向荣;卢顺 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2018-01-09 - 公布日： 2019-08-02 - 主分类号： B21J13/02 文献下载
摘要：本发明提供一种大型镶拼式热锻模具设计制造方法，所述模具包括模套和模芯；模套为通用工装且采用低成本特种铸钢铸造成形，所述模芯由数个镶块镶拼而成。设计出模套和镶块后，首先对模套基准面和定位平面、镶块的定位平面和定位键槽进行精加工，并精确安装定位键实现镶块之间的定位，然后通过沉头螺钉实现镶块和模套垂直方向固定，再通过一级或多级标准化垫板和楔形压板辅助机构实现镶块与模套之间的紧固，最终得到大型镶拼式热锻模具。本发明采用低成本铸钢模套和多镶块组合镶拼式的模具结构，在降低制造周期和制造成本的同时，满足大投影面积构件的一体化热模锻成形要求，较小的镶块尺寸也具有更好的加工精度、热处理硬度、替换性等优势，可以有效提高大型热锻模具寿命。
镶块热锻模具模套定位平面低成本模芯垂直方向固定标准化垫板热处理硬度安装定位沉头螺钉成形要求定位键槽辅助机构模具结构特种铸钢通用工装楔形压板制造成本制造周期铸造成形基准面热模锻替换性铸钢模精加工出模对模紧固镶拼模具投影制造一体化加工

[发明专利]一种用于大型热锻模具表面强化的自保护药芯丝材及其制备方法-CN201710409748.0有效
发明人：周杰;张建生;熊逸博;高飞;卢顺;沈力 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2017-06-02 - 公布日： 2019-05-14 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于大型热锻模具表面强化的自保护药芯丝材及其制备方法，该药芯丝材中药芯的化学成分以质量百分数计，包括铬元素含量26‑30%、钼元素含量8‑10%、钨元素含量1.8‑3%、镍元素含量1.5‑2.5%、硅元素含量0.8‑1.2%、锰元素含量0.6‑1.0%、铌元素含量0.15‑0.3%、碳元素含量1.2‑1.6%、磷元素含量≤0.02%、硫元素含量≤0.02%，余量为钴和杂质。本发明提供了一种用于大型热锻模具表面强化的自保护药芯丝材，可以将药芯丝材在大型热锻模具型腔工作区域的表面上进行堆焊形成表面强化层，使得大型热锻模具的型腔表面层在500~700℃下，载荷在4万吨以上极端工况条件下不容易发生磨损、变形和开裂的情况，使得大型热锻模具的使用寿命提高10倍以上，明显降低了大型锻件的制造成本。
一种用于大型锻模表面强化保护药芯丝材及其制备方法

[发明专利]一种用于大型热锻模具夹心层的自保护药芯丝材及其制备方法-CN201710408647.1有效
发明人：周杰;张建生;丁蓉蓉;高飞;卢顺;沈力 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2017-06-02 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： B23K35/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于大型热锻模具夹心层的自保护药芯丝材及其制备方法，该药芯丝材中药芯的化学成分以质量百分数计，碳元素含量0.24‑0.4%、硅元素含量0.2‑0.6%、锰元素含量0.8‑1.2%、磷元素含量≤0.02%、硫元素含量≤0.02%、铬元素含量1.8‑2.5%、镍元素含量1.8‑2.5%、钼元素含量1.2‑1.6%，钒元素含量13‑18%，余量为铁和杂质。本发明提供了一种用于大型热锻模具夹心层的自保护药芯丝材，使得夹心层材料在高温重载的极端工况下，夹心层的弹性变形和应力扩散能力提高，夹心层与铸钢模具基体和过渡层之间的结合强度增大以及夹心层的成型质量和焊接工艺性更好。
一种用于大型锻模夹心保护药芯丝材及其制备方法

[发明专利]一种用于制备高温重载条件下大型热锻模具的特种铸钢及其制备方法-CN201710408649.0有效
发明人：周杰;张建生;熊逸博;高飞;卢顺;沈力 -专利权人：重庆大学;重庆杰品科技股份有限公司;重庆杰信联众机械有限公司;重庆佛思坦智能装备有限公司
申请日： 2017-06-02 - 公布日： 2018-10-16 - 主分类号： C22C38/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于制备高温重载条件下大型热锻模具的特种铸钢，该特种铸钢的化学成分以质量%计，包括碳元素含量为0.35‑0.5%、硅元素含量为0.2‑0.6%、锰元素含量为0.6‑1.0%、磷元素含量≤0.02%、硫元素含量≤0.02%、铬元素含量为1.4‑1.7%、镍元素含量为1.4‑1.7%、钼元素含量为0.15‑0.3%，余量为铁和杂质；本发明提供了一种新型铸钢用于制备大型热锻模具，使得大型热锻模具在350℃以上、局部瞬时应力650MPa以上的极端条件下与8万吨模锻液压机配合成形难变形材料时，大型热锻模具的硬度、强度、塑性和韧性方面的性能都能够满足要求，避免了在极端条件下热锻模具的强度、硬度迅速降低，造成模具基体发生严重塑性变形、开裂等问题，避免了模具严重失效不能再使用等问题；使得热锻模具的使用寿命显著提高。
一种用于制备高温重载条件下大型锻模特种铸钢及其方法

[发明专利]一种模具3D堆焊智能机器人-CN201710259085.9有效
发明人：周杰;杨金华;刘雪飞;张焱城;张建生 -专利权人： 重庆佛思坦智能装备有限公司;重庆杰品科技股份有限公司;重庆拓润科技有限公司;重庆大学
申请日： 2017-04-19 - 公布日： 2018-09-28 - 主分类号： B23K37/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种模具3D堆焊智能机器人，包括两条X轴横梁，在两条X轴横梁顶面之间安装两条Y轴横梁，两条Y轴横梁通过各自独立的传动装置驱动沿着X轴横梁移动，两条Y轴横梁上分别安装Z轴竖向导轨，Z轴竖向导轨通过Z轴传动装置驱动沿着Y轴横梁移动，在其中一条Y轴横梁上的Z轴竖向导轨上滑动安装焊接头，另一条Y轴横梁上的Z轴竖向导轨上安装焊接去应力装置，焊接去应力装置包括高频锤击装置和吸尘装置，两条X轴横梁之间的下方安装有模具恒温加热装置。保证焊接过程中的温度，提高焊接质量。减少由于温度过高给焊接精度带来的影响。采用焊接去应力装置，去掉焊渣，保证焊接后的平面度，可以用于模具的修复以及打印新的模具。
一种模具堆焊智能机器人

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