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[发明专利]一种考虑非理想界面的颗粒增强复合材料微观结构的几何建模方法-CN202010963832.9有效
发明人：郑兴帅;孙腾飞;周吉星;尚晨阳;明平美;秦歌;闫亮;张新民;牛屾;李欣潮;张振 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑非理想界面的颗粒增强复合材料微观结构的几何建模方法，属于颗粒增强复合材料结构分析领域。基于UG/OPEN API二次开发，在三维代表性体积元（Representative Volume Element，RVE）中生成多面体颗粒增强相和非理想界面相，包括：通过在随机点之间构造剪切平面，对立方体进行切割，生成随机多面体；然后判断该多面体是否发生几何干涉，若干涉则选取干涉平面切割多面体，保留非干涉部分，否则保留该多面体；接着，对多面体进行几何抽壳，生成界面相，将界面相与RVE进行布尔求差并保留界面相；重复此过程，直至增强相和界面相的总体积比达到指定值。本发明设计思路简单，易于编程实现，几何模型考虑了微观组织界面相，可直接导入有限元软件，便于后续有限元分析。
一种考虑理想界面颗粒增强复合材料微观结构几何建模方法

[发明专利]一种多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法及装置-CN201910158272.7有效
发明人：明平美;侯亚楠;张峻中;闫亮;郑兴帅;张新民;秦歌;李欣潮;王伟;牛屾 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2019-03-04 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： C25D21/12 文献下载
摘要：本发明专利公开了一种用于多线阳极并行布置的扫描式电沉积加工方法及装置。该装置包括固定板、搅拌桨、直线状阳极、阴极基底和电沉积电源，其特征在于：它还包括设有横梁和侧梁的搅拌桨安装架和触碰装置。两根侧梁分别位于横梁的两端且都与横梁垂直，侧梁设有前导向槽和后导向槽。3~5个片状的搅拌桨等间隔地且相互平行地安设在搅拌桨安装架上。基于该装置，先调整极间距和所有直线状阳极的极限运动位置，然后通入电解液后接通电沉积电源，进行匀速直线往复扫描式电沉积加工，直到沉积层达到所要求的厚度时，停止电沉积。本发明在保持极好厚度分布均匀性的基础上能大幅度地提高沉积速度和生产效率，边缘效应更小，边缘处偏厚现象基本消除，且易于实施。
一种阳极并行布置扫描沉积加工方法装置

[发明专利]一种用于电解磨削微小孔的磨头-CN202310555856.4在审
发明人：明平美;高亚丽;张亚赛;程快乐;韩磊;郭晓怡;牛屾;刘欢 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2023-05-17 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B23H5/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于电解磨削微小孔的磨头，电解磨头主要包括弹性刀柄和组合磨头。弹性刀柄由内部的弹性材料和外部的绝缘层组成；组合磨头由圆柱面磨削部和半球面磨削部组成且表面粘附有电绝缘性磨粒层。组合磨头上设有螺旋凹槽，既保证了电解液的流入又能够将电解产物以及反应所产生的热量通过此螺旋凹槽由电解液带走。本发明电解磨头的结构简单，适用于对预打通孔进一步的精加工，能够获得精度更高的微小孔结构。
一种用于电解磨削微小

[发明专利]一种反光膜模具的常温连接方法-CN202310336156.6在审
发明人：秦歌;韩磊;闫亮;张振;明平美;郑兴帅;牛屾;李蒙 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-27 - 主分类号： C25D1/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种反光膜模具的常温连接方法，包括以下步骤：S1、以清洗干净后的反光膜模板为阴极、以镍板为阳极进行电铸，在反光膜模板上电铸翻制出与反光膜模板具有相反图形结构的母版；S2、将母版的图形结构朝上并固定在电铸槽中的支撑板上，令两块将被连接的反光膜模板以图形结构朝下的状态并排固定在母版上，在两块将被连接的反光膜模板的上端面涂覆电绝缘层；S3、以条状镍板为阳极、以母版为阴极进行电铸沉积，沉积的金属堆积在两块将被连接的反光膜模板之间的狭缝与母版形成的空间内；S4、对两个反光膜模具连接位置进行打磨修整后完成加工操作。
一种反光模具常温连接方法

[发明专利]一种电铸成型、打孔一体化的多孔铜箔制造系统及方法-CN202210420313.7有效
发明人：明平美;李冬冬;周涛;李真明;张云燕;闫亮;郑兴帅;杨广宾;杨晓红;牛屾 -专利权人：河南理工大学;南通美精微电子有限公司
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： C25F3/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种电铸成型、打孔一体化的多孔铜箔制造系统及方法，属于多孔铜箔加工技术领域。该系统包括电铸成型单元Ⅰ，含有铜箔传送辊、铜箔压辊、圆弧状永磁铁、铜箔收卷辊、活动掩膜带、弧形状阴极、第一掩膜带张紧辊、第二掩膜带张紧辊、掩膜带驱动辊、电解电源的电解制孔单元Ⅱ和电解液循环单元Ⅲ。加工时，铜箔经过各辊子及活动掩膜带后缠卷在收卷辊上，调整各辊子空间位置，使铜箔与各部分紧密压贴；打开溢流阀，电解液高速喷射向活动掩膜带；开启电源，裸露区域的铜材被溶解随掩模带的前移由微坑逐渐形成通孔。本发明可实现铜箔成型与打孔一体化、连续化和同步化，提高工艺柔性和适应性，满足海量孔铜箔的优质高效制备需求。
一种电铸成型打孔一体化多孔铜箔制造系统方法

[发明专利]一种螺旋工具电极及其双极性电解铣磨加工方法-CN202010695586.3有效
发明人：牛屾;明平美;郑兴帅;闫亮;李欣潮;王伟;赵斐;张云燕;孔泽宇;王思儒 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2020-07-20 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B23H5/06 文献下载
摘要：本发明涉及一种螺旋工具电极及其双极性电解铣磨加工方法，属于电解磨削复合加工领域。螺旋工具电极包括刀杆，和与刀杆相连的工具头，在工具头的外周有螺旋槽，在工具头的端面覆盖磨料层，电绝缘层紧密贴合于工具头的外周和刀杆的端面，惰性金属层紧密贴合于电绝缘层。在双极性电解铣磨加工过程中，惰性金属层的电位高于工件的电位，在工件已加工表面及非加工区，磨料层的电势绝大部分被惰性金属层吸引，因此杂散电流腐蚀能够被抑制。而且，不溶性电解产物可通过螺旋槽的螺旋输送作用，加快其往外排出的过程，从而防止其黏附于工件表面。本发明可有效提高电解铣磨加工金属微小零件的效率、稳定性、精度及表面完整性，促进该技术在微尺度加工领域的推广和工业应用。
一种螺旋工具电极及其极性电解加工方法

[发明专利]一种电解磨削平面的加工系统与方法-CN202210477257.0有效
发明人：明平美;杨广宾;李冬冬;牛屾;程快乐;闫亮;郑兴帅;张安超 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-05-04 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： B23H5/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种电解磨削平面加工的系统与方法，属于电解磨削复合加工领域。在左端面辅助阳极、右端面辅助阳极、后周面辅助阳极和前周面辅助阳极上施加高于工件阳极的电势，在砂轮左右端面的非加工区电流由两端面辅助阳极流向导电砂轮表面，在砂轮的前后周面处，电流由两周面辅助阳极流向导电砂轮表面，因此本发明可以有效抑制工件已加工表面和非加工表面的杂散电流腐蚀，提高工件加工表面的质量。由于清洗喷嘴和清洗刷对砂轮表面的清洗和冲刷作用、间歇反向电流对导电砂轮和工件表面附着的难溶胶状产物的排斥作用，使得加工区的难溶电解产物快速从加工间隙和砂轮表面排出，可避免常规电解平面磨削中产生的短路放电现象，提高加工效率。
一种电解磨削平面加工系统方法

[发明专利]一种多工件微螺旋结构的电解装置-CN202211556748.0在审
发明人：闫亮;申琪;张华锦;张涛;秦歌;牛屾 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-12-06 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： B23H3/00 文献下载
摘要：本发明属于电解技术领域，具体涉及一种多工件微螺旋结构的电解装置。电解装置包括：供液循环装置，供液循环装置中包括电解槽；夹具，夹具设置在电解槽上，夹具与电源的正极连接，夹具夹持工件；阴极工具，阴极工具与电源的负极连接，阴极工具位于工件的上方；供液循环装置还包括喷头组件与供液装置，供液装置与电解槽通过管路连通，供液装置与喷头组件通过管路连通；供液装置用于将电解槽中的电解液抽出，并将电解液传输至喷头组件；喷头组件位于阴极工具的上方，电解液从喷头组件喷出，并依次与阴极工具、工件接触，然后落入到电解槽之中。该电解装置通过流动的电解液，配合进行相对运动的工件与阴极，实现在工件上电解加工微螺旋结构。
一种工件螺旋结构电解装置

[发明专利]整体刀具容屑槽磨削砂轮最小允许锥角评估方法-CN202210495896.X在审
发明人：任磊;任俊峰;牛屾;周春晓 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-05-09 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种整体刀具容屑槽磨削砂轮最小允许锥角评估方法，可为砂轮锥角的选择提供参考，该方法基于圆弧投影原理将容屑槽的槽宽曲线和芯厚回转面投影至砂轮轴截面内，通过调整砂轮在机床中的位置使芯厚回转面的圆弧投影的上包络线与砂轮轴截面廓形的圆角相切，在此基础上，通过调整砂轮锥角使砂轮轴截面廓形的斜边与槽宽曲线的圆弧投影相切，从而确定切触锥角，以切触锥角最小为优化目标建立砂轮锥角优化模型，求解得到的最小切触锥角就是砂轮的最小允许锥角，该方法每次迭代时不需要预测刀具容屑槽的端截面廓形，模型求解速度快、稳定性高。
整体刀具容屑槽磨削砂轮最小允许评估方法

[发明专利]一种液导激光-电解复合加工工具电极系统及铣削方法-CN202210880909.5有效
发明人：明平美;杨广宾;张安超;李冬冬;牛屾;程快乐;闫亮;郑兴帅;秦歌 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-07-26 - 公布日： 2023-04-18 - 主分类号： B23H5/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种液导激光‑电解复合加工工具电极系统及铣削方法，属于激光‑电解复合加工领域。套管工具电极直径可达6~10mm，随着套管工具电极按照图示方向的移动，中心管和电解液回液管作为电解加工的工具阴极，在不断对液导激光加工区周围材料进行电解加工，可实现大覆盖面的高效电解铣削加工；在电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用下，可以很好地避免套管工具电极周围非加工区的过切，加工精度得以提高；综合水导激光、电解液回液管对混合电解液的负压抽吸作用和辅助阳极环的共同作用，加工表面热变形和热损伤小，再铸层和裂纹少，并且可以很好地避免套管工具电极周围非加工区的杂散腐蚀，加工表面完整性好。
一种激光电解复合加工工具电极系统铣削方法

[发明专利]一种并排扫描式超声辅助射流电沉积加工叠层金属的装置及方法-CN202211098486.8在审
发明人：郑兴帅;张如鹏;周吉星;牛屾;明平美;闫亮;秦歌 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： C25D5/08 文献下载
摘要：本发明专利涉及电化学加工领域，提供了一种并排扫描式超声辅助射流电沉积加工叠层金属的装置及方法。本发明装置以沉积平台支架、旋转电机、滚珠丝杠滑台、丝杠导轨、电机、沉积槽和清洗喷嘴为基础，以并排式喷嘴、可调节喷嘴支架、沉积面板、超声振动基体为核心，共同实现叠层金属的制备。本发明可以很方便地实现对叠层金属的组分、微观结构等参数的精密调控，人为设计和制备所需特性的叠层金属，这些叠层金属的子层可以是纯金属、合金等，晶体结构也可以多种多样，具有设备简单、节约成本、高效快捷、容易控制、加工过程稳定等优点。
一种并排扫描超声辅助射流沉积加工金属装置方法

[发明专利]一种用于制造螺旋形金属构件的电铸方法-CN202211081150.0在审
发明人：明平美;张亚赛;周涛;李伦旭;李真明;牛屾;王建树;程快乐;郑兴帅;秦歌 -专利权人：河南理工大学;南通美精微电子有限公司
申请日： 2022-09-06 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： C25D1/00 文献下载
摘要：本发明属于电铸技术领域，具体为一种用于制造螺旋形金属构件的电铸方法。虽然射流电铸可实现具有复杂空间结构金属构件的增材制造，但由于其沉积成形精度不高，尚无法满足应用需求。为此本发明提出了一种用于制造螺旋形金属构件的电铸方法，具体为固定喷嘴的空间位置，在电场作用下，喷嘴喷射出的电解液内的金属离子被还原为金属原子并沉积在芯轴上设置的导电基座上，同时驱动柱状芯轴运动，金属层便缠绕着芯轴螺旋生长。本方法所采用的喷口与芯轴截面均可更换为多种形状，因此可制造多种空间结构的螺旋形金属构件。本发明所提出的电铸方法电铸所得金属构件的空间形状精度高且可实现多种截面形状、空间结构螺旋形金属构件的电铸制造。
一种用于制造螺旋形金属构件电铸方法

[发明专利]一种冲液-电沉积异面交替实施的扫描电铸装置及方法-CN202111557890.2有效
发明人：明平美;张亚赛;闫亮;牛屾;李伦旭;李宗彬;王伟;郑兴帅 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-12-20 - 公布日： 2022-10-28 - 主分类号： C25D1/08 文献下载
摘要：本发明专利涉及电铸技术领域，提供了一种冲液‑电沉积异面交替实施的扫描电铸装置及方法。本发明装置以电铸槽、电铸液循环过滤单元和给电单元为基础，以左喷液‑阳极组合单元和右喷液‑阳极组合单元为核心，共同实现冲液‑电沉积异面交替实施电铸制造高开孔率网孔件的目的。本发明在利用电铸添加剂的基础上，创新性地采用受电铸液回路转换阀控制的左窄缝喷头和右窄缝喷头和受回路切换开关控制的左阳极和右阳极对一次电铸网孔件进行电铸加工。本发明中的左窄缝喷头和右阳极同步工作、右窄缝喷头和左阳极同步工作，对网孔件的两侧进行交替扫描冲液、电铸，实现了在网孔件网孔两侧共同增厚的目的。本发明易于操作，可简单高效地电铸制造具有大厚度、高开孔率、双向对称喇叭形网孔的网孔件。
一种沉积交替实施扫描电铸装置方法

[发明专利]一种基于涂覆多孔聚合物掩膜的电解加工微结构方法-CN202110759618.6有效
发明人：闫亮;张华锦;明平美;牛屾;李新潮;王伟;张云燕;秦歌;郑兴帅 -专利权人：河南理工大学
申请日： 2021-07-06 - 公布日： 2022-10-14 - 主分类号： B23H3/00 文献下载
摘要：本发明公布了一种基于涂覆多孔聚合物掩膜的电解加工微结构方法，包括以下步骤：金属工件表面清洗与亲水性处理；将亲水性表面涂覆聚苯乙烯‑b‑聚丙烯酸与有机溶剂CS2配制的聚合物溶液，迅速将其放在恒流速、恒湿度的气流中，随有机溶剂的快速挥发，气流中的水蒸气在聚合物溶液表面冷凝成微型水滴，随后，有机溶剂挥发、微型水滴长大、下降与挥发并存，待有机溶剂与微型水滴完全挥发，且聚合物溶液完全固化后，以微型水滴为模板形成含有大量微通孔的多孔聚合物膜；以金属工件为阳极，多孔聚合物膜为掩膜，进行电解加工，得到所需的微结构。本发明制备的多孔聚合物掩膜与工件压贴效果好、表面形状适应性强、工艺成本低、设备简单、易于实现。
一种基于多孔聚合物电解加工微结构方法

[发明专利]一种在金属表面同步制备微织构和微织化微坑的方法-CN202110650264.1有效
发明人：明平美;李宗彬;牛屾;王文凯;郑兴帅;闫亮;李士成;韩磊;张亚楠 -专利权人：河南理工大学;南通美精微电子有限公司
申请日： 2021-06-11 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： B23H3/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种在金属表面同步制备微织构和微织化微坑的方法，属于掩膜电解加工领域。基于带式掩膜电解加工系统，调整主动轮、从动轮和金属圆柱体三者的空间位置，使掩膜带紧密贴合在平面工件上；开启位于掩膜带与平面工件之间的电解液喷嘴，向它们的夹角处喷射电解液；把金属圆柱体、平面工件分别与电解电源负极、正极连接；开启电解电源，利用金属圆柱体上的阵列微凸点与平面工件的间隙小、电流密度大、溶解速度更快的特性，使金属圆柱体先形成与阵列微凸点形状相似的微坑，随着进一步电化学溶解，在平面工件表面同步制备微织构和微织化微坑。本发明可一次性地在平面工件表面加工出微织构和微织化微坑，加工效率更高，工艺成本低，适应性强。
一种金属表面同步制备微织构微织化微坑方法

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