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[发明专利]含钛层状复合管自增量旋压热力耦合同步成形装置及方法-CN201810019258.4有效
发明人：靳凯;陶杰;王建华;王浩;郭训忠;袁奇炜 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-01-09 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B21D39/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种含钛层状复合管自增量旋压热力耦合同步成形装置及方法，包括钛管毛坯、钛管毛坯固定装置、加工刀具组、自阻加热工装和旋压成形装置。自阻加热工装包括高频低压电源、碳刷架总成、碳刷杆、磁性固定架、导线，其中，碳刷杆一端通过绝缘处理与碳刷架总成过盈配合，另一端通过螺纹配合与磁性固定架固定，磁性固定架与移动顶尖固定；高频低压电源正极通过导线与碳刷架总成相接，负极与旋压轮的接线柱相连，高频低压电源、钛管毛坯、旋压轮、尾顶、导线和碳刷架总成构成电流回路。本发明制备的含钛层状复合管经过热力耦合旋压，内外管界面结合强度大，不会产生开裂现象。
层状复合管自增量热力耦合同步成形装置方法

[发明专利]含钛双金属板材制备复合管的装置及方法-CN201810019084.1有效
发明人：靳凯;陶杰;王建华;郭训忠;王辉;袁奇炜 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2018-01-09 - 公布日： 2023-09-19 - 主分类号： B21D22/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种含钛双金属板材制备复合管的装置及方法，制备方法如下：制备芯模和协同自阻加热工装，选择金属板坯，在芯模和板坯表面涂抹润滑剂，旋压轮将其多道次减薄拉深旋压成筒形件；选择钛板坯，安装协同自阻加热工装，采用旋压轮和电阻棒对钛板进行协同自阻加热多道次拉深旋压成筒形件；对筒形件表面进行打磨抛光处理，脱模，将筒形件去头部和末端，即得到含钛双金属板材制备成形的双金属复合管。利用本发明提供的装置及方法制备复合管，简单高效，协同自阻加热钛板局部升温较快，有利于钛板旋压成形，内外层金属发生热力耦合效应，界面结合强度大；芯模设计制造周期短，可以在同一台数控旋压机床上制备出不同材质和厚度的双金属复合管。
双金属板材制备复合管装置方法

[发明专利]一种搅拌摩擦水下修复合金表面缺陷的装置及方法-CN202310574551.8在审
发明人：沈一洲;郭训忠;周泽星;吕万程;陈晓荻;王笑;韦桂 -专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-15 - 主分类号： B23P6/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种搅拌摩擦水下修复合金表面缺陷的装置及方法，包括上部端盖、排水壳体、置于排水壳体内部的搅拌摩擦头旋转主轴、以及在旋转主轴下部连接的搅拌摩擦头；旋转主轴上部安装有三级涡轮叶片，旋转主轴在驱动装置的作用下带动三级涡轮叶片同步旋转，在上端盖上设有气体进气口，三级涡轮叶片旋转带动气体进入排水壳体内部，三级涡轮叶片对空气做功，提高排水壳体内空气的流速与压力，在排水壳内部形成压气室，使排水壳内部压力增大。本发明以排水空腔作为搅拌摩擦工具头的载体,在有水环境下进行修复作业,能够减少修复作业难度以及降低作业成本，可以大幅度提高修复工作效率及修复质量，推动水下修复工程的发展。
一种搅拌摩擦水下修复合金表面缺陷装置方法

[发明专利]一种具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造方法及装置-CN202310574710.4在审
发明人： 郭训忠;沈一洲;王笑;吕万程;陈晓荻;周泽星;韦桂 -专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造方法及装置，随着搅拌头按设定行进速度横向或纵向移动，形成第一层第一道增材区，根据需要平行于第一层第一道增材区成形第一层其他道增材区；在进行第二层增材时，搅拌头纵向或横向移动，使第一层沉积层和第二层沉积层形成网格状；同时第二层热塑化的材料填充到第一层沉积层的间隙中，组织上形成机械互锁结构；重复以上第一层和第二层的成形步骤，直至达到所需要的增材高度。本发明提供的具有机械互锁结构的搅拌摩擦增材制造装置及方法可以实现多种材料的高质量增材制造，同时可以增加材料的致密度和强韧性，提高材料利用率和质量，解决了搅拌摩擦增材制材料利用率低的问题。
一种具有机械互锁结构搅拌摩擦制造方法装置

[发明专利]一种防堵料搅拌摩擦粉末增材装置及其方法-CN202310574731.6在审
发明人： 郭训忠;沈一洲;陈晓荻;吕万程;王笑;周泽星;韦桂 -专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本发明公开了本发明旨在提供一种防堵料搅拌摩擦粉末增材装置及其方法，包括自上而下依次设置的摩擦轴、轴套、静止轴肩、搅拌针以及离子风机；摩擦轴设计为可变轴直径，变轴直径部分外部设有螺纹，便于将金属粉末进行摩擦挤压；送粉通道为二级缩径设计，使得金属粉末能够顺畅输送分散至静止轴肩与搅拌针之间的空腔结构中，结合静止轴肩下端面与搅拌针的挤压、搅拌针的搅拌摩擦作用以及轴向顶锻力的作用，保证在整个搅拌摩擦增材制造过程中粉末输送的流畅性，保证增材制造成型件的质量。
一种防堵料搅拌摩擦粉末装置及其方法

[发明专利]一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置及方法-CN202310574475.0在审
发明人： 郭训忠;沈一洲;吕万程;韦桂;周泽星;陈晓荻;王笑 -专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院
申请日： 2023-05-22 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： B23K20/26 文献下载
摘要：本发明公开了一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置及方法，一种复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置，包括：增材系统、温度采集系统、冷却系统、控制系统；本发明设计的复杂构件搅拌摩擦增材制造精准冷却控温装置与方法采用金属钢球和冷却液相结合的方式，弥补了纯冷却液相比于纯金属导热系数低的缺点，提高了构件组织在冷却过程的过冷度，使得金属构件在逐层增材过程中热积累更加快速地导出，可大幅提升成形速度和组织均匀性。采用温度采集钢球进行冷却液面上下温度的采集，实现了增材构件温度梯度的精准表征，并结合时间敏感因子和控制系统，达到了精准冷却控温的目的。
一种复杂构件搅拌摩擦制造精准冷却装置方法

[发明专利]一种基于弯管机器人的异质双金属复合管弯曲成形方法-CN202210441261.1有效
发明人：刘春梅;郑硕;郭训忠;陶杰;程诚 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-04-25 - 公布日： 2023-07-07 - 主分类号： B21D7/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于弯管机器人的异质双金属复合管弯曲成形方法，控制弯管机器人1到达第一个指定弯曲位置用末端执行器2的弯曲模块21夹紧双金属复合管3，并通过温度控制箱212控制双金属复合管3的加热温度,使其温度达到双金属复合管中再结晶温度较低的那种金属的再结晶温度附近，同时耐高温高压油压力控制系统5根据压力控制公式对双金属复合管3内部进行充压，通过控制成形时的加热温度、充液压力以及各弯曲段成形结束后的保温保压时间，实现了双金属复合管弯曲成形过程中内部结合失效与衬层塌陷的缺陷有效抑制，有效改善了双金属复合管弯曲成形过程中管材发生截面畸变、失稳及破裂等缺陷。
一种基于弯管机器人双金属复合管弯曲成形方法

[发明专利]一种基于弯曲模主动偏转垂直轴线的成形辅助方法-CN202310213350.5在审
发明人：程诚;张晓文;郭训忠;刘春梅;张任思绪;陆云杰 -专利权人：南京航空航天大学;南京航空航天大学无锡研究院
申请日： 2023-03-07 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： B21D11/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于弯曲模主动偏转垂直轴线的成形辅助方法，涉及自由弯曲成形技术领域，弯曲模以当前位置为起点，通过X轴电机、Y轴电机、X轴转动电机和Y轴转动电机对弯曲模的平移和偏转，沿以当前位置处弯曲模偏心距U为半径，以弯曲模原始位置为圆心的圆弧轨迹做圆周运动。通过弯曲模的主动偏转，配合Z轴电机以及送料机构，可以实现弯曲模携带管材绕Z轴偏转避开干涉以及螺旋构件的成形，对不同构型的复杂弯曲构件起到了辅助成形的作用。
一种基于弯曲主动偏转垂直轴线成形辅助方法

[发明专利]一种非封闭截面型材复合弯曲辊压成形装置及方法-CN202310333010.6在审
发明人： 郭训忠;郭文凤;刘春梅;王云 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2023-03-31 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： B21D7/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种非封闭截面型材复合弯曲辊压成形装置及方法，包括截面形状成形辊轮组、末道次的轴线弯曲成形辊轮组和传动辊；轴线弯曲成形辊轮组包括两个设置在非封闭截面型材左右两侧的两个旋转轴线相互平行的弯曲辊轮，两个弯曲辊轮的旋转轴线垂直于板材前进方向，定义为y轴方向，分别由两组控制电机各自控制其运动轨迹，通过让两个轴线弯曲成形辊发生一定的位移变化来实现目标构件轴线弯曲变化；本发明为基于多辊的非封闭截面型材轴线弯曲成形系统的配套工艺参数解析方法，充分发挥了该系统借助于辊轮的运动轨迹调整，即可实现截面特征和轴线弯曲在不更换装置的前提下满足成形要求。
一种封闭截面复合弯曲成形装置方法

[发明专利]一种可调式管件三维弯曲装置及方法-CN202210238193.9有效
发明人：范鑫;程宗辉;舒送;郭训忠;程诚;崔前林;钟琪平 -专利权人：国营芜湖机械厂
申请日： 2022-03-11 - 公布日： 2023-06-09 - 主分类号： B21D11/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调式管件三维弯曲装置及方法，包括底座和设置在其上端一侧的支撑竖板，所述支撑竖板与底座垂直设置，所述支撑竖板上开设有便于管件穿过的通口，所述通口外端设有与管件相配合用于对其进行弯折的三维弯折部件，与三维弯折部件相对的所述通口另一侧设有用于对管件进行导向和牵引的导向组件，所述底座上方还设有用于提供待折弯管件的存储部件，本申请针对现有装置的弊端进行设计，可以根据不同直径的管材进行进给推动以及弯折处理，极大的提高了弯折的适应范围，并且利用滚轮传动方式进行动力传输，避免管材局部受力过大损伤管材的问题，实用性强。
一种调式三维弯曲装置方法

[发明专利]一种基于旋转摩擦挤压制造技术修复合金表面缺陷的方法-CN202211715942.9在审
发明人：沈一洲;郭训忠;周泽星;吕万程 -专利权人：南京航空航天大学无锡研究院;南京航空航天大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B23P6/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于旋转摩擦挤压制造技术修复合金表面缺陷的方法，本发明采用旋转摩擦挤压制造技术修复合金表面缺陷，传统镁铝合金无法通过热处理手段修复，传统熔融修复方法难以实现，而在旋转摩擦挤压的作用下，旋转摩擦头附近的材料受热，发生剪切塑性变形并软化，动态再结晶使晶粒细化，同时在超声波辅助能场的作用下，降低金属材料塑性变形抗力，增加塑性材料流动性，抑制修复缺陷，增强修复处的力学性能，缩短动态再结晶的孕育时间，降低了动态再结晶塑性变形的激活阈值。可一次性实现对待修复试样的缺陷修复。效率高且适用范围广，对复杂结构的工程构件修复技术具有重要意义。
一种基于旋转摩擦挤压制造技术修复合金表面缺陷方法

[发明专利]一种成形大曲率大角度弯曲构件的方法-CN202211107195.0在审
发明人： 郭训忠;王子杰;陶杰;刘春梅;程诚 -专利权人：南京航空航天大学
申请日： 2022-09-09 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： B21D7/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种成形大曲率大角度弯曲构件的方法，采用成形大曲率大角度弯曲构件的装置完成，包括以下步骤：(1)生成弯管加工的指令代码；(2)夹持垫块与夹持块贴合，完成管坯夹持；(3)进行第一次绕弯；(4)执行第二次绕弯从第二次绕弯动作开始，以后每次绕弯动作和第一次绕弯是一致的，只是没有曲模垫块7和夹持垫块6的参与。(5)接下来根据构件实际的弯曲角度重复以上第二次绕弯动作，最终完成后将弯曲构件的前端的直线段利用切割机切除得到最终的成品。
一种成形曲率角度弯曲构件方法

[发明专利]一种基于极坐标系控制的三维自由弯曲成形系统-CN201710732714.5有效
发明人：权伍湜;徐勇;张士宏;陈大勇;郭训忠 -专利权人：沈阳市四达液压机厂;中国科学院金属研究所
申请日： 2017-08-23 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： B21D11/22 文献下载
摘要：本发明属于空体构件的弯曲成形技术领域，具体地说是一种基于极坐标系控制的三维自由弯曲成形系统。包括基座、极坐标系控制机构、仿形机构、弯形机构及辅助机构，其中极坐标系控制机构、仿形机构及辅助机构安装在基座上，极坐标系控制机构通过产生径向进给运动和回转运动来实现极坐标系控制；仿形机构用于将极坐标系控制机构产生的径向进给运动和回转运动传递给弯形机构；弯形机构安装在仿形机构上，且通过仿形机构传递的运动完成构件的弯曲成形；辅助机构与弯形机构相对应，用于驱动构件进行沿轴向的进给运动。本发明控制和操作简单、准确和迅速，并且克服了工件已弯曲部分与模具发生干涉的问题，扩大了弯曲的加工适用范围。
一种基于坐标系控制三维自由弯曲成形系统

[实用新型]可变径的摩擦挤压增材制造工具头-CN202223518485.2有效
发明人： 郭训忠;沈一洲;吕万程;陈晓荻;秦瑶;陈凯 -专利权人：南京航空航天大学无锡研究院;南京航空航天大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： B23K20/12 文献下载
摘要：本实用新型涉及可变径的摩擦挤压增材制造工具头，工具头主体上设置有轴向贯穿的安装腔，安装腔内安装有可变径导向固定机构，可变径导向固定机构包括若干个直线滑轨，这若干个直线滑轨以安装腔轴心为轴合围布设，使得可变径导向固定机构中部形成轴向的金属方棒插孔，直线滑轨上设置一内环体和一外环体，外环体上设置有与直线滑轨一一对应的滑轨槽，内环体上设置有与直线滑轨一一对应的定位孔，直线滑轨上设置有第一滑轨柱和第二滑轨柱，第一滑轨柱插入定位孔定位，第二滑轨柱滑动设置在滑轨槽中，直线滑轨上还安装有夹持片。本实用新型通过可变径导向固定机构能够实现多种规格增材方棒的更换，从而实现不同宽度增材区的快速转变。
可变摩擦挤压制造工具

[发明专利]一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法-CN202211715930.6在审
发明人： 郭训忠;沈一洲;陈晓荻;吕万程;陈凯 -专利权人：南京航空航天大学无锡研究院;南京航空航天大学
申请日： 2022-12-28 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： F41H5/04 文献下载
摘要：本发明提供一种金属包覆陶瓷复合装甲及其制备方法，制备方法包括：金属背板与陶瓷块粘结；利用摩擦挤压固相增材装备，通过摩擦生热软化金属材料，并在挤压作用下使软化金属材料涂覆在陶瓷块间的空隙中形成薄层；通过有机胶粘层将金属面板粘结在陶瓷块上，形成金属包覆陶瓷复合装甲，最后加热、保温并矫直处理。本发明金属包覆陶瓷复合装甲中陶瓷块间的空隙通过摩擦生热软化而填充有金属材料层，解决了陶瓷块间存在间隙而影响复合装甲抗侵彻性的问题，并且使用摩擦挤压固相增材装置形成的不同金属层只需通过摩擦生热软化即可涂覆在陶瓷块间隙，操作过程简单，不产生污染，无需外加热源，是一种切实可行且符合现代环保要求的制作方法，实用性强。
一种金属陶瓷复合装甲及其制备方法

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