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依托南京工程學(xué)院江蘇省先進結(jié)構(gòu)材料與應(yīng)用技術(shù)重點實驗室，基 于與南京航空航天大學(xué)先進材料及成形技術(shù)研究所的產(chǎn)學(xué)研合作，長期 開展航空、汽車、核電等金屬板料及管塑性成形技術(shù)研究，已合作研發(fā) 先進成形裝備多套。核心技術(shù)包括：(1)   管材三維自由彎曲成形技術(shù)及裝備(2)   復(fù)合管旋壓成形技術(shù)

塑性精密成形是坯料在外力作用下，使金屬在模具中發(fā)生塑性變形而成為所需形狀、尺寸和性能的產(chǎn)品加工過程。該工藝能夠解決材料切屑加工困難、加工量大、材料利用率低等問題，既減少了人力物力的浪費，又提高了產(chǎn)品的尺寸精度和使用性能。 1、鋁合金、鈦合金等溫精密模鍛工藝應(yīng)用 某型號飛機鋁合金法蘭盤無斜度、無余量等溫精鍛件，圖1所示，該鍛件通過一次性成形達到零件外形設(shè)計尺寸，內(nèi)孔和外形無須機械加工。 圖1 鋁合金法蘭盤精密成型件 某型號飛機Ti-1023鈦合金護板接頭等溫精鍛件，圖2所示，該等溫精鍛件外形無余量，為簡單毛坯一次成形。   圖2 鋼板焊接件及鈦合金精鍛件 某型號Ti-1023鈦合金搖臂等溫精鍛件，圖3所示，已通過裝機試飛測試，屬于無斜度無余量精鍛件。                                                                          圖3(a) 鋼搖臂機加件     圖3(b) 鈦合金搖臂等溫精鍛件 圖4所示為某型號發(fā)動機TC6鈦合金等溫精鍛件搖臂和指針。研制的鈦合金等溫精鍛件的復(fù)雜程度處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。 圖4 鈦合金等溫精鍛件 2、液態(tài)模鍛（擠壓鑄造）工藝應(yīng)用 該工藝可解決鋁合金小型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的精密、高效的成型問題。針對氣泵上蓋零件，圖5所示，實現(xiàn)了一模成形（多）兩件、帶側(cè)孔抽芯、鋼鑲嵌件等工藝特點，簡化了原加工工藝，降低了制造成本。 圖5 氣泵上蓋液態(tài)模鍛件 與某軍工廠合作完成了多功能炮彈殼體液態(tài)模鍛工藝研究，圖6所示，炮彈毛坯內(nèi)孔不加工，材料利用率大幅提高，加工工時大幅度下降，炮彈試驗件經(jīng)靶場試驗測試滿足設(shè)計要求。 圖6 氣泵上蓋液態(tài)模鍛件 某航空儀表電器廠傳感器法蘭盤，圖7所示，材料為Ly12，采用液態(tài)模鍛技術(shù)制取通用毛坯，替代原工藝采用的擠壓棒料直接加工，可加工出8種尺寸規(guī)格的零件，降低了材料消耗，縮短了加工周期，節(jié)省了加工費用，已實現(xiàn)批量生產(chǎn)。 圖7 氣泵上蓋液態(tài)模鍛件 電器安裝基板，如圖8所示，材料為6063鋁合金，采用液態(tài)模鍛技術(shù)，實現(xiàn)了一模成形兩件，將原數(shù)控加工的槽溝一次成形，尺寸達到設(shè)計要求，簡化了該零件的加工工藝，縮短了加工周期，提高了生產(chǎn)效率。 圖8 電器安裝基板液態(tài)模鍛件 3、鋁合金精密冷擠壓工藝應(yīng)用 變形鋁合金薄壁深筒“液壓鎖缸體”零件，圖9所示，原工藝采用棒料直接加工而成，加工難度大、材料利用率低；利用冷擠壓技術(shù)直接成形，擠壓件要求外形及內(nèi)孔不加工，表面質(zhì)量要求高，通過工藝及模具設(shè)計優(yōu)化，零件尺寸精度均達到設(shè)計要求，內(nèi)外表面均不需要加工。 圖9 液壓鎖缸體擠壓件 手機電池用鋁殼毛坯，圖10所示，一次冷擠壓成形工藝，鋁殼壁厚0.3mm，外形尺寸可按要求設(shè)計，同時解決了擠壓件的表面質(zhì)量問題，所開發(fā)的工藝可用于成型矩形的各種尺寸規(guī)格手機電池鋁殼。 圖10 手機電池殼擠壓件 鋁合金電器屏蔽罩，圖11所示，截面尺寸29×43mm，長度160mm，壁厚1.2mm，采用簡單毛坯一次性擠壓成形，表面質(zhì)量好，尺寸精度高。 圖11 鋁合金電器屏蔽罩?jǐn)D壓件

研究內(nèi)容： 該項目研究了 ME20M 鎂合金板料熱拉深成形；提出了適 合鎂合金板料熱成形的含非常應(yīng)變軟化因子的高溫流變應(yīng)力數(shù)學(xué)模型， 并 通 過 用 戶 子 程 序 二 次 開 發(fā) VUMAT 將 其 加 入 到 數(shù) 值 模 擬 軟 件 ABAQUSA/explicit 中去；通過金相組織實驗，在各種成形條件下熱拉深 筒形件斷面組織結(jié)構(gòu)， 得到不同成形工藝參數(shù)對鎂合金組織性能的影響結(jié) 果。

采用塑性成形工藝成形具有復(fù)雜特征的軸類零件（如螺紋、花鍵、蝸桿、絲杠），相比于傳統(tǒng)的切削加工工藝，零件精度高、機械性能好、生產(chǎn)率高、材料利用率高，是一種高效精確體積成形技術(shù)。根據(jù)不同零件特征發(fā)展一系類新工藝：將中高頻感應(yīng)加熱同螺紋、花鍵滾壓成形相結(jié)合，解決了高強度鋼螺紋、花鍵滾壓成形問題；復(fù)合振動的復(fù)雜齒形滾軋、擠壓工藝有效改善了成形零件質(zhì)量；提出了螺紋齒高大、變形量大的長螺紋（絲杠）零件塑性成形方法；發(fā)展可鍛軋一體化蝸桿的精密塑性成形工藝等。為之配套的工裝、伺服直驅(qū)設(shè)備體系與相關(guān)技術(shù)完備。

通過調(diào)節(jié)單體合成出的熱膨脹具有快速響應(yīng)性，能在達到初始膨脹溫度后迅速響應(yīng)，快速膨脹至最大尺寸；替代甲基丙烯腈的其他單體而且具有較好的發(fā)泡倍率。 與傳統(tǒng)的熱膨脹微球相比較，本技術(shù)通過調(diào)節(jié)單體合成出的熱膨脹具有快速響應(yīng)性，能在達到初始膨脹溫度后迅速響應(yīng)，快速膨脹至最大尺寸。市售的熱膨脹微球很多為獲得較好的發(fā)泡效果均加入甲基丙烯腈，這不僅具有很強的環(huán)境污染而且價格較貴， 本成果提出替代甲基丙烯腈的其他單體而且具有較好的發(fā)泡倍率。

研究成果有效減少了螺紋花鍵同軸零件成形時間、提高了零件機械性能，特別是易于保證螺紋和花鍵相對位置穩(wěn)定，實現(xiàn)高性能、高精度零件的低成本、短周期、低能耗的成形制造。相關(guān)研究成果豐富了零件滾軋成形理論和技術(shù)，拓展了滾軋成形工藝應(yīng)用范圍。 已建立了完備的螺紋花鍵同步滾軋工藝?yán)碚擉w系，工藝試驗也已取得較好的效果；而且螺紋花鍵同軸零件在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、變速器、行星滾柱絲副中是傳遞力和扭矩的關(guān)鍵零件，應(yīng)用非常廣泛，相關(guān)研究成果還可推廣到量大面廣的復(fù)雜回轉(zhuǎn)類零件的塑性成形；相關(guān)技術(shù)成果具有廣闊的市場需求和很好的市場前景，一旦轉(zhuǎn)化能夠取得較好經(jīng)濟效益。 

研究成果有效減少了螺紋花鍵同軸零件成形時間、提高了零件機械性能，特別是易于保證螺紋和花鍵相對位置穩(wěn)定，實現(xiàn)高性能、高精度零件的低成本、短周期、低能耗的成形制造。相關(guān)研究成果豐富了零件滾軋成形理論和技術(shù)，拓展了滾軋成形工藝應(yīng)用范圍。已建立了完備的螺紋花鍵同步滾軋工藝?yán)碚擉w系，工 藝試驗也已取得較好的效果。

項目簡介：    面對微細(xì)零件，   傳統(tǒng)的微細(xì)加工技術(shù)工藝過程復(fù)雜、成本高、生產(chǎn)能力有限， 巳經(jīng)不能滿足微型構(gòu)件的制造要求。微塑性成形技術(shù)具有大批顯

（專利號：ZL 201510560020.9） 簡介：本發(fā)明公開一種金屬薄板塑性復(fù)合脹型成形方法，屬于金屬塑性加工成型技術(shù)領(lǐng)域。該成形方法首先利用脹形對金屬薄板進行預(yù)成形，脹形深度根據(jù)成形角的大小進行計算得出，然后將預(yù)成形后的金屬薄板放置在板料數(shù)控漸進成形機床上進行加工成形。該復(fù)合成形方法是將數(shù)字化板料數(shù)控漸進成形與傳統(tǒng)球型脹形成形有機結(jié)合起來，通過兩者的優(yōu)勢互補而達到特殊的成形效果。實驗表明，球型脹形和板料數(shù)控漸進成形結(jié)合的復(fù)合成形方法相比其它復(fù)合成形的方法，可以有效改善金屬薄板塑性成形加工時間過長、以及成形大成形角零件困難等技術(shù)問題，尤其是對成形大成形角的零件，本發(fā)明成形方法相比其它復(fù)合成形方法具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢。

本發(fā)明公開了一種電磁力驅(qū)動金屬材料塑性成形方法，包括如 下步驟：在金屬胚料上下兩表面噴涂絕緣涂層后，將其置于下模具上并用壓邊模壓緊，上模具與金屬胚料上表面保持一定間隔；在金屬胚 料上施加電流，同時在上模具上施加與金屬胚料電流方向相反的電流， 或/和在下模具上施加與金屬胚料電流方向相同的電流，電流的相互作 用產(chǎn)生向下的電磁力驅(qū)動金屬胚料發(fā)生形變；金屬胚料在電磁力驅(qū)動 下經(jīng)自由脹形、貼模等變形階段后與下模具凹槽的上表面貼合，發(fā)生 塑性變形直至成形。本發(fā)明還公開了相應(yīng)的成形裝置。本發(fā)明利用電 流產(chǎn)生穩(wěn)定持