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"本項目致力于熱成形設(shè)計與制造數(shù)字化仿真解決方案，聚焦前沿仿真技術(shù)，旨在形成自主可控的國產(chǎn)化工業(yè)軟件。目前已在焊接、增材制造、熱處理、鑄造、電子封裝等熱成形制造工藝的基礎(chǔ)理論和仿真軟件研發(fā)方面取得了系列成果,推出了我國亟需的20多套大型工業(yè)軟件，具備全部自主知識產(chǎn)權(quán), 部分打破國外壟斷, 為包括中航工業(yè)，中船重工，中國兵器等在內(nèi)的國內(nèi)外數(shù)百家企業(yè)提供了產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。本團(tuán)隊依托材料成形與模具技術(shù)國家重點實驗室和國家數(shù)字化設(shè)計與制造創(chuàng)新中心等國家級平臺，是我國為數(shù)不多的擁有工業(yè)軟件概念設(shè)計、理論攻關(guān)、技術(shù)突破、代碼編寫與系統(tǒng)集成能力的研發(fā)團(tuán)隊, 綜合實力位居國內(nèi)前列。 "

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(jī)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(jì)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(jī)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。

聚苯乙烯泡沫塑料是一種價廉、質(zhì)輕、來源豐富的石油副產(chǎn)品。聚苯乙烯泡沫塑料的用途廣泛，在包裝、裝飾及廣告領(lǐng)域有著重要的地位。 傳統(tǒng)聚苯乙烯泡沫塑料成形加工技術(shù)，主要有二種方法：1）發(fā)泡成形技術(shù)，適合大批量生產(chǎn)。采用一次發(fā)泡聚苯乙烯泡沫珠粒，在模具中發(fā)泡成型的方法。這種方法除專用發(fā)泡成型設(shè)備外還需要價格昂貴的金屬模具。2）熱絲手工切割技術(shù)，適合單件、小批量生產(chǎn)。這種方法加工效率低、精度及表面光潔度差，只能完成無精度要求切割任務(wù)。

實現(xiàn)曲面板件沖壓成形模具的重構(gòu)；適用于小批量板件的沖壓成形；提升板料的成形性能。

本發(fā)明屬于快速鑄造技術(shù)領(lǐng)域，并公開了一種鑄型三維噴印成 形方法，包括以下步驟：(1)制備液體粘結(jié)劑；(2)制備混合粉末；(3) 將步驟(1)制備的液體粘結(jié)劑放入快速成型設(shè)備的噴墨打印頭內(nèi)，將步 驟(2)制備的混合粉末放入粉缸內(nèi)，開啟快速成型設(shè)備進(jìn)行三維噴印成 形，在打印過程中和/或零件打印完成后，采用加熱和/或微波干燥的方 式使零件固化，固化完成后去除多余粉末即得到所需的鑄型零件。本 發(fā)明采用的液體粘結(jié)劑為水基粘結(jié)劑

本研究針對復(fù)雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構(gòu)建無模鑄造復(fù)合成形原理及機(jī)制，發(fā)明復(fù)雜砂型/芯數(shù)字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發(fā)出砂型擠壓/切削復(fù)合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 鑄造是我國裝備制造的基礎(chǔ)工藝，無論是農(nóng)業(yè)機(jī)械、機(jī)床、汽車、船舶，還是航空航天以及國防軍工等領(lǐng)域的發(fā)展都離不開鑄件。我國現(xiàn)已成為世界鑄件生產(chǎn)大國，2020年我國各類鑄件總產(chǎn)量達(dá)到5195萬噸，較2019年同比增長6.6%，約占世界總產(chǎn)量45%，位居世界第一位。 鑄造主要有砂型鑄造、金屬型鑄造和特種鑄造等，砂型鑄造由于其原材料來源廣泛、成本低、鑄型制造簡便以及應(yīng)用合金種類多等優(yōu)點，世界上80%的鑄件都是采用砂型鑄造。對于砂型鑄造工藝來說，模樣、芯盒等模具的設(shè)計制造是非常復(fù)雜并且耗時的過程，該過程首先需要根據(jù)鑄造方案進(jìn)行模具的設(shè)計，然后通過翻模制作砂型和砂芯，之后再將制作好的砂型和砂芯經(jīng)過組芯、合箱以及澆鑄從而完成金屬毛坯的制造。而高性能復(fù)雜整體金屬結(jié)構(gòu)件又是航空航天、國防軍工、軌道交通等領(lǐng)域高端裝備的核心組成部分。因此構(gòu)件的短流程、高精密、高性能制造是實現(xiàn)我國高端裝備自主研發(fā)及制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 傳統(tǒng)的金屬成形如模具鑄造、模壓鍛造等需要木模、金屬模的成形工藝，存在工序多、流程長、形性精確控制難等世界性難題，無法滿足多品種、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研發(fā)新型精密成形基礎(chǔ)前沿機(jī)制與方法。本項目將構(gòu)建數(shù)字化精密成形理論體系，涵蓋數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形和數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合鑄型等兩方面，突破了復(fù)雜整體構(gòu)件高效率、高性能、高精度無模成形技術(shù)，變革了采用模具造型的傳統(tǒng)砂型鑄造和模壓鍛造生產(chǎn)模式，推動傳統(tǒng)金屬成形模式的創(chuàng)新發(fā)展。 復(fù)雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究針對復(fù)雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構(gòu)建無模鑄造復(fù)合成形原理及機(jī)制，發(fā)明復(fù)雜砂型/芯數(shù)字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發(fā)出砂型擠壓/切削復(fù)合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。揭示了擠壓工藝對砂型透氣性、砂型強(qiáng)度等性能的影響規(guī)律，發(fā)明了梯度緊實的柔性擠壓成形方法，實現(xiàn)了砂型/芯梯度緊實柔性擠壓近成形。 復(fù)雜鑄件形性精確調(diào)控的數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究針對傳統(tǒng)單一鑄型對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差異大、鑄件形性調(diào)控難、尺寸精度差等難題，提出了多材質(zhì)復(fù)合鑄型技術(shù)及與鑄件相匹配的多材質(zhì)復(fù)合鑄型及其坎合組裝方法，通過建立多材質(zhì)復(fù)合鑄型與高性能鑄件一體化精確鑄造成形的計算分析模型，構(gòu)建了多材質(zhì)復(fù)合鑄型的調(diào)控原理與方法。揭示了多材質(zhì)復(fù)合鑄型對鑄件溫度場、微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律，研制出石英砂、寶珠砂、鉻鐵礦砂等構(gòu)成的形性可控鑄型材料配方，實現(xiàn)了鑄型透氣性、固化強(qiáng)度、切削性能的協(xié)同調(diào)控。研究了傳統(tǒng)鑄型與復(fù)合鑄型的凝固溫度曲線，對比了不同工藝所制鑄件的強(qiáng)度，掌握了各鑄型單元的熱力學(xué)參數(shù)及型砂種類對鑄件性能的影響規(guī)律，揭示了金屬液與不同鑄型間的熱力耦合作用機(jī)理。 三、創(chuàng)新點及主要技術(shù)指標(biāo) 1.復(fù)雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究揭示了砂粒移位、橋連斷裂、空穴彌合的砂型/芯切削機(jī)理，建立了非均質(zhì)離散體砂型切削模型，發(fā)明了一種切削排砂一體化的無模鑄型數(shù)字化快速制造方法，實現(xiàn)了高精高效制造，鑄件制造周期縮短50%以上，成本降低30%以上。 2.復(fù)雜鑄件形性精確調(diào)控的數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究實現(xiàn)了對鑄件充型凝固過程的精確調(diào)控，提高了復(fù)雜鑄件內(nèi)在質(zhì)量與外在精度，實現(xiàn)了鑄件性能主動精確調(diào)控，使鑄件廢品率從5%～10%降至2%～4%，減重10%～20%。 四、知識產(chǎn)權(quán)及獲獎（成果基礎(chǔ)） 知識產(chǎn)權(quán)情況： 成果獲授權(quán)發(fā)明專利46件，其中美日等國際發(fā)明專利18件；軟件著作權(quán)12件；起草制定國家、行業(yè)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范14項；出版專著《無模鑄造》（機(jī)械工業(yè)出版社，2017）。成果入選并被列為國家工信部《機(jī)械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝、基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》（工信部規(guī)[2011]509號）中“50項推廣應(yīng)用的先進(jìn)綠色制造工藝”的首項技術(shù)。 獲獎情況： 2020年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎； 2018年中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎； 2017年國家技術(shù)發(fā)明二等獎； 2016年中國機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎； 2016年中國專利金獎； 2014年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎； 2012年北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎； 2011年國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎。 五、成果圖片

本發(fā)明提供了一種電磁脈沖助推式漸進(jìn)拉深成形方法，包括將 待成形板料置于凹模與凸模之間；實施預(yù)成形，使位于凸模底部的待 成形板料被壓入凹模內(nèi)；在待成形板料位于凸模底部的部分施加電磁 力，向下推送待成形板料；同時在待成形板料的周邊均施加電磁力， 向凹模的中心推送待成形板料，使待成形板料流入凹模內(nèi)；在凸模上 施加下壓力，使凸模下行，使待成形板料位于凸模下部的部分被向下 拉深；反復(fù)執(zhí)行沖壓拉深與電磁脈沖拉深，直至完成待成形板

（專利號：ZL 201410495292.0） 簡介：本發(fā)明公開一種帶輔助底座的板料漸進(jìn)成形方法，屬于金屬塑性加工成型技術(shù)領(lǐng)域。該成形方法首先在現(xiàn)有數(shù)控漸進(jìn)成形機(jī)床上設(shè)置一套輔助底座裝置，將圓錐形輔助底座的底部固定在液壓缸上面，通過調(diào)節(jié)液壓缸的推力和行程以控制所述圓錐形輔助底座的升降；在數(shù)控漸進(jìn)成形機(jī)床的夾具內(nèi)安裝輔助底座裝置，并把液壓缸的底部固定在數(shù)控漸進(jìn)成形機(jī)床上；然后三維建模以及調(diào)整圓錐形輔助底座的傾角，將待成形板料固定在夾具上，操

含芯棒和無芯棒的旋鍛工藝參數(shù)優(yōu)化、缺陷預(yù)防以及產(chǎn)品設(shè)計。