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金属材料加工与数字化成型应用技术研发中心主要任务

时间:2014-04-29 23:21:00  作者:机械工程系  来源:机械工程系  查看:4488  评论:0
1. 金属材料技术
  
(1)主要实施项目
    本研究方向重点针对机械设备零部件的性能要求,研发推广新型金属材料,通过合金成分调整、热处理工艺优化,提高金属零件的力学性能,延长零部件的使用寿命。
    ① 特殊性能合金钢铸件在生产中的应用研究
    开展合金化高锰钢的试验和应用研究。采用试验研究和生产实践相结合的方法,研究合金元素对高锰钢结晶组织、力学性能和铸造性能的影响规律,确定合金化高锰钢合金成分,优化合金化高锰钢铸件的铸造工艺和热处理工艺,实现合金化高锰钢铸件的生产应用。第一阶段在学院材料成型实验室进行,利用50千克中频炉进行熔炼试验,通过配料、熔炼、制样、性能检验,找到较适宜的配方;第二阶段与企业合作,开展产品试制,测试其性能优劣,不断优化工艺方案。
    ② 高性能球墨铸铁研究
    开展等温淬火球墨铸铁(ADI)在机械零部件中的应用研究,首先根据零件的性能要求,选择ADI的合金成分范围,利用学院的试验条件和企业的生产条件,优化熔炼工艺和热处理工艺,对试样和产品进行性能检测和组织检测,进行效果评价。
    ③ 金属材料热处理新工艺的研究
    开展热固齿潜孔钎头用材及热处理工艺研究、高寿命凿岩冲击器活塞的开发研究,针对零件的性能要求选择合金材料成分,通过先进的热处理工艺来提高零件的表面硬度、耐磨性及整体强度和韧性,从而提高零件的使用寿命。
   (2)开发新产品
    ① 开发合金化高锰钢矿石破碎机锤头、齿板等,延长其使用寿命。
    ② 开发等温淬火球墨铸铁(ADI),改善曲轴、磨球等零部件使用性能。
    ③ 开发热固齿潜孔钎头,提高产品质量。
   (3)技术和经济指标
    ① 获得合金化高锰钢试样的对比试验数据,开发合金化高锰钢矿石破碎机锤头、齿板等,改善受力状态,延长使用寿命10%。
    ② 优化热固齿潜孔钎头用材及热处理工艺,保证整个零件加热温度均匀,同时尽量降低在加热过程中产生的热应力,避免开裂,提高热处理效率1%。
   (4)成果数量与形式。
    ① 发表科技论文3篇。
    ② 研究报告4篇。
    ③ 申请专利1件。[OT_page] 
2.铸造数字化技术
  
(1)主要实施项目及技术路线
    ① 开展铸造工艺参数的优化与研究
    以铸造工艺数值模拟分析为手段,开展铸造生产工艺优化,以提高铸件质量为目标,通过铸造生产工艺参数的优化,达到提高效益、降低成本的目的。
    ② 开展铸型无模化加工技术的应用研究
借助铸型无模化加工设备和铸造工艺数值模拟分析系统,以提高铸件工艺水平和降低生产准备周期为目标,重点开展大中型铸件铸型无模化技术的研究、优化铸造生产工艺参数,实现铸造生产优质、高产、低耗、绿色的目标。
   (2)开发新产品
    ① 阀体铸件铸造工艺优化;
    ② 壳体铸件铸造工艺优化;
    ③ 不锈钢精密铸件铸造工艺优化。
   (3)技术和经济指标
    ① 推广铸造工艺数值模拟分析技术
    运用CAD/CAE技术对铸件进行铸造工艺设计与模拟,可以显著提高设计效率,缩短设计周期,能够实现设计与分析的一体化。使设计者在工艺设计阶段发现缺陷部位,从而及时改进工艺,提高工艺的合理性和准确性,降低试制成本,试制周期缩短1/3,试制成本节约40%以上。
    ② 推广铸型无模化加工技术
    铸型数字化加工设备由三维CAD模型参数驱动,完成水玻璃砂型、树脂砂型、覆膜砂型等多种铸造用砂型的加工制造,可以提高铸造精度、生产效率、铸件质量,降低铸造过程中的资源消耗10%。
   (4)成果数量与形式
    ① 发表科技论文3篇。
    ② 研究报告3篇。
3.模具数字化制造技术
  
(1)主要实施项目及技术路线
    ① 开展CAD/CAM/CAE技术在复杂模具开发中的应用研究
    侧重于CAE分析和模具复杂曲面的五轴联动高速加工。本项目主要以汽车车身模具为研究载体,以目前较流行的软件CATIA、Ug、MOLDFLOW等软件为研究平台,联合泊头联翔模具公司、启航模具公司等单位开展研究,通过工艺分析、三维建模、动作仿真、有限元分析等途径,达到开发高质量复杂模具的目的。[OT_page] 
    ② 开展逆向工程与快速成型技术研究
    实现产品信息获取数字化,优化快速成型方法,总结一套快速成型产品结果分析的标准。通过以上研究,实现对实物产品进行工程分析及再创新,满足实物产品小批量生产或新产品试制要求。
    ③ 开展先进柔性专用工装具设计与制造的研究
    本项目以双螺杆压缩机转子座组件的生产为研究载体,在单个生产工艺成熟完善的基础上,设计开发四合一柔性专用夹具,提高产品质量的稳定性,提高生产效率。本项目与邢台金后盾精密机械有限公司合作完成,双方共同分析双螺杆压缩机壳工艺设计,开发四合一柔性专用夹具,进行装配调试、检验试制等工作,建立双螺杆压缩机配套生产线,形成规模化生产。
    ④ 开展模具数字化制造技术服务和信息平台建设的研究
    推广模具数字化制造技术,服务中小模具企业,搭建先进技术成果与生产一线对接的桥梁。本项目与模具网合作完成(网址:http://www.molds.cn/),向中小模具企业推广先进适用技术成果;利用远程网络,会诊解决模具企业生产技术问题。
   (2)开发新产品
    ① 开发四合一柔性专用夹具一套,含装配图、零件图、成品及使用效果报告。
    ② 开发一套标准化的逆向工程与快速成型流程,提高该工艺的生产效率和产品质量。
   (3)技术和经济指标
    ① 模具CAD/CAM/CAE技术集成化,优化模具复杂曲面五轴联动高速加工方案和CAM后置处理程序,模具开发周期缩短5%。
    ② 柔性专用夹具达到国内先进水平,柔性四合一专用夹具,四件同时装夹,同时加工,比一般的单件加工生产效率提高一倍,企业企业年产值可达2000万元,可实现利润200万元。
    (4)成果数量与形式
    ① 发表科技论文4篇。
    ② 申请专利1件。
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