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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)機械、機床、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》（機械工業(yè)出版社，2017）。成果入選并被列為國家工信部《機械基礎(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)進步獎二等獎； 2018年中國機械工業(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)控漸進成形機床上設(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)控漸進成形機床的夾具內(nèi)安裝輔助底座裝置，并把液壓缸的底部固定在數(shù)控漸進成形機床上；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。

項目成果/簡介:本發(fā)明公開了一種棕櫚藤材藤皮藤芯的區(qū)分方法,該方法采用生物解剖方法,每隔一固定距離對藤莖徑向的藤材纖維比量,維管束密度,導(dǎo)管比量和薄壁組織比量進行系統(tǒng)測試,計算,分析和研究,根據(jù)藤材上述解剖構(gòu)造特征的......

本發(fā)明公開了一種棕櫚藤材藤皮藤芯的區(qū)分方法,該方法采用生物解剖方法,每隔一固定距離對藤莖徑向的藤材纖維比量,維管束密度,導(dǎo)管比量和薄壁組織比量進行系統(tǒng)測試,計算,分析和研究,根據(jù)藤材上述解剖構(gòu)造特征的......

針對煉鐵高爐、煉鋼轉(zhuǎn)爐、連鑄中間包、鋼水包、魚雷罐車等高溫冶金容器及加熱爐、高溫管道等熱力系統(tǒng)設(shè)備的共同結(jié)構(gòu)和負(fù)荷特點，綜合利用計算機仿真和現(xiàn)代電測及激光測試分析技術(shù)，開展其在生產(chǎn)過程中的熱行為、變形行為、及強度行為的內(nèi)部機理和外在表現(xiàn)的基礎(chǔ)理論研究，形成了金屬－耐材高溫復(fù)合結(jié)構(gòu)熱－機械耦合行為的分析方法和設(shè)計理論，并成功地應(yīng)用于300噸鋼包裂紋生成分析及改制設(shè)計，轉(zhuǎn)爐延壽技術(shù)及工藝確定、高爐下降煤氣下降管的塌落事故評估和治理以及轉(zhuǎn)爐等高溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計和行為控制等方面。其中300噸鋼包裂紋生成分析及改制研究工作明確了原有進口大型鋼包裂紋的生成機理及防治方法，并首次將圓弧底和整體小耳軸應(yīng)用于大型鋼包，使新鋼包的各處應(yīng)力分布較為均勻，應(yīng)力水平低，最大應(yīng)力較原有鋼包下降約40％。各種最大應(yīng)力均避開了焊縫位置。焊縫和水口附近的應(yīng)力水平下降了60％－70％。其結(jié)果使鋼包的機械強度指標(biāo)較原有鋼包有了很大改進，特別是焊縫和水口附近改善明顯。在提高鋼包使用壽命、降低包重、減少維修費用等方面取得了令人滿意的效果，并徹底替代了原有進口鋼包，取得了巨大的經(jīng)濟和社會效益。該項成果現(xiàn)已在寶鋼全面推廣。

山東索力得焊材股份有限公司始建于1996年，位于山東省肥城市，注冊資本8000多萬元，是從事焊絲科研開發(fā)和生產(chǎn)銷售的企業(yè)，中國焊接協(xié)會副理事長單位，主導(dǎo)產(chǎn)品“索力得”牌焊絲現(xiàn)有產(chǎn)能近40萬噸。焊絲產(chǎn)品已形成氣保焊絲、埋弧焊絲、氬弧焊絲、耐候鋼焊絲、藥芯焊絲、不銹鋼焊絲六大系列幾百個品種。焊絲產(chǎn)品易于實現(xiàn)連續(xù)焊接，尤其適用于機器人自動化、集約化生產(chǎn)，具有成本低、效率高、焊接性能穩(wěn)定等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于高速機車、船舶、工程機械、壓力容器、煤礦機械、橋梁建筑、電力設(shè)備等制造行業(yè)的多個領(lǐng)域，形成了以華東地區(qū)為核心，輻射全國各大中城市的市場營銷網(wǎng)絡(luò)，并出口德國、英國、澳大利亞、俄羅斯、巴西、埃及等50多個國家和地區(qū)。 公司先后通過了ISO9001 國際質(zhì)量體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、ISO45001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證，歐盟CE、DB、TUV認(rèn)證；中國（CCS）、美國（ABS）、日本（NK）、德國（GL）、英國（LR）、法國 (BV)，加拿大焊接局（CWB)等國船級社認(rèn)證。“索力得”商標(biāo)榮獲中國機械工業(yè)優(yōu)質(zhì)品牌，榮獲2015年度中國品牌價值評價信息榜機械制造類25強，榮獲山東省安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化二級企業(yè)、第五、六、七、八、九屆 “山東省消費者滿意單位”、AAA級標(biāo)準(zhǔn)化良好行為企業(yè)、省級文明單位、山東省明星企業(yè)、創(chuàng)新型企業(yè)、守合同重信用企業(yè)、職業(yè)衛(wèi)生基礎(chǔ)建設(shè)示范企業(yè)、中國焊接協(xié)會AAA級信用企業(yè)等榮譽稱號。 2007年公司被認(rèn)定為“山東省高新技術(shù)企業(yè)”，2008年成立企業(yè)技術(shù)研發(fā)中心，先后投入2000多萬元加大先進設(shè)備配置，購置試驗、化驗、檢驗儀器裝備，引進高端技術(shù)人才， 2012年被認(rèn)定為“省級企業(yè)技術(shù)中心”和“一企一技術(shù)”研發(fā)中心。以索力得公司為依托的戰(zhàn)略聯(lián)盟被省科技廳認(rèn)定為山東省焊材產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新戰(zhàn)略示范聯(lián)盟，被山東省人民政府認(rèn)定為第四批省級企業(yè)實訓(xùn)基地。公司擁有五項專利，其中三項發(fā)明專利，兩項實用新型專利。參與國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-19869.2《鋁及鋁合金的焊弧工藝評定試驗》制訂、GB/T3429《焊接用鋼盤條》等多項標(biāo)準(zhǔn)的修訂。公司實施的高性能合金焊絲產(chǎn)業(yè)化項目被列入國家科技成果轉(zhuǎn)化專項。近幾年技術(shù)中心研究開發(fā)、技術(shù)改造項目成果較多，《儲罐用低溫鋼SLD-60焊接材料》、《礦山機械用SLD-90高強度焊絲》、《環(huán)保無鍍銅技術(shù)》等8項科技成果通過了山東省科技廳科技成果鑒定，《礦山機械用SLD-70高強度焊絲》、《重型機械用700MPa級低合金高強度焊絲》等12項新產(chǎn)品通過了山東省經(jīng)信委新產(chǎn)品鑒定。其中獲得市級以上科技進步獎項，專利獎3項，部分科技創(chuàng)新項目和科技創(chuàng)新成果獲得了國家、省市財政專項扶持資金。 索力得公司近幾年不斷加強質(zhì)量管理，使經(jīng)營管理和經(jīng)濟效益得到有效提升，可持續(xù)發(fā)展能力進一步增強，2013年度獲得泰安市市長質(zhì)量獎提名獎，2015年5月公司在新三板成功掛牌（832398）。公司始終堅持“以人為本，誠信經(jīng)營，以質(zhì)取勝，互利共贏，科學(xué)發(fā)展，做大做強”的宗旨，索力得全體員工拼搏進取，緊緊圍繞焊絲產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不斷促進產(chǎn)品升級，增強綜合競爭力，打造中國焊材產(chǎn)業(yè)研發(fā)基地。

在快速診斷土壤-作物養(yǎng)分供應(yīng)狀況的基礎(chǔ)上，根據(jù)秸稈還田數(shù)量提供精準(zhǔn)配肥方案及配套肥料產(chǎn)品，保障秸稈還田后所有作物必需營養(yǎng)元素處于相對平衡供應(yīng)狀態(tài)， 結(jié)合基礎(chǔ)地力和作物目標(biāo)產(chǎn)量，整合、優(yōu)化作物栽培技術(shù)方案，并開展實時實地科學(xué)調(diào)控，確保作物在不限量秸稈還田條件下土壤綜合肥力性狀改善、作物養(yǎng)分吸收利用效率提高、土壤及肥料養(yǎng)分損失減少，最終實現(xiàn)作物生產(chǎn)的可持續(xù)高產(chǎn)、高效。