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原标题:云顶集团官网:获第十八届中国专利金奖,常州

浏览次数:115 时间:2019-11-03

本发明专利针对汽车/船舶发动机、航天器结构件等复杂铸件有模铸造周期长、形性控制难、资源消耗大等问题,创新发明一种无模具造型的铸造方法,研制出型砂配方、刀具、软件控制系统及无模铸造精密成形机等成套技术装备,突破了高质量铸型铸件一体化设计与快速制造等技术难题,实现了从有模翻砂造型到无模直接造型方法的跨越,在航空航天、汽车等行业获得推广应用。该发明拓展了成形制造方法,引领国际无模复合成形技术创新发展,推进铸造行业绿色发展,具有显著的经济和社会效益。

2018年1月8日上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂隆重举行2017年度国家科学技术奖励大会。党和国家领导人习近平、李克强、张高丽、王沪宁出席大会并为获奖代表颁奖。我集团2项科技成果获得国家技术发明奖。

“复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备”是一种复杂铸件无模复合成形制造方法,改变传统模具翻砂造型,大幅度缩短流程,高效制造出高品质铸件,提高复杂铸件制造精度,推动铸造技术发展。经10年创新研究和上万小时成形试验,项目组发明了砂型/芯柔性挤压及切削/打印一体化复合成形工艺方法、复合铸型及型砂材料配方、砂型柔性挤压成形机、无模铸造精密成形机、砂型/芯与铸件在线检测系统等7类15种关键装备及控制软件系统,创建了数字化无模铸造岛,建成了年产60万台发动机缸盖数字化铸造车间;突破了高质量复杂铸件铸型一体化设计、成形过程自适应性、多工艺工序匹配的无模成形装备等三大技术难题;实现了铸钢/铁、铝/镁/钛合金等铸件的高质量制造。与传统铸造比,时间缩短50%~80%,成本降低30%~50%,精度提高2~3个等级,减重10%~20%。

机械科学研究总院常州先进装备工程技术研究中心采用无模化数字铸造精密成形技术及其设备,7天内成功为广西玉柴机器股份有限公司开发了发动机、曲轴箱数套,节约研发成本150万左右。 以6缸发动机为例,按照传统工艺开发一套6缸发动机模具,采用木模或金属模制型方法需要5个月左右,而采用了无模化数字铸造精密成形机后开发一套模具的时间,从得到CAD模型到砂模的加工成型缩短到7天之内,平均开发每套发动机内外模在80-100小时左右。无模化数字铸造精密成形技术及设备大大缩短了开发的周期,节约了大量人力、物力、财力等相关资源。加工砂型尺寸经检测并通过与计算机模型进行对比,砂模表面尺寸公差0.2mm以内;加工的砂型无需手工多模,直接与其它砂型组装,并进行了浇注,成功制造出缸盖毛坯,铸件表面质量良好,符合铸件要求。 机械科学研究总院常州先进装备工程技术研究中心2010年12月注册成立,隶属于机械科学研究总院。常州中心下设6个研发实体,拥有砂型快速成形实验室、模具再制造实验室、复合材料制备及成形技术实验室、直角坐标机器人实验室、产品快速开发实验室,先进成形技术与装备国家重点实验室常州分室等创新机构,其中研究员及高级工程师10多人;博、硕士20多人,主要从事先进成形、模具及润滑材料、机电一体化设备等开发工作。 机械科学研究总院自主研发的无模化数字铸造精密成形机,为国内首创,已申请相关专利18项,(国际发明专利3项、中国发明10项);授权专利7项(国际发明专利4项、实用新型3项);授权软件登记3项,制定标准1项,不需要制造模样,直接采用三维CAD模型驱动直接加工制造出砂型,浇注后获得铸件。研制的CAMTC-SMM1000、15000、2000系列产品已经被航天航空、核电、中国兵器、中国一汽、一拖、广西玉柴等企业运用在国防军工、大型核电、水电、发动机等重大装备中关键复杂金属铸件的单件、小批量的快速制造。常州中心将努力服务于常州市的机电企业,现已与常发集团、中国南车戚墅堰研究所、龙城精锻等企业初步达成合作意向。

据悉,本届专利奖共有1152项专利项目参加评选,其中20项发明、实用新型专利获得中国专利金奖。

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中国一拖副总工程师李军锋在项目中,将设备和技术成果应用到轮式拖拉机、履带拖拉机和柴油机等新产品的开发制造,将在使用过程中的经验反馈给开发人员,从而使设备进一步优化和稳定。通过向国内外推广快速成型技术,使这项技术的应用范围逐步扩大,取得了更好的社会经济效益。

云顶集团官网,12月26日,第十八届中国专利奖颁奖大会在北京召开,我院研究中心发明的“无模铸造成形机”(ZL201110127890.9)获得第十八届中国专利金奖。国家知识产权局局长申长雨为专利第一发明人单忠德副院长颁奖。

由沈阳铸造研究所有限公司研发的“电渣熔铸大型变曲面异形件关键技术”荣获国家技术发明二等奖。自九十年代以来,在国家及省部级系列重点项目支持下,研发了电渣熔铸大型变曲面异形件制造成套技术,发明了一种新的大型铸锻件制造方法,替代了传统砂型铸造工艺,突破了不锈钢冶金纯净化和异形件精密模压成形等关键技术难点,内部组织致密,表面质量好、尺寸精度高,无废砂等固废排放,是一种优质、高效的绿色制造技术。在工艺、技术、装备等方面取得了6项科技创新成果:首次采用T型交流变压器双回路供电和六自由度传动方式,在80吨电渣炉设备上实现了单极熔化和双极熔化两种功能互换、电极熔化和充型可控,解决了电渣熔铸用三相交流变压器平衡供电问题;通过复杂异形结晶器新材料和制造技术攻关,实现均匀冷却,解决了大型变曲面类铸件的缩孔缩松以及应力开裂和组织细化等核心技术问题,创造性地将电渣熔铸与模锻工艺复合应用,实现了大型变曲面复杂构件的精密成形。所研制的优质电渣熔铸大型变曲面异形件的各项力学性能指标已达到国际同类产品最高等级水平。制造了世界上单机容量最大的百万千瓦水轮机不锈钢叶片,单件重量14.5吨。项目共获得10项国家授权发明专利,4项省部级以上科技奖励,形成了具有自主知识产权的成套技术,研究成果已达到国际领先水平。研究成果已推广到国内10余家企业,项目产品已被国内外100余家单位使用。产品已在3类典型材料(水轮机不锈钢、高强钢、高硼钢)、5种典型铸件(水轮机铸件、阀体、曲轴、连杆、环形件)实现了应用。主导产品水轮机铸件已在天生桥、向家坝、三峡等国内40余个电站、约160台机组得到应用,并且出口到法国、美国、巴西、日本、印度、加拿大等国家的20余个电站的约60台机组。

该项目在航天科技八院、中国一拖等150多家推广应用,在北京、广西等建立了13个应用示范基地;生产、销售设备106台套,并出口西班牙,实现发动机缸体缸盖、航空发动机机匣等3000余种复杂铸件制造。近三年新增销售22.8亿元、利润2.15亿元,对促进航空航天、国防军工、汽车等产业发展,维护国防安全,推动制造业绿色发展具有重要战略意义。

由北京机科国创轻量化科学研究院有限公司研制的“复杂铸件无模复合成形制造技术”荣获国家技术发明二等奖。该成果在国家及省部级系列重点项目支持下,提出了一种无需刚性模具的无模铸造精密成形方法。历经10年,突破了复杂铸件高效率、高性能、高精度无模成形关键技术,在工艺方法、复合铸型、系统装备等方面取得重大成果。开发出复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形技术、切削净成形技术及其复合成形工艺,实现了复杂铸件无模化、高精度、高效率制造,制造周期缩短50%以上,成本降低30%以上;发明了一种与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法,实现了铸件性能主动调控,解决了形性精确控制难题,铸件废品率从5%~10%降至2%~4%,减重10%~20%;开发出数字化控制的柔性阵列触头、高耐磨大长径比切削刀具,提出了刀具冷却与切削排砂一体化方法,研制出砂型/芯柔性挤压成形机、无模铸造精密成形机等7类15种装备,解决了复杂铸件高精度成形制造装备难题,铸件精度提高了2~3个等级,可达CT8。无模铸造精密成形机可用于树脂砂、水玻璃砂、覆膜砂、陶瓷等多种铸型制造,最大成形尺寸为5000mm×3000mm×1000mm。该成果获授权发明专利47件(美、日、欧等19件),软件著作权12项。获2016年中国机械工业科学技术特等奖、2016年中国专利金奖、2012年北京市科学技术一等奖、2011年北京市发明专利一等奖和3项国家重点新产品等。该技术已在航天八院、东安发动机、广西玉柴、一汽铸造、中国一拖等100多家企业推广应用,设备出口西班牙,并在国内建立12个应用示范基地,实现了铸钢/铁、铝/镁合金等铸件制造。该技术对促进高端装备技术创新,维护国防安全,推动绿色发展具有重大意义。

铸造是装备制造业重要的基础成形技术,航空发动机、航天器结构件、汽车缸体缸盖等铸件是高端装备重要组成,高质量复杂铸件制造水平是国家综合国力的重要标志。

在国家973计划、04重大专项等支持下,针对传统铸造存在复杂高质铸件形性精确控制难、工序多效率低且缺乏柔性、资源能源消耗大等问题,机械科学研究总院与中国一拖等多家单位联手共同推进“复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备”项目的研发。

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