本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

本发明提供了一种电磁脉冲助推式渐进拉深成形方法，包括将 待成形板料置于凹模与凸模之间；实施预成形，使位于凸模底部的待 成形板料被压入凹模内；在待成形板料位于凸模底部的部分施加电磁 力，向下推送待成形板料；同时在待成形板料的周边均施加电磁力， 向凹模的中心推送待成形板料，使待成形板料流入凹模内；在凸模上 施加下压力，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；反复执行冲压拉深与电磁脉冲拉深，直至完成待成形板

（专利号：ZL 201410495292.0） 简介：本发明公开一种带辅助底座的板料渐进成形方法，属于金属塑性加工成型技术领域。该成形方法首先在现有数控渐进成形机床上设置一套辅助底座装置，将圆锥形辅助底座的底部固定在液压缸上面，通过调节液压缸的推力和行程以控制所述圆锥形辅助底座的升降；在数控渐进成形机床的夹具内安装辅助底座装置，并把液压缸的底部固定在数控渐进成形机床上；然后三维建模以及调整圆锥形辅助底座的倾角，将待成形板料固定在夹具上，操

含芯棒和无芯棒的旋锻工艺参数优化、缺陷预防以及产品设计。

本实用新型涉及一种分体式手持自动注射器，包括壳体、电路系统、丝杠螺母传动机构和注射管；电路系统的外接线一端与外部移动电源连接；电路系统控制并驱动丝杠螺母机构往复运动；丝杠螺母机构的一次往复运动实现注射管的一次疫苗注射；注射管上固连有进液口，进液口上连接有吸液接头或者药瓶固定器；进液软管一端用于与吸液接头连接，另一端用于与大剂量疫苗瓶连接；药瓶固定器用于直接插入小剂量疫苗瓶。本实用新型中，移动电源、大剂量疫苗瓶在工作时放置于腰间的分体式设计减轻了手持部分重量，可实现长时间供电；注射剂量可调且注射剂量精确，可匹配疫苗注射需要不同剂量的要求；通过注射按钮实现一次自动化注射，操作简单快捷。

本发明公开了一种微流控注射器滤头及其使用方法，该滤头采用微流控技术对微米颗粒或者细胞进行浓缩富集，其内部设置有螺旋形延伸的微流道以及与微流道连通的Y型分岔流道，样品液的微粒在微流道内除了受流动方向的拖拽力之外，还会受到垂直于主流动方向的惯性升力和Dean拽力，在这两个横向作用力的耦合作用下，微粒将会逐渐聚焦至靠近螺旋中心一侧的壁面，形成规则排列束，并沿Y型分岔流道的内侧分支流出，从而收集到浓缩的样品液；且本发明中微流道和Y型分岔流道均设置在同一平面上，有效缩小了流道占用的体积，有利于滤头的微型化； 该滤头的使用方法简单，适用于野外及低硬件配置的实验室环境使用。

研究成果有效减少了螺纹花键同轴零件成形时间、提高了零件机械性能，特别是易于保证螺纹和花键相对位置稳定，实现高性能、高精度零件的低成本、短周期、低能耗的成形制造。相关研究成果丰富了零件滚轧成形理论和技术，拓展了滚轧成形工艺应用范围。已建立了完备的螺纹花键同步滚轧工艺理论体系，工艺试验也已取得较好的效果。

XM-PS-1手臂静脉穿刺及皮内注射操作模型（带手）   XM-PS-1手臂静脉穿刺及皮内注射操作模型（带手）皮肤采用高分子材料、血管采用乳胶材料、手臂骨采用发泡材料制成，肤质仿真度高，皮肤纹理清晰，设有手背部的静脉血管网，可进行静脉穿刺及皮内注射操作训练。   一、功能特点： ■ 模型为成人前臂，可进行静脉注射、输液（血）操作练习。 ■ 可选择不同类型的穿刺针进行训练，进针有明显的落空感，正确穿刺有回血产生。 ■ 提供几十个皮内注射练习点，可进行皮内注射训练，正确操作时会出现真实的皮丘，皮丘与皮试阴性结果相近，抽出液体后皮丘消失。 ■ 可反复进行练习。   二、标准配置： ■ 手臂静脉穿刺及皮内注射操作模型：1套 ■ 输液套装：1套 ■ 注射器：1支 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-TB2高级带警示臀部肌肉注射训练及对比模型   XM-TB2高级带警示臀部肌肉注射训练及对比模型用于臀部肌肉注射教学与训练，教会学生如何掌握正确的操作方法并避免误伤到神经血管，模型半侧透明，可以清晰地看到内部的解剖结构。   一、功能特点： ■ 模型采用高分子材料制成，肤质仿真度高。 ■ 模型为成人臀部，半边透明的设计展示臀部的肌肉组织、骨骼结构和神经血管系统，有利于在训练时进行对比，防止扎到神经和血管。 ■ 注射操作正确和进针位置正确，则有绿色灯光显示。 ■ 扎入过深或注射部位不正确，则有红色灯光闪烁和电子报警声提示。 ■ 肌内注射可注入真实液体。 ■ 可反复进行练习。   二、标准配置： ■ 臀部肌内注射操作及对比模型：1台 ■ 手提铝塑箱：1个 ■ 练习用注射器：1支 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

XM-S8B高级儿童动脉穿刺注射手臂模型   XM-S8B高级儿童动脉注射手臂模型的皮肤采用高分子材料、血管采用乳胶材料、手臂骨采用发泡材料制成，肤质仿真度高，皮肤纹理清晰。   一、功能特点： ■ 模型根据儿童左前臂的真实尺寸复制而成，骨性标志明显。 ■ 脉搏球手动模拟桡动脉搏动，确定注射部位。 ■ 可进行桡动脉穿刺、抽血、输液，穿刺时有明显的落空感，并有回血产生。 ■ 可反复进行练习。 ■ 可更换皮肤和动脉血管。   二、标准配置： ■ 儿童动脉注射手臂模型：1条 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张