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

蔗糖多酯是世界新一代的酯类化合物，是优良的乳化剂和食品添加剂。蔗糖酯产品，被联合国粮农组织和世界卫生组织食品添加剂标准委员会，确定为环保、安全、绿色、优质的食品添加剂产品。我国目前只有蔗糖单酯工业化产品，没有蔗糖多酯产品。经过300多次工艺研究与工业实验，研究开发出---蔗糖多酯制备、精制、环保的工艺与装备技术。为我国生产急需的优质、环保、安全的蔗糖多酯工业化提供了一条先进的技术途径。

本项目在国家973、863和自然科学基金的资助下，围绕电磁波与物质相互作用这一基础科学问题，提出电和磁性能可控的新型电磁复合材料,发展了基于超颖材料和复合双性材料实现电磁波吸收、汇聚、调制、弯曲、放大等功能的新理论和新方法，发现微波和太赫兹波段传输与控制的诸多新现象和新效应。在Phys. Rev.系列, Appl. Phys. Lett., Opt. Express等国际主流期刊上发表的20篇主要论著，被Nature Materials, Nature Photonics, Nano Lett.等国

在风电设备制造与研发领域，浙江运达风电股份有限公司拥有40多年的经验，具备国内最先进的风电机组控制技术，主营大型并网型风力发电机组设计、生产、销售和风电场的运维服务等业务，为全球市场提供风电整体解决方案。现已基本形成以杭州总部为技术研发中心，临平钱江经济开发区、河北张北、宁夏吴忠为生产基地的“一个中心、三大生产基地”的战略布局。多个项目获得省部级技术奖项。开发完成了5MW海上风力发电机组，“1.5兆瓦变速恒频风力发电机组”被认定为首批“浙江制造精品”。 在民爆器材生产领域，浙江新联民爆器材有限公司是浙江省品种最全、凭照产能最大的民爆企业，拥有生产、销售、爆破服务一体化的民爆全产业链，业务涵盖起爆器材、工业炸药、塑料导爆管、导爆管雷管等民爆器材的生产、销售、配送和爆破技术服务，泛民爆产品的生产、销售，以及各类生产资料经营等领域。拥有工业炸药10.9万吨、塑料导爆管1.9亿米、导爆管雷管4300万发生产许可能力。 在军品制造及研发领域，集团重组所属的浙江新华机械制造有限公司、浙江红旗机械有限公司、浙江解放机械制造有限公司等三家军工企业，成立浙江省军工集团，开展枪械、枪弹、工程兵武器装备的研发与生产，为国防事业做出积极贡献。 在高端装备制造领域，集团组建浙江华瑞航空制造有限公司，致力于提供飞机金属及复合材料零件制造、飞机结构部件组装、飞机技术服务、售后服务和飞机零配件维修服务。 在零部件制造及研发领域，拥有绞盘、液压油缸、风机主轴、多路阀等主导产品。

产品详细介绍

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本发明提供了一种水平剪切波电磁超声探头，主要由主永久磁铁、衔铁、壳体、壳盖、插座、辅助永久磁铁和线圈组成。辅助永久磁铁位于两主永久磁铁之间，线圈位于其下部，线圈通过绝缘导线与插头连接。本发明通过在主永久磁铁闭合的磁路上施加辅助永久磁铁，提高了电磁超声线圈下部的试件磁化强度，提高了效率，从而增加了电磁超声信号强度和信噪比，可用于各类铁磁性试件的探伤。

针对传统电涡流缓速器重量大、制动力矩热衰退严重等问题，经十年努力攻关，我们研发出了一   种国际首创的双凸极构造电磁液冷缓速器。该产品具有体积小、质量轻、制动力矩大、散热好、免维 护及性价比高等优点，是现有缓速器升级换代的理想产品，适宜装备大型客车、货车及特种车辆。已 经开发了系列产品规格，通过了各种测试，目前已处于规模化市场推广阶段。按照国家相关法规，每 年国内需要安装缓速器的大型车约 150 万辆，缓速器市场产值约 150 亿 -300 亿元规模。

北航开发的电磁环境自动监测系统结合GIS地理信息电子地图，建立电磁环境资源数据库，可以对电磁环境分析评估，最终实现对电磁环境资源的监测、规划和管理。本系统具有完全自主知识产权，对合理利用电磁资源，发展经济和提高环境质量，建设绿色社会等都将具有重要的经济效益和社会效益。 1、通信网设计方面，在分析现有的网络系统或进行组网设计时，可以指出移动通信运营商所关心的信号盲区、接收信号强度不好的地区； 2、频谱管理方面，可为无线电管理和环保部门对重要地点如雷达站、机场、火车站、医院、化工厂等的电磁环境进行实际测量、分析、处理与管理提供方便，可帮助发现非法设台、擅自增大功率及互调干扰等情况，以排查存在干扰隐患的频率和台站； 3、在城市居民电磁环境评估方面，采用“城市居民(公众)暴露值”来衡量的，可利用系统的电磁环境评估模块，建立传播预测模型，进行城市人口暴露值的预测评估； 4、在无线通讯空间通道保护方面，可以利用地理信息系统（GIS）的建筑物布局、建筑物特征数据库，结合无线电发射设备数据库中微波站数据，对无线通讯的空间通道进行保护。目前，该技术已达到小批量样机生产的实用要求。

已有样品/n电磁超声检测采用电磁感应物理原理，在金属材料中直接激发超声波进行检测。相比常规压电超声波检测，电磁超声技术具有固体材料中超声波传输波型控制多样，不需要耦合剂，不受材料表面覆层影响，适用温度范围宽，检测距离长，检测信号更稳定等显著优点。在实际应用中，能解决很多传统压电超声难以实现的检测问题。该技术能控制激发钢管中的导波形式，能够检测埋入地下多达30m的部位，而不需开挖，能够很好的解决深埋地下的长距离检测难题；电磁超声检测在高速、在役轨道检测方面有显著的应用优势，该技术由于非接触，温度适应范