调压铸造技术是在传统反重力铸造技术基础上提出的先进铸件成形技 术，其主要特点是利用真空预处理、负压充型、调压凝固，正压补缩等 手段降低金属液含气量，实现平稳高效充型，避免气体及夹杂卷入，强 化铸件凝固顺序，改善补缩效果，从而显著提升铸件强度和塑性，为提 高材料利用效率，减小构件重量提供空间。由于调压铸造技术釆用了负 压充型方法并在最小压差原则下实现正压补缩，因而降低了对铸型透气 性及强度的要求，可与砂型铸造、金属型铸造、熔模精铸、石膏型精密 铸造等

研究阀体零件多向挤压成形工艺过程中材料流动特征，指出加载路径对材料流动的影响规律，优化加载路径，有效避免成形缺陷；已成功研发了铝合金、铜合金以及黑色金属的半固态成形工艺，成形零件强度、硬度显著提高，形成了复杂阀体半固态挤压铸造、半固态多向锻造工艺体系；研制了实现 6 个加载方向数控成形液压机，利用机架及特制液压缸有效减少了液压系统安装空间。

采用局部加载增量成形大型复杂构件可有效减少成形载荷、提高材料成形极限、拓展构件成形尺寸范围、提高设备成形能力，是采用难变形材料的大型复杂构件近净省力成形的有效途径。揭示了大型复杂构件局部加载成形过程的加载状态并建立了下材料流动解析模型；发展了适用于大型复杂构件三维坯料设计的解 析-数值混合方法；构件了能快速稳定实现局部加载的液压机的液压系统，获得相同装机功率下远大于整体加载成形的成形能力。工艺理论已形成系统，且技术成熟度高，撰写综述论文发表于国际 SCI 期刊，已在实现局部的液压系统方面申请发明专利多项。

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

管材充液成形是通过管材内部液体的加压和轴向施加压力的送料使管材变形，将其压入模具型腔而得到所需几何形状制件的一种工艺方法，是为实现减重增强的目标而提出的一种制造空心轻体构件的新工艺。 目前，管件充液成形技术主要用于制造航空、航天和汽车制造业等工业领域中使用的各种异形的空心构件，其产品主要包括：飞机用偏心轴、排气管以及民用厨房卫生用具等。原材料多为碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于管材充液成形技术。与航空、航天领域和民用领域相比，管材充液成形技术在汽车领域中的应用相对比较广泛。目前在轿车上应用零件种类包括：底盘类零件；车体构件；发动机与驱动系统；转向和悬挂系统。汽车行业最具代表性充液成形产品是轿车副车架。对于某车型副车架，零件数量已由6个减少到1个，比冲压件质量减轻30%，生产成本降低20%，模具造价降低60%。

本项目主要研究针织成形鞋材生产装备的关键技术，研制双针床双贾卡立体 提花经编机和针织成形鞋面电脑横机，研究成果已在针织成形鞋材生产中全面推 广应用。 1. 主要科技内容： ① 针织成形鞋材装备提花技术； ② 针织成形鞋材装备编织技术； ③ 针织成形鞋材装备控制技术； ④ 针织成形鞋材 CAD 技术。 2、授权专利情况：围绕针织成形鞋材生产装备的关键技术研究，共获中国 发明专利授权 13 件、软件著作权登记 2 件，发表学术论文 38 篇。 3、技术经济指标：双针床双贾卡立体提花经编机配有高动能大张力的贾卡 系统，可编织双色、间隔效应的立体提花成形鞋材，机速 350 横列/min、最大花 高 8000 横列以上；电脑横机具有三功位提花、可控沉降片和紧吊目技术，最高 速度 1.2m/s；开发的成形鞋材 CAD 系统具有成形鞋材工艺设计、成形编织模拟 等和快速 3D 仿真等功能。 4、应用推广及效益：2012 年以来，项目成果已在六安爱戈斯、晋江昱达、 泉州炫龙、常州华誉和常州弘毅等 20 余家针织鞋材生产织造厂家进行了技术推 广应用；2014-2016 年中累积新增利润 3.25 亿元、新增税收 5480 余万元。项目 研究成果为针织成形鞋材生产企业提供了技术保证，提高了我国针织鞋材生产装 备技术水平，增强了企业的创新能力，推动了产业升级与技术进步。

1.双主缸输出公称压力：≥3’000KN（300吨，操作界面设置，无级可调），并具有超负荷10%工作能力。 2.单个主缸最小工作压力：≤15KN（1.5吨，操作界面设置，无级可调）。 3.压力控制精度：≤±1%额定值。 4.回程力：≥1’000KN（100吨，操作界面设置，无级可调）。 5.下平台工作高度：车间地面水平面700±200mm。 6.上、下平台间最大开启高度：≥1000mm（上、下加热平台间最大距离）。 7.上、下平台关闭高度：≤100mm（上、下加热平台的最小距离）。 8.平台工作区（左右×前后）：2700×1600mm（单工位平台工作区：1350×1600mm）。 9.平台有效工作区（左右×前后）：2500×1400mm（单工位平台有效工作区：1250×1400mm）。 10.上、下加热平台厚度：≥100mm。

通过滚压振动磨制备纳米锌粉颗粒、氮化硼纳米片，以碳膜为骨架制成锌空电池的柔性薄膜电极;制备出四氧化三钴纳米花颗粒作为催化剂，设计开发了一 维纳米花颗粒/二维氮化硼纳米片/碳纳米管三维网状结构复合的多维复合多孔 空气电极结构。

本发明公开了一种板材包拉成形装置，包括凸模、凹模及用于 与凹模的顶端面配合压住板材的压边圈，压边圈位于凹模的上方，所 述凹模上设置有便于板材进行拉深成形的圆角，所述凹模在对应于圆 角的位置安装有反胀线圈，所述反胀线圈为同心线圈，反胀线圈用于 通电后使滑动到凹模圆角处的板材区域向远离圆角的方向折弯胀起从 而形成折弯胀起部。本发明通过在凹模的圆角处设置电磁放电线圈， 使凹模的圆角正对的板材区域发生折弯胀起，能有效改善板材的法兰 部的材料流动性，最终提高零件的拉深成形质量。

本发明公开了一种用滚压变形制备金属材料表面梯度纳米层的方法，该方法将金属材料样品夹持于 夹具上，并将夹具固定于旋转工作台上;采用液压系统驱动压头底座使镶嵌于压头底座上的滚针压入金 属材料样品表面并对滚针施加压力;采用动力设备驱动工作台旋转从而带动金属材料样品旋转，滚针在 金属材料样品表面滚压使金属材料样品表面产生强烈塑性变形，从而在金属材料样品表面形成梯度纳米 晶层。本发明操作简便，安全性高，无噪音污染，且生产效率高;处理后的金属材料变形均匀、表面光 滑;可通过改变施加于金属材料表面的压力、处理时间