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大型和特大型铸件成形新技术
四川大学
2021-04-10
BCS系列通用板材成形性试验机
BCS系列通用板材成形性试验机是一种专门用于鉴定和鉴别金属板材常温和高温下塑性成形（冲压）性能，试验机满足GB/T 15825-2008相关试验标准。是控制板材轧制质量、合理选用冲压板材的得力工具，适用于普通钢板、超高强钢板、铝合金、钛合金、铝锂合金、镁合金等难成形板材的成形性能试验。可在常温和加热（最高达摄氏900度）状态下完成以下板材成形性试验：杯突(Erichsen)试验、拉深(Swift)试验、凸耳(Earing)试验、锥杯(C.C.V)试验、翻边扩孔(K.W.I)试验、刚模胀形试验（如选购网格应变测量系统GMASystem则可以方便的完成FLD试验）、液压胀形试验（仅限常温使用）。 该技术目前已经推广应用于宝钢、鞍钢、攀钢、航空材料院、钢铁研究院等10余家企业和科研院所，上海交大、东北大学、北科大等20余所高校，具有非常好的市场前景。 主要性能指标：参数 型号BCS-30DBCS-50ABCS-100ABCS-50AR（热环境）最大成形力 值300kN500kN1000kN500kN压边力可调范围10-50kN（增压后达200kN）10-50kN（增压后达300kN）10-50kN（增压后达400kN）10-50kN（增压后达300kN）凸模上升速度调节范围0-200mm/min0-200mm/min0-200mm/min0-200mm/min测量1.精度成形力P<±2%<±2%<±2%<±2%压边力Q<±5%<±5%<±5%<±5%位 移H±0.02mm（20mm内）±0.02mm（20mm内）±0.02mm（20mm内）±0.02mm（20mm内）水冷系统方 式---制冷自循环系统真空系统工作压力---10-2Pa加热系统温控范围---室温~900°C BCS系列通用板材成形性试验机经过30多年的不断完善与开发，目前已经获批和受理发明专利近10项，具有完全的知识产权。
北京航空航天大学
2021-04-13
汽车覆盖件成形模拟及工艺参数优化
研究内容： 1.通过汽车覆盖件计算机模拟， 获得成型过程的材料流动、 应力、应变分布等信息， 预测成型过程中可能出现的断裂、 起皱、缩颈等； 2.从参数化 CAE、参数化 CAO、入手，将有限元分析有关数据参数化。 对前处理进行参数化包括：几何模型的参数化；有限元网格划分的参数； 约束边界条件及载荷的参数化；材料性能的参数化等。对后处理进行参数 化，主要目的是帮助用户从大量的分析数据
南昌大学
2021-04-14
镁合金塑性成形机理及技术研究
研究内容： 该项目研究了 ME20M 镁合金板料热拉深成形；提出了适 合镁合金板料热成形的含非常应变软化因子的高温流变应力数学模型， 并 通 过 用 户 子 程 序 二 次 开 发 VUMAT 将 其 加 入 到 数 值 模 拟 软 件 ABAQUSA/explicit 中去；通过金相组织实验，在各种成形条件下热拉深 筒形件断面组织结构， 得到不同成形工艺参数对镁合金组织性能的影响结 果。
南昌大学
2021-04-14
大口径方管滚模成形新技术
方矩形钢管是用途极广和最常见的异型钢管，也是一种经济端面管材，与其相同截面积的其他非圆钢管相比，具有重量轻，强度高，抗弯截面模量大，节省金属，易于安装等优点，主要用于建筑、医疗器械、高档家具、汽车、飞机、地铁、造船等行业。 冷弯方矩形管的主要成型工艺有“圆变方”和“方变方”两种，前者生产效率高，是将高频圆形焊管经过冷拔整形成为最后形状。 随着市场和技术发展的需求，北京科技大学机械学院在成功开发了“高精度冷拔精密钢管”工艺与设备基础上，又先后开发出滚模冷拔锥管、葫芦形管、大口径方管等复杂断面管材以及多通管液压胀形等新工艺。我们利用大型仿真软件对大口径方管的冷拔过程进行了各种工艺参数下的模拟。开发成功650X650以下，最大壁厚25mm的方矩形管成形新工艺与设备。 冷弯型钢在国外建筑业中用途非常广泛，被用作屋架、檩条、桁架、刚架、墙架、龙骨、屋面板、墙板、楼板、门窗乃至容器、管道、围堰、钢板桩、防波堤等。近年来，冷弯型钢组合而成的网壳、货架、单层和多层房屋也得到了很快的发展。在发达国家，建筑业是冷弯型钢的第一大用户，冷弯型钢占钢材总量的5％，建筑业用冷弯型钢占冷弯型钢总量70％以上，冷弯型钢产品应用于建筑业的主要是结构用冷弯方矩形管和建筑用结构冷弯型钢。从结构力学和经济角度，冷弯型钢和H型钢结合应用于建筑业是最佳组合，可以实现工业厂房和民用住宅建设工厂化。
北京科技大学
2021-04-11
高性能特种粉体材料近终成形技术
该项目属于粉末冶金学科。高性能特种材料具有其他材料不具备的特殊性能，在高技术领域中具有不可取代的关键作用。然而，这类材料往往硬度高、脆性大，难以采用传统技术加工制备，成为许多国防和民用高技术装备发展的瓶颈。为此，项目基于粉体流变成形原理，研发了难加工材料的近终形制造新技术，广泛应用于国防和民用高技术领域。
北京科技大学
2021-02-01
喷射成形高性能材料制备技术与应用
新金属材料国家重点实验室喷射成形技术研究室现有副教授以上研究人员4人，其中教育部长江学者奖励计划特聘教授1人，留学回国人员3人，长期从事喷射成形及其它材料制备成形技术和新材料的研究开发，在相关理论和应用研究方面取得了一定的成果，积累了丰富的经验。已经发表相关论文100余篇，申请国家发明专利3项。 喷射成形是一项21世纪新材料开发和传统材料性能提升的先进制备技术，广泛应用于国民经济和国防建设的各个领域。 喷射成形高性能铝合金研究与应用： (1)高硅铝合金：具有良好的综合力学性能以及高温耐磨性能，广泛应用于汽车、机械和电子工业。 (2)超高强度高韧性铝合金：室温抗拉强度达到850MPa以上，同时具有良好的塑韧性和抗应力腐蚀能力，在航空航天工业、核工业、交通运输工业等领域有重要作用。 喷射成形电子材料研究与应用： (1)Cu-Cr电触头材料：合金中Cr相颗粒的尺寸明显细化，触点的开关性能明显提高，使其成为高性能大容量真空开关的优良材料。 (2)轻质Si-Al封装材料：具有低密度、高导热率和与半导体材料相近的热膨胀系数，是理想的新型电子封装材料，尤其适用于航空航天等需要轻质低膨胀封装材料的应用领域。 新型高温（>1200℃）抗氧化耐磨材料研究与应用： 在高温磨损条件下可以保持良好的抗氧化性能，广泛适用于高温加热炉等应用领域。
北京科技大学
2021-04-11
半固态铝合金流变成形技术及设备
在传统的半固态铝合金触变成形技术中，电磁搅拌和电磁感应重熔加热的功率较大、效率很低、能耗很高，半固态坯料的液相分数不能太高，成形非常复杂零件毛坯时遇到困难，而且坯料的锯屑、坯料重熔加热时的流失金属、浇注系统和废品不能马上回用，增加了触变成形的生产成本。因此，如何进一步降低生产成本成为当今半固态铝合金成形技术应用的最重要的主题。 在国家九五、十五和十一五“863”高技术发展计划的支持下，我校研制开发的先进铝合金半固态流变成形技术已经成熟，成功地流变成形了汽车零件，如图1所示。与一般半固态铝合金触变成形相比，该半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。目前，该项目已经通过国家“863”计划组织的专家委员会的验收。 由于半固态铝合金流变成形不易发生喷溅、裹气少、凝固收缩小，流变成形的零件毛坯致密，能够热处理强化，因此采用本半固态流变成形技术成型的铝合金零件的力学性能远远超过铝合金压铸件的力学性能，满足国家技术标准。而且，流变成形的零件毛坯不存在宏观偏析，力学性能更均匀；可以实现近终化成形，大为减少机加工量，降低加工成本；易于实现机械化或自动化操作，生产效率高；减轻了模具的热冲击，提高了模具的寿命。该技术具有电磁搅拌和均热能耗低，浆料表面氧化程度轻，输送方便，浆料的固相分数可以灵活控制，便于成形各种复杂零件，而且半固态铝合金浆料流变成形后的浇注系统、废品将直接在本车间回用，降低原料成本。与传统的半固态铝合金触变成形相比，半固态铝合金流变成形的生产工艺流程大大缩短，设备投资也将大幅度减少，半固态流变成形零件的生产成本将会明显降低。 该技术以北京科技大学拥有的中国发明专利00 1 09540.4为支撑，具有原创性及完全的知识产权。 目前，铝合金半固态流变成形应用主要集中在汽车零件和耐压阀体等零件，如汽车制动总泵壳、油道、轮毂等，也可以应用于其他要求较高的零件毛坯，如航空、航天、摩托车和电子行业的铝合金零件等。铝合金半固态流变成形零件毛坯不但具有优良的力学性能。
北京科技大学
2021-04-11
复杂阀体多向挤压/锻造成形工艺及装备
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。
西安交通大学
2021-04-11
复杂型面轴类零精密塑性成形工艺
采用塑性成形工艺成形具有复杂特征的轴类零件（如螺纹、花键、蜗杆、丝杠），相比于传统的切削加工工艺，零件精度高、机械性能好、生产率高、材料利用率高，是一种高效精确体积成形技术。根据不同零件特征发展一系类新工艺：将中高频感应加热同螺纹、花键滚压成形相结合，解决了高强度钢螺纹、花键滚压成形问题；复合振动的复杂齿形滚轧、挤压工艺有效改善了成形零件质量；提出了螺纹齿高大、变形量大的长螺纹（丝杠）零件塑性成形方法；发展可锻轧一体化蜗杆的精密塑性成形工艺等。为之配套的工装、伺服直驱设备体系与相关技术完备。
西安交通大学
2021-04-11