实现曲面板件冲压成形模具的重构；适用于小批量板件的冲压成形；提升板料的成形性能。

本发明属于快速铸造技术领域，并公开了一种铸型三维喷印成 形方法，包括以下步骤：(1)制备液体粘结剂；(2)制备混合粉末；(3) 将步骤(1)制备的液体粘结剂放入快速成型设备的喷墨打印头内，将步 骤(2)制备的混合粉末放入粉缸内，开启快速成型设备进行三维喷印成 形，在打印过程中和/或零件打印完成后，采用加热和/或微波干燥的方 式使零件固化，固化完成后去除多余粉末即得到所需的铸型零件。本 发明采用的液体粘结剂为水基粘结剂

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

（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。

成果介绍随着电子科学技术的快速发展及其应用范围的不断扩大，特大复杂电磁问题的求解逐渐成为计算电磁学领域的世界性难题。区域分解方法在应用于特大电磁问题时能够大幅度地降低内存，提高计算效率，已成为国际研究热点。本项目组是国际上较早从事电磁场区域分解算法的研究组之一，并系统深入地研究了电磁场Lap丨ace方程、Helmholtz方程、频域和时域Maxwell方程以及电磁场积分方程的区域分解方法技术创新点及参数（1）针对Laplace方程，首次建立了基于重叠型和非重叠型区域分解方法的超大规糢集成电路互连参数提取算法.（2）针对特大三维目标的电磁散射问题，首次建立了表面枳分方程的重叠型区域分解算法，并结合多层快速多极子算法于2007年在普通工作站上实现了未知量超过1000万的特大电磁散射问题的求解。（3）针对大规糢有限周期阵列电磁问题的三维Maxwell方程，提出了部分基础解向量非 重叠型区域分解算法，论文发表在IEEE Trans, on AP等刊物上，并在个人计算机上求解了 上千单元微带阵列、光子晶体波导等电磁问题，在普通工作站上求解了未知量达85亿的有限周期阵列问题。（4）针对时域Maxwell方程，提出了局部坐标系时域有限差分(FDTD)重叠型区域分解算 法和远距信息传递FDTD非重叠型区域分解算法，并解决了 E-面等相位扇形喇叭电磁辐射、 稀疏多物体电磁散射等问题。针对SIW结构，提出了基于T-L校正的FDTD重叠型区域分解算法。（5）针对频域Helmholtz和Maxwel丨方程，首次建立了频域有限差分重叠型区域分解算 法，论文发表在IEEETrans.onMTT等刊物上，并在个人计算机上实现了特大导体柱电磁散 射分析和复杂多层微波电路与天线的精确仿真。市场前景项目组基于以上研究成果正在发展针对电磁散射、辐射、电波传播预测和多层电路参数 提取等问题的仿真软件。

东南大学电磁环境效应研究中心相继开发出横电磁波室（TEM Cell）、非对称横电磁波室、吉赫兹横电磁波室（GTEM Cell）、三极化横电磁波传输室（TTEM Cell）等系列横电磁波室场强装置。创造性地采用异形结构形式增大GTEM Cell的可用试验空间，同轴输入接头获国家发明专利。所研制横电磁波传输室的电压驻波比小于1.5，外形长度尺寸从0.2m到8m，工作频率从9kHz到18GHz，最高脉冲工作电压达80kV，连续波承受功率大于1kW。本成果可应用于信息技术设备、电力电子、汽车电子、医疗器械、集成芯片等产品的电磁兼容性试验和场强探头校准。

电磁超声导波检测设备可实现对钢板和钢管缺陷的快速扫描，既满足电磁超声导波实验室需求又可满足工程应用，特别是针对高校用户提供开放式数据接口和检测数据源文件，可方便高校教师和学生科研使用。 

利用微层共挤出技术制备导电层和绝缘层交替排列的层状材料，该材料具有以下特点： 层数可以调，最多可达到2000多层； 导电层和绝缘层的厚度比可调； 由于导电层和绝缘层的电阻率差异较大，因此电磁波会在层状界面间发生多次内部反射，起电磁屏蔽作用，并且电磁屏蔽性能与层数和层厚比有关； 导电物质仅分布在导电层中，绝缘层和导电层形成特殊的双层状连续结构，满足双逾渗条件，这将导致逾渗阈值降低，电阻率下降； 层状结构的协同作用导致材料的力学性能优异； 材料具有各向异性，在厚度方向上不导电。 主要技术指标： 与传统方法相比，相同导电物质含量的层状复合材料的电阻率降低50％以上、电磁屏蔽效能(SE)提高50％以上，断裂伸长率提高100％以上。 应用范围： 可用于电视机的屏蔽后盖、屏蔽罩、屏蔽箱体、电磁屏蔽膜、电磁屏蔽墙布的生产

本项目就是在城市特别是大城市的典型区域设立广谱的电磁环境监测点，对电磁环境进行实时监控，并通过显示牌显示给市民。这将十分有利于树立城市的形象，产生良好的社会效益。 本项目属世界首创，系由北京市自然科学基金重点资助完成。可根据各城市的不同特点和具体要求（如可为市民提供小型电器的电磁辐射自助检测等）进行再设计。监测点可设在城市的闹市区、居民区、电磁污染高疑区等市民关注度比较集中的地区。