作为最终产品的零部件，必须具备较高的综合机械性能，以满足产品使用性能与使用寿命，这就要求选用更好的材料或采用更先进的工艺制造技术以大幅度地提高零部件的强度和韧性。按照材料研究领域的共识，高性能零部件必须具备超细晶粒、高洁净度和成分高均匀性 3 个主要特性，而对新型高性能锻件的研究和开发也必须建立三个前提条件之上，也就是在基本不增加制造成本，尽可能少地利用合金资源与能源，以及基本不降低塑性和韧性。满足以上条件后，可实现锻件的强度增加一倍和使用寿命增加一倍的目标。而达成这一目标的核心理论与

成果包括：关键锻件模锻过程微观组织的模拟系统、工艺参数离线和在线优化方法、锻件模锻工艺轨迹规划方法。实现了关键锻件模锻过程微观组织演变的多尺度模拟，关键锻件晶粒组织和第二相相体积含量的协同控制，以及通过在线调整工艺参数得到微观组织均匀精细的高品质锻件。 成果开发了智能模锻工艺规划软件系统，集成人工神经网络、专家系统、遗传算法及粒子群优化算法等多种人工智能方法。系统可做到实时面向目标组织进行锻造工艺规划，合理优化或规划其工艺参数，确保锻件平均晶粒度达到设计目标，实现高品质锻件的智能热加工。

项目背景：锻造作业存在难以克服的高温、粉尘、噪声、 振动等严重危害操作者健康的缺点，基于职业健康安全的要 求，锻造生产实现自动化成为行业发展的必然趋势。加之劳 动力成本的增加，智能制造成为发展趋势，也是中国制造业 的重大发展战略。锻造伺服步进梁是锻造自动化的专用设 备，是面向高端锻造装备制造企业，实现多工位连续锻压， 实现自动化抓取锻件装置，不使用关节机器人，通过锻压机 和步进梁手抓的同步自动控制，抓取工件实现多工位锻压过 程。具有大幅度提高生产效率降低了用工量和生产成本，效 率是普通机器人的 2～3 倍，价格却只有机器人的 1/2～2/3， 是行业发展的关键核心设备。步进梁锻造自动化生产线适用 于批量大、多工位连续化锻造生产。通过步进梁自动化方式 实现大批量稳定化生产是世界知名锻造公司采用的最先进 生产方式。目前成熟的产品和技术，都是由国外大公司垄断， 国内尚无可替代的产品。锻造伺服步进梁的主要难点在于步 进梁属于三次元，各种参数的设计需要大量基础科学的理论 知识储备和实际经验的积累。本研究主要解决国内锻造伺服 步进梁面临的困难和技术难点，突破关键技术，实现其国产 化替代，保障供应安全，降低成本。锻造伺服步进梁主要部 分由左右单元框架，2 根梁，多对夹爪，锻件有感知装置， 操纵装置，10 台伺服马达（上，下移动闭合各 4 台，左右位 移 2 台），2 台减速器构成。锻造伺服步进梁的上下移动由伺服马达，滚珠丝杆来实现。夹爪的闭合由闭合伺服马达左右、 前后旋转滚珠丝杆来实现。梁的前进（右移）和后退（左移） 由减速器与齿轮、齿条驱动。 所需技术需求简要描述：1.上料装置位置移动，误差出 现，导致步进梁第一工位夹爪抓取不到棒料；2.夹爪抓料移 动下一工位过程中掉料；3.夹爪抓料移动下一工位过程中放 料位置偏移；  对技术提供方的要求:大学研究机构；熟悉锻造工艺和 伺服控制技术。具有智能制造技术的实施案例。 

项目概况 军事工业中的弹药部件、微波通讯器材中的壳体、汽车中的安全气囊、压缩机中的涡旋壳体等都属于铝合金壳体类零件。这些铝合金壳体都是具有异型型腔的盲孔类零件，其尺寸精度要求高、内孔型腔复杂和光洁度要求相当高，而且内孔侧壁与底面相交部分的圆角半径极小，内孔侧壁相交部分的圆角较小。 对于形状复杂、型腔深度较浅的盘状类铝合金壳体以及型腔深度较深的筒形类铝合金壳体，采用精密锻造成形工艺及模具等成套加工技术在硬铝合金如2A12、锻铝合金如6063和6061、超硬铝合金如7A04等铝合金壳体的大批量工业生产上获得了应用，达到了高效、经济、精密制造加工的目的。主要特点 采用精密锻造成形加工技术为军事工业、通信器材和汽车等装备上使用的量大、面广的铝合金壳体类零件的精密制造提供坯件，是提高生产效率、降低制造成本的关键技术。它解决了我国国内在汽车、通用机械、微波通信、军事工业等生产企业中普遍采用的数控加工方法加工这类铝合金壳体中存在的材料消耗大、生产效率低、能源消耗大、生产周期长和制造成本高等一系列问题，为铝合金壳体零件的生产提供一种实用、可靠、高效、经济的制造工艺。技术指标 对于铝合金壳体类零件，目前国内普遍采用数控车床、数控加工中心来加工这类壳体，这种加工方法可以得到合格的铝合金壳体；但该加工方法的材料利用率极低、生产效率低（只能采用小直径的铣刀，因此每次机加工量较小，需要很长的加工时间）、能源消耗大、生产周期长以及制造成本很高，因此国内企业的生产规模不大、产量不高，难于同国际相关行业竟争。 国内有些企业曾采用精密压铸技术来生产这类铝合金壳体，但由于压铸的铝合金壳体的内孔型腔光洁度差、壳体内始终存在着气孔和夹杂等铸造缺陷，使铝合金壳体的机械性能大大降低；难以达到铝合金壳体类零件的使用性能要求。 采用精密锻造成形工艺进行铝合金壳体类零件的生产，具有如下技术优势：（1） 壳体组织致密、表面光洁；（2） 材料利用率高，可达到70%～90%；（3） 生产效率高，可班产1000件～1500件。（4） 尺寸一致性好；（5） 设备投资少。市场前景 该项目的推广应用，既可节约贵重的铝合金材料，又能大大提高生产效率、减少加工工序，能显著降低制造成本；因此，具有显著的社会效益和经济效益。

用数值模拟对核反应堆压力容器进出口接管锻造各工序的温度场、应力应变场和金属塑形变形情况进行研究，分析工艺参数对锻造过程的影响，优化确定锻造工艺规范。通过多次模拟试验，确定了工艺先进、经济合理和质量满足要求的试制方案，产品经国家不锈钢制品质量监督检测中心检测其各项性能指标测试完全达到合同要求；首创“斜十字镦粗法”，使钢锭中心始终保持较大的三向压应力，在拔长时采用合理的砧宽比和接砧角，改善锻件应力状态并提高拔长效率。项目获得专利2项，发表文章2篇。

本发明公开了一种火车车轴锻造毛坯车削加工基准定位方法及 其系统。本发明火车车轴锻造毛坯车削加工基准定位方法包括定位基 准孔位置的确定步骤：(a)采用线轮廓传感器测量获取车轴毛坯断面的 轮廓数据；(b)根据所获取的轮廓数据拟合出车轴毛坯的三维轮廓，从 而得出其中心轴线，所述中心轴线在所述车轴毛坯断面的位置即为定 位基准孔位置。本发明避免了由于火车车轴锻造毛坯车削加工定位基 准不准确而导致的废品率，提高了车轴加工的合格率

致力于高性能非调质钢锻件关键技术研发与应用，通过锻件一体化复 合锻造成形技术、非调质钢曲轴和连杆热温复合锻造成形工艺及专用模具、 以及非调质钢复杂构件组织性能差异化控制技术等技术，创新性发明了非 调质钢在汽车零部件上应用的关键技术，解决了非调质钢强度有余而韧性 不足的关键问题。利用该成果对非调质钢线材通过控制形变、冷傲、滚丝、 时效处理等工艺技术，研究开发的形变强化高强度紧固件达到GB/T3098. 1 中的10.9级和12.&