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本研究針對復(fù)雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構(gòu)建無模鑄造復(fù)合成形原理及機制，發(fā)明復(fù)雜砂型/芯數(shù)字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發(fā)出砂型擠壓/切削復(fù)合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 鑄造是我國裝備制造的基礎(chǔ)工藝，無論是農(nóng)業(yè)機械、機床、汽車、船舶，還是航空航天以及國防軍工等領(lǐng)域的發(fā)展都離不開鑄件。我國現(xiàn)已成為世界鑄件生產(chǎn)大國，2020年我國各類鑄件總產(chǎn)量達到5195萬噸，較2019年同比增長6.6%，約占世界總產(chǎn)量45%，位居世界第一位。 鑄造主要有砂型鑄造、金屬型鑄造和特種鑄造等，砂型鑄造由于其原材料來源廣泛、成本低、鑄型制造簡便以及應(yīng)用合金種類多等優(yōu)點，世界上80%的鑄件都是采用砂型鑄造。對于砂型鑄造工藝來說，模樣、芯盒等模具的設(shè)計制造是非常復(fù)雜并且耗時的過程，該過程首先需要根據(jù)鑄造方案進行模具的設(shè)計，然后通過翻模制作砂型和砂芯，之后再將制作好的砂型和砂芯經(jīng)過組芯、合箱以及澆鑄從而完成金屬毛坯的制造。而高性能復(fù)雜整體金屬結(jié)構(gòu)件又是航空航天、國防軍工、軌道交通等領(lǐng)域高端裝備的核心組成部分。因此構(gòu)件的短流程、高精密、高性能制造是實現(xiàn)我國高端裝備自主研發(fā)及制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 傳統(tǒng)的金屬成形如模具鑄造、模壓鍛造等需要木模、金屬模的成形工藝，存在工序多、流程長、形性精確控制難等世界性難題，無法滿足多品種、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研發(fā)新型精密成形基礎(chǔ)前沿機制與方法。本項目將構(gòu)建數(shù)字化精密成形理論體系，涵蓋數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形和數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合鑄型等兩方面，突破了復(fù)雜整體構(gòu)件高效率、高性能、高精度無模成形技術(shù)，變革了采用模具造型的傳統(tǒng)砂型鑄造和模壓鍛造生產(chǎn)模式，推動傳統(tǒng)金屬成形模式的創(chuàng)新發(fā)展。 復(fù)雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究針對復(fù)雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構(gòu)建無模鑄造復(fù)合成形原理及機制，發(fā)明復(fù)雜砂型/芯數(shù)字化柔性擠壓近成形、切削凈成形方法，研發(fā)出砂型擠壓/切削復(fù)合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。揭示了擠壓工藝對砂型透氣性、砂型強度等性能的影響規(guī)律，發(fā)明了梯度緊實的柔性擠壓成形方法，實現(xiàn)了砂型/芯梯度緊實柔性擠壓近成形。 復(fù)雜鑄件形性精確調(diào)控的數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究針對傳統(tǒng)單一鑄型對結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差異大、鑄件形性調(diào)控難、尺寸精度差等難題，提出了多材質(zhì)復(fù)合鑄型技術(shù)及與鑄件相匹配的多材質(zhì)復(fù)合鑄型及其坎合組裝方法，通過建立多材質(zhì)復(fù)合鑄型與高性能鑄件一體化精確鑄造成形的計算分析模型，構(gòu)建了多材質(zhì)復(fù)合鑄型的調(diào)控原理與方法。揭示了多材質(zhì)復(fù)合鑄型對鑄件溫度場、微觀組織及力學(xué)性能的影響規(guī)律，研制出石英砂、寶珠砂、鉻鐵礦砂等構(gòu)成的形性可控鑄型材料配方，實現(xiàn)了鑄型透氣性、固化強度、切削性能的協(xié)同調(diào)控。研究了傳統(tǒng)鑄型與復(fù)合鑄型的凝固溫度曲線，對比了不同工藝所制鑄件的強度，掌握了各鑄型單元的熱力學(xué)參數(shù)及型砂種類對鑄件性能的影響規(guī)律，揭示了金屬液與不同鑄型間的熱力耦合作用機理。 三、創(chuàng)新點及主要技術(shù)指標 1.復(fù)雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數(shù)字化無模鑄造復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究揭示了砂粒移位、橋連斷裂、空穴彌合的砂型/芯切削機理，建立了非均質(zhì)離散體砂型切削模型，發(fā)明了一種切削排砂一體化的無模鑄型數(shù)字化快速制造方法，實現(xiàn)了高精高效制造，鑄件制造周期縮短50%以上，成本降低30%以上。 2.復(fù)雜鑄件形性精確調(diào)控的數(shù)字化多材質(zhì)復(fù)合成形技術(shù)與裝備 本研究實現(xiàn)了對鑄件充型凝固過程的精確調(diào)控，提高了復(fù)雜鑄件內(nèi)在質(zhì)量與外在精度，實現(xiàn)了鑄件性能主動精確調(diào)控，使鑄件廢品率從5%～10%降至2%～4%，減重10%～20%。 四、知識產(chǎn)權(quán)及獲獎（成果基礎(chǔ)） 知識產(chǎn)權(quán)情況： 成果獲授權(quán)發(fā)明專利46件，其中美日等國際發(fā)明專利18件；軟件著作權(quán)12件；起草制定國家、行業(yè)等標準規(guī)范14項；出版專著《無模鑄造》（機械工業(yè)出版社，2017）。成果入選并被列為國家工信部《機械基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)制造工藝、基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》（工信部規(guī)[2011]509號）中“50項推廣應(yīng)用的先進綠色制造工藝”的首項技術(shù)。 獲獎情況： 2020年國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎； 2018年中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎； 2017年國家技術(shù)發(fā)明二等獎； 2016年中國機械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎特等獎； 2016年中國專利金獎； 2014年國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎； 2012年北京市科學(xué)技術(shù)獎一等獎； 2011年國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。 五、成果圖片

系統(tǒng)可實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，完成注塑模具的并行設(shè)計。通過智能化提示，進行參數(shù)化繪圖，自動生成三維模型，并由三維模型直接或通過標準的 IGES 格式轉(zhuǎn)換進入不同系統(tǒng)的 CAM 模塊，實現(xiàn)設(shè)計與制造信息共享，達到 CAD/CAM 一體化。提高模具設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計制造周期。

XM-131D女性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型 ? XM-131D女性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型可拆分為6部件：女性骨盆帶第五腰椎、韌帶、血管、神經(jīng)、盆底肌群、及子宮部分直腸等6部件；其中子宮、膀胱、直腸又可以剖開成2部分，顯示肛門外括約肌、尿道外括約肌、會陰淺橫肌、會陰深橫肌、球海綿體肌、坐骨海綿體肌、會陰中心腱、肛提肌各個部位均可拆卸，直腸、連帶輸卵管與卵巢的子宮及陰道作正中矢狀切可分成2部件，骨盆模型的右半部能顯示髂總動脈、髂內(nèi)外動脈及髂總靜脈、髂外靜脈分布及解剖結(jié)構(gòu)，顯示右骶叢、右坐骨神經(jīng)與右陰部神經(jīng)，顯示骨與韌帶及左右兩側(cè)髖骨、恥骨聯(lián)合、骶骨、尾骨、帶椎間盤的第五腰椎。模型通過第五腰椎、骶骨與尾骨的正中矢狀切骨盆可分成左右兩部分，并能顯示錐管中的馬尾成分，第五腰椎體的左半部分可以拆卸，模型的右半部分可顯示骨盆韌帶及腹股溝韌帶、骶結(jié)節(jié)韌帶、骶棘韌帶、骶髂前韌帶、骶腰韌帶、前縱韌帶、骶髂骨間韌帶、骶髂后韌帶，以及閉孔膜等結(jié)構(gòu)。 尺寸：自然大，27×19×22cm 材質(zhì)：PVC材料

XM-130B男性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型 ? XM-130B男性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型可拆分為7部件，顯示了男性骨盆的骨骼、韌帶、血管、神經(jīng)以及盆底肌肉和外部性器官的彼此連接，通過一個正中切面展示了整個骨盆，右邊的外部肛門括約肌、坐骨海綿體肌、會陰淺橫肌和深橫肌，以及球海綿體肌均可拆除， 直腸、膀胱、前列腺和陰莖也可在正中一拆為二，陰莖部分的皮膚和筋膜已部分去除，因此可見血管和神經(jīng)，陰囊和精索區(qū)域的部分皮膚也已去除，因此睪丸和附睪是可見的。在左側(cè)，精索以不同層進行顯示，在右側(cè)，睪提肌以及精索內(nèi)筋膜已經(jīng)暴露。右半部分骨盆顯示了常見的外部和內(nèi)部髂動脈及外部髂靜脈，顯示了彼此之間的位置關(guān)系。仙骨神經(jīng)叢、坐骨神經(jīng)叢、陰部神經(jīng)叢、陰莖背神經(jīng)叢、陰囊前神經(jīng)、會陰神經(jīng)、肛門神經(jīng)以及輸精管均有顯示。模型還展示了以下骨骼及韌帶：雙側(cè)髖骨、恥骨聯(lián)合、骶骨、尾骨以及第五腰椎和椎間盤。正中切面通過第五腰椎、骶骨以及尾骨，因此骨盆可以被拆分成兩半，這意味著馬尾(脊尾)在椎管內(nèi)可見。第五腰椎的左半部分可以被拆除。以下韌帶也可見：腹股溝韌帶、骶結(jié)節(jié)韌帶、骶棘韌帶、髂骶前韌帶、髂腰韌帶、前縱韌帶、棘上韌帶、骶髂骨間韌帶、骶髂骨后韌帶、骶尾外側(cè)韌帶、骶尾后淺韌帶、閉鎖膜以及腔隙韌帶。 尺寸：自然大，17×18×30cm 材質(zhì)：PVC材料

XM-131D女性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型 ? XM-131D女性骨盆帶韌帶、血管、神經(jīng)、盆底及器官模型可拆分為6部件：女性骨盆帶第五腰椎、韌帶、血管、神經(jīng)、盆底肌群、及子宮部分直腸等6部件；其中子宮、膀胱、直腸又可以剖開成2部分，顯示肛門外括約肌、尿道外括約肌、會陰淺橫肌、會陰深橫肌、球海綿體肌、坐骨海綿體肌、會陰中心腱、肛提肌各個部位均可拆卸，直腸、連帶輸卵管與卵巢的子宮及陰道作正中矢狀切可分成2部件，骨盆模型的右半部能顯示髂總動脈、髂內(nèi)外動脈及髂總靜脈、髂外靜脈分布及解剖結(jié)構(gòu)，顯示右骶叢、右坐骨神經(jīng)與右陰部神經(jīng)，顯示骨與韌帶及左右兩側(cè)髖骨、恥骨聯(lián)合、骶骨、尾骨、帶椎間盤的第五腰椎。模型通過第五腰椎、骶骨與尾骨的正中矢狀切骨盆可分成左右兩部分，并能顯示錐管中的馬尾成分，第五腰椎體的左半部分可以拆卸，模型的右半部分可顯示骨盆韌帶及腹股溝韌帶、骶結(jié)節(jié)韌帶、骶棘韌帶、骶髂前韌帶、骶腰韌帶、前縱韌帶、骶髂骨間韌帶、骶髂后韌帶，以及閉孔膜等結(jié)構(gòu)。 尺寸：自然大，27×19×22cm 材質(zhì)：PVC材料

本發(fā)明提供一種薄膜非連續(xù)卷繞輸送模切裝置，包括：放料輥，用于對成卷柔性薄膜的放卷；收料輥，用于對成卷柔性薄膜的收卷；輸送對輥，設(shè)在所述放料輥和收料輥之間，用于完成薄膜進給；摩擦對輥和設(shè)在放料輥上的滑差軸，用于協(xié)作保持薄膜在進給過程中的張力穩(wěn)定；模切機，用于完成薄膜裁切；工業(yè)相機，用于對薄膜的模切切痕成像；工業(yè)計算機，用于對模切切痕成像進行圖像處理，處理得到的誤差作為薄膜輸送進給步長的精度補償。本發(fā)明通過視覺裝置識別薄膜上的模切切痕，圖像處理所得薄膜進給誤差，補償下一步薄膜進給步長，有效保證薄膜非連續(xù)卷繞進給工況下，模切機薄膜進給精度和裁切切口均勻性。

在長期為電力行業(yè)解決設(shè)備重大疑難故障的實踐過程中，提出了軸系載荷分配測試、分析和優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，發(fā)展了動平衡和振動故障診斷技術(shù)，提高了動平衡效率和振動故障診斷準確率。先后解決了田灣和秦山核電、平圩、宣城、姚孟、福州等40多家電廠100多臺、次大型機組重大疑難振動問題。該項成果先后獲得江蘇省科技進步一等獎和國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

項目概況 以本領(lǐng)域高新技術(shù)和豐富的現(xiàn)場實際工程經(jīng)驗為基礎(chǔ)，直接為國內(nèi)電力、石油化工及冶金行業(yè)旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備的振動提供各種技術(shù)服務(wù)，同時進行科技成果工程化產(chǎn)品化的研究開發(fā)。 主要特點    1、直接面向電力、化工及冶金行業(yè)旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備，技術(shù)服務(wù)內(nèi)容明確是解決生產(chǎn)設(shè)備的實際振動問題； 2、 具有豐富的現(xiàn)場實際經(jīng)驗，結(jié)合深厚的轉(zhuǎn)子振動理論研究成果，可以迅速地解決現(xiàn)場絕大多數(shù)疑難機械振動故障；3、 具備先進的測試儀器、計算分析軟件和開發(fā)工具；技術(shù)指標 現(xiàn)代化的在線機械監(jiān)測及預(yù)測分析系統(tǒng)CSI XP32 機械健康專家，具有靈活的組態(tài)功能，適合在電力行業(yè)、鋼鐵行業(yè)、石化行業(yè)和造紙行業(yè)中旋轉(zhuǎn)機械的應(yīng)用。這些旋轉(zhuǎn)機械包括汽輪發(fā)電機組、煙機或透平壓縮機組、風(fēng)機、泵類、齒輪箱等。16或32通道可攜帶式機械健康狀態(tài)連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)可以數(shù)星期所有通道連續(xù)同步無人值守狀態(tài)監(jiān)測及數(shù)據(jù)存儲，解決整臺機器或機組的振動分析及故障診斷問題，瞬態(tài)分析實現(xiàn)對透平類機械的啟動、停車和生產(chǎn)過程全方位的狀態(tài)監(jiān)測。通過PeakVue波形、階數(shù)跟蹤、自定義數(shù)據(jù)采集設(shè)置、時間同步平均等參數(shù)設(shè)定、基于事件的全自動自適應(yīng)監(jiān)測，實現(xiàn)強大的故障預(yù)測分析技術(shù)。集數(shù)據(jù)采集、存儲、瀏覽與管理于一體，能夠以每秒鐘5次的刷新率瀏覽實時的分析圖譜。自定義快進、倒回、慢放、及自動重放等回放模式、將保存的瞬態(tài)數(shù)據(jù)重新以事件實時的完整過程展現(xiàn)給用戶。AMS設(shè)備管理組合軟件平臺方便多種預(yù)測分析技術(shù)的融合，簡單快捷的使用方法使得振動故障診斷更為簡單，PeakVue專利技術(shù)是滾動軸承、復(fù)雜齒輪箱、紙機設(shè)備及軋機設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測的利器。市場前景     1、汽輪發(fā)電機組及輔機現(xiàn)場振動測試、分析、故障診斷與處理        ●振動測試        ●振動分析和機組狀況評估        ●各種振動故障分析和判斷        ●故障處理與消除 2、各種類型旋轉(zhuǎn)機械的現(xiàn)場高速動平衡 3、新機組振動調(diào)試        ●新機組分步與整套啟動的振動調(diào)試        ●調(diào)試階段（首次沖轉(zhuǎn)到滿負荷試運行結(jié)束）振動測試、分析和處理。 提供分析意見，給出運行和消缺的處理方案，參與實施處理        ●高速動平衡 4、新機組性能考核試驗（振動部分）        ●對新機組振動性能的測試、分析和評估

成果介紹在長期為電力行業(yè)解決設(shè)備重大疑難故障的實踐過程中，提出了軸系載荷分配測試、分析和優(yōu)化調(diào)整技術(shù)，發(fā)展了動平衡和振動故障診斷技術(shù)，提高了動平衡效率和振動故障診斷準確率。市場前景先后解決了田灣和秦山核電、平圩、宣城、姚孟、福州等40多家電廠100多臺、次大型機組重大疑難振動問題。該項成果先后獲得江蘇省科技進步一等獎和國家技術(shù)發(fā)明二等獎。

現(xiàn)今的直流系統(tǒng)已變?yōu)榻恢绷麟娋W(wǎng)，直流電源是經(jīng)整流器變?yōu)橹绷鞯模烧魈匦钥芍绷飨到y(tǒng)漏電在某一瞬時是交流一相的漏電，其絕緣監(jiān)察仍然沿用著經(jīng)典的電橋平衡原理制成的各種絕緣監(jiān)察裝置，接地支路選線則是運用在直流系統(tǒng)附加低頻技術(shù)，此類檢測方法都是從直流側(cè)想辦法解決直流系統(tǒng)出現(xiàn)的漏電、接地故障。理論與經(jīng)驗表明，直流系統(tǒng)的許多故障與交流系統(tǒng)密切相關(guān)，只從直流系統(tǒng)找故障原因是不能解決問題的，而應(yīng)從交直流的聯(lián)系中去尋找檢測方法。本項目是基于此自然直流漏電保護原理（這一原理是本項目申請人提出的，經(jīng)查新證明為國內(nèi)外創(chuàng)新），已做出了樣機，它不僅可以發(fā)現(xiàn)直流系統(tǒng)漏電并且可以顯示出極性，指示出是正極還是負極漏電，如果兩極同時對稱漏電也可以自動或手動予以辨別；如果交流出現(xiàn)接地故障或漏電也可以準確檢測并且顯示出來，并且在該技術(shù)基礎(chǔ)之上實現(xiàn)直流系統(tǒng)漏電支路的選線功能，為交直流系統(tǒng)提供一種新型的電網(wǎng)安全保護裝置。技術(shù)優(yōu)勢：直流系統(tǒng)漏電狀態(tài)及其正、負極顯示；1） 交流接地故障與漏電檢測、顯示；2） 直流系統(tǒng)正、負極對稱漏電識別；3） 直流系統(tǒng)漏電支路識別。4） 交直流系統(tǒng)漏電檢測信號上傳，使上位機能夠觀察系統(tǒng)的漏電狀況。5） 漏電支路的選線功能。