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數(shù)字化無模鑄造精密成形技術與裝備
本研究針對復雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構建無模鑄造復合成形原理及機制，發(fā)明復雜砂型/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/切削復合成形工藝，省去木模、金屬模制造過程。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
鑄造是我國裝備制造的基礎工藝，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、芯盒等模具的設計制造是非常復雜并且耗時的過程，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。而高性能復雜整體金屬結構件又是航空航天、國防軍工、軌道交通等領域高端裝備的核心組成部分。因此構件的短流程、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)新型精密成形基礎前沿機制與方法。本項目將構建數(shù)字化精密成形理論體系，涵蓋數(shù)字化無模鑄造復合成形和數(shù)字化多材質復合鑄型等兩方面，突破了復雜整體構件高效率、高性能、高精度無模成形技術，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)字化無模鑄造復合成形技術與裝備
本研究針對復雜鑄件整體制造難、制模周期長、資源消耗大等難題，構建無模鑄造復合成形原理及機制，發(fā)明復雜砂型/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。
復雜鑄件形性精確調控的數(shù)字化多材質復合成形技術與裝備
本研究針對傳統(tǒng)單一鑄型對結構復雜、壁厚差異大、鑄件形性調控難、尺寸精度差等難題，提出了多材質復合鑄型技術及與鑄件相匹配的多材質復合鑄型及其坎合組裝方法，通過建立多材質復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，構建了多材質復合鑄型的調控原理與方法。揭示了多材質復合鑄型對鑄件溫度場、微觀組織及力學性能的影響規(guī)律，研制出石英砂、寶珠砂、鉻鐵礦砂等構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)同調控。研究了傳統(tǒng)鑄型與復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)新點及主要技術指標
1.復雜砂型/芯曲面柔性擠壓近成形、切削凈成形的數(shù)字化無模鑄造復合成形技術與裝備
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.復雜鑄件形性精確調控的數(shù)字化多材質復合成形技術與裝備
本研究實現(xiàn)了對鑄件充型凝固過程的精確調控，提高了復雜鑄件內在質量與外在精度，實現(xiàn)了鑄件性能主動精確調控，使鑄件廢品率從5%～10%降至2%～4%，減重10%～20%。
四、知識產(chǎn)權及獲獎（成果基礎）
知識產(chǎn)權情況：
成果獲授權發(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《機械基礎件、基礎制造工藝、基礎材料產(chǎn)業(yè)“十二五”規(guī)劃》（工信部規(guī)[2011]509號）中“50項推廣應用的先進綠色制造工藝”的首項技術。
獲獎情況：
2020年國家科學技術進步獎二等獎；
2018年中國機械工業(yè)科學技術獎特等獎；
2017年國家技術發(fā)明二等獎；
2016年中國機械工業(yè)科學技術獎特等獎；
2016年中國專利金獎；
2014年國家科學技術進步獎一等獎；
2012年北京市科學技術獎一等獎；
2011年國家科學技術進步獎二等獎。
五、成果圖片
南京航空航天大學
2022-08-12
鋁模設備
鋁模板是鋁合金制作的建筑模板，又名鋁合金模板，是指按模數(shù)制作設計，鋁模板經(jīng)專用設備擠壓后制作而成，由鋁面板、支架和連接件三部分系統(tǒng)所組成的具有完整的配套使用的通用配件，能組合拼裝成不同尺寸的外型尺寸復雜的整體模架，裝配化、工業(yè)化施工的系統(tǒng)模板，解決了以往傳統(tǒng)模板存在的缺陷，大大提高了施工效率。
山東博遠重工有限公司
2021-06-17
肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練電子標準化病人模
XM-GCX肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練模型
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一、功能特點：
■ XM-GCX肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練電子標準化病人模型采用高分子材料制成，膚質仿真度高。
■ 模擬人取平臥位和半臥位，質地柔軟，觸感真實，外觀形象逼真。
■ 解剖標準準確，鎖骨、腋窩、各肋骨肋間隙等體表標志可明顯觸知，便于穿刺定位。
■ 肝膿腫穿刺術可尋到肝區(qū)壓痛點，有屏息訓練語言提示，可隨屏息節(jié)奏穿刺，穿刺有明顯落空感，可抽出模擬肝膿水。
■ 取半臥位（模擬重癥患者）行胸腔穿刺術，叩診可獲實音處，穿刺有明顯落空感，可抽出模擬胸腔積水。
■ 電子監(jiān)測：穿刺術要求沿下位肋骨的上緣垂直刺入，穿刺錯誤有語言提示。
■ 可反復進行練習。
■ 皮膚和穿刺囊腔可更換。
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二、標準配置：
■ 肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練模型：1具
■ 穿刺實驗臺：1張
■ 電源適配器：1個
■ 說明書：1冊
■ 保修卡合格證：1張
上海欣曼科教設備有限公司
2021-08-23
肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練電子標準化病人模
XM-GCX肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練模型
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一、功能特點：
■ XM-GCX肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練電子標準化病人模型采用高分子材料制成，膚質仿真度高。
■ 模擬人取平臥位和半臥位，質地柔軟，觸感真實，外觀形象逼真。
■ 解剖標準準確，鎖骨、腋窩、各肋骨肋間隙等體表標志可明顯觸知，便于穿刺定位。
■ 肝膿腫穿刺術可尋到肝區(qū)壓痛點，有屏息訓練語言提示，可隨屏息節(jié)奏穿刺，穿刺有明顯落空感，可抽出模擬肝膿水。
■ 取半臥位（模擬重癥患者）行胸腔穿刺術，叩診可獲實音處，穿刺有明顯落空感，可抽出模擬胸腔積水。
■ 電子監(jiān)測：穿刺術要求沿下位肋骨的上緣垂直刺入，穿刺錯誤有語言提示。
■ 可反復進行練習。
■ 皮膚和穿刺囊腔可更換。
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二、標準配置：
■ 肝膿腫穿刺與胸腔穿刺訓練模型：1具
■ 穿刺實驗臺：1張
■ 電源適配器：1個
■ 說明書：1冊
■ 保修卡合格證：1張
上海欣曼科教設備有限公司
2021-08-23
鋁型材擠壓模的 CAD/CAE/CAM 一體化技術
項目研究內容 ：鋁合金由于重量輕、強度高、色澤鮮艷、易于加工等 特點，因而近年來在航空、汽車、交通、建筑等部門得到了愈來愈廣泛的 應用。根據(jù)統(tǒng)計，我國的鋁型材生產(chǎn)能力已達 200 萬噸 /年，位于世界第三， 僅居美國、日本之后。目前，我國國內鋁型材生產(chǎn)線 2,000 余條，年需擠 壓模約 30 萬套，但目前我國國內的擠壓模設計仍主要憑借人工經(jīng)驗，所 設計制造的擠壓模（特別是型材截面較復雜的擠壓模）擠出的
南昌大學
2021-04-14
砌墻磚試模
產(chǎn)品詳細介紹砌墻磚試模 砌墻磚一次成型試模 砌墻磚二次成型試模使用說明書 一、 本模具是依據(jù)GB/T 2542-2012≤砌墻磚試驗方法≥和GB/T 25044-2012≤{a}3135{/a}抗壓強度試樣制備設備通用要求≥來制作的，分一次成型模具和二次成型模具兩種。 二、 試模： 2 ．1一次成型試模組裝后型腔尺寸為：長120mm±15mm(可調節(jié))；寬120mm；高120mm。 2 ．2二次成型試模組裝后型腔尺寸為：長240mm±15mm(可調節(jié))；寬120mm±10mm(可調節(jié))；高65mm。 三、使用 3 ．1一次成型試模組裝后，用潤滑油進行抹刷，然后把磚試樣放入試模中，在中間和兩邊插入插板以確定厚度，前后方向用膠皮密封，初步擰緊螺絲固定試樣，取出插板，最終擰緊螺絲。把固定好樣品的試模放到振動臺上加入專用凈漿制樣。 3 ．2二次成型試模組裝后，用潤滑油進行抹刷，放入專用凈漿材料，然后把磚試樣放入試模中的頂絲上，頂絲保證凈漿厚度不超過3mm，用螺絲把試樣固定，放到振動臺上進行振動，待凈漿材料硬化后拆模重新對另一面進行加工。 四、保養(yǎng) 試模使用結束后，把試模表面用鏟刀清理干凈，然后用潤滑油進行涂涮，以方便下次使用。 ==================================================================================================================================================砌墻磚試模- 供應詳情GB/T 2542-2012 砌墻磚試驗方法 1 砌塊范圍 本標準規(guī)定了砌墻磚尺寸、外觀質量、抗折強度、抗壓強度、凍融、體積密度、石灰爆裂、泛霜、吸水率和飽和系數(shù)、孔洞及其結構、干燥收縮、碳化、放射性、傳熱系數(shù)等的試驗方法。 本標準適用于燒結磚和非燒結磚。燒結磚包括燒結普通磚、燒結多孔磚以及燒結空-U磚和空心砌塊(以下簡稱空心磚)；非燒結磚包括蒸壓灰砂磚、粉煤灰磚、爐渣磚和碳化磚等。2砌塊機規(guī)范性引用文件 下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據(jù)本標準達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
滄州路儀公路儀器有限公司
2021-08-23
有關非阿貝爾Majorana零模的一般化理論工作
非阿貝爾Majorana零能模的出現(xiàn)和其超導/超流載 體本身的拓撲特性無關，即無論在拓撲平凡或非平凡的二維超導或超流中，均可以獲得滿足非阿貝爾統(tǒng)計的馬約拉納零 能模，并由此提出實現(xiàn)馬約拉納零能模的最小化物理實驗模型。?
北京大學
2021-04-11
消失模鑄造涂料項目
消失模鑄造是近20年來興起的一種新型精密鑄造工藝，具有操作簡單、成本低廉、可鑄造復雜精密鑄件等特點，已經(jīng)成為鑄造工業(yè)發(fā)展最快的鑄造方式之一。消失模涂料是其關鍵技術之一。本項目在兼顧常壓和真空消失模鑄造特點的同時，在不添加其他配料的情況下加水后可以直接涂膜使用，具有涂膜均勻、掛壁性好、強度高、透氣性好、干燥迅速、脫模容易等特點，可提高鑄造的精密性、成品率，降低鑄造成本。
華東理工大學
2021-04-13
標準頭模XM-925
XM-925標準型頭模.
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XM-925標準型頭模由頭模、金屬支撐桿組成，可使頭模固定在牙科診療臺上，頭模后下方有調節(jié)手柄可任意調節(jié)和固定頭模位置，頭模后上方調節(jié)手柄可使頭模上下部分分離，口腔安裝仿真標準全口牙模。
尺寸：自然大
材質：PVC材料
上海欣曼科教設備有限公司
2021-08-23
一種OAM模分復用系統(tǒng)的非線性均衡器
OAM（軌道角動量）模分復用技術是一種新興的通信復用方式，它通過在光信號中引入軌道角動量這一新的維度，實現(xiàn)了光信號的多模式傳輸，從而顯著提高了光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量。然而，OAM模分復用系統(tǒng)在實際應用中面臨著模式間串擾和非線性效應導致的信號失真問題，這些問題限制了系統(tǒng)的性能和傳輸距離。
針對這一挑戰(zhàn)，提出了一種高效的非線性均衡器，該均衡器采用先進的算法和電路設計，能夠有效地抑制OAM模分復用系統(tǒng)中的非線性失真和模式間串擾，從而提高系統(tǒng)的傳輸性能和穩(wěn)定性。該均衡器不僅具有高度的靈活性和適應性，能夠根據(jù)不同的傳輸需求和系統(tǒng)配置進行優(yōu)化調整，而且其設計緊湊、功耗低，非常適合應用于現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)。
本成果創(chuàng)新點主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，通過引入先進的非線性均衡算法，實現(xiàn)了對OAM模分復用系統(tǒng)中非線性失真的有效抑制；其次，利用優(yōu)化的電路設計和信號處理技術，提高了均衡器的性能和穩(wěn)定性；最后，該技術能夠廣泛應用于多種光纖通信系統(tǒng)，具有廣闊的市場前景和應用價值。
圖1. 均衡器計算過程
北京理工大學
2025-02-10