機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心

機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱“研究中心”)的前身是由原機(jī)械工業(yè)部和國(guó)家科委于1997年批準(zhǔn)組建的機(jī)械工業(yè)部先進(jìn)制造技術(shù)研究中心。2006年注冊(cè)成立機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心。

研究中心下設(shè)材料所、裝備所等4個(gè)研發(fā)實(shí)體，并擁有先進(jìn)成形技術(shù)與裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、國(guó)家技術(shù)轉(zhuǎn)移示范機(jī)構(gòu)、國(guó)家國(guó)際科技合作基地、國(guó)家工信部“精密塑性成形技術(shù)與裝備創(chuàng)新能力平臺(tái)”等。

先進(jìn)成形技術(shù)與裝備國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以先進(jìn)制造技術(shù)研究中心為基礎(chǔ)進(jìn)行建設(shè)。近年來主要圍繞數(shù)字化成形技術(shù)與裝備、新材料成形技術(shù)與裝備、機(jī)械工業(yè)綠色化成形技術(shù)與裝備等領(lǐng)域開展了大量的研究與科技攻關(guān)，并取得了一系列的科研成果。

CAMTC-SMM數(shù)字化無模鑄造精密成形機(jī) 自主開發(fā)的數(shù)字化無模鑄造精密成形技術(shù)和CAMTC-SMM系列成形設(shè)備，能實(shí)現(xiàn)樹脂砂、水玻璃砂、覆膜砂、石膏等多種材料的直接加工，顯著提高生產(chǎn)效率和制造精度，大幅縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期，在中國(guó)一汽、中國(guó)一拖、廣西玉柴等企業(yè)獲得應(yīng)用。數(shù)字化無模鑄造精密成形機(jī)主要應(yīng)用于汽車、通用機(jī)械、機(jī)床、重大裝備中關(guān)鍵零部件的單件、小批量金屬鑄件及模具快速制造。榮獲北京市發(fā)明專利一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，中國(guó)機(jī)械制造工藝協(xié)會(huì)工藝成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，國(guó)家重點(diǎn)新產(chǎn)品1項(xiàng)及北京市自主創(chuàng)新產(chǎn)品2項(xiàng)。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究 引進(jìn)德國(guó)先進(jìn)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過消化吸收應(yīng)用于單機(jī)設(shè)備和生產(chǎn)線等虛擬設(shè)計(jì)領(lǐng)域，承擔(dān)了國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“雙動(dòng)力智能型雙臂手系列化救援工程機(jī)械產(chǎn)品研制”、“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”科技重大專項(xiàng)、“數(shù)控大型多工位壓力機(jī)”、“大型數(shù)控徑－軸向輾環(huán)機(jī)”等多項(xiàng)國(guó)家、地方和企業(yè)科研項(xiàng)目。2011年8月11日，由機(jī)械科學(xué)研究總院承擔(dān)的國(guó)際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目“基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的大型機(jī)械裝備設(shè)計(jì)開發(fā)”順利通過國(guó)家驗(yàn)收。

虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下典型裝備及生產(chǎn)線設(shè)計(jì)開發(fā)

自動(dòng)化紡織染整設(shè)備制造技術(shù)開發(fā) 開發(fā)出具有四軸運(yùn)動(dòng)的機(jī)器人抓紗系統(tǒng)以及適合三角形布局和環(huán)形布局的裝卸紗機(jī)器人;掌握了柔性紗桿的精定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了普通脫水機(jī)的自動(dòng)化改造，開發(fā)出適于5層高的高效自動(dòng)化離脫水機(jī);重點(diǎn)開展了筒子紗染色機(jī)缸蓋的自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)的動(dòng)作工藝流程研究，設(shè)計(jì)了缸蓋(或卡箍)自動(dòng)轉(zhuǎn)蓋，自動(dòng)啟閉，紗籠自動(dòng)壓緊，安全手柄、液壓閥與缸蓋(或卡箍)三位一體自動(dòng)連鎖裝置系統(tǒng)，開發(fā)出單機(jī)、聯(lián)機(jī)制管理的件，先后改造了4臺(tái)高勛染色機(jī)(以卡箍旋轉(zhuǎn))和2臺(tái)Thies公司的染色機(jī);開發(fā)出以適應(yīng)日產(chǎn)30 t、50 t大規(guī)模染色企業(yè)的模塊化管理控制單元，建立了日產(chǎn)10 t的全自動(dòng)筒子紗染色車間。

在國(guó)際上首次將微波干燥技術(shù)成功應(yīng)用于紡織品工業(yè)化干燥。微波烘干機(jī)采用高效、壽命長(zhǎng)的磁控管作為微波源，利用多源多饋能口耦合技術(shù)，使得諧振腔內(nèi)微波分布均勻;采用混合微波防泄漏技術(shù)，設(shè)備微波泄漏量遠(yuǎn)低于國(guó)家相關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn);控制系統(tǒng)采用PLC控制，具有操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高、安全可靠等特點(diǎn)。隧道式微波烘干機(jī)比傳統(tǒng)熱風(fēng)烘干設(shè)備節(jié)能30%～40%，比國(guó)際先進(jìn)的射頻烘干設(shè)備節(jié)能20%以上，維護(hù)成本為設(shè)備傳統(tǒng)烘干設(shè)備的1/3。

裝卸紗機(jī)器人

隧道式微波烘干機(jī)

超高強(qiáng)鋼沖壓工藝技術(shù)研究 超高強(qiáng)度鋼板熱沖壓成形是汽車車身結(jié)構(gòu)件先進(jìn)制造的高端技術(shù)。中心在工藝優(yōu)化、成形與淬火一體化模具設(shè)計(jì)制造、激光點(diǎn)焊連接技術(shù)等方面開展了大量研究，承擔(dān)完成了國(guó)家重大科技專項(xiàng)“超高強(qiáng)鋼熱成形及點(diǎn)焊連接技術(shù)研究”、“超高強(qiáng)鋼熱沖壓成套技術(shù)及自動(dòng)化中試線研制”等科研任務(wù)，并通過TS16949認(rèn)證，完成了北汽福田200輛新能源車型的配套應(yīng)用及進(jìn)入供應(yīng)商序列。已申請(qǐng)發(fā)明專利近20項(xiàng)(國(guó)際發(fā)明專利1項(xiàng))。

基于中央控制熱沖壓自動(dòng)化中試線及試驗(yàn)平臺(tái)

模具材料 以精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命高端注塑模具、熱作模具及冷作模具用高性價(jià)比模具材料及其先進(jìn)制備技術(shù)為主要研究對(duì)象。通過搭建“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)”研究模具材料“經(jīng)濟(jì)純凈度”，通過對(duì)不同鍛壓比對(duì)材料性能的影響研究及優(yōu)化熱處理工藝提高模具材料“等向性”，開發(fā)出鎂合金壓鑄專用模具材料、高速鐓鍛專用模具材料、鋁合金擠壓專用模具材料、銅擠壓鐓鍛專用模具材料等。采用模具材料先進(jìn)制備成套技術(shù)與材料工程化平臺(tái)建設(shè)相結(jié)合，使模具材料的品質(zhì)達(dá)到純凈、均勻、組織細(xì)化、尺寸精化及高性能低成本的目的，打破了我國(guó)高端模具材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面。多年來已開發(fā)完成并投入使用的新型模具材料有:RM2、HM1、HM3、JDH2、JDH3、LXC1等，其中RM2、HM1已納入國(guó)標(biāo);近年自主研發(fā)出新型模具材料SBS-TQM1、SBS-TQM2、SBS-PH13、SBS-M300、SBS-S136等;“模具技術(shù)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)”為用戶提供有關(guān)模具技術(shù)數(shù)據(jù)服務(wù)。該成果獲得2011年度中國(guó)機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、第十三屆中國(guó)專利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

上圖所示的X 1、X 2、X 3已經(jīng)達(dá)到或超過國(guó)外的H13的使用壽命，價(jià)格僅為國(guó)外H13的75%

潤(rùn)滑材料 為裝備制造行業(yè)大型設(shè)備動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等潤(rùn)滑、冷卻難題提供專業(yè)解決方案，實(shí)現(xiàn)苛刻工作狀況下裝備長(zhǎng)壽命、低摩阻工作。針對(duì)機(jī)械加工制造業(yè)各類成形工藝中的模具潤(rùn)滑和工件表面防護(hù)潤(rùn)滑，開展相關(guān)潤(rùn)滑技術(shù)及潤(rùn)滑材料研究，實(shí)現(xiàn)成形高精度、環(huán)境友好等技術(shù)目標(biāo)。已形成了一批高水平技術(shù)成果:集高溫防護(hù)潤(rùn)滑、脫模、導(dǎo)熱功能于一體的超高強(qiáng)鋼熱沖壓成形保護(hù)材料技術(shù);重型裝備動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)減摩劑生產(chǎn)技術(shù);極限條件下基于過量摩擦磨損控制的潤(rùn)滑技術(shù);動(dòng)力傳動(dòng)高功能化潤(rùn)滑材料技術(shù);陶瓷涂層制備技術(shù)等等。 (機(jī)械科學(xué)研究總院先進(jìn)制造技術(shù)研究中心 石 華)