復雜鑄件無模復合成形制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備

鑄造是裝備制造業(yè)重要的基礎(chǔ)成形技術(shù)，航空發(fā)動機、航天器結(jié)構(gòu)件、汽車缸體缸蓋等鑄件是高端裝備重要組成，高質(zhì)量復雜鑄件制造水平是國家綜合國力的重要標志。

在國家973計劃、04重大專項等支持下，針對傳統(tǒng)鑄造存在復雜高質(zhì)鑄件形性精確控制難、工序多效率低且缺乏柔性、資源能源消耗大等問題，機械科學研究總院與中國一拖等多家單位聯(lián)手共同推進“復雜鑄件無模復合成形制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備”項目的研發(fā)。

“復雜鑄件無模復合成形制造關(guān)鍵技術(shù)與裝備”是一種復雜鑄件無模復合成形制造方法，改變傳統(tǒng)模具翻砂造型，大幅度縮短流程，高效制造出高品質(zhì)鑄件，提高復雜鑄件制造精度，推動鑄造技術(shù)發(fā)展。經(jīng)10年創(chuàng)新研究和上萬小時成形試驗，項目組發(fā)明了砂型/芯柔性擠壓及切削/打印一體化復合成形工藝方法、復合鑄型及型砂材料配方、砂型柔性擠壓成形機、無模鑄造精密成形機、砂型/芯與鑄件在線檢測系統(tǒng)等7類15種關(guān)鍵裝備及控制軟件系統(tǒng)，創(chuàng)建了數(shù)字化無模鑄造島，建成了年產(chǎn)60萬臺發(fā)動機缸蓋數(shù)字化鑄造車間;突破了高質(zhì)量復雜鑄件鑄型一體化設(shè)計、成形過程自適應(yīng)性、多工藝工序匹配的無模成形裝備等三大技術(shù)難題;實現(xiàn)了鑄鋼/鐵、鋁/鎂/鈦合金等鑄件的高質(zhì)量制造。與傳統(tǒng)鑄造比，時間縮短50%～80%，成本降低30%～50%，精度提高2～3個等級，減重10%～20%。

中國一拖副總工程師李軍鋒在項目中，將設(shè)備和技術(shù)成果應(yīng)用到輪式拖拉機、履帶拖拉機和柴油機等新產(chǎn)品的開發(fā)制造，將在使用過程中的經(jīng)驗反饋給開發(fā)人員，從而使設(shè)備進一步優(yōu)化和穩(wěn)定。通過向國內(nèi)外推廣快速成型技術(shù)，使這項技術(shù)的應(yīng)用范圍逐步擴大，取得了更好的社會經(jīng)濟效益。

該項目在航天科技八院、中國一拖等150多家推廣應(yīng)用，在北京、廣西等建立了13個應(yīng)用示范基地;生產(chǎn)、銷售設(shè)備106臺套，并出口西班牙，實現(xiàn)發(fā)動機缸體缸蓋、航空發(fā)動機機匣等3000余種復雜鑄件制造。近三年新增銷售22.8億元、利潤2.15億元，對促進航空航天、國防軍工、汽車等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，維護國防安全，推動制造業(yè)綠色發(fā)展具有重要戰(zhàn)略意義。