机械科学研究总院先进制造技术研究中心

机械科学研究总院先进制造技术研究中心

机械科学研究总院先进制造技术研究中心(以下简称“研究中心”)的前身是由原机械工业部和国家科委于1997年批准组建的机械工业部先进制造技术研究中心。2006年注册成立机械科学研究总院先进制造技术研究中心。

研究中心下设材料所、装备所等4个研发实体，并拥有先进成形技术与装备国家重点实验室、国家技术转移示范机构、国家国际科技合作基地、国家工信部“精密塑性成形技术与装备创新能力平台”等。

先进成形技术与装备国家重点实验室以先进制造技术研究中心为基础进行建设。近年来主要围绕数字化成形技术与装备、新材料成形技术与装备、机械工业绿色化成形技术与装备等领域开展了大量的研究与科技攻关，并取得了一系列的科研成果。

CAMTC-SMM数字化无模铸造精密成形机 自主开发的数字化无模铸造精密成形技术和CAMTC-SMM系列成形设备，能实现树脂砂、水玻璃砂、覆膜砂、石膏等多种材料的直接加工，显著提高生产效率和制造精度，大幅缩短新产品开发周期，在中国一汽、中国一拖、广西玉柴等企业获得应用。数字化无模铸造精密成形机主要应用于汽车、通用机械、机床、重大装备中关键零部件的单件、小批量金属铸件及模具快速制造。荣获北京市发明专利一等奖1项，中国机械制造工艺协会工艺成果一等奖1项，国家重点新产品1项及北京市自主创新产品2项。

虚拟现实技术研究 引进德国先进的虚拟现实技术，通过消化吸收应用于单机设备和生产线等虚拟设计领域，承担了国家科技支撑计划重点项目“双动力智能型双臂手系列化救援工程机械产品研制”、“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项、“数控大型多工位压力机”、“大型数控径－轴向辗环机”等多项国家、地方和企业科研项目。2011年8月11日，由机械科学研究总院承担的国际科技合作计划项目“基于虚拟现实技术的大型机械装备设计开发”顺利通过国家验收。

虚拟现实环境下典型装备及生产线设计开发

自动化纺织染整设备制造技术开发 开发出具有四轴运动的机器人抓纱系统以及适合三角形布局和环形布局的装卸纱机器人;掌握了柔性纱杆的精定位技术，实现了普通脱水机的自动化改造，开发出适于5层高的高效自动化离脱水机;重点开展了筒子纱染色机缸盖的自动关闭系统的动作工艺流程研究，设计了缸盖(或卡箍)自动转盖，自动启闭，纱笼自动压紧，安全手柄、液压阀与缸盖(或卡箍)三位一体自动连锁装置系统，开发出单机、联机制管理的件，先后改造了4台高勋染色机(以卡箍旋转)和2台Thies公司的染色机;开发出以适应日产30 t、50 t大规模染色企业的模块化管理控制单元，建立了日产10 t的全自动筒子纱染色车间。

在国际上首次将微波干燥技术成功应用于纺织品工业化干燥。微波烘干机采用高效、寿命长的磁控管作为微波源，利用多源多馈能口耦合技术，使得谐振腔内微波分布均匀;采用混合微波防泄漏技术，设备微波泄漏量远低于国家相关安全标准;控制系统采用PLC控制，具有操作简单、自动化程度高、安全可靠等特点。隧道式微波烘干机比传统热风烘干设备节能30%～40%，比国际先进的射频烘干设备节能20%以上，维护成本为设备传统烘干设备的1/3。

装卸纱机器人

隧道式微波烘干机

超高强钢冲压工艺技术研究 超高强度钢板热冲压成形是汽车车身结构件先进制造的高端技术。中心在工艺优化、成形与淬火一体化模具设计制造、激光点焊连接技术等方面开展了大量研究，承担完成了国家重大科技专项“超高强钢热成形及点焊连接技术研究”、“超高强钢热冲压成套技术及自动化中试线研制”等科研任务，并通过TS16949认证，完成了北汽福田200辆新能源车型的配套应用及进入供应商序列。已申请发明专利近20项(国际发明专利1项)。

基于中央控制热冲压自动化中试线及试验平台

模具材料 以精密、复杂、长寿命高端注塑模具、热作模具及冷作模具用高性价比模具材料及其先进制备技术为主要研究对象。通过搭建“人工神经网络平台”研究模具材料“经济纯净度”，通过对不同锻压比对材料性能的影响研究及优化热处理工艺提高模具材料“等向性”，开发出镁合金压铸专用模具材料、高速镦锻专用模具材料、铝合金挤压专用模具材料、铜挤压镦锻专用模具材料等。采用模具材料先进制备成套技术与材料工程化平台建设相结合，使模具材料的品质达到纯净、均匀、组织细化、尺寸精化及高性能低成本的目的，打破了我国高端模具材料长期依赖进口的局面。多年来已开发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已纳入国标;近年自主研发出新型模具材料SBS-TQM1、SBS-TQM2、SBS-PH13、SBS-M300、SBS-S136等;“模具技术数据共享网”为用户提供有关模具技术数据服务。该成果获得2011年度中国机械工业科学技术奖一等奖、第十三届中国专利奖优秀奖。

上图所示的X 1、X 2、X 3已经达到或超过国外的H13的使用寿命，价格仅为国外H13的75%

润滑材料 为装备制造行业大型设备动力传动系统、液压系统、冷却系统等润滑、冷却难题提供专业解决方案，实现苛刻工作状况下装备长寿命、低摩阻工作。针对机械加工制造业各类成形工艺中的模具润滑和工件表面防护润滑，开展相关润滑技术及润滑材料研究，实现成形高精度、环境友好等技术目标。已形成了一批高水平技术成果:集高温防护润滑、脱模、导热功能于一体的超高强钢热冲压成形保护材料技术;重型装备动力传动系统减摩剂生产技术;极限条件下基于过量摩擦磨损控制的润滑技术;动力传动高功能化润滑材料技术;陶瓷涂层制备技术等等。 (机械科学研究总院先进制造技术研究中心 石 华)