具體描述所急需解決的技術(shù)難題(請(qǐng)盡可能詳細(xì))
1、項(xiàng)目開發(fā)背景(目前國內(nèi)外研發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,該技術(shù)(產(chǎn)品)主要優(yōu)點(diǎn)和在技術(shù)上存在的不足)
內(nèi)高壓成形是結(jié)構(gòu)輕量化和加工技術(shù)柔性化兩種技術(shù)的良好結(jié)合,它以管材為加工對(duì)象,內(nèi)高壓成型技術(shù)的主要特點(diǎn):可整體成型軸線為二維或三維曲線的異形截面空心零件,可大大減少鋼材用料、提高產(chǎn)品性能及精度。可一次成型各類復(fù)雜零件形狀,對(duì)于框、梁類結(jié)構(gòu)件重量減輕20%-40%,對(duì)于空心軸類零件可減輕40-50%,大大減少模具數(shù)量和后續(xù)加工工序。該工藝已被歐美國家廣泛用于汽車零部件的制造以降低汽車重量、減少能耗,而中國目前還僅處于產(chǎn)業(yè)化起步階段,起步時(shí)間和研究應(yīng)用上均有很大差距,市場空間巨大。
內(nèi)高壓成形技術(shù)在汽車上的應(yīng)用最為廣泛,主要有:A、發(fā)動(dòng)機(jī)零部件如凸輪軸、曲軸、排氣歧管等;B、底盤零部件如副車架、發(fā)動(dòng)機(jī)托架、保險(xiǎn)杠、車架縱梁、散熱器殼、后橋殼、控制臂等;C、車身零部件如儀表板梁、車頂縱梁、ABC立柱、擋風(fēng)玻璃支架等。在自行車行業(yè)中,適用于制造車架結(jié)構(gòu)、接頭等部件。
內(nèi)高壓成型技術(shù)的不足在于:
1)超大零件的成形設(shè)備噸位較高;
2)高壓源閉環(huán)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)復(fù)雜,造價(jià)高;
3)由于成性缺陷和壁厚分布與加載路徑密切相關(guān),零件試研發(fā)費(fèi)用高,必須充分利用數(shù)值模擬進(jìn)行工藝參數(shù)優(yōu)化。
2、技術(shù)難題主要內(nèi)容(介紹該技術(shù)(產(chǎn)品)存在的主要問題,制約技術(shù)(產(chǎn)品)突破性發(fā)展的主要原因,今后產(chǎn)品在工藝、技術(shù)、方法、原理、材料、結(jié)構(gòu)上發(fā)展趨勢。著重介紹在技術(shù)上需要突破、發(fā)展、采用的新技術(shù)和解決的新問題)
薄壁件因成形過程中容易起皺和開裂,厚壁件因小特征難以成形一直是內(nèi)高壓成形中的兩大難題。特別是是針對(duì)變形量較大的異形管件,如何優(yōu)化成形設(shè)備和工藝尤為重要,也是困擾我們開發(fā)新產(chǎn)品的主要問題。公司開發(fā)的汽車渦輪增壓器消音管局部變形量超過60%,成形工藝復(fù)雜,產(chǎn)品廢品率較高,其次對(duì)于管材的焊接質(zhì)量要求較高,以致于產(chǎn)品成本高居不下,影響了市場的開拓。
主要需要解決的問題如下:
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局部變形量超過60%的超塑性內(nèi)高壓成形技術(shù)開發(fā)。
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超塑性成形裝備控制系統(tǒng)開發(fā);
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產(chǎn)品成形工藝優(yōu)化系統(tǒng);
3、研究開發(fā)前期基礎(chǔ)(介紹前期研究開發(fā)情況,包括已經(jīng)開展過合作的單位、研究開發(fā)的技術(shù)路線和研究積累的經(jīng)驗(yàn)等情況)
公司自2012年起圍繞管材內(nèi)高壓技術(shù)開展了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。先后開發(fā)排氣管連接管、縱臂和扭轉(zhuǎn)梁等多款產(chǎn)品,具有豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)有內(nèi)高壓成形技術(shù)工程師3名,均具有研究生學(xué)歷,多年經(jīng)驗(yàn)開發(fā)人員5名。這次公司圍繞新產(chǎn)品投入300多萬元進(jìn)行相應(yīng)的裝備和工藝開發(fā)。
公司和浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院圍繞內(nèi)高壓成形技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的基礎(chǔ)研究,包括控制理論、產(chǎn)品預(yù)成型工藝優(yōu)化等,先后聯(lián)合開發(fā)多個(gè)技術(shù)難題。
根據(jù)項(xiàng)目研究內(nèi)容,圍繞項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)及其具體技術(shù)指標(biāo),采用理論分析和數(shù)值模擬相結(jié)合,理論分析與試驗(yàn)相結(jié)合的工藝路線。
1)超塑性內(nèi)高壓成形設(shè)備機(jī)械部分和液壓系統(tǒng)研制;
2)超塑性內(nèi)高壓成形設(shè)備控制系統(tǒng)硬件研制;
3)超塑性內(nèi)高壓成形設(shè)備控制系統(tǒng)軟件研制。
4)產(chǎn)品成形優(yōu)化工藝系統(tǒng)開發(fā)。
公司先后申請(qǐng)國家發(fā)明專利近5項(xiàng),聯(lián)合開發(fā)內(nèi)高壓設(shè)備2臺(tái),在設(shè)備開發(fā)和產(chǎn)品工藝開發(fā)發(fā)明具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
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