所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：超声电火花复合加工系统研制，包括超声电源、超声振动台、旋转超声刀柄等附件化部件的研制，主要用于难加工硬脆材料的加工。该系统还可以用于微小孔、窄逢、异形孔等微细结构的加工。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：螺栓具有很广的应用范围，如：电子产品，机械产品，数码产品，电力设备，机电机械产品等，可以说螺栓与我们的生活息息相关。螺栓的固紧严重的影响着螺栓质量和寿命。本成果主要描述了一种智能螺栓固紧装置的工作方法，工作方法有以下几种：扭矩控制法、扭矩—转角控制法、屈服控制法。扭矩控制法就是先设定好将要达到的扭矩，当拧紧扭矩达到这一设定的控制扭矩时，立即停止拧紧的控制方法。这种方法的优点是控制系统简单、直接，易于用扭矩传感器或高精度扭矩扳手来检查拧紧的质量；缺点是控制精度不高（预紧力误差±25%左右），也不能充分利用材料的潜力。扭矩—转角控制法是先把螺栓拧到一个不大的扭矩后，再从此点开始，拧一个规定的转角的控制方法。这种方法的优点是螺栓轴向预紧力精度较高（±15%），可以获得较大的轴向预紧力，且数值可集中分布在平均值附近；缺点是控制系统较复杂，要测量扭矩和转角两个参数；且质检部门也不易找出适当的方法对拧紧结果进行检查。屈服点控制法是当螺栓拧紧到屈服点后，停止拧紧的一种方法。这种方法的优点是拧紧精度非常高，预紧力误差可以控制在±8%以内；但其精度主要取决于螺栓本身的屈服强度；缺点是拧紧过程需要对扭矩和转角曲线的斜率进行动态的、连续的计算和判断，控制系统的实时性、运算速度等都有较高的要求。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：目前，汽车工业高度发展，对汽车零件加工精密度和焊接精度要求也越来越高，数控机床及其工装的设计和制造能确保机械零件的生产质量，同时，工件的焊接生产过程中，焊缝处因热输出集中，导致工件发生变形。如车架纵梁产品为双层焊接异形结构，材料为合金结构钢，抗拉强度为600-900MPa，屈服强度为600-850MPa，纵梁长度为8m-20m。由于是双层板焊接，焊接后因焊缝收缩引起纵梁变形，需要进行矫正。目前，相关部门仍采用人工敲击完成工件的矫正，从施工效率、矫正效果和安全性各方面出发，人工矫正均存在很大的局限性。针对现有人工矫正效率低，矫正效果及安全性差的问题，提供了一种车架纵梁翼缘专用矫正机，拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的。本成果为一种车架纵梁翼缘专用矫正机，包括移动龙门架、矫正装置、液压系统和电控系统，所述移动龙门架包括门架和固定轨道，门架底部设有滑轮，沿固定轨道移动，所述矫正装置悬挂在移动龙门架顶部位置，矫正装置包括矫正钳和矫正油缸，矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，所述液压系统为矫正装置的矫正油缸提供油压，电控系统控制移动龙门架移动及控制液压系统提供油压；本发明拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的。本项目为机械制造行业，市场前景广阔。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：本成果主要应用在激光毛化领域。激光毛化是将高能量、高重复频率的脉冲激光束聚焦在轧辊表面，形成微小溶池，在侧吹气体和离心力作用下形成微凸凹体，超快速冷却获得硬度极高的毛化点阵。使毛化辊表面硬度高、形貌可控、寿命长，提高轧机生产效率；通过调节加工毛化工艺参数，可精确控制轧辊表面的毛化坑形及分布。所以激光毛化在轧辊毛化领域有着巨大的应用潜力，但目前激光毛化还未被广泛应用主要是因为激光毛化冷轧钢板的凹坑排列过于整齐和具有规则，在喷漆后往往还能隐约看到凹坑所形成的螺旋纹路，影响了喷漆后板材的美观性。图1轧辊毛化激光加工原理图从图1中可知，在激光器输出功率恒定且轧辊径向转速和激光器轴向运动速度不变下，凹坑排列规律性主要是因为触发激光器的出光时间和间隔时间相等导致的。所以只要解决上述凹坑排列规律性问题即可解决喷漆后板材美观性问题。本成果采用三种方式实现无序，分别是频率随机、出光时间随机和出光脉冲数随机，且这三种方式可以进行任意组合以增加随机性。由于随机数的算法和脉冲的产生完全由数字组合逻辑构成，所以可轻松实现每个脉冲的参数随机，以达到每个轧辊上的凹坑点不同，最高随机脉冲可达到200KHz，满足当前激光器的应用小于100KHz。图2实现结构原理图图3随机输出脉冲波形。图4该无序控制器在加工现场加工图冷轧板的无序化处理是目前冷轧工艺升级的主流方向，其工艺和效果已被市场所接受。而一般冷轧厂至少会配置两套轧辊毛化设备，每套设备的价格（不含激光器）在几十万，所以市场前景广阔。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津科技大学

成果简介：1、本项目根据生产实际要求，设计为8道横梁，每道横梁上装设1台电动葫芦（每台葫芦技术指标均一致），以PLC为中央控制单元，完成8台电动葫芦的单吊控制、多吊集控、群吊控制的复位、保护、变频控制等功能，并设计以大规模集成电路为基础的信号采集和控制电路。由于PLC可靠性高，而且集成电路性能稳定、不易受外部环境的影响，因此几种控制方式相辅相成，保证了批量热镀锌生产线的高效性，提高了镀锌生产线的安全性、准确性和可靠性。同时，根据批量热镀锌生产线现场的实际需要，系统设计了监视系统，为工作人员提供了良好的人机界面，根据显示内容，可快速排除故障，极大地提高了工作效率。 2、该项目的创新之处在于：在我国批量热镀锌生产线控制领域中首次将PLC控制技术成功应用于热镀锌生产线8台电动葫芦控制系统中，实现了对现代化批量热镀锌生产线多电机的集中控制；该测控系统提出的多功能控制模式，极大地满足了现场镀件的实际需要，大大地提高了生产效率，降低了能耗，除此之外，该系统所开发的单吊独立运行方式和空载试验运行方式，既提高了控制系统的冗余度，又保证了控制系统的可靠性、安全性和连续性。 3、投资点、投资情况：我国的批量热镀锌技术在八、九十年代也有很大的发展并得到广泛的应用，与世界水平相比还比较落后，一些高耗能、高污染的技术仍然在普遍使用。近年来，随着环保意识的增强，实现清洁生产已成为我国批量热镀锌工业可持续发展的关键。批量热镀锌是一个高污染行业，生产中产生大量的含酸碱废水，含铬废水，酸雾、溶剂烟雾以及各种固体废渣等污染物。特别是国内，一大批规模相对较小的批量热镀锌的工厂，缺少必要的环保设施，已成为当地的主要污染源。对于批量热镀锌厂来说，解决生产过程中的污染问题，实现清洁生产，已成为企业可持续发展的关键。该系统原生产线设计2道横梁，并分别装置1台电动葫芦，日镀锌量为50吨/日为提高生产率，系统改造为8道横梁，横梁上均装设1台电动葫芦，共8台，且每台葫芦技术指标均一样。 8台葫芦可以通过控制系统实现单吊控制、多吊集控、群吊控制复位、保护、变频控制等功能，系统的控制是基于PLC逻辑控制系统来实现。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：天津理工大学

成果简介：本项目以欧姆龙CP1L-EM40DT-D PLC 为控制核心，提高了焊接系统的自动 化程度；以电阻焊的焊接方式代替电弧焊，减小了有害气体的产生，绿色环保； 以龙门悬臂式结构的焊接系统主体框架，结构简单，强度较高；驱动系统采用 伺服电机带动减速器，减速器与齿条连接完成传动，确保了系统定位的精准程 度。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：重庆大学

成果简介：

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：汽车桥壳是驱动桥上的主要承载件，是主减速器、差速器、半轴的装配基体，用于支承汽车重量、承受车轮传来的路面反力和反力矩，应具有足够的强度和刚度。2015年我国采用后驱动桥的汽车产量超过1000万辆，涉及的桥壳接近1200万套，市场需求量大。目前汽车桥壳主要采用铸造和冲焊方法制造，铸件质量大、费材耗能、污染环境，冲焊件材料利用率低，使用中存在漏油、断裂等现象。胀压成形工艺属于先进制造领域，成形过程用水作为介质，绿色环保、无污染。燕山大学王连东液压胀形科研团队经历十多年的探索与钻研，在国内外首创提出了钢管胀压成形汽车桥壳工艺：选择一定规格的无缝钢管，经过端部缩径、中部液压胀形后得到一定形状的预成形管坯，再进行整体充液压制成形得到无焊缝的汽车桥壳。现已形成了汽车桥壳胀压成形的整套工艺理论以及包括方案制定、模具设计、成形控制、计算机模拟、超高压液压系统制造等整套工艺技术，解决了大型复杂截面管类件液压胀形需要超高压的瓶颈问题，成形过程所需的内压及设备吨位较传统液压胀形低60%以上。胀压成形桥壳定形性好，尺寸精确，无焊缝，外形美观；壁厚分布好，两侧直臂部分壁厚大于中间桥包部分，性能接近等强度梁；制造工序少，生产效率为冲焊桥壳的2倍；重量较冲焊制件减轻8%以上，性能提高30%以上。2013年在江苏张家港建成国内外第一条汽车桥壳胀压成形生产线，生产线具备年产12万件中型桥壳的产能，已为两家客户批量生产中型汽车桥壳，得到了客户高度好评。目前，正在秦皇岛开发区建设一条大型胀压桥壳生产线、一条小型胀压桥壳生产线，设计能力为：年产大型桥壳15万件、小型桥壳25万件，稳产后年产值将达1。08亿元，利税2600万元。生产线采用的液压机整体方案自主设计，委托专业厂家生产制造。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：自由锻造、模锻（等温锻）液压机用于对加热后的坯料或钢锭进行塑性加工，对其进行自由锻或模锻工艺，主机机身为四柱式或双柱式机身结构。团队先后完成了31。5MN~200MN自由锻、模锻压机的研制设计服务，受到用户的普遍好评，压机的各项指标接近或达到国际先进水平。压机可具有如下功能：1、控制系统设有手动、半自动、联动三种工作方式；工作方式由转换开关进行选择，操作手柄控制。2、液压主控制系统采用插装式集成阀块，该系统结构紧凑，动作灵敏可靠，抗污染能力强，液流阻力小，维修方便，寿命长。3、电气控制采用手柄操作，PLC可编程控制器控制，而且预留操作机接口，可以实现压机各种工艺动作循环，使该控制方式更为灵活，动作准确可靠。4、配设触摸屏，是PLC的显示和操作终端，具有方便简化操作的优点。触摸屏上还设有故障信息记录功能，并不能随意删除，增强人机信息交流。5、主机具有很高的静态刚性和动态刚性，压机设计利用应力分析软件进行有限元分析，从而保证机器应力方面可以进行合理分配，使静态刚性和动态刚性从设计到制造应用过程中得到保证。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：采用先进设计方法，及热-电-力三维耦合有限元分析等对各种粉末冶金烧结机、有色金属挤压机及太阳能玻璃板自动修边机等设备进行设计与分析。实现放电烧结设备国产化、在国内外首次研发出放电等离子熔炼机。目前已设计多种类型粉末冶金烧结机和有色金属挤压设备。主要设备包括：国产放电等离子烧结机、放电等离子熔炼机、真空热压烧结机、真空等温成形机、立式有色金属挤压机和卧式挤压机等，目前已向国内高校销售多台。放电烧结机典型设备功能介绍：1。放电等离子烧结机：自主设计，最大放电电流10000A，适合于各种金属和非金属粉末材料的烧结成型。2。放电等离子熔炼机：创造性设计，最大放电电流10000A，适合各种金属和非金属粉末材料的快速熔融及铸造成型。3。立式/卧式金属挤压机：适合于各种有色金属的挤压成形。4。太阳能玻璃板自动修边机：通用设备，适合各种尺寸太阳能玻璃板层压后，边缘胶体的全自动剔除。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：拉拔成形的无缝气瓶，因结构无焊接接头，整体结构连续，耐疲劳，因此各项性能指标远优于焊接及管制瓶。传统的拉拔多采用卧式拉伸工艺，由于卧式拉伸液压机的导轨单向磨损和水平拉伸模杆自重挠曲变形的影响，瓶体壁厚偏差难以控制。GM科研团队经过研究，开发出一种无缝气瓶成形的新方法，并研制了最大Φ406mm×2000mm薄壁高压气瓶生产线。该方法克服了传统生产中的缺点，使无缝气瓶成形的精度、可操作性大为增强、维护费用降低，是该领域一项革新性的突破。本研究采用了立式拉伸瓶体成形新技术。该项技术具有如下特点：1、采用立式拉伸液压机柔性定位，使压机精度大为提高。自行研制了立式拉伸液压机柔性定位装置，解决了高达近20m的细长状压机工作时变形严重及振动强烈等核心问题，大大减缓了液压机的振幅和频率，使压机自身加工精度大为提高，同时延长了压机本体和模具的寿命。该方法在国际上尚属首创，已申请发明专利。2、采用整体模具结构，简化工艺，提高产品精度。采取整体模架的形式，拉拔圈和滚轮模在水平地面安装完毕，实行整体吊装。该方法既能保证在地面安装时的模具安装精度，又能方便其整体安装，避免拉拔圈和滚轮模单独安装时的高空作业，方便了安装与拆卸，易于维护。3、独特在线除磷工艺，保证产品质量。在拉拔工艺初始，采用专用设备进行在线除磷，保证氧化层脱落不会被碾入拉拔圈和滚轮模圈，以免划伤圈体和瓶体，保证了产品的质量。4、拉伸技术和精整技术合二为一，加工过程连续高效。变薄拉伸虽然是制造瓶类零件的一种典型塑性成形方法，但是立式拉伸加瓶体表面精整压光的工艺却是一项崭新的技术。该工艺布局由于其坯料一直处于垂直状态，故能够保证壁厚均匀。经过本工艺生产的瓶坯表面光滑、壁厚均匀、整体误差极小、无需再进行机加，节省成本。5、生产自动化，提高合格产品生产效率。该生产线广泛运用机器人控制，高度自动化，保证操作精度，提高了生产效率和产品合格率，一条生产线生产效率为2支/分钟，按照一天8小时工作制，年生产能力可达30余万支。6、所有工艺及设备均进行优化设计，保证结构最优化。对工艺进行多次论证择优，使其简单高效；对设备进行有限元模拟分析，使其机构最优化，节省大量成本。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：在板带生产过程中，带钢经过冷轧之后由于采用的是冷加工，因此得到的带钢的硬度很大，一般需要经过退火处理方可满足出厂及下游工序的要求。由于罩式退火炉因不受带钢宽度和厚度限制，退火工艺可调范围广，生产灵活等特点，仍然被广泛应用于冷轧带钢退火生产中。但从现场发现，钢卷粘结与钢卷纵向折叠问题时有发生，严重影响了产品的质量与成材率。为此，本项目结合罩式退火炉的设备与工艺特点，特对罩式退火炉悬浮式对流板进行了设计，并对钢卷粘结成因及其消除措施展开了专门研究，开发出一套罩式退火炉悬浮式对流板设计及其钢卷粘结缺陷治理技术，并将其推广应用到宝钢1220、2030罩式生产线，效果显著：（1）改造完成后保证0.3mm以下的薄带边部没有发生粘结现象（2）有效的提高后道工序有效生产率，平整平均速度完成前的400m/min提高到920m/min（3）钢卷纵向折叠发生率降低到0（4）对流板寿命周期能够达到为3年/块（5）1999年粘结率下降52.1%，年创经济效益近2000万元。本项目相关技术运用到各机组后的效果明显，证明了该科研成果的可行性，可做进一步推广使用本项目发表学术论文1篇，被授权发明专利1项、软件著作权1项，获得2002年度宝山钢铁股份有限公司重大科技进步三等奖。成果实施设备对象：罩式退火生产线