所属分类：先进装备制造产业

所属单位：济南大学

成果简介：柔性压电驱动器是一种可以将电能与机械能相互转换的功能器件，具有驱动力大、机电响应快、与动态系统在宽频范围相互作用的优势，可以黏贴于各类型结构表面或嵌入结构中，在外加电压作用下弯曲或扭曲结构以产生或抵消振动，无外加电压时则可作为传感器感知变形、噪声和振动，是应用最为广泛的智能材料之一。 性能指标： d33压电系数：~ 450 pC/N 应变量：0.7 ~ 0.9 ppm/V 最大工作电压：1500 V 工作频率：0 Hz ~ 500 kHz 拉伸模量：~ 30 GPa 有效工作面积：60 mm × 80 mm 优势： 厚度薄、重量轻、柔韧度好、机电效应的方向性强、驱动力和变形量大、控制系统简单。 应用领域： 驱动变形、柔性和刚性结构的振动抑制、结构健康监测、能量收集等。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：济南大学

成果简介：热电材料可实现热能与电能的相互转换，热电器件可以广泛的应用于余热回收利用、热电半导体制冷等领域。项目制备的方钴矿基热电材料热电优值可达到1.6@800K，器件高温使用温度可达500℃，转换效率可达到9%。品质因子ZT=1.6@800K；热电制冷温差20-60℃； 热电发电效率8%-12%热电半导体器件无污染、无噪声、无传动部件、可靠性高，可广泛应用于半导体制冷、温差发电、余热（废气废热）回收利用等领域。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：江苏大学

成果简介：本发明公开一种表嵌永磁式双定子混合励磁电机及其设计分析方法、气隙磁场谐波的性能优化方法，通过双定子、表嵌式永磁体的结构，构建两条并联磁路，即永磁;;磁场磁路、励磁磁场磁路，减少永磁体之间的极间漏磁的同时降低了励磁磁场磁路的磁阻，从而提升了电机的转矩以及调磁能力，确立了极槽配合的选取原则，根据电机结构及永磁磁场、励磁绕组磁场磁路的分布，建立等效气隙模型，构建基于等效气隙原理的性能分析方法；通过等效气隙模型，计算磁动势、调制算子的解析式，推导空载气隙磁密、反电势等电磁性能的表达式，分析关键气隙磁场谐波对于反电势的贡献。;根据气隙磁场谐波分析，创建基于气隙磁场谐波的性能优化方法，实现了电机性能的优化。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：现今应用最为广泛的高压液压系统，通常采用31.5MPa的压力体制，最高压力也不超过35MPa，上述压力体制下的液压系统及液压元件，国内外均有较为成熟的产品，使用和维护方便。但若能进一步提高压力体制，将会进一步提升液压系统的功率重量比，在相同输出功率的情况下，减小设备的体积和重量，将有利于促进液压技术的发展，拓宽液压系统的应用领域。为此，燕山大学研发了超高压压力传感器、超高压大流量电磁换向阀及超高压液压柱塞泵等超高压液压元件及检测元件，并申请了自主知识产权，使液压系统的压力体制提升至70MPa或更高,解决了现有压力容器、液压工具、锻造及测试装备等的超高压化需求问题，为液压系统向超高压化、轻量化方向发展做出了贡献。超高压压力传感器，在结构和检测方法等方面均具优势，其结构主要由主体、陶瓷芯、钢杆芯、陶瓷套、外螺母、弹簧杆、预压弹簧（可根据不同压力级别采用不同刚度的弹簧）、盖帽、位移传感器和阻尼单元组成。液压系统油液压力作用于陶瓷芯的底部，通过钢杆芯将产生的力传递到弹簧杆上，弹簧杆在力的作用下压缩预压弹簧并产生一个位移，最终，预压弹簧产生的弹簧力、重力、摩擦力、惯性力、粘性阻力和系统压力之间达到一种平衡；再根据位移传感器检测的位移信号，并通过外部控制器的补偿即可得到所测液压系统的压力。该压力传感器测压范围大、线性度好，可应用于超高压液压系统中压力在0-400MPa范围内的高精度静、动态测量，现已完成了第一代原理性样机试验。DN25型超高压大流量电液换向阀，该型号电液换向阀的最大工作压力为70MPa、公称流量可达600L/min。其内部流道经过了流场分析及优化，并采用了机加工工艺，以提高阀体的耐压能力。该电液换向阀采用组合阀芯，内芯为铁芯，外芯为陶瓷芯，两者采用热配而成；铁芯用于避免电液换向阀换向过程中产生的冲击损伤，陶瓷芯相对于传统的金属阀芯，可缓解电液换向阀长时间工作时油液对其节流口的磨损，且在超高压工况下，解决了油液温度变化产生的阀芯形变问题。该电液换向阀的第一代样机已加工完成。超高压液压柱塞泵，采用了新型的两级增压原理，将低压泵的压力油提升至高压油腔，经过高压泵芯压缩，平稳增压至70MPa，流量可达30L/min，由出油口排出至液压系统。该柱塞泵的斜盘两侧均有柱塞，结构对称；其轴承采用圆锥滚子推力轴承，置于斜盘两侧，轴承外侧放置薄板；摩擦副采用滑靴形式，滑靴的结构设计采用静压平衡方法；以缸体为支承的弹簧通过钢球推压回程盘，回程盘通过滑靴使柱塞回程；斜盘结构对称，与轴之间采用键进行周向固定；斜盘采用半圆罩形式的配重盘对斜盘进行质量平衡，以防止斜盘厚度沿周向不断变化。该柱塞泵结构小巧、重量低、噪音低、输油平稳，现已完成了第一代样机的测试试验。实施条件：超高压压力传感器在结构和检测方法等方面均具优势，可针对不同的压力级别设计、生产出相应型号的压力传感器；超高压液压柱塞泵，压力高达70MPa、流量达30L/min，且具有较高的功重比；DN25型超高压大流量电液换向阀，其阀芯采用组合阀芯的形式,能实现最大工作压力70MPa、公称流量600L/min；上述超高压液压元件和测试元件对原材料、设备、厂房、人力资源等方面的要求不高。原材料：超高压液压柱塞泵的柱塞、超高压压力传感器的陶瓷芯及陶瓷套及DN25型超高压大流量电液换向阀的组合阀芯外层均采用特种陶瓷，该特种陶瓷零件均可通过外购实现，其余原材料大部分为普通钢材，该钢材在市场十分普遍，采购方便。设备：超高压液压元件和测试元件结构简单，加工及装配方便，其性能测试仅对测试系统的压力有相关要求。厂房：生产商只需提供相应加工、装配及测试装备的厂房。人力资源：普通工人即可完成该型超高压液压元件和测试元件的加工、装配及测试。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：采用大功率激光熔覆稀有合金新技术，将根本解决我国钢铁企业连铸辊使用寿命普遍偏低的重大技术难题。大功率激光熔覆生产技术是利用集中大功率热源，实现高性能合金粉末与金属基材的冶金反应，在基材表面制备厚度可控的具有特殊物理，化学或力学性能的合金层，与金属基材形成冶金结合，制得具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀等优异性能的合金复合材料，从而最大限度地发挥合金性能潜力，可以制得高熔点稀有金属合金先进材料，并得到超细晶组织；热变形小，稀释低，合金层与基材呈冶金结合；材料消耗少，性价比高；工艺过程全部自动化，质量稳定；可以节约宝贵的稀有金属合金材料，可以更加充分地发挥合金优异的耐磨、耐腐蚀和耐高温性能。激光熔覆技术具有优秀的再制造能力，极大提高关键产品的生命周期。采用大功率激光熔覆稀有合金粉末再制造的连铸辊，具有优异的性能：抗高温氧化和回火软化性能；抗应力腐蚀性能；抗局部点状腐蚀和裂隙腐蚀性能；热膨胀系数低，抗冷热疲劳；抗机械疲劳性能；高的硬度和抗磨粒磨损、粘着磨损性能；高的强度和韧性。通过本项目的实施，将极大降低钢铁企业连铸辊维修成本，直接经济效益：年可节约成本达到500万以上；间接经济效益也非常显著。本项目已经在实际连铸生产线成功实施2年，并达到了预期效果。实践表明，采用大功率激光熔覆再制造技术，不但成功地解决了冶金企业连铸生产中难以克服的重大技术难题，还大大降低了生产成本，提高了连铸设备的使用效率。激光熔覆制备稀有合金连铸辊造是全绿色制造，不产生任何污染。实施条件：本项目实施条件比较简单，一般的机械加工厂均可以在已有的基础上，添置大功率半导体激光熔覆成套设备（我们自主研发并制造的第4代、第5代成套设备）开始本项目的生产，通过营业项目增加项目即可。也可以由钢铁企业在其机修车间基础上添置本项目成套设备后实施，生产过程全绿色制造，无污染，完全符合国家环保要求，并能够通过再制造技术，实现循环经济。实际操作人员由我们培养，并长期提供专用合金粉末及全套熔覆工艺，指派专业技术人员现场指导。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：根据无缝钢管热轧工艺（包括穿孔、连轧和定减径）特点，开发了无缝钢管热轧工艺模型及过程仿真软件，可进行轧制工艺的在线模型设计和过程仿真的离线优化研究，对于解决内多边形、外青线和内折叠等质量问题，进一步提高产品尺寸精度和综合性能提供技术策略，研究成果可应用于无缝钢管连轧机组工业生产。工艺技术：1。斜轧穿孔工艺模型。考虑温度制度、轧辊转速、辗轧角、顶伸量、顶杆刚度等因素，以出口轧件椭圆度、轧制力能参数为目标，优化穿孔工艺。2。连轧管工艺模型。考虑道次延伸率、孔型参数、宽展规律、轧辊转速、芯棒限动速度等因素，建立连轧管工艺模型，以出口壁厚为目标实现工艺优化。3。定减径工艺模型。根据产品径厚比，合理选择定减径机架数量、减径量分配方式、孔型设计、轧制速度等工艺参量，建立定减径工业生产工艺模型。4。无缝钢管热轧离线仿真平台。以通用数值仿真软件为平台，实现工艺过程离线仿真，研究金属流变问题。性能指标：1。穿孔光管，壁厚不均度：≤±10%2。连轧荒管，外径：±6%，壁厚：±10%3。定减径产品，外径：±4%，壁厚：±8%主要特点：1。开发了具有自主知识产权的《无缝管热轧工艺模型》。2。开发了一套基于有限元软件的无缝钢管热轧过程离线仿真软件。3。建立了内多边形、外青线和内折叠等质量问题解决技术策略。4。通过目标优化工艺，建立了提高产品尺寸精度和综合性能的控制轧制方法。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：燕山大学

成果简介：钛及钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性好、导热率低等优异的综合性能，被称为“太空金属”、“海洋金属”，在国民经济的重要部门用途广泛。本研究在钛及钛合金的物理化学性能基础上，针对TA系列、TB系列、TC系列产品的轧制工艺和性能控制开展了理论分析和工业研究，形成了系列有自主知识产权的成套关键技术。工艺技术：1。钛及钛合金轧制过程金属特性研究。钛及钛合金材料的金属流动规律与一般钢铁材料不同。研究钛及钛合金生产过程中形变机理，开展微观组织形貌、结构和取向、微区成分分析。2。钛及钛合金轧制工艺优化研究。考虑轧制温度、轧制速度、道次间隔、加热制度等因素，开展形状控制和性能控制。3。钛及钛合金有限元数值模拟技术。开展有限元离线仿真，进行工艺研究和参数优化，为合理确定轧制工艺提供指导。性能指标：1。纯钛热轧卷的卷型和板形质量良好，厚度公差±0。15mm。2。中厚板轧制的产品满足GB/T3621-2007要求。3。钛及钛合金线棒材产品满足GB/T2965-2007要求。4。钛及钛合金线无缝管满足GB/T3624-2007要求。主要特点：1。针对钛及钛合金材料进行详细的性能分析，在此基础开发热-流-固耦合离线仿真模型。2。建立了钛及钛合加热理论和仿真模型，对轧制温度和道次进行严格控制。3。针对不同产品分别建立优化的轧制工艺，为控制产品尺寸精度、表面质量和综合性能提供有效解决策略。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：上海大学

成果简介：上海大学团队攻克了现有热成形模具钢无法满足强韧性、导热率和耐磨性同时兼具的技术难题；开发出低成本快节拍长寿命专用、变强度软区专用、热切边专用等系列新型成型模具钢；创造了行业内裸板热冲压模具使用寿命（35万冲程）和效率（提高30%）的最高记录。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：大连理工大学

成果简介：本发明属于精密机械制造领域，涉及一种聚氨酯落料冲孔复合微冲裁模具。上模座与底座设有同轴定位通孔且通孔轴线平行于上模座运动方向，冲头通过冲头夹头安装于上模座上，使冲头工作端轴线平行于上模座运动方向，容框凹模安装于底座上，冲头的工作端与容框凹模的容框孔同轴间隙配合;所述冲头工作端前端面加工有微孔阵列，该微孔阵列作为第二阶段微孔阵列冲裁的凹模，容框凹模的容框孔底部设有聚氨酯垫，顶杆安装于容框凹模底部并自下而上顶住聚氨酯垫。该微冲裁模具的结构简单，制造成本低;一个冲压行程可以同时完成落料件冲裁和微孔阵列冲裁，生产效率高;所加工冲裁件轮廓分明、冲裁断面质量好。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：大连理工大学

成果简介：一种磨削硬脆材料小孔螺纹成型砂轮，属于机械制造技术领域。其特征是盘状成型砂轮的轴向截形夹角α由公式：α=α0-？α确定，其中α0为螺纹标准牙型角，？α为最小螺纹牙型误差δmin对应的砂轮轴向截形修形量？α;盘状成型砂轮头直径DS由公式：DS？=d0+ζh0确定，其中h0为螺纹牙型高度，d0为刀杆直径，ζ为修正系数;刀杆直径d0由公式：d0=λh0确定;其中λ为比例系数。盘状成型砂轮为采用复合电镀工艺使金刚石或CBN微粉磨粒固结在盘状成型砂轮基体表面上。本发明的效果和益处是解决了硬脆材料小孔螺纹加工丝锥刀具严重磨损、折断、效率低、不能干加工等难题，且排屑顺畅，不需加冷却液，实现了硬脆材料小孔螺纹的精密、高效加工。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：华东理工大学

成果简介：铁粉作为工业的主要原材料，广泛地应用在机械、冶金、化工、航空航天材料领域。铁基金属粉末作为粉末冶金工业的基础原材料，它的产量、品质决定着粉末冶金工业的发展。但铁粉也存在着一些缺点，如易腐蚀，耐氧化稳定性差，表面容易形成氧化层。用镍磷包覆铁粉可以取代镍、铁的混合粉末，降低生产成本，改善混合粉末的流动性、均质性（没有组成偏析）、抗氧化性、耐腐蚀性和耐磨性。本项目的目的是提供一种简单、易操作、成本较低的制备镍磷包覆铁粉的化学镀方法，制得的铁粉表面镍磷镀层均匀。该项目具有操作方便，包覆均匀，成本低廉等优势，发明的这种工艺同样可以应用于其他金属粉末，如银粉、铜粉。铁粉表面化学镀镍磷合金后，耐蚀、抗氧化性能大大提高。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：北京科技大学

成果简介：本发明涉及金属成形领域，特别是一种大型金属构件高均匀性短流程成形方法。首先将浇注后的合金铸锭进行超高温脱模;然后均热液芯铸锭实现对铸锭芯部液相分数的精确控制，将铸锭在锻压机下进行轴向镦拔，使铸锭液芯处的树枝晶充分破碎、球化，形成均匀细小的半固态组织;最后对铸锭进行径向轴向锻造，锻造成所需的大型金属构件结构。本发明解决了铸锭内部的缩孔疏松和枝晶偏析等问题，大型金属构件的中心力学性能可达到表面的性能水平，提高了构件整体性能的均匀性;铸锭芯部形成均匀细小的半固态组织，使最终锻件具有良好的综合性能;成形压力小，降低了对锻造设备能力的要求，缩短了工艺流程，可有效降低生产成本。