機械科學研究總院先進制造技術研究中心

機械科學研究總院先進制造技術研究中心

機械科學研究總院先進制造技術研究中心(以下簡稱“研究中心”)的前身是由原機械工業部和國家科委于1997年批準組建的機械工業部先進制造技術研究中心。2006年注冊成立機械科學研究總院先進制造技術研究中心。

研究中心下設材料所、裝備所等4個研發實體，并擁有先進成形技術與裝備國家重點實驗室、國家技術轉移示范機構、國家國際科技合作基地、國家工信部“精密塑性成形技術與裝備創新能力平臺”等。

先進成形技術與裝備國家重點實驗室以先進制造技術研究中心為基礎進行建設。近年來主要圍繞數字化成形技術與裝備、新材料成形技術與裝備、機械工業綠色化成形技術與裝備等領域開展了大量的研究與科技攻關，并取得了一系列的科研成果。

CAMTC-SMM數字化無模鑄造精密成形機 自主開發的數字化無模鑄造精密成形技術和CAMTC-SMM系列成形設備，能實現樹脂砂、水玻璃砂、覆膜砂、石膏等多種材料的直接加工，顯著提高生產效率和制造精度，大幅縮短新產品開發周期，在中國一汽、中國一拖、廣西玉柴等企業獲得應用。數字化無模鑄造精密成形機主要應用于汽車、通用機械、機床、重大裝備中關鍵零部件的單件、小批量金屬鑄件及模具快速制造。榮獲北京市發明專利一等獎1項，中國機械制造工藝協會工藝成果一等獎1項，國家重點新產品1項及北京市自主創新產品2項。

虛擬現實技術研究 引進德國先進的虛擬現實技術，通過消化吸收應用于單機設備和生產線等虛擬設計領域，承擔了國家科技支撐計劃重點項目“雙動力智能型雙臂手系列化救援工程機械產品研制”、“高檔數控機床與基礎制造裝備”科技重大專項、“數控大型多工位壓力機”、“大型數控徑－軸向輾環機”等多項國家、地方和企業科研項目。2011年8月11日，由機械科學研究總院承擔的國際科技合作計劃項目“基于虛擬現實技術的大型機械裝備設計開發”順利通過國家驗收。

虛擬現實環境下典型裝備及生產線設計開發

自動化紡織染整設備制造技術開發 開發出具有四軸運動的機器人抓紗系統以及適合三角形布局和環形布局的裝卸紗機器人;掌握了柔性紗桿的精定位技術，實現了普通脫水機的自動化改造，開發出適于5層高的高效自動化離脫水機;重點開展了筒子紗染色機缸蓋的自動關閉系統的動作工藝流程研究，設計了缸蓋(或卡箍)自動轉蓋，自動啟閉，紗籠自動壓緊，安全手柄、液壓閥與缸蓋(或卡箍)三位一體自動連鎖裝置系統，開發出單機、聯機制管理的件，先后改造了4臺高勛染色機(以卡箍旋轉)和2臺Thies公司的染色機;開發出以適應日產30 t、50 t大規模染色企業的模塊化管理控制單元，建立了日產10 t的全自動筒子紗染色車間。

在國際上首次將微波干燥技術成功應用于紡織品工業化干燥。微波烘干機采用高效、壽命長的磁控管作為微波源，利用多源多饋能口耦合技術，使得諧振腔內微波分布均勻;采用混合微波防泄漏技術，設備微波泄漏量遠低于國家相關安全標準;控制系統采用PLC控制，具有操作簡單、自動化程度高、安全可靠等特點。隧道式微波烘干機比傳統熱風烘干設備節能30%～40%，比國際先進的射頻烘干設備節能20%以上，維護成本為設備傳統烘干設備的1/3。

裝卸紗機器人

隧道式微波烘干機

超高強鋼沖壓工藝技術研究 超高強度鋼板熱沖壓成形是汽車車身結構件先進制造的高端技術。中心在工藝優化、成形與淬火一體化模具設計制造、激光點焊連接技術等方面開展了大量研究，承擔完成了國家重大科技專項“超高強鋼熱成形及點焊連接技術研究”、“超高強鋼熱沖壓成套技術及自動化中試線研制”等科研任務，并通過TS16949認證，完成了北汽福田200輛新能源車型的配套應用及進入供應商序列。已申請發明專利近20項(國際發明專利1項)。

基于中央控制熱沖壓自動化中試線及試驗平臺

模具材料 以精密、復雜、長壽命高端注塑模具、熱作模具及冷作模具用高性價比模具材料及其先進制備技術為主要研究對象。通過搭建“人工神經網絡平臺”研究模具材料“經濟純凈度”，通過對不同鍛壓比對材料性能的影響研究及優化熱處理工藝提高模具材料“等向性”，開發出鎂合金壓鑄專用模具材料、高速鐓鍛專用模具材料、鋁合金擠壓專用模具材料、銅擠壓鐓鍛專用模具材料等。采用模具材料先進制備成套技術與材料工程化平臺建設相結合，使模具材料的品質達到純凈、均勻、組織細化、尺寸精化及高性能低成本的目的，打破了我國高端模具材料長期依賴進口的局面。多年來已開發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已納入國標;近年自主研發出新型模具材料SBS-TQM1、SBS-TQM2、SBS-PH13、SBS-M300、SBS-S136等;“模具技術數據共享網”為用戶提供有關模具技術數據服務。該成果獲得2011年度中國機械工業科學技術獎一等獎、第十三屆中國專利獎優秀獎。

上圖所示的X 1、X 2、X 3已經達到或超過國外的H13的使用壽命，價格僅為國外H13的75%

潤滑材料 為裝備制造行業大型設備動力傳動系統、液壓系統、冷卻系統等潤滑、冷卻難題提供專業解決方案，實現苛刻工作狀況下裝備長壽命、低摩阻工作。針對機械加工制造業各類成形工藝中的模具潤滑和工件表面防護潤滑，開展相關潤滑技術及潤滑材料研究，實現成形高精度、環境友好等技術目標。已形成了一批高水平技術成果:集高溫防護潤滑、脫模、導熱功能于一體的超高強鋼熱沖壓成形保護材料技術;重型裝備動力傳動系統減摩劑生產技術;極限條件下基于過量摩擦磨損控制的潤滑技術;動力傳動高功能化潤滑材料技術;陶瓷涂層制備技術等等。 (機械科學研究總院先進制造技術研究中心 石 華)