黑色金属与高强度铝合金零件精锻成形工艺及关键装备

1立项背景 精锻是通过塑性成形直接得到形状及尺寸精度接近或达到零件要求的一种先进制造技术,具有节材、节能,并提高产品性能的优点,美国和日本等都将其列为增强制造业竞争力的核心技术。我国是制造业大国,材料与能源消耗很大,因此研发精锻成形工艺及装备具有重要的意义。例如,汽车底盘上80％以上的零件均可采用精锻工艺生产,仅以汽车齿轮来看,由于结构复杂、精度要求高,采用切削工艺制造时费工费料且难以加工,     

飞机钛合金大型构件激光成形工艺与装备

钛合金等高性能难加工金属大型复杂整体关键构件的制造能力,是航空、航天、船舶、兵器、战略核武器、电力、能源等重大装备制造业的基础和核心关键技术,成为衡量一个国家工业综合实力和水平高低的重要标志之一,也是长期制约我国新型战机、大型飞机、高推重比航空发动机、重型燃汽轮机、重型运载火箭、百万千瓦核电机组等重大装备研制和生产的制造技术“瓶颈”之一。高性能金属零件激光成形技术,以金属粉末为原料,通过激光熔化/快速凝固逐层沉积“生长制造”,由零件CAD模型一步完成全致密、高性能整体金属零件的“近净成形”,是一种“变革性”的高性能、短周期、低成本、数字化、“高性能材料制备和大型构件近净成形制造”一体化的先进制造技术,代表着重大装备钛合金等高性能难加工金属大型关键构件先进制造技术的发展方向,是增材制造技术国际战略竞争的制高点。     

面向汽车制造业的高性能轻金属零件挤压铸造成形关键技术

高性能轻金属零件在汽车制造业中占有重要地位。掌握和应用高性能轻金属零件先进成形制造技术，对提高企业研发能力，增强核心竞争力具有重要意义。     

基于产业升级的先进制造业理论模型研究

从创新和先进制造的相关理论出发,本文提出了基于产业升级的先进制造业四维度理论模型,指出先进制造业是综合运用先进制造技术、先进产品技术、先进商业模式和先进制造组织形式的生产系统。结合当前全球化制造和开放式创新的背景,明确了先进装备制造业(AEMI)、复杂产品系统(CoPS)、全球高附加值制造商业模式(DMS)和全球制造网络(GPN)四位一体的先进制造业战略发展方向,为我国制造业的转型升级提供了理论依据。     

用于数控制造装备的集成测控工艺及应用系统

本课题瞄准制造业实际生产面临的技术难题,将多学科领域先进技术应用于数控制造装备和数控制造过程控制技术研发。课题研究将流程装备工艺的过程控制思想引入离散工艺装备的数控制造过程控制,采用先进的在线测控技术,通过数控制造过程一体化信息处理方法,实现包括零件加工、测量、补偿在内的全数控工艺制造。课题研究不仅为制造业提供了一种新的、系统化、实用化的全数控工艺制造技术,而且为数控制遣企业提供了一种自主研发的编程技术。课题已经为多种数控制造装备开发了工件测控系统、模具自修复控制系统、误差补偿系统等,课题技术开发成果为整体提升制遣业技术水平、管理水平和信息化水平做出了显著贡献,课题相关技术的推广应用已经取得了明显的社会效益和重大经济效益。     

波形控制能量负反馈激光焊接机技术及产业化

激光焊接技术在工业加工领域的应用前景日益广泛，技术日益成熟，已成为集光、机、电、计算机和材料等多个学科技术于一体的先进制造方法。材料和设备方面的进步使激光焊接成为可能，这早在欧洲已经得到了证明。激光焊接技术对传统工业的改造将发挥愈来愈显著的作用。     

我国多时空脉冲强磁场成形制造基础研究进展

轻质材料板管零件及其制造技术在先进制造领域占有举足轻重的地位,是实现装备轻量化以达到提升性能、节能环保的重要保障之一,并对我国载人航天、月球探测、大飞机、新一代战机、高推重比发动机、大运载等航空航天运载器有着重大支撑作用。脉冲强磁场在板管零件成形制造方面显示出巨大的应用潜力,特别是多时空脉冲强磁场成形技术作为一项绿色柔性先进制造技术,对于实现我国轻质材料板管零件成形制造能力的突破具有重要意义。以华中科技大学领衔的973计划"多时空脉冲强磁场成形制造"项目,围绕我国航空航天运载器对高性能、高可靠性板管构件重大需求,通过对多级多向脉冲强磁场成形技术装备原型的创新设计和研制,全面揭示多时空脉冲强磁场作用下金属材料的塑性流动、扩散复合、组织结构演变、缺陷产生与扩展等科学规律,建立基于多时空脉冲强磁场的柔性成形成性制造新原理、新理论、新体系。本文就该项目研究的概况、研究进展、实施效果进行回顾与论述,并对后续研究提出展望。     

数据和知识驱动的绿色制造系统技术及应用

我国机电产品生产过程的材料消耗、能耗、污染物排放水平与工业发达国家相比还存在较大差距，如单位产品能耗高出国际先进水平20％～30％。绿色制造是使制造业资源消耗、环境负荷水平进入国际先进行列的重要途径，     

先进制造技术对数字制造支撑技术的影响

随着全球经济一体化进程的加快以及信息技术的迅猛发展,现代制造企业环境发生了重大的变化,其变化的主要特征为:产品生命周期缩短;交货期成为主要竞争因素;大市场和大竞争已基本形成;用户需求个性化,多品种小批量生产比例增大.在20世纪80年代末,世界各国制造业为取得竞争优势,纷纷开展先进制造技术的研究,人们将制造技术与飞速发展的信息技术、自动化技术、现代管理技术有机融合,逐渐形成了新一代先进制造技术.如计算机集成制造、敏捷制造、并行工程、虚拟制造、智能制造等.从而使制造业进入信息化、生动化、智能化、敏捷化的历史新时期.     

先进制造技术对我国制造业提出新要求

文章概括了我国制造技术的发展里程,提出数字化、精密化、极端化、自动化、集成化、网络化、智能化和绿色制造等8个方面将成为未来先进制造技术(AMT)的发展新趋势.并从串行制造的弊端、传统技术与高新技术的矛盾、环境保护与治理不够、单元技术与行业结合的矛盾、人才缺乏5个角度分析了我国制造技术发展所遇到的瓶颈问题.     

特殊材料复杂形面电解加工技术与装备

叶片是航空发动机的关键部件,采用整体结构具有体积小、重量轻、强度高、结构紧凑等优点,因此新一代航空发动机普遍采用整体叶盘代替原有通过榫齿连接叶片的叶盘.由于整体叶盘叶型复杂、通道狭窄、且多为难加工材料,给制造技术带来巨大挑战.美国、英国、俄罗斯等航空强国主要采用数控铣削和电解加工制造整体叶盘,对于叶型扭曲严重、通道非常狭窄的难加工材料整体叶盘,更多地采用电解加工方法制造.     

纳米制造科学与技术中的基础问题研究进展

纳米制造是支撑纳米技术、信息技术和生物技术走向应用的基础．是制造业发展的方向。而纳米制造科学与技术中的基础问题．则是研究纳米制造的根本。本文在概述了纳米制造的基本概念之后,详细介绍了国内外纳米制造科学与技术中基础问题的研究进展．并在最后对于纳米制造科学与技术的未来研究进行了展望。     

植入式人工肝组织喷射成形制造技术

三维（3D）打印是当今科研界乃至商业界的一大热点，被认为是第三次工业革命或制造业的新突破点。人体器官打印已被当作概念股炒作上市，吸引了无数人的注意。但器官3D打印还处于刚刚起步阶段，尤其是复杂器官打印面临着巨大的困难和挑战，其中最主要的就是分支血管和神经系统的快速构建。清华大学机械系王小红老师负责的团队，2004年由“生物制造中心”更名为“器官制造中心”，在“植入式人工肝组织喷射成形制造技术”方面取得了一系列创新性成果，发表了Science Citation Index （SCI）收录的研究论文五十多篇。     

大型、数字化塑性成形装备关键技术研究

蒙皮是构成飞机气动外形的关键零件，尺寸大、品种多、外形复杂、批量小，其先进程度是衡量一个国家飞机制造能力和水平的重要标志。缩短蒙皮零件制造周期、大幅度减少模具工装数量、降低制造成本和提高成形质量是构建钣金数字化生产线、实现飞机钣金快速研制迫切需要解决的瓶颈问题。     

高功率半导体激光结构材料表面性能增强技术研究

激光表面技术是材料表面改性中极具发展和应用空间的技术之一,是集材料科学、材料加工、表面科学、制造与设计、自动控制、激光等为一体的系统技术。随着我国从制造大国走向制造强国,对该技术的需求将日趋增加。本项目采用“2＋2”的国际产学研合作模式,     

论我国制造业的演化趋势及其新模式

从工程演化的哲学视角看,我国制造业工程的演化趋势将由生产型制造工程向服务型制造工程转化,这种演化趋势具有重要的经济社会意义、工程创新意义和文化创新意义。当前,加快我国制造业工程的演化进程,企业需要在工程理念的更新、价值导向的定位和外部环境的优化等方面探索适合自身发展的制造业工程模式。     

论我国制造业的演化趋势及其新模式

从工程演化的哲学视角看,我国制造业工程的演化趋势将由生产型制造工程向服务型制造工程转化,这种演化趋势具有重要的经济社会意义、工程创新意义和文化创新意义。当前,加快我国制造业工程的演化进程,企业需要在工程理念的更新、价值导向的定位和外部环境的优化等方面探索适合自身发展的制造业工程模式。     

空压机能耗现状及系统节能潜力

改革开放30年来，我国经济规模和综合实力大幅增长，生产大幅提升，国际竞争力显著增强，2008年奥运会的成功举办也极大地增强了中华民族的自信心。但正如路甬祥院士所说，当前我国制造业、甚至整个国民经济的发展面临资源、能源和环境的严重制约，未来20年制造业的增长，如果单纯依靠数量增长，这是资源、能源和环境所不能承受的。因此，我国必须依靠科技进步，采取绿色制造技术，在提高产品质量和附加值的同时，努力降低资源和能源消耗，这是未来制造业的发展方向，也是从制造大国走向制造强国的必由之路。     

高温合金材料设计与制备的基础研究

高温合金具有高的室温和高温强度、优良的抗高温氧化和抗热腐蚀性能、优异的蠕变与疲劳抗力和良好的长期组织稳定性，广泛应用于航空、航天、能源、核工业、石化等领域，是国防武器装备和国民经济建设不可或缺的关键材料。经过多年的发展，我国已经初步建立了较为完善的高温合金体系，但在高温合金基础理论研究方面相对薄弱，导致高温合金制备加工中的一些关键技术问题无法取得突破性进展。本项目针对国家重大战略需求以及高温合金科研和生产中存在的技术瓶颈，以铸造、变形和粉末三类高温合金体系为载体，重点开展了高温合金成分设计及强韧化机理、纯净化冶炼及微量元素控制、凝固成形及缺陷控制、材料加工成形与组织性能调控、先进加工制备技术理论体系、苛刻环境下合金损伤机制、高温腐蚀与防护等基础性研究工作。在国内外学术期刊发表论文三百余篇，申请自主知识产权三十余项。     

纳米绿色印刷图案化技术研究进展

微纳制造技术是从纳米材料制备到器件应用的核心技术。面向微纳器件制造和系统集成,发展不同于传统微纳加工技术的低成本、高精度、绿色环保的纳米结构制造技术,是未来新型纳米结构器件的重要发展方向。绿色印刷技术作为增材制造方式,能耗少、材料普适性高,可望对新型纳米结构器件制造技术产生变革性影响。本文简要介绍了国家重点研发计划"绿色印刷制造技术与纳米结构器件系统集成应用"项目及其研究进展。