[01301577]塑性成形模具关键技术研究及工程应用

模具是工业生产的基础工艺装备，被称为“工业之母”，是国家装备制造业调整和振兴的重要制造基础工艺及技术。

截止2010年底，我国模具总销售达到1120亿元，增幅达到15%，并首次实现了外贸顺差，但还不能适应和支撑国家装备制造产业转型发展和升级的要求。

塑性成形模具是应用最广泛的一种模具，特别是在汽车摩托车行业，70%左右的零部件是由塑性成形模具制造的，其工艺及技术水平直接影响到汽车装备水平。

当前塑性成形模具主要存在塑性成形产品材料利用率低、模具开发与制造周期长、表面精度不高、再制造技术落后等突出的技术问题。

在多个国家项目和重庆市重大攻关项目支持下，通过持续攻关，掌握了塑性成形模具的关键核心技术，拥有25项专利。

主要创新点如下：

1)金属塑性成形分流与阻力协调控制新方法。首次提出了预锻分流、终锻随形进行阻力控制的协调控制方法，设计出成形复杂锻件的随形阻力墙锻模结构，解决了锻件成形时材料充不满、折叠和毛坯余量大等关键问题，实现了锻件毛坯精化及其少无切削加工，平均材料利用率提高5%以上。

2)基于知识工程的模具设计制造数字化协同与集成系统。

自主开发了基于知识工程的锻模设计与制造、覆盖件模具设计和摩托车零件模具设计系统，提出了基于结构有限元与塑性有限元协同仿真的分析方法，构建了基于协同仿真技术的产品“铸改锻”工艺开发系统，模具设计效率提升15%以上，开发周期缩短30%。

模具表面精整强化技术。在国内首次研制出强流脉冲电子束精整强化加工装置，开发了强流脉冲电子束精整强化工艺，解决了型腔复杂曲面、深槽表面难以精整加工的难题，表面精度达到0.05～0.2um，精整加工效率提高3倍以上。

双金属梯度层再制造方法。在国内首次提出双金属梯度层再制造方法，建立了锻模循环再制造闭环控制系统，解决了模具表层材料高红硬性与基体材料高韧塑性的协调及结合强度问题，实现对锻模循环再制造30次以上，单次模具寿命提高30%以上。

中国锻压协会、重庆市模具工业协会、重庆市锻压行业协会、重庆市机械工程学会特种加工分会及专家验收意见表明，其多项技术达到国内领先水平，双金属梯度层锻模再制造技术达到国际先进水平。

流动控制成形技术、再制造技术被中国锻压行业协会确定为“十二五”重点推广的先进工艺。