机械科学研究总院江苏分院科技成果汇编

单位简介：

机械科学研究总院江苏分院，是大型中央科技企业集团机械科学研究总院的直属单位。

    机械科学研究总院是国内最大的从事装备制造业制造技术（基础共性技术）研究开发和现代制造服务业企业，是一家集科研开发、科技产业和技术服务三大业务功能为一体的国务院国资委直属科技型央企集团。机械总院现有4个国家重点实验室、4个国家工程研究中心、21个国家行业协会与学术组织、33个标委会、9个生产力促进中心，12个产品质量监督检验（测）中心，2个国际合作基地等国家级或行业级科技创新服务载体。成立60年来，累计取得科研成果及专利7000多项，广泛应用于机械制造、汽车、航空航天、环保、能源、交通运输、信息产业、冶金、化工、建筑等国民经济重要产业领域，能够为客户提供从科研开发、装备制造到技术服务的综合性系统解决方案。

江苏分院由机械科学研究总院和常州科教城共建，是集自主研发、开放服务、产业孵化和人才培养多功能于一体的新型研发机构,已初步建成三维打印技术研究所、智能装备技术研究所、数控精密成形技术研究所、轻量化设计研究所四个研究所。先后承担江苏省产学研联合重大创新载体、常州市数字化精密成形技术与智能装备创新服务平台等省市科技计划以及企业科技研发项目。围绕当地装备制造业数字化、绿色化、精密化、智能化需求，开展三维打印、快速制造、精密成形、智能装备等领域研究工作。

一、先进成形技术与装备

1.1 金属件数字化无模铸造快速成形技术

成果简介：通过自主开发的数字化无模铸造成形机，直接根据图纸做出铸造用砂型，无需传统铸造金属模或木模，快速制造出金属铸件，该技术适用于单件小批量生产或者新产品前期验证，可大幅缩短制造周期，降低生产成本，广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子、建筑、医疗及美术等行业。 

1.2激光烧结3D打印快速制造

激光烧结3D打印成形技术，将蜡粉、塑料粉以及覆膜砂等粉末材料逐层打印叠加，直接加工出所需模型，与传统制造技术相比，它可缩短产品生产周期40％以上，降低制造成本30％以上。可广泛应用于航空航天、机械、汽车、电子、建筑、医疗及美术等行业的新品试制以及单件小批量产品的生产。

1.3轻合金成型技术与装备

镁铝合金挤压成形

采用“液压伺服控制挤压成形技术”新方法，开发了异型断面铝合金、镁合金型材高效连续挤压加工成套技术以及棒、管、型材模具设计、修模和尺寸精度经验控制系统，解决了批量生产条件下型材制品尺寸精度差、成品率低等难点问题，开发了多规格、多系列铝镁合金型材深加工产品，型材弯曲度≤2.5mm/m，扭拧度≤1°/米、成材率≥85%，应用于新能源电动汽车车身构件、自行车电动车车架系统以及新一代高速列车、城市轨道交通列车等交通工具上的承力结构件。

航空复杂构件超塑成形/扩散连接工艺与装备

建成了高强度轻合金成形中试试验平台，设计制造800吨超塑成形/扩散连接专用设备，开发钛合金、铝合金等材料超塑成形/扩散连接工艺、并研究相关产品生产、质量检测控制等关键技术，形成年产5000件的生产能力，应用于航空航天、军工、电子、化工、汽车等领域的超塑成形/扩散连接零部件产品

1.4 树脂基复合材料成形技术与装备

车身三维编织碳纤维件成形技术 ：针对汽车、轨道交通等领域车身轻量化需求，开发“碳丝-编织-浸渍成形-加工-连接”的技术平台，可实现车用碳纤维复合材料零部件批量化生产。

复合材料短流程成形成套设备

含混料浸渍复合单元、精确模压单元各单机设备，全套生产工艺包。可生产汽车后盖板、气门室罩盖、前端支架、仪表盘骨架等。

1.5超高强钢热冲压成型技术与装备

超高强钢具有提高安全性和轻量化的双重优势，近年来成为汽车及其他工业应用的热点。热冲压技术在模具中实现成形淬火一体化工艺，发生相变强化，大幅提升零件强度等综合性能。抗拉强度可达1500MPa。已自主建成设计产能28万件热冲压自动化生产线，成功研制出车门防撞梁、前保险杠、电机支架等汽车零部件。授权专利10项（发明4项，实用新型6项），制定国家标准1项，企业技术标准6项。

二、智能装备开发及数字化生产车间建设

2.1 筒子纱数字化自动染色成套技术与装备

     开发出筒子纱微波烘干机、自动离心脱水机、元明粉自动称量系统、系列化筒子纱搬运机器人、中控软件系统等84台/套软件、设备，解决了依赖人工经验、偏差大、效率低等难题，一次准确率提高25%以上。解决了染色工艺准确性差、用水量大等技术难题，实现工艺智能生成，平均节水20%以上。

    在鲁泰纺织股份有限公司、泰安康平纳建成日产30吨和10吨的筒子纱数字化自动染色生产线共11条，实现车间的无人化操作清洁生产。申请专利54项（国际发明5项），授权发明专利12项，制定企业标准5项，获国家重点新产品2项。

2.2 自动物流系统

智能自动导引车系统（AGVS）

机械总院开发设计的智能自动导引车系统（AGVS），具有导航方式多样，有激光导航方式、电磁导引方式、磁点、磁带导引方式等；结构形式多样，智能化程度高，包括货叉式AGV、背驮式AGV、重载AGV、非接触供电AGV等特点。

智能立体仓库

机械总院是是国家物流仓储自动化技术的依托单位，开发研制了多种先进的物流自动化设备和软件管理系统，处于国内领先地位。至今已成功完成200多个智能物流与仓储自动化系统工程项目，应用于制造、食品、制药、化纤玻纤、石化、电力、烟草、铁路车辆、国防军工、航空航天、材料、金融等多个行业

2.3 柔性电路板多工位生产成套装备

机械总院研发的柔性电路板自动多工位生产成套装备可实现PSA压合、弯折、ET检测等工序的智能化，该成套装备由自动上料机、多工位加工机及自动下料机组成，采用模块式装配设计，可根据生产产品和生产过程采取单元组合，一台机器可以比手工操作节省4个人，生产效率大大提高。该技术工艺及装备已在苏州市同仁等企业推广应用。

2.4 数字化制造车间建设

三、数字化设计技术

3.1 虚拟现实仿真技术

针对工业领域中产品原型设计、制造和生产过程中减少产品设计时间和成本的要求，引进德国先进的虚拟现实技术，搭建专业的立体显示系统来可视化产品模型或流程工艺，进行设计、研究、分析、审核、评估或修改，对产品设计的各个方面快速提出合理性的建议，节省了繁琐的流程，缩短了产品上市的周期，并能够真实地模拟整个生产工艺的流程，提前在设计阶段发现生产工艺流程中潜在的问题，为真正的高效率产品扫清了障碍。

通过在交互式沉浸三维虚拟环境中进行模拟仿真和优化，实现对产品外观设计、生产线布局与运动节拍优化、虚拟装配、结构仿真与分析优化等功能，辅助单机及生产线的开发，缩短开发周期，提高可靠性。

3.2 数值模拟及轻量化设计

为广大中小型企业提供网络化、高性能、高效率的成型制造过程工艺设计、模拟仿真、优化分析和技术培训服务研究高精度、高效率、全过程的热锻成形过程数理建模与仿真技术，根据建立的能够描述热锻成形全过程工艺的本构模型进行自主软件开发，模拟宏观变形外，能够实时预测成形中的微观组织分布，指导成形工艺。

四、新材料及工程应用

4.1 润滑材料

成形润滑材料

 4.2高端模具材料

研制了精密、复杂、长寿命用新型高性能热作模具钢，开发出RM2、HM1、HM3、JDH2、JDH3、RX4、RX8等一系列模具材料，其中RM2、HM1已纳入国标。该技术获中机联科技进步一等奖、国家发明专利优秀奖等。

开发出模具材料专家系统，建立失效、性能、寿命的关系；整合压铸模具的特征表征参数；确定压铸模具的性能抗5.1 云制造服务平台

    利用“互联网+”的思路与方法，以机械科学研究总院装备制造领域国家和行业级100余个科技创新载体的优势资源与能力为依托，通过云服务平台以多种途径整合机械总院和省内外及装备制造业标准、检测、认证及基础工艺与材料等共性资源，围绕产品全生命周期内全生产要素（设计、制造、技术、信息、融资），面向江苏省产业聚集区、大企业、中小微企业以及创客、技术人员、客户等不同类型用户，提供“众创、众包、众筹、众扶”的协同制造服务、典型智能装备大数据分析与维护服务、制造装备及物资交易相关的云服务。

5.2 认证、检测、标准化等服务

机械总院主要依托生产力促进中心、标准化技术委员会、产品质量监督检测中心、认证中心、行业协会等机构，面向装备制造业企业提供技术服务，主要包括工程设计与监理、技术咨询、质量检验、产品和体系认证、刊物出版、标准制修订和信息提供等内容。

认证机构：

国家级质检中心：

发展战略规划：