项目名称 高性能复杂整体薄壁构件高效精确热介质压力成形.doc

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1、项目名称:高性能复杂整体薄壁构件高效精确热介质压力成形技术推荐单位：哈尔滨工业大学项目简介新一代航空、航天、高铁和新能源汽车等高端装备向大型化、轻量化、高速化、长寿命、高可靠发展，出现一类大尺寸高性能复杂整体薄壁构件。材料难变形、复杂形状与高性能互相耦合，使得此类构件制造难度极大，超出现有制造技术的边界和物理极限。为了解决传统热成形技术以及流体高压成形技术在制造大尺寸高性能复杂整体薄壁构件时存在的难题，本项目创新性地提出了“高效精确热介质压力成形技术”。其基本成形原理为：采用电流自阻加热和感应加热等快速加热方式，以热介质（气体介质

2、、热油介质、颗粒介质）作为柔性加载介质，并通过刚体模具与柔性介质复合，成形出难变形材料复杂形状整体构件，最终在模具内通过高压冷气实现形状精度与组织性能一体化控制。在国家杰出青年基金、国家科技重大专项、国防973项目、总装预研项目，以及载人航天、新一代火箭飞机研制项目，高铁和新能源汽车等企业项目支持下，投入科研经费4432万元。经过十余年深入系统研究，针对材料难变形、复杂形状与高性能耦合带来的巨大技术挑战，通过理论/工艺/装备一体化创新，形成了自主知识产权关键技术，获得的创新性成果如下：(1)建立了基于双硬化与软硬化协调机制的复杂板

3、壳热变形理论；(2)发明了基于电流快速加热的复杂异形管类整体结构热介质压力成形工艺方法；(3)发明了复杂曲面板类整体结构刚柔介质协调热介质压力成形工艺方法；(4)发明了基于冷/热介质快速转换的模内高压气淬形性一体化调控方法；(5)研发出具有多工艺参量耦合加载和冷/热介质快速转换功能的数控热介质成形装备。核心技术指标：最高成形温度1200℃，最高气体压力70MPa，整体构件径厚比达3200，局部微小尺寸比1/1000，大尺寸构件小圆角比0.8，尺寸精度(贴模度)0.25mm，构件强度变化率≥+10%，大尺寸板类构件成形效率10min

4、/件，比国外高5~10倍。获授权国家发明专利25项，培养博士18名、硕士21名。发表SCI论文82篇、EI论文89篇，SCI他引420次。经技术鉴定：“该项目总体水平处于国际领先，具有显著的经济社会效益和广阔的应用前景。”为3家企业研制了大批量生产用热介质压力成形装备，工艺和模具成套技术提供给今创集团股份有限公司、中车长春轨道客车股份有限公司、捷安特（昆山）有限公司等企业，实现地铁门立柱罩、车头棱线、高档自行车车架等零件大批量生产；多种产品已用于新型隐形战机、高推比航空发动机、载人航天、高超音速飞行器等重大国防装备关键构件的研制，

5、解决了一批国家重大需求和工业生产中的瓶颈难题。推广应用情况本项目自主研发的热介质压力成形技术已应用于新一代航空、航天、高铁和新能源汽车等行业和领域。主要应用单位情况：应用单位名称应用技术应用的起止时间联系人电话经济效益（万元）中航工业沈阳飞机工业(集团)有限公司新型四代战机铝合金蒙皮2016-02至今迟彩楼139983211452750（节支）中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司高推比航空发动机高温合金封严环2012-09至今李晓光138988319811200（节支）中国航发南方工业集团有限公司航空发动机WZ-10高温合金出口

6、内壁2016-03至今吴超18007333382XX-10航空发动机制造首都航天机械公司舱外航天服生保系统铝合金异形管件2016-06至今祝世强135226456167350（产值）1250（节支）首都航天机械公司高超声速飞行器二元进气道2016-01至今敖洪峰18911626196高超声速飞行器研制今创集团股份有限公司伦敦地铁铝合金门立柱罩2013-06至今孔祥进180143088883900（产值）6200（节支）中车长春轨道客车股份有限公司标动250铝合金车头棱线零件2017-01至今梁继业159430249611500（节

7、支）中车长春轨道客车股份有限公司重庆地铁铝合金车头门框2017-01至今梁继业159430249611200（节支）捷安特（昆山）有限公司高档自行车铝合金异形管件2013-01至今林国华1380626204369213（产值）4150（利税）河北中亿永兴工贸有限公司新能源汽车铝合金异形管件2015-10至今杨联升137031638275600（产值）经济效益单位：万元人民币项目总投资额4432.00回收期（年）5年份新增利润新增税收创收外汇（美元）节支总额2015811.00427.000.001570.0020161995.00

8、1021.000.003610.0020173290.001532.000.007430.00累计6096.002980.000.0012610.00各栏目的计算依据：项目投资额（万元）包括：国家杰出青年基金、总装预研等纵向经费3981万，捷安特（