新型车辆工程与机械制造新技术及产品doc文档格式.docx
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3)、多能源管理系统基于转矩的控制策略,保证内燃机、发电机、驱动电机在高效区工作,电池处于最佳充、放电状态;
4)、可调节制动能量回收系统。
5、与企业合作情况
1)、东风电动扬子江客车股份有限公司——整车开发;
2)、江西五十铃汽车股份有限公司——废气涡轮增压柴油机匹配;
3)、上海启特动力股份有限公司——电机及控制系统;
4)、中国普天武汉洲际通信电源集团有限公司——铅酸电池和车载式充电机;
5)、武汉银泰科技股份有限公司——铅布电池;
6)、武汉新创光电技术发展有限公司——多能源管理系统,DC/DC直流变换器。
6、经济效益分析
传统城市客车燃油经济性为33L/100km,每天营运300km,每辆串联式混合动力城市客车可节省燃油20%,那么每辆串联式混合动力城市客车可节省燃油19.8L/天,按照目前柴油价格3.8元/升,那么每天可节约75.24元/天,即2.2572万元/年(一年实际工作时间按照300天计算)。
基于虚拟和数字技术的组合汽车仪表和车载多功能信息平台
本项目成果为一种基于虚拟和数字技术的汽车仪表。
该仪表为虚拟仪表,采用数字化方式实现车辆运行信息的采集、分析处理和显示,具有结构简单、工作稳定等特点,同时通过模块化设计和系统集成,将汽车虚拟仪表和车载电子信息设备如电子后视镜、车载定位导航、故障监测、无线上网、影音娱乐、运行记录等系统进行集成,共用一台车载计算机,形成基于虚拟和数字技术的组合汽车仪表和车载多功能信息平台,达到简化结构、降低成本、提高可靠性、实现多功能的目的。
本项目成果现已申请专利。
2、适用范围与市场前景及应用情况
本汽车仪表是一种基本上能适用于各种车型的通用汽车仪表,只要在软件中针对不同车型将有关参数作适当修改,软硬件主体结构不需作改动,便能使通用汽车仪表与该车型相匹配并满足其要求。
当今国外发达国家普遍使用全数字式汽车仪表,国内汽车仪表界也一致看好全数字式汽车仪表,并对其进行研发。
数字式汽车仪表将是未来一段时间汽车仪表的主导技术,有着十分广阔的市场前景。
功能强大和造型新颖别致的数字式汽车仪表,将是今后汽车仪表的发展趋势和潮流。
本项目成果已应用于获米其林必比登挑战赛最佳原型概念车设计奖的微型电动概念车“Aspire”。
4、主要技术指标及产品规格与特点:
主要技术指标:
工作性能符合国家和汽车行业相关标准的规定。
满足国家和汽车行业标准中汽车仪表耐久性试验的要求,能连续可靠运行24小时,具有可靠的抗干扰能力。
系统能经受上下、左右、前后三个方向的定频振动试验和上下方向的扫频振动试验。
系统在车辆环境温度下能正常工作。
产品规格:
本汽车仪表的大屏幕液晶屏所显示的人机界面根据功能分为5个区:
仪表与指示灯区、运行记录区、程序控制区、电子后视镜区和定位导航(电子地图)区。
特点:
指示精度高,分度均匀,响应速度快,指示无抖动,适用范围广;
稳定性和可靠性高,有利于行车安全;
能提供大量、复杂的信息,使汽车仪表成为综合信息显示终端;
实现一表多用,使汽车仪表得以简化;
满足小型、轻量化的要求,可使有限的驾驶室空间尽可能宽敞。
汽车齿轮冷摆辗精密成形技术
该技术是通过室温连续局部塑性变形直接获得高精度齿形的先进制造技术。
其生产效率率达360件/小时以上,提高材料利用率25.3~33.8%,齿轮精度为IT6~7级,齿轮模数达到6.0以上,而且具有完整的齿形流线,显著提高了齿轮机械性能。
该技术在精密下料、毛坯软化与润滑、冷摆辗精密成形模具设计制造与延寿、冷摆辗精密成形工艺设计与过程控制等关键技术取得了突破,实现了轿车、轻型车等齿轮冷摆辗精密成形生产。
2、应用情况
本项成果在湖北博盈投资股份有限公司(原湖北车桥股份有限公司)、湖南长沙内燃机配件总厂、福建厦门齿轮厂等企业得到应用和推广,取得了重大的技术经济效益和社会效益。
获湖北省科技进步一等奖。
汽车零部件与模具快速设计制造技术
汽车零部件与模具快速设计制造技术是在快速测量、三维设计、快速原型、快速制膜、CAD/CAE/CAM技术、精密成形技术、并行工程等基础上交叉、复合和集成而产生的新一代设计制造技术,并成为汽车产品快速创新的核心技术。
基于汽车零部件与模具快速设计制造技术建立的快速设计制造系统,可以异地、同时将产品设计思想、工程图纸或者实物模型快速、准确地转化为实物原型、实物零件或者成形模具。
汽车零部件与模具快速设计制造技术,不仅大幅度地缩短了汽车产品开发周期,节省开费用,降低开发风险,而且大大加快了产品的创新,提高了产品市场响应能力和竞争能力。
汽车零部件与模具快速设计制造技术,可以应用于以下领域:
1)引进汽车零部件快速三维反求设计、计算机快速三维装配与检验;
2)汽车零部件原型(纸原型、塑料原型、金属原型)快速制造;
3)汽车零部件成形模具快速三维设计、计算机快速三维装配与检验;
4)汽车零部件成形模具(锻模、冲模、塑料模、压铸模、低熔点合金模、铸铁模、钢模)快速制造;
5)其他机械、电器产品其成形模具快速设计制造。
应用本技术设计制造零部件原型及其成形模具周期一般为7-20天。
目前,本技术已经在汽车发动机增压器快速设计制造、汽车覆盖件成形模具快速设计制造、汽车消声器成形模具快速设计制造、汽车灯具快速设计制造中得到了应用,产生了显著的技术经济效果。
液态金属模锻技术生产汽车配件
液态金属模锻是介于铸、锻之间的一种少无切削工艺技术。
用液态金属模锻技术生产的产品质量优良,没有常见的气孔、缩孔等缺陷,能生产一般模锻工艺无法生产的形状相当复杂的零件。
液锻件具有组织致密晶粒细小;
机械性能优于一般铸件,略低于锻件性能,表面粗糙度可达Ra6.3—1.6μm,精度达IT10—IT8。
其工艺具有优质、高效、节能、适应性广等特点。
武汉理工大学从70年代开始研究该技术,自1985年以来分别有多项成果通过国家科委、湖北省科委、教委、中汽总公司等技术鉴定。
获得了国家级、省部级多项成果奖。
在液态模锻研究应用领域处于国内领先水平,达到国际先进水平。
液态金属模锻技术可替代部分铸造和锻造生产哪些形状复杂,机械性能要求较高的铝、铜合金零件。
可用于航空航天、军工、汽车、五金工具等领域。
已与国内三十多家企业有技术合作关系。
4、效益分析
若采用液锻技术建立一个汽车制动泵缸体毛坏生产基地,按年产各种铝合金泵缸体20万只计算,每只售价按150元,则年新增产值3000万元。
利润率一般都在15%以上,其经济效益是十分可观的。
5、主要技术指标及产品性能规格
与普通铸造比较,该工艺生产的零件组织致密,晶粒细小,机械性能高,无常见的铸造缺陷,成品率在95%以上,节省能源15%以上,节省材料消耗15—80%,生产率高,所需设备投资省。
6、主要设备
315吨液压机1—2台,200吨液压机2—3台,60—100公斤铝合金熔炼炉3—5台,模具8付,检测设备和热处理设备根据需要定。
7、实施条件
所需电力装机容量:
300—450千瓦总投资:
300—400万元。
厂房面积:
500平方米人员编制:
30人
系列模具新技术
1、反求设计
1)、汽车覆盖件反求设计2)、汽车灯具、塑料饰件反求设计
3)、发动机增压器反求设计4)、机械产品反求设计
2、快速原型制造
1)、动力机械零件(涡轮、叶轮、转子等)快速原型制造2)、工装模具快速原型制造3)、通过原型装配、检测及试验,实现产品定型
3、快速制模
1)、汽车覆盖件冲模快速制造2)、锻模快速制造
3)、压铸模快速制造4)、塑料模快速制造
5)、低熔点合金(锌合金、铋合金)模具快速制造
4、模具强化处理
1)、模具表面纳米覆膜2)、模具表面激光强化3)、模具表面TD处理
5、空处理
1)、真空淬火2)、真空退火3)、真空烧结
4)、真空焊接5)、高温合金、磁性材料、不锈钢等真空处理
6、粉末冶金
1)、粉末冶金磨擦材料2)、粉末冶金润滑材料3)、导电塑料
4)、粉末精密锻造成形汽车齿轮、同步器齿环5)、粉末温压成形
7、精密成形
1)、汽车后桥从动齿轮坯精密辗扩成形2)、齿轮精密热模锻成形
3)、齿轮精密冷摆辗成形4)、齿轮冷温挤压成形5)、汽车厚板零件精密冲裁
6)、有色合金铝、镁、铜、锌合金)、精密压铸成形、挤压成形
8、计算机技术
1)、模具CAD/CAE/CAM2)、计算机辅助产品三维测量
3)、成形过程计算机数字模拟4)、产品虚拟设计、虚拟制造
9、专用设备
1)、碱性电池生产线设计制造2)、环件轴承、齿轮)、轧制设备设计制造
3)、高效节能加热设备设计制造
10、材料组织、成份分析检测
1)、材料组织、成份数字式扫描电镜分析2)、材料成份等离子光谱分析
3)、材料缺陷超声、X线、涡流、磁粉无损检测
环件轧制技术
该项目根据连续局部变形原理和轧制理论,研究开发出了汽车螺旋齿轮立式通用轧环机成形轧制技术和卧式专用轧环机成形轧制技术,具有工步紧奏、设备占用少、工艺操作简单、生产过程稳定等特点。
该技术以小型轧环机取代了特大的12000吨模锻压力机,成形轧制生产EQ140汽车螺旋齿轮锻件,取得了显著的节能、节材、降噪、降低成本、降低设备投资、提高生产率效果。
该技术成果由多个子课题组成,先后通过了中国汽车工业总公司、机械部、湖北省技术鉴定,1998年获得美国通风汽车公司和中国国家自然科学基金委员会共同评定的GM中国科技成就二等奖。
该技术在北京、四川、山东、湖北等地得到了应用,大批量生产了各种汽车、工程机械螺旋齿轮,产生了重大技术经济效益和社会效益。
高温自润滑耐磨新材料及其应用
1、主要产品及其性能指标
1)、球面高温自润滑轴承:
该轴承的工作温度:
室温—600℃摩擦系数f≤0.25,轴承寿命:
循环次数≥10万次。
已经应用在北京首钢炼铁厂的气液两相流高温燃气阀中的球面轴承产品,该轴承的现场使用相关良好。
2)、金属基高温自润滑滑动轴承:
工作温度:
室温—450℃,摩擦系数f=0.10-0.15。
已经应用在北京首钢炼铁厂运输链上的托辊轴承,在现场连续运转已3年,使用交果良好,目前仍然在运输链上继续工作。
3)、高分子/金属基高温自润滑滑动轴承:
室温—250℃,摩擦系数f=0.10-0.15。
4)、高温磁流密封技术。
密封压力:
0.1-0.2Mpa,密封轴的线速度:
0-8m/s;
密封气氛温度:
-120℃。
5)、高温材料摩擦磨损试验机。
速度:
无级调速;
载荷:
变级可调;
室温-1000℃;
试验机可实现数据自动采集、处理、储存和打印。
6)、目前开发的特种轴承有:
真空轴承和耐腐蚀金属陶瓷自润滑耐轴承。
2、适用范围
高温自润滑材料是为了解决高温工况下的零件耐磨和润滑问题而开发的新材料。
该材料配方通过粉末冶金工艺实施。
该材料主要应用发动机零件、热机零件和冶金设备零件中。
稀土丝加入工艺和稀土钢的开发
我国是稀土资源大国,品种全,质量高,已探明工业储量3600万吨。
在我国,稀土广泛地应用于冶金、机械、石油、化工、玻璃、陶瓷、轻工、纺织、农业等传统产业中,在冶金、机械行业,我国的稀土处理钢已突破80万吨,使得稀土在钢中的应用得到了迅速发展。
稀土在钢中的作用主要表现在三个方面,净化钢液:
脱氧、脱硫、减少钢中夹杂物和降低磷、硫、砷、锑、铋、铅、锡等元素的有害作用;
变质夹杂:
改变夹杂物的组成形态和性质;
微合金化:
稀土与碳、氮、氢及其他合金元素的交互作用,稀土在钢中的固溶和对凝固、晶界、相变、组织等的影响。
本项目主要涉及钢中稀土丝加入工艺、加入设备及有关稀土钢的研究开发,同时也涉及稀土在铸铁及有色金属中的应用。
我国稀土处理钢八十年代初期取得了重大进展,主要表现在:
稀土加入方法的不断完善,促进了我国稀土钢产量的稳步提高,其处理钢号达80多个,稀土在铜磷耐候钢和低合金高强度钢中得到广泛的应用。
由于钢中加入稀土后对提高和改善钢材的韧性冷弯性能,成型性,抗层状撕裂,耐腐蚀性能,热塑性等均有显著作用。
目前已大量用于铁路车辆,集装箱,汽车结构件,工程机械,石油管线,压力容器,桥梁等产品制作,取得了显著的经济效益和社会效益,也具有良好的应用前景。
在有色金属冶金方面,稀土加入到铝及铝合金中能起到除气、减少夹杂物数量、细化和变质铝合金的铸态组织等方面的作用。
钢中加入稀土金属丝在武钢集装箱用钢SS400、SM490、SPA-H的使用过程中,进行了有关炉次的跟踪试验,其试验结果表明对于集装箱用钢的三个不同钢种SS400、SM490、SPA-H共3362组试验样本中,其成品的性能合格率为99.7323%,这说明加入稀土金属丝的稀土钢性能稳定,完全能满足生产要求。
3、主要技术指标及产品规格(特点)
本项目主要包括混合稀土金属丝的生产、稀土丝喂丝设备和稀土钢产品的开发。
1)、混合稀土金属丝的主要性能指标
产品名称
规格
产品技术指标
混合稀土金属丝
Φ2.0~Φ5.5
牌号
RECe-48
RECe-45
化学成分,%
RE≥
99
98
Ce≥
48
45
杂质含量
Fe
0.5
1.0
Si
0.07
0.15
S
0.02
P
0.01
抗拉强度:
≥140MPa
反复弯曲次数:
≥8次
2)、稀土丝喂丝设备:
稀土丝喂丝设备占地小,不影响现场其他工艺操作,喂丝速度均匀,能保证钢中稀土分布均匀。
3)、稀土钢产品的开发:
稀土钢的品种方面,已批量生产的品种共有80多个,主要有以下一些钢种:
16MnR钢板—用量最大的稀土处理钢,稀土处理显著地改善了钢的韧、塑性,特别是横向韧、塑性和低温韧、塑性及冲压性能。
这种钢性能优良,成本低廉已广泛地用于制造汽车、桥梁,并在造船、容器以及建筑等行业中也得到较多应用。
16Mn钢产量占低合金钢的80%左右,也是世界上工程用钢3个主要钢种之一。
09MnRE钢板—塑性良好的汽车及车辆用钢,代替09Mn钢板,用于冲制汽车发动机档板及车厢边框边板等零件。
冲压合格率比不经稀土处理的提高10%以上。
14MnVTiRE钢板—具有良好低温韧性和焊接性能45kg/mm2(441MPa)级钢种,可用以制作船舶、桥梁、高压容器等。
09CuPTiRE钢板—抗大气腐蚀钢,已大量用于制作货车车辆等。
S20ARE钢板—深冲用钢,稀土可以显著改善此钢的时效冲击值及深冲性能。
4、实施条件与效益分析
稀土丝加入设备体积小,不影响现场其他工艺操作,设备投资小,喂丝均匀。
由于稀土加入能显著改善钢的质量,提高钢的附加值,具有非常显著的经济效益。
在武钢生产的集装箱用钢和易成形结构钢JY195上,集装箱SPA-H至2001年鉴定时生产58万吨左右,为武钢创造经济效益12113万元;
集装箱用钢SM490A至2001年鉴定时生产4万吨左右,为武钢创造经济效益1520万元;
集装箱用钢SS400至2001年鉴定时生产2万吨左右,为武钢创造经济效益689万元。
易成形结构钢JY195钢至2001年鉴定时生产约35000吨,为武钢创经济效益1433万元。
其中集装箱SPA-H和易成型结构钢JY195钢分别获武钢2002年度科技进步壹等奖和2001年度科技进步贰等奖。
柔性连续抽油杆表面防护技术
1、主要研究内容
1)、表面工程技术的研究,包括工艺方法选取、工艺研究、材料配方的研究;
2)、不同材料、工艺的表面保护的钢丝绳抽油杆在不同介质下的化学腐蚀试验研究;
3)、不同材料、工艺的表面保护的钢丝绳抽油杆在油井环境下的摩擦学特性试验研究;
4)、利用现代分析技术,如电了扫描对柔性抽油杆在多元腐蚀介质中的摩擦表面、微粒进行分析,对比几种材料的摩擦学性能;
5)、柔性连续抽油杆表面防护生产线的改制及工艺试验研究。
2、主要特点
1)、本项目研究既是涉及大量跨学科的基础研究(包括材料科学、腐蚀学、摩擦学、力学、石油机械、化学、表面工程学等学科),又是有针对性的应用技术研究;
2)、本课题针对石油行业,符合我国产业发展政策,属于朝阳行业;
3)、根据我国机械采油井多(达70000多口)的特点(国外一般以自喷井为主),本课题研究将使我国采油装备产生质的飞跃。
本项目于2002年3月分别在宁夏恒力钢丝绳股份有限公司和杭州舒博特新材料科技有限公司得到了成功应用。
以本成果技术开发的柔性连续抽油杆表面防护材料和表面防护工艺使柔性连续抽油杆的产业化得以实现。
获湖北省科技进步三等奖。
模具及机械零件的TD处理技术
TD处理又称为液体渗金属法,TD(ToyotaDiffusionCoatingProcessorThermalDiffusion)法是20世纪60年代日本丰田中央研究所开发并应用于生产的技术。
其基本原理是将工件置于添加有扩散元素的硼砂浴中,在工件表面形成V、Nb、Cr、Ti等的碳化物覆层。
TD处理形成的碳化物覆层具有极高的硬度、很高的耐磨性和良好的耐蚀性,能极大提高模具和机械零件的使用寿命。
TD处理的工艺稳定性好,覆层质量稳定,处理过程无公害,TD处理后可直接进行淬火或其它热处理。
本项目成功开发出工业化生产用TD处理成套设备、碳化钒覆层盐浴配方、碳化钒覆层工艺参数及处理流程,并成功应用于冷作模具的碳化钒覆层处理,使模具寿命提高3倍以上。
2、适用范围、目前市场状况及市场前景
TD处理技术适用于模具的表面强化,也可用于机械零件的表面强化,可以几倍或几十倍地提高工件的耐磨性与使用寿命。
日本采用TD法处理各类零件数量以每年接近一倍的速度增长。
总体上看,经TD处理的机械零件在数量上约占四分之三,模具约占四分之一,对于各种金属模具,TD法几乎都有良好效果。
日本产的各类金属模具均采用TD处理技术。
TD法在各国均有专利,我国在模具的碳化钒、碳化铌、碳化铬覆层方面,已有不少单位进行了试验研究,但均处于研究开发阶段。
3、主要技术指标及产品规格
1)、碳化钒覆层技术指标
碳化钒覆层厚度:
8~20μm(可调可控)
碳化钒覆层硬度:
HV1800~3400
模具基体硬度:
HRC55~62(可调可控)
2)、碳化钒覆层主要设备技术指标
功率:
35KW;
处理工件最大尺寸:
Φ400mm;
设备尺寸:
1600×
1500×
1200mm;
850~1050℃(可调可控);
温度控制精度:
±
5℃。
设备投资估算:
30万元;
占地面积:
80平方米;
劳动定员:
2人/班。
对模具进行TD碳化钒覆层处理的成本与普通热处理大体相同,但模具寿命可提高几倍至几十倍。
没有环境污染;
可用较差的模具钢代替贵重模具钢。
外热式真空多用炉技术
金属材料真空热处理是发展热处理生产的方向之一,也是一个国家热处理水平的重要标准之一;
由于进口一台中型内热式真空炉达数百万美元,即使国产一台100KW的内热式真空炉也需60~70万元,故真空热处理这一先进技术,很难广泛推广应用,为此,为解决某企业极薄零件在退火加热过程中的氧化和脱碳问题,我们研制出ZJ-54-10型二组合外热式真空退火炉,应用于该企业的生产实际,并通过省级鉴定,专家评定:
该设备的主要技术经济指标均优于国家标准,属国内首创,居国内领先水平。
同时该成果获得了省级科技进步奖。
在此基础上,我们又成功地为军工等部门研制出ZJ型外热式真空多用炉,经十几年来的应用表明该设备具有以下特点:
1)、结构简单新颖、操作维护方便;
2)、炉子保温性能良好、热效率高、节能显著;
易达到高真空,漏气率低;
3)、炉温均匀,稳定性好,温度波动为零,处理工件变形小、质量均匀,完全达到了无氧化、不脱碳的优良效果;
4)、自动化程度高,设有微机控制,控制准确、精度高、保护功能齐全;
5)、生产安全、无噪声、无毒气、无粉尘污染环境、工作条件好,劳动强度低;
6)、投资少、生产成本低、生产效率高、经济效果显著;
7)、各项技术经济指标均优于国家标准,达到国内先进水平。
实际证明了,外热式真空炉是碳钢、合金钢、有色金属热处理极理想的设备。
结构特点:
外热式真空炉多用炉外型有卧式和立式两种,均由加热炉炉体、真空系统、测控系统、水冷系统、或供气系统和气体循环系统(预抽真空炉、真空渗碳炉、真空氮化炉或其它低温加热炉配备)、淬火机构(用于真空淬火炉配置)及工件进出料装置等组成。
炉温测控系统:
微机自动测控(备有手动操作),可任意设定和修改工艺参数,具有数显及非正常状态报警等功能。
2、主要性能指标
额定功率(KW):
7.5、54、75、100;
额定温度(℃):
650、1000、1200;
额定电压(V):
380/220;
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