成果名称: 大型发动机关键零件加工技术及装备的研究与应用
完成单位: 佛山科学技术学院,佛山市南海中南机械有限公司,华南理工大学,广东伊之密精密机械股份有限公司,佛山职业技术学院
主要人员: 王兴波,许冠,叶树林,李伟光,毛卫东,张涛,刘建萍,李纪雄,隋铁军
介绍:

    成果源于广东省和佛山市科技计划项目,属于先进制造领域,专注于大、长金属件的数控加工技术与装备开发及应用,并在大型燃油发动机共轨单元、气缸箱体与气缸头等关键零件加工制造方面突破“卡脖子”技术形成创新优势与特色。

    大型燃油发动机的共轨单元、气缸头和气缸箱体及大型变速箱箱体都是金属特形“大件”。生产和制造这些产品的技术与设备一直由德国、日本等制造强国垄断。由于这些制件是舰船、重车和大型战车所配大型发动机的关键零部件,其生产制造技术及设备一直是国外对我国的封锁对象,成为我国制造业的“卡脖子”点。

    通过对长、中空、高强度金属特形件的数控加工工艺、工装、检测及平台对接技术与设备的研究,研制出12米行程五轴龙门加工中心、8米行程数控车床和七轴3米深孔数控钻。通过研究基于光栅的平台对接技术,使得相关设备的组合可系统性解决长、中空、高强度金属制件的数控加工问题。结合共轨单元的结构特征,研究了深孔内打磨、电火花及增压结花生孔的加工与检测技术,突破了共轨单元加工的“卡脖子”技术问题;采用参数化CNC程序设计技术实现量产,各种指标满足军标要求。通过对大尺寸铝镁合金制件的快速成型机制与工艺的研究,研制出大型压铸设备及其自动化生产单元,可达45000kN锁模力、9m/s空压速度、高效柔性压铸单元系统响应时间不超过50ms,解决了大型发动机气缸头、气缸箱体和大型变速箱体成型制造的瓶颈问题。

    大行程五轴龙门加工中心、大行程数控车床和七轴深孔数控钻及平台对接技术,能够系统性实现长、中空、高强度金属特形件数控加工并有效应用于舰用发动机燃油共轨、伺服油共轨单元以及油气深井随探钻头的生产,其综合技术突破了相关行业“卡脖子”的制造问题,使得相关产品除了能自主服务于军民领域还能打入国际市场,具有显著的创新。大尺寸铝镁合金成型件的大型压铸设备,解决了气缸头、气缸箱体和大型变速箱体成型制造瓶颈问题,不仅打破了日本等制造强国对我国在重车、战车制造方面的技术和设备封锁,还成为国际重车发动机制造行业的主打设备,具有创新和引领作用。同行专家认为成果的综合技术达到国际先进水平。

    成果的技术和设备已经趋于成熟、稳定。长、中空、高强度金属特形件数控加工技术与设备已经稳定应用于舰船共轨、油气深井随探钻头制造方面,生产的舰用发动机共轨已替代国外产品、列装军队与国防装备,生产的油气深井随探钻头已替代国外产品应用于国际大型跨国集团并问鼎相关领域的加工市场;目前中海油田服务股份有限公司已经与佛山市政府签署了战略协议,在佛山建设生产基地,剑指国际市场。大型铝镁合金成型设备是目前国际重车发动机、变速箱生产行业的主打装备。

     成果形成期间获得发明专利授权14件、实用新型专利授权3件、软件著作权4件,发表学术论文7篇,参与制定国家标准1项,制定行业标准2项和企业标准2项,获得高新技术产品证书3个。

批准登记号:
登记日期: 2020.06.11
研究起止时间: 2012-01-01至2018-12-31
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 先进制造
评价单位名称: 广东省机械行业协会
评价日期: 2020-05-09