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数字解码苏氏集成精密成型技术

2015/9/18    来源:安世亚太        
关键字:精密成型  苏氏  
苏氏集成精密成型技术(SIIC)是目前国内外技术水平最先进的精密铸造工艺,已经成功为航空、航天、兵器、CETC等九大军工集团解决了众多填补空白的产品制造技术难题。本文通过几个数字对苏氏集成精密成型技术进行全面解析。

    《中国制造2025》中提出一系列的战略任务,其中包含增强制造业创新能力、加强制造业基础能力、全面推行绿色制造等。重大的产品创新都离不开基础工艺技术的进步。中国工程院主持的“工业强基战略研究”报告中也提出要大力发展10项先进基础工艺,其中包括铸、锻、连接及热处理工艺等。

    苏氏集成精密成型技术(SIIC)是目前国内外技术水平最先进的精密铸造工艺,已经成功为航空、航天、兵器、CETC等九大军工集团解决了众多填补空白的产品制造技术难题。利用SIIC技术生产的铝合金、铜合金、不锈钢和高温合金精铸件,尺寸精度均可优于CT3,内部质量均可全面超越中国HB963、HB5480和美国军标MIL21180标准,其中铝合金产品所实现的武器装备结构的内部质量已全面超越现行美军标MIL21180之E155的最高质量标准,尺寸精度全面达到美国ICI最佳标准。接下来通过几个数字全面解析一下苏氏集成精密成型技术。

1位奠基人

    苏氏集成精密成型技术由合肥工业大学精密铸造研究所所长苏章仁教授及其技术团队历经二十余年发展起来的。

3大突破

    与传统加工工艺相比,SIIC技术能独创性地制造具有如下特点的产品结构:

  •     尺寸超大且各维度尺寸悬殊的结构,例如结构与蒙皮厚度尺寸比达50~100:1;
  •     极其复杂结构,例如12个以上的视角都难以表达的复杂产品;
  •     极其紧凑的结构。因为熔模精铸相对冷加工而言的工艺通路更少、更小,因而能制造功能空间与结构实体空间比最大化的产品或零部件。

4大优势

    (1)精准不变形:尺寸精准,全程不变形的蜡件制备技术。

    (2)四性统一:强度、刚性、透气性、退让性相统一的模壳制备技术。

    (3)长程有序:长程有序的金属浇铸与凝固控制技术。

    (4)免后续加工:高精度的近净形、近净重和近全吻合受力状态的结构。

10大价值

    (1)产品结构力学性能与材料力学性能的“最优组合”设计(最佳拓扑和几何形状)。

    (2)产品结构在各种工况条件下的“随力应变”设计。

    (3)产品具备等强度、等刚性或刚柔并济的最佳承载能力、最佳几何形态和内部质量。

    (4)在确保产品功能、性能指标的前提下,弱化对材料力学品质的苛求,拓宽材料的可选择范围,降低高端装备制造对高性能新特材料的依赖程度。

    (5)基于精益研发技术对产品的功能需求和可能的结构失效模式进行研究,采用一定程度的冗余度设计并通过精密制造工艺实现设计理念,来达到结构局部失效后的荷载再分配和继续承载能力,大幅度提高零部件和产品的可靠性。

    (6)实现装备减重,使材料“多余质量”在设计过程敢去除、能去除,实现装备整体质量大幅度减重。

    (7)实现零件减量,由于没有制造工艺的掣肘,可以实现用一个整体精密铸件替代几十个甚至几百个零件组成的部件,有效减少整体装备的零、组、部件数量,实现简约的集成制造。

    (8)改变传统设计分离面与工艺分离面,提高装配、集成与维护能力。

    (9)大幅度提高复杂精密零部件的可复制性和效率。

    (10)以精确的近净形尺寸精度与形位公差,减少后续的机械加工及至免加工。

100项微创新

    苏氏集成精密成型技术是在传统失蜡熔模精密铸造工艺基础上对所有工艺流程经过100多项微创新而发展起来的,实现了精密铸造领域的“系统集成创新”。

终极目标

    实现“无论产品结构怎样复杂皆可制造”

    苏氏精密铸造技术最大限度地杜绝了传统铸造工艺容易产生的所有质量问题,尺寸精度和内部质量方面均全面超越国内外标准,基本免后续加工,实现了“无论产品结构怎样复杂皆可制造”这一目标。

    苏氏精密铸造技术彻底解放了因制造工艺的限制而对产品设计带来的制约,使得在产品研发设计过程中,工程师只需关注产品功能的最佳实现而无需顾忌后续的制造工艺约束,极大的拓展了设计人员的自由设计空间,能最大限度地发挥创新性设计的潜能,做到“效法自然”。

责任编辑:郝秋红
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