復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與裝備研發(fā)及應(yīng)用武漢理工大學(xué)科學(xué)技術(shù)發(fā)展院

1、復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與裝備及應(yīng)用項目公示信息項目名稱：復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與裝備及應(yīng)用申報獎種：國家技術(shù)發(fā)明獎推薦單位：湖北省項目簡介： 金屬板料沖壓成形具有效率高、成本低等顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)點，在機(jī)械、汽車、火車、飛機(jī)、艦船等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。然而，傳統(tǒng)沖壓成形的零件斷面存在塌角、毛刺和撕裂裂紋等缺陷，不僅無法互換性裝配，而且嚴(yán)重?fù)p害了零件的幾何精度和機(jī)械性能，不適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展。此外，傳統(tǒng)沖壓成形手工操作，生產(chǎn)安全事故多。為了促進(jìn)傳統(tǒng)沖壓成形從毛坯生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級為零件精密制造，本項目產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，經(jīng)十余年研究開發(fā)，發(fā)明了復(fù)合精密沖壓成形新方法新裝備，攻克了現(xiàn)代制造業(yè)中高精度復(fù)雜形狀零件精密

2、沖壓成形重大技術(shù)難題，實現(xiàn)了復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)化。 （1）發(fā)明了三維高精度零件復(fù)合精密沖壓成形新方法：實現(xiàn)了三維冷鍛成形與沖裁、拉深、彎曲、翻邊等二維沖壓成形的復(fù)合精密成形，不僅將沖壓成形從二維簡單形狀面內(nèi)成形擴(kuò)展到三維復(fù)雜零件體積成形，顯著擴(kuò)大了金屬板料沖壓成形應(yīng)用范圍，而且將金屬板料沖壓成形從毛坯生產(chǎn)提升到高精度成形制造。采用復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)制造的變速換擋零件尺寸精度IT6級，表面光潔度Ra0.41.6m，達(dá)到了精密切削加工水平，實現(xiàn)了沖壓成形零件互換性裝配。 （2）發(fā)明了高精度高剛度壓機(jī)設(shè)計與控制技術(shù)，開發(fā)了系列數(shù)控精沖裝備：綜合機(jī)械學(xué)、運動學(xué)、系統(tǒng)動力學(xué)與復(fù)合精密沖壓成

3、形工藝研究，攻克了高剛度高精度數(shù)控精沖機(jī)設(shè)計優(yōu)化、制造裝配和精沖過程測控關(guān)鍵技術(shù)，成功研制了精沖力200噸1200噸的KHF系列數(shù)控精沖機(jī)。精沖力、位移、速度等參數(shù)在線設(shè)置與無級調(diào)控，精沖頻率4275次/分鐘，額定負(fù)荷下設(shè)備彈性變形1/10000，精沖運動精度5µm，使國產(chǎn)精沖機(jī)技術(shù)性能達(dá)到了國際先進(jìn)水平。（3）發(fā)明了復(fù)雜零件精密沖壓成形成套技術(shù)并實現(xiàn)自動化生產(chǎn)：針對我國汽車、能源等發(fā)展需求，開發(fā)了金屬卷料自動校平技術(shù)、復(fù)合精密沖壓成形工藝設(shè)計技術(shù)、復(fù)合精密沖壓模具設(shè)計制造技術(shù)、復(fù)合精密沖壓零件裝配與檢測等成套技術(shù)，建設(shè)了復(fù)合精密沖壓成形數(shù)控自動化生產(chǎn)線，實現(xiàn)了汽車發(fā)動機(jī)正時系統(tǒng)零件

4、、汽車變速換擋機(jī)構(gòu)、汽車制動器立體剎車片等復(fù)雜形狀高精度零部件復(fù)合精密沖壓成形批量生產(chǎn)。本項目獲授權(quán)中國發(fā)明專利10項，發(fā)表論文20余篇，出版著作1本。形成了復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與裝備自主開發(fā)創(chuàng)新能力，促進(jìn)了我國高精度復(fù)雜零件成形制造技術(shù)轉(zhuǎn)型升級。推廣應(yīng)用情況：本項目開發(fā)的復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)，在武漢泛洲機(jī)械制造有限公司及其子公司武漢迪克精沖有限公司、武漢中航精沖技術(shù)有限公司、珠海格萊利摩擦材料有限公司、珠海華美汽車制動工業(yè)有限公司、河南星光機(jī)械制造有限公司、杭州吉達(dá)汽車有限公司、舍弗勒（中國）有限公司、博格華納等得到推廣應(yīng)用，大批量生產(chǎn)汽車變速器零件、發(fā)動機(jī)零件、制動器零件、電機(jī)零件等以及燃

5、料電池零件。復(fù)合精密沖壓成形產(chǎn)品在一汽、上汽、大眾、格特拉克、博格華納、舍弗勒等國內(nèi)外多家世界五百強(qiáng)企業(yè)得到應(yīng)用。本項目開發(fā)的精沖裝配機(jī)替代了進(jìn)口，在武漢泛洲機(jī)械制造有限公司及其子公司武漢迪克精沖有限公司得到推廣應(yīng)用，實現(xiàn)了復(fù)合精密沖壓成形汽車變速器換檔機(jī)構(gòu)零件直接精確裝配，顯著提高了汽車變速器換檔機(jī)構(gòu)總成裝配質(zhì)量和裝配效率。生產(chǎn)的MQ200型、MQ250型汽車變速換檔機(jī)構(gòu)總成與大眾汽車全球車型配套。本項目開發(fā)的數(shù)控精沖機(jī)由湖北三環(huán)鍛壓設(shè)備有限公司的全資子公司黃石華力鍛壓機(jī)床有限公司生產(chǎn)制造，現(xiàn)已實現(xiàn)KHF200、KHF320、KHF500、KHF700、KHF1000、KHF1200系列數(shù)控

6、精沖機(jī)批量生產(chǎn)。其中，KHF1200數(shù)控精沖機(jī)精沖力1200噸，是我國自主開發(fā)的噸位最大的數(shù)控精沖機(jī)，打破了國外對我國大噸位精沖機(jī)的封鎖。KHF系列數(shù)控精沖機(jī)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越，替代了進(jìn)口國際先進(jìn)FEINTOOL精沖機(jī)。目前，KHF系列數(shù)控精沖機(jī)銷售到湖北、浙江、江蘇、廣東、廣西、河南等地企業(yè)，在汽車、電子、能源、國防等工業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。基于數(shù)控精沖機(jī)的復(fù)合精沖成形自動生產(chǎn)線，徹底消除了傳統(tǒng)沖壓的生產(chǎn)安全事故，不僅成形的產(chǎn)品精度與性能高，而且工藝流程短、生產(chǎn)效率高、勞動環(huán)境好。曾獲科技獎勵情況：2014年湖北省技術(shù)發(fā)明一等獎。主要知識產(chǎn)權(quán)證明目錄：知識產(chǎn)權(quán)類別知識產(chǎn)權(quán)具體名稱國家（地區(qū)）授權(quán)

7、號授權(quán)日期證書編號權(quán)利人發(fā)明人發(fā)明專利有效狀態(tài)發(fā)明專利一種板料沖壓冷鍛與精沖凸臺零件的復(fù)合成形工藝中國ZL200810047436.02010年6月636916武漢理工大學(xué)華林，劉勝林，曹晨華，魏文婷專利權(quán)維持發(fā)明專利一種輕量化大剛度精沖壓力機(jī)機(jī)身的優(yōu)化設(shè)計方法中國ZL201110067293.12012年11月1074411武漢理工大學(xué)華林，胡俊偉，蘭箭，趙玉民，毛華杰專利權(quán)維持發(fā)明專利燃料電池金屬雙極板成形模具及成形方法中國ZL200910061252.42011年1月727130武漢理工大學(xué)華林，劉艷雄，蘭箭，魏曦，黃海浪專利權(quán)維持發(fā)明專利基于有限元技術(shù)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的精沖模具磨損預(yù)測方

8、法中國ZL 201010585412.82012年11月1091360武漢理工大學(xué)毛華杰，華林，錢東升，尹飛專利權(quán)維持發(fā)明專利汽車變速箱撥叉裝配機(jī)中國ZL200710052661.92009年4月492520武漢理工大學(xué)趙玉民,朱春東,華林,毛華杰專利權(quán)維持發(fā)明專利汽車變速箱撥叉裝配檢測控制系統(tǒng)中國ZL200710052660.42009年4月488529武漢理工大學(xué)朱春東，華林，趙玉民，毛華杰專利權(quán)維持發(fā)明專利探測物體和孔隙的傳感器中國ZL200710051977.62009年4月488525武漢理工大學(xué)朱春東，華林，趙玉民，毛華杰專利權(quán)維持發(fā)明專利質(zhì)子交換膜燃料電池金屬雙極板及其構(gòu)成的單池

9、和電堆中國ZL201010288866.92013年7月1237887武漢理工大學(xué)蘭箭，倪晨，華林，魏曦，趙玉民，毛華杰，邱玉龍，楊治會專利權(quán)維持發(fā)明專利一種電機(jī)極靴精密冷鍛成形的工藝中國ZL200810047437.52010年6月637489武漢理工大學(xué)華林, 趙玉民, 毛華杰, 余康, 劉艷雄專利權(quán)維持發(fā)明專利新型汽車倒檔鎖止機(jī)構(gòu)總成中國ZL200910060789.92012年9月1050884武漢泛洲機(jī)械制造有限公司楊靜剛專利權(quán)維持主要完成人情況表排序姓名工作單位完成單位技術(shù)職稱對本項目技術(shù)創(chuàng)造性貢獻(xiàn)曾獲國家科技獎勵1華林武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院教授主持和承擔(dān)

10、完成了復(fù)合精密沖壓成形理論、技術(shù)與裝備相關(guān)科研課題，是三個發(fā)明點的主要發(fā)明人。獲得授權(quán)中國發(fā)明專利9項，負(fù)責(zé)復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與數(shù)控精沖機(jī)開發(fā)以及相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)，參與復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與數(shù)控精沖機(jī)推廣應(yīng)用。2011國家科技進(jìn)步二等獎2劉艷雄武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院講師參與完成了復(fù)合精密沖壓成形理論、技術(shù)與裝備相關(guān)科研課題，對三個發(fā)明點做出了重要貢獻(xiàn)。獲得授權(quán)中國發(fā)明專利2項。參與復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與數(shù)控精沖機(jī)開發(fā)以及相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員培訓(xùn)，參與復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)與數(shù)控精沖機(jī)推廣應(yīng)用。3毛華杰武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授參與

11、完成了復(fù)合精密沖壓成形理論、技術(shù)與裝備相關(guān)科研課題，對三個發(fā)明點做出了重要貢獻(xiàn)。獲得授權(quán)中國發(fā)明專利7項，參與復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)和數(shù)控精沖機(jī)開發(fā)與推廣應(yīng)用。2011國家科技進(jìn)步二等獎4楊靜剛武漢泛洲機(jī)械制造有限公司武漢泛洲機(jī)械制造有限公司高級工程師主要承擔(dān)汽車零部件復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)研發(fā)工作，負(fù)責(zé)汽車變速換檔機(jī)構(gòu)復(fù)合精密沖壓成形技術(shù)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，實現(xiàn)了汽車變速換檔機(jī)構(gòu)總成等復(fù)合精密沖壓成形大批量生產(chǎn)，并與大眾全球系列車型變速器配套，對復(fù)雜零件精密沖壓成形成套技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)，獲得授權(quán)中國發(fā)明專利1項。5張勇黃石華力鍛壓機(jī)床有限公司黃石華力鍛壓機(jī)床有限公司總工程師對高精度高剛度壓機(jī)設(shè)計與控制技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)。開發(fā)了液壓精沖機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，承擔(dān)KHF精沖機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計，創(chuàng)新設(shè)計了獨特的機(jī)床抗偏載機(jī)構(gòu)，使機(jī)床的抗偏載能力顯著提高，特別適合多工步復(fù)合精沖的要求。優(yōu)化液壓