《绿色切削工艺与电液锤设备应用技术》

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该项目所属的科学技术领域为:机械工程-机械制造工艺与设备-切削加工工艺、塑性加工工艺与设备。该项目来源于中国兵器科学研究院支撑技术项目“绿色制造控制及评价技术”,主要解决发动机加工与锻压成形生产过程中,能源与资源消耗严重、污染物排放严重、环境友好性较差的问题。该项目突破了以下关键技术:(1)发动机零件制造过程中的废流模型及绿色制造体系建立;(2)发动机零件制造工艺的绿色度评价指标、方法与CAPP软件系统;(3)绿色干切削刀具、工艺开发及其在发动机制造中的应用;(4)大流量液压伺服控制阀和快速放液阀开发;(5)电控卸荷装置、电液锤机械结构与液压系统优化设计。该项目的技术创新性主要体现在:(1)应用灰色数学和粗糙集数学理论,提出了绿色度综合评价方法,实现了发动机制造工序及工艺绿色度的精确评定;(2)开发出包含绿色制造过程中污染物排放计算、绿色CAPP、制造过程绿色评价、刀具及工艺参数优化内容的具有实用性的计算机辅助绿色制造软件系统,有效的推动了发动机零件的绿色制造;(3)开发出针对发动机零件“以车代半精磨”、“以铣代半精磨”等实用的绿色制造工艺技术,在保证发动机零件加工质量和效率的前提下,减少了污染物排放,提高了加工经济性,达到了绿色制造的目的。(4)成功将电液锤技术应用于单臂锤改造,开发完成了国内第一台单臂电液锤,扩大了电液锤的使用范围,使得电液锤可以覆盖单臂和双臂自由锻锤、模锻锤等所有规格的锻锤。绿色干切削技术的应用,可使发动机零件用渗碳淬硬钢和高强度钢的加工费用由原来的约55,800元/吨(磨削)降低为约47,000元/吨(干切削),直接降低了凸轮轴、连杆制造过程的资源耗费和用于环境保护、排污处理费用约15.7%。新一代蒸汽锤改造为电液锤技术的实施,可使吨锻件动力能耗由改造前的940kg标煤,降低为改造后的24.24kg标煤,节能率达97.4%。空气锤改造为电液锤技术的实施,可使吨锻件耗电由改造前的900kwh,降低为改造后的60kwh,节能率达93.3%。因此产生了显著的经济效益和社会效益。

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