一、項目來源
今創(chuàng)集團倫敦地鐵項目
二、市場背景
鋁合金的重量大大低于鋼鐵,在需要實現(xiàn)輕量化的軌道交通、汽車、航空航天等領域應用前景廣闊。鋁合金在減振、抗氧化、耐腐蝕、易回收、不易燃等方面的優(yōu)越性能提升了鋁合金的競爭力。但是,鋁合金板的冷沖壓成形存在高回彈、低塑性的技術(shù)困難,導致生產(chǎn)精度差、成品率低、成本高的難題。為了改變這種情況,20世紀90年代中后期,國際上就開始了鋁合金薄壁零件超塑成形技術(shù)的研究。在一定的溫度和變形速率下,鋁合金的塑性延伸率可以從原來的10%-20%增加到200%-500%,這種神奇的現(xiàn)象被稱作超塑性。在超塑狀態(tài)下鋁合金優(yōu)良的成形性能可以避免零件開裂,高溫和低流動應力可消除回彈變形,所以用超塑成形技術(shù)可以避開上述困難,成形出大尺寸復雜形狀的鋁合金車身覆蓋件和結(jié)構(gòu)件。另外超塑性氣脹成形只用凹模不用沖頭,模具成本低;還可以用兩個凹模、兩塊板料同時脹形兩個零件,提高生產(chǎn)效率!
(1)在汽車工業(yè)中的應用
(2)在軌道交通工業(yè)中的應用
技術(shù)成熟度及研發(fā)周期:本項目組在超塑成形研究領域已有近三十年的研究經(jīng)歷,所開發(fā)的7475鋁合金超塑成形技術(shù)和設備用于神舟飛船乘員座椅制造,鈦合金高精度超塑成形技術(shù)在多種型號裝備中獲得應用。在多年研究中,開發(fā)設計制造了4臺超塑成形機,其中兩套自用,另外兩套提供給航天企業(yè)用于航天零件生產(chǎn),目前均運轉(zhuǎn)正常。但是,過去設計制造的超塑成形機生產(chǎn)效率較低,生產(chǎn)軍品沒有問題,生產(chǎn)民品則難以滿足快速生產(chǎn)的要求。通過多年研究,提出了快速超塑成形機的設計方案,擬通過本項目的支持,制造出原理樣機,預計研發(fā)周期為1年。
三、投資預算
目前,我國軌道交通和汽車工業(yè)快速發(fā)展,為實現(xiàn)輕量化、降低能耗,對鋁合金覆蓋件成形技術(shù)需求迫切,急需鋁合金超塑成形設備和技術(shù)。
四、投資效益
目前國產(chǎn)超塑成形機技術(shù)還不是非常成熟,價格為500萬-800萬元,本項目提出的快速超塑成形機國內(nèi)還沒有廠家能夠生產(chǎn),處于技術(shù)壟斷階段,價格可以訂得高一些,如果每臺價格800萬-1000萬元,年產(chǎn)10臺計算,可以實現(xiàn)年銷售額近1億元!
零件生產(chǎn)效益:軌道交通和汽車工業(yè)中零件都是大批量生產(chǎn)的,每個大尺寸鋁合金零件的價格1000-5000元不等,如果按照平均2000元計算,每臺快速超塑成形機年產(chǎn)10萬件,10臺年產(chǎn)100萬件,銷售額為20億元。