铸造是装备制造业重要的基础成形技术, 航空发动机, 航天器结构件, 汽车缸体缸盖等铸件是高端装备重要组成, 高质量复杂铸件制造水平是国家综合国力的重要标志.
在国家973计划, 04重大专项等支持下, 针对传统铸造存在复杂高质铸件形性精确控制难, 工序多效率低且缺乏柔性, 资源能源消耗大等问题, 机械科学研究总院与中国一拖等多家单位联手共同推进 '复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备' 项目的研发.
'复杂铸件无模复合成形制造关键技术与装备' 是一种复杂铸件无模复合成形制造方法, 改变传统模具翻砂造型, 大幅度缩短流程, 高效制造出高品质铸件, 提高复杂铸件制造精度, 推动铸造技术发展. 经10年创新研究和上万小时成形试验, 项目组发明了砂型/芯柔性挤压及切削/打印一体化复合成形工艺方法, 复合铸型及型砂材料配方, 砂型柔性挤压成形机, 无模铸造精密成形机, 砂型/芯与铸件在线检测系统等7类15种关键装备及控制软件系统, 创建了数字化无模铸造岛, 建成了年产60万台发动机缸盖数字化铸造车间;突破了高质量复杂铸件铸型一体化设计, 成形过程自适应性, 多工艺工序匹配的无模成形装备等三大技术难题;实现了铸钢/铁, 铝/镁/钛合金等铸件的高质量制造. 与传统铸造比, 时间缩短50%~ 80%, 成本降低30%~ 50%, 精度提高2~ 3个等级, 减重10%~ 20%.
中国一拖副总工程师李军锋在项目中, 将设备和技术成果应用到轮式拖拉机, 履带拖拉机和柴油机等新产品的开发制造, 将在使用过程中的经验反馈给开发人员, 从而使设备进一步优化和稳定. 通过向国内外推广快速成型技术, 使这项技术的应用范围逐步扩大, 取得了更好的社会经济效益.
该项目在航天科技八院, 中国一拖等150多家推广应用, 在北京, 广西等建立了13个应用示范基地;生产, 销售设备106台套, 并出口西班牙, 实现发动机缸体缸盖, 航空发动机机匣等3000余种复杂铸件制造. 近三年新增销售22.8亿元, 利润2.15亿元, 对促进航空航天, 国防军工, 汽车等产业发展, 维护国防安全, 推动制造业绿色发展具有重要战略意义.