鑄造是裝備製造業重要的基礎成形技術, 航空發動機, 航天器結構件, 汽車缸體缸蓋等鑄件是高端裝備重要組成, 高質量複雜鑄件製造水平是國家綜合國力的重要標誌.
在國家973計劃, 04重大專項等支援下, 針對傳統鑄造存在複雜高質鑄件形性精確控制難, 工序多效率低且缺乏柔性, 資源能源消耗大等問題, 機械科學研究總院與中國一拖等多家單位聯手共同推進 '複雜鑄件無模複合成形製造關鍵技術與裝備' 項目的研發.
'複雜鑄件無模複合成形製造關鍵技術與裝備' 是一種複雜鑄件無模複合成形製造方法, 改變傳統模具翻砂造型, 大幅度縮短流程, 高效製造出高品質鑄件, 提高複雜鑄件製造精度, 推動鑄造技術發展. 經10年創新研究和上萬小時成形試驗, 項目組發明了砂型/芯柔性擠壓及切削/列印一體化複合成形工藝方法, 複合鑄型及型砂材料配方, 砂型柔性擠壓成形機, 無模鑄造精密成形機, 砂型/芯與鑄件線上檢測系統等7類15種關鍵裝備及控制軟體系統, 建立了數字化無模鑄造島, 建成了年產60萬台發動機缸蓋數字化鑄造車間;突破了高質量複雜鑄件鑄型一體化設計, 成形過程自適應性, 多工藝工序匹配的無模成形裝備等三大技術難題;實現了鑄鋼/鐵, 鋁/鎂/鈦合金等鑄件的高質量製造. 與傳統鑄造比, 時間縮短50%~ 80%, 成本降低30%~ 50%, 精度提高2~ 3個等級, 減重10%~ 20%.
中國一拖副總工程師李軍鋒在項目中, 將設備和技術成果應用到輪式曳引車, 履帶曳引車和柴油機等新產品的開發製造, 將在使用過程中的經驗反饋給開發人員, 從而使設備進一步優化和穩定. 通過向國內外推廣快速成型技術, 使這項技術的應用範圍逐步擴大, 取得了更好的社會經濟效益.
該項目在航天科技八院, 中國一拖等150多家推廣應用, 在北京, 廣西等建立了13個應用示範基地;生產, 銷售設備106台套, 並出口西班牙, 實現發動機缸體缸蓋, 航空發動機機匣等3000餘種複雜鑄件製造. 近三年新增銷售22.8億元, 利潤2.15億元, 對促進航空航天, 國防軍工, 汽車等產業發展, 維護國防安全, 推動製造業綠色發展具有重要戰略意義.