科创中国
大型内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术及装备
成果类型：: 发明专利
发布时间: 2023-09-08 10:53:01
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：山东省菏泽市| 周保华 | 2023-10-17 16:16:11
结构功能一体化的镁铝大型内环高筋壳体是结构效率和可靠性兼顾的主流构件，是重大装备关键部件轻量化的必然选择（图1）。塑性变形能同时提高材料强韧性，但结构难成形和材料难变形，传统技术无法成形，使得新结构应用受到限制。发明了直线运动与旋转运动相匹配、增加大扭矩的多向加载旋转挤压成套技术及装备。
1.发明了“连续旋转+径向渐进式局部反挤压”成形内环高筋的新方法（图2a）、提出了利用“高静水压力+剧烈剪切”剧变形新思路。
2.发明了一种可移动浮动式旋转驱动装置及多运动形式压扭组合加载多轴数控液压机，其核心是：①发明了抗高温高压高扭浮动式旋转工作台（图3）。②设计了液压马达与齿轮相结合的大扭矩传动机构（图4）。研制出了国内外首台1250MN、扭矩400000N.m多向加载旋转挤压机。
首次成形出百公斤级的稀土耐热镁合金壳体锻件（图2b、图5），内环筋高≥60mm（现有10mm）、抗拉强度≥400MPa，均匀一致性达95%以上；筋部承载能力较传统加工提高1倍以上，材料利用率提高20%以上，良品率大于90%。
大型内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术及装备利用机器的旋转力和挤压力，将高筋壳体材料按照多个方向进行挤压和成形。这种技术可以实现对壳体的高度定制化制造，能够满足不同装备的需求。还可以通过调整挤压参数来控制壳体的力学性能，比如强度、刚度等等，可以根据不同装备的使用场景和要求，量身定制出最合适的壳体，让装备更加稳固耐用。无论是航空航天、汽车制造还是电子设备，都需要高强度、轻量化的壳体来保护内部的零部件，而内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术恰好能够满足这些需求。内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术不仅可以实现对壳体的定制化制造，还能通过调整参数控制壳体的力学性能。在未来的装备领域，它将有着广泛的应用前景。
中北大学是山西省人民政府与工业和信息化部、国家国防科技工业局共建高校，山西省重点建设大学，B8协同创新联盟、中国航天科技教育联盟、联合国教科文组织中国创业教育联盟、丝绸之路大学联盟、全国高等军工院校课程思政联盟单位，下设24个二级学院，开设86个本科专业；拥有博士后流动站6个，一级学科博士点7个，博士专业学位授权类别2个。
内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术可以实现对壳体的高度定制化制造。这意味着我们可以根据不同装备的需求和使用场景，制造出完美匹配的壳体。无论是航空、汽车还是电子设备，都能够享受到这种量身定制的好处。还可以通过调整挤压参数来控制壳体的力学性能。这意味着我们可以根据不同装备的要求，灵活地调整壳体的强度、刚度等性能指标，使得装备更加稳固耐用。此外，大型内环高筋壳体多向加载旋转挤压成形技术还具有轻量化的优势。通过使用高强度材料和精确的成形技术，可以制造出更轻巧的壳体，减少了装备的总重量。这不仅可以提高装备的携带性和操作性，还可以降低能源消耗，为环境保护作出贡献。
本实用新型通过技术转让或技术合作方式进行转化
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