时间:2023-07-20
成果名称:高强韧高导热压铸铝合金材料设计及其产品制造工艺与装备技术
完成人: 李波、郭威、梁朝坚、向华、危伟、肖凯、付敏、谭宝剑、戴桂月
铝合金具有密度小、强度高、散热良好等特点,广泛应用于工业生产中。当前应用于汽车、航空航天、通信等行业的铝合金压铸件对“强韧、轻量、精密、高效、导热”提出了高要求,产品向薄壁复杂、高强高硬等方向发展,并在质量一次性合格率、制造效率等方面的管控提升。为此湖北文理学院、华中科技大学、襄阳美利信科技有限责任公司和襄阳华中科技大学先进制造工程研究院联合开展了“高强韧高导热压铸铝合金材料设计及其产品制造工艺与装备技术”的研究、应用转化,主要成果如下:
高强韧高导热压铸铝合金材料研究与应用:通过在Al-Si系合金中微添加Cu、Mg、Zn和Mn等元素,进行了铝合金力学性能与导热性能的协同调控,控制Si元素添加比例,在保证合金强度的同时提高合金铸造性能,产品铸态极限抗拉强度>280MPa,屈服强度>165MPa,伸长率>7.3%,有效解决了压铸铝合金强度与塑性难以兼顾的难题;研究了HTC-1合金材料,热导率达到170-180 W/m•K,比普通铝材料提升了40%,铝制压铸件产品散热效果优良。
防泄漏制造新工艺:设计了二级挤压铸造工艺及装置,解决了中大型压铸件强韧性难以兼顾、厚大部位易产生缩孔缩松等问题;基于壳体防泄漏工艺有效改进了嵌入翅片泄漏问题,产品可靠性明显提升,节省了80%检测成本;开发了压铸模具真空抽气装置、双冲头压射结构、型芯结构等,提高产品质量一致性,降低5%以上。
压铸件毛刺清理及机加装备研制:研制了具有力控功能的铝制件毛刺清理机器人系统,自动化清理占比接近90%,大大降低了人工劳动强度;提出了可调整机床精度的导轨装置及调整方法,开发了快速换向上料机构、刀具自动取存装置、车床装卸料装置等,实现了工件上料、刀具换装等过程的自动化,降低上述环节人力投入,提高生产效率,改善了工作环境,提升工作安全性。
该项目获2022湖北省科技进步二等奖。该项目授权发明专利8项、实用新型专利5项,登记软件著作权2项,发表论文8篇(其中SCI论文3篇)。技术成果已在襄阳美利信得到应用,其铝制压铸件产品在华为、爱立信、比亚迪、东风汽车、道依茨、沃尔沃、特斯拉、上汽通用、神龙汽车、蒂森克虏伯等知名企业规模化使用,近三年项目新增产值130906万元。同时,襄阳美利信公司与总部以集团形式在2022年7月通过了深交所创业板上市委员会审核,2023年将在创业板注册上市。
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