[01266160]铝合金轮毂液态模锻智能温控技术及应用

本项目技术应用的领域为先进装备制造业，主要应用于液态模锻系统智能温控和铝合金轮毂制造等领域。

液态模锻是将熔炼合格的液态金属直接浇注到模具型腔中，使液态金属在压力下充型、结晶凝固并产生塑性变形，最终获得内部组织致密的金属制品。

本项目铝合金轮毂液态模锻智能温控技术成果主要采用理论分析、数值计算、仿真分析和实验相结合的综合研究方法，全面研究了重载卡车、客车用铝合金轮毂液态模锻设备的智能温控系统关键技术。

项目依据实际工况的液态模锻凝固特性和模具热物性参数，建立了液态模锻模具温度场数学模型，获得了铝合金车轮凝固过程数值模拟参数;基于液锻模具内部循环结构，建立了风、水、风水结合等多介质耦合机制，保证了模具温度场的精准控制，系统采用了模糊PID控制策略，实现了大型复杂轮毂液锻件凝固组织的智能化控制;提出新型温度补偿热容法计算轮毂凝固组织温升，获得较为准确的温升分布。

项目最终研发制造了一套液态模锻智能温控系统，能通过SCADA系统采集数据及工艺信息，建立起数据传输网络，传输给MES并存储于数据库，实现系统模具复杂温度场的准确控制。

系统的研究与开发使得原有产品良品率由原有指标82.65%提升至92.70%，生产效率由原有指标60只/班提升至70只/班，产品的研发周期由原有指标112天缩短至78天，使我国铝合金液态模锻温控装备技术达到了国际先进水平项目申请专利12件，其中发明专利6件;获授权专利7件，其中发明专利2件;发表论文8篇（其中SCI收录3篇，中文期刊2篇，EI收录3篇）;制定了2项相关行业标准。

本项目已取得显著的经济效益：该液态模锻温控技术在天津那诺机械制造有限公司应用，近两年新增产品营业收入12164.11万元，新增利润2451.45万元，新增税收367.72万元，使得整体投入节约资金达到263万元。

目前该技术已经在上海尖越实业有限公司、青县同瑞商贸有限公司和河北金运专用汽车有限公司完成技术推广，帮助企业取得2593.28万元的经济效益，取得了较大的经济效益和社会效益。