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傳統(tǒng)熱成形用 22MnB5 鋼加熱溫度高（950℃左右），氧化嚴(yán)重，一般需要涂鍍鋁硅涂層來防止高溫氧化，增加成本，同時(shí)此鋼的淬透性較低，需要較高的冷卻速率才能保證馬氏體轉(zhuǎn)變，對(duì)熱成形模具的裝備要求高。本團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的熱沖壓成形用抗氧化超高強(qiáng)鋼板，可以實(shí)現(xiàn)低溫?zé)岢尚危?50℃左右），同時(shí)通過成分優(yōu)化提高鋼板本身的防高溫氧化性能，在熱成形過程中可以不用涂鍍鋁硅涂層，表面不產(chǎn)生氧化皮，節(jié)能降耗。同時(shí)該鋼板的淬透性好，在空冷狀態(tài)的冷速下就可以完成馬氏體相變，對(duì)熱成形模具的裝備要求低，可以降低成本。該鋼板在熱沖壓成形工藝過程中鋼板氧化增重＜0.5g/m2，氧化層厚度≤8μm，經(jīng)熱成形后屈服強(qiáng)度≥1400MPa，抗拉強(qiáng)度≥1700MPa，總延伸率≥10%，力學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)熱成形用 22MnB5 鋼，可用于汽車安全結(jié)構(gòu)件及其他高強(qiáng)韌構(gòu)件。

傳統(tǒng)熱成形用 22MnB5 鋼加熱溫度高（950℃左右），氧化嚴(yán)重，一般需要涂鍍鋁硅涂層來防止高溫氧化，增加成本，同時(shí)此鋼的淬透性較低，需要較高的冷卻速率才能保證馬氏體轉(zhuǎn)變，對(duì)熱成形模具的裝備要求高。本團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的熱沖壓成形用抗氧化超高強(qiáng)鋼板，可以實(shí)現(xiàn)低溫?zé)岢尚危?50℃左右），同時(shí)通過成分優(yōu)化提高鋼板本身的防高溫氧化性能，在熱成形過程中可以不用涂鍍鋁硅涂層，表面不產(chǎn)生氧化皮，節(jié)能降耗。同時(shí)該鋼板的淬透性好，在空冷狀態(tài)的冷速下就可以完成馬氏體相變，對(duì)熱成形模具的裝備要求低，可以降低成本。該鋼板在熱沖壓成形工藝過程中鋼板氧化增重＜0.5g/m2 ，氧化層厚度≤8μm，經(jīng)熱成形后屈服強(qiáng)度≥1400MPa，抗拉強(qiáng)度≥1700MPa，總延伸率≥10%，力學(xué)性能優(yōu)于傳統(tǒng)熱成形用 22MnB5 鋼，可用于汽車安全結(jié)構(gòu)件及其他高強(qiáng)韌構(gòu)件。

針對(duì)汽車輕量化及安全法規(guī)對(duì)汽車用超高強(qiáng)鋼的需求，完成超高強(qiáng)鋼合金體系設(shè)計(jì)、強(qiáng)化機(jī)理、顯微組織調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)研究，突破 1200-2000MPa 熱成形鋼批量制備技術(shù)。系統(tǒng)研究了超高強(qiáng)熱成形鋼的微觀組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能特征，改善了塑韌性和氫致斷裂敏感性，2000MPa 級(jí)熱成形鋼的抗拉強(qiáng)度達(dá)到 2083MPa，總伸長率達(dá)到 8.5%，彎曲角≥60°。使熱成形零件滿足汽車行業(yè)的使用要求，替代進(jìn)口熱成形鋼，支撐國內(nèi)汽車輕量化及安全碰撞要求的超高強(qiáng)汽車用鋼的需求，為汽車輕量化新材料的發(fā)展提供技術(shù)支撐。

項(xiàng)目背景：隨著能源短缺、環(huán)境污染等一系列問題的日益突出，汽車輕量化成為汽車制造領(lǐng)域研究的主要方向之一。而超高強(qiáng)鋼的開發(fā)和利用是汽車輕量化一個(gè)有效的解決途徑。然而隨著鋼材強(qiáng)度升高，勢必造成室溫成形困難，易出現(xiàn)成形應(yīng)力高、回彈現(xiàn)象嚴(yán)重的現(xiàn)象，且對(duì)模具磨損大，使用傳統(tǒng)的常溫沖壓工藝和設(shè)備難以生產(chǎn)。熱金屬氣脹成形 HMGF(Hot Metal Gas Forming)技術(shù)可以為此矛盾提供較好的解決方案。HMGF 技術(shù)是將高強(qiáng)鋼加熱到一定溫度，利用充氣的方式將坯料脹成與模具內(nèi)腔形狀相同，具有一定形狀和性能的結(jié)構(gòu)件。使用該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜外形部件的整體成形，縮短生產(chǎn)周期，大大提高生產(chǎn)效率，從而降低制造過程的總體成本，為汽車結(jié)構(gòu)件的輕量化提供有效途徑。關(guān)鍵工藝技術(shù)：項(xiàng)目的關(guān)鍵工藝技術(shù)為：熱金屬氣脹成型與組織性能調(diào)控一體化工藝，即在熱金屬氣脹的過程中兼顧材料的成型和材料成型后的性能。通過分析超高強(qiáng)汽車用鋼在成型條件下的熱變形行為以及溫度場和應(yīng)力場的變化，保證材料的成型；通過探索成型條件下再結(jié)晶、相變等微觀組織的變化，調(diào)控材料成型后的性能，最終實(shí)現(xiàn)超高強(qiáng)汽車用鋼成型和成性的一體化。

1.雙主缸輸出公稱壓力：≥3’000KN（300噸，操作界面設(shè)置，無級(jí)可調(diào)），并具有超負(fù)荷10%工作能力。 2.單個(gè)主缸最小工作壓力：≤15KN（1.5噸，操作界面設(shè)置，無級(jí)可調(diào)）。 3.壓力控制精度：≤±1%額定值。 4.回程力：≥1’000KN（100噸，操作界面設(shè)置，無級(jí)可調(diào)）。 5.下平臺(tái)工作高度：車間地面水平面700±200mm。 6.上、下平臺(tái)間最大開啟高度：≥1000mm（上、下加熱平臺(tái)間最大距離）。 7.上、下平臺(tái)關(guān)閉高度：≤100mm（上、下加熱平臺(tái)的最小距離）。 8.平臺(tái)工作區(qū)（左右×前后）：2700×1600mm（單工位平臺(tái)工作區(qū)：1350×1600mm）。 9.平臺(tái)有效工作區(qū)（左右×前后）：2500×1400mm（單工位平臺(tái)有效工作區(qū)：1250×1400mm）。 10.上、下加熱平臺(tái)厚度：≥100mm。

與高速飛行的飛機(jī)不同，微小型無人機(jī)體積小，重量輕，飛行速度低，更容易受到環(huán)境湍流的影響，需要高靈敏度的小型氣流傳感器提供全面的空氣動(dòng)力學(xué)信息。如何讓微小型無人機(jī)像鳥類一樣感知和操縱氣流一直是航空和傳感器領(lǐng)域的難題。 面向微小型無人機(jī)的飛行參數(shù)測量，北航研發(fā)團(tuán)隊(duì)研制出一種基于氧化釩的高靈敏度柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了0.11 mm/s和0.1°的超高流速和角度分辨力，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了攻角、側(cè)滑角和空速的多參數(shù)感知能力，并完成了微小型無人機(jī)飛行速度以及機(jī)翼微振動(dòng)的測量，為微小型無人機(jī)提供了低成本、高精度的大氣參數(shù)傳感方案。 該傳感器基于量熱式原理，由中心微加熱器產(chǎn)生恒定溫差，四周的熱敏電阻陣列測量溫度分布，根據(jù)熱敏電阻陣列測得的溫度差準(zhǔn)確反映流速大小及方向。采用懸空型隔熱結(jié)構(gòu)以及高電阻溫度系數(shù)材料氧化釩作為熱敏電阻以增大傳感器的測量靈敏度。在聚酰亞胺基底上通過MEMS工藝加工了總厚度90μm的超薄柔性流速傳感器，實(shí)現(xiàn)了微小型無人機(jī)的曲面貼附功能。經(jīng)風(fēng)洞測試，流速傳感器的理論分辨力達(dá)0.11 mm/s,流速測量重復(fù)精度約為測量值的0.5%，響應(yīng)時(shí)間約為20ms。在10 m/s時(shí)，流速傳感器的最大角度靈敏度為36.7 mV/deg，噪音水平為1.78 mV，根據(jù)2σ準(zhǔn)則計(jì)算出其理論角度分辨力為0.1°。 研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)完成流速傳感器工程化樣品的制備，并將兩個(gè)流速傳感器裝載到一個(gè)微小型無人機(jī)平臺(tái)上進(jìn)行飛行參數(shù)感知應(yīng)用。結(jié)果表明平均飛行速度的估計(jì)誤差低于0.2 m/s。由于流速傳感器的高靈敏度特性，它甚至捕捉到了機(jī)翼的微振動(dòng)信息，并與外置IMU模塊顯示了相同的機(jī)翼振動(dòng)頻率。這項(xiàng)研究展示了一種柔性高靈敏度流速傳感器，拓寬了流場感知在微小型無人機(jī)姿態(tài)檢測、空速估計(jì)以及飛行安全監(jiān)測方面的應(yīng)用，為無人機(jī)的飛行參數(shù)測量提供了創(chuàng)新的設(shè)計(jì)思路與發(fā)展前景。

本發(fā)明公開了一種板材包拉成形裝置，包括凸模、凹模及用于 與凹模的頂端面配合壓住板材的壓邊圈，壓邊圈位于凹模的上方，所 述凹模上設(shè)置有便于板材進(jìn)行拉深成形的圓角，所述凹模在對(duì)應(yīng)于圓 角的位置安裝有反脹線圈，所述反脹線圈為同心線圈，反脹線圈用于 通電后使滑動(dòng)到凹模圓角處的板材區(qū)域向遠(yuǎn)離圓角的方向折彎脹起從 而形成折彎脹起部。本發(fā)明通過在凹模的圓角處設(shè)置電磁放電線圈， 使凹模的圓角正對(duì)的板材區(qū)域發(fā)生折彎脹起，能有效改善板材的法蘭 部的材料流動(dòng)性，最終提高零件的拉深成形質(zhì)量。

高吸水性樹脂由于有優(yōu)良吸水、保水特性，使得它有廣闊的應(yīng)用前景，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、日常生活等各個(gè)方面都有廣泛應(yīng)用, 其中90％以上用于衛(wèi)生材料。由于日本地震及海嘯使一些由日本進(jìn)口的材料受到影響。本項(xiàng)目對(duì)比來源于日本的高吸水樹脂，研制了具有更高吸水率、保水率的超高吸水樹脂。超高吸水樹脂的基本組成為合成高分子，不降解，不發(fā)生霉變。

粉末注射成形（Powder Injection Molding，簡稱PIM）是將現(xiàn)代塑料注射成形技術(shù)引入粉末冶金領(lǐng)域而形成的一門新型粉末冶金近凈形成形技術(shù)。其基本工藝過程是：首先將固體粉末與有機(jī)粘結(jié)劑均勻混練，經(jīng)制粒后在加熱塑化狀態(tài)下用注射成形機(jī)注入模腔內(nèi)固化成形，然后用化學(xué)或熱分解等方法將成形坯中的粘結(jié)劑脫除，最后經(jīng)燒結(jié)致密化得到最終產(chǎn)品，其工藝過程如圖1所示。它不僅保持了粉末冶金技術(shù)可以制備用熔鑄方法無法或很難制備的材料的特點(diǎn)，還可以像成形塑料產(chǎn)品一樣制備金屬或陶瓷零件，把粉末冶金技術(shù)的成形能力提高到了前所未及的程度。它是小型復(fù)雜零部件成形與加工技術(shù)的一場革命，成為了新型制造業(yè)中最為活躍的前沿技術(shù)領(lǐng)域，代表著粉末冶金技術(shù)發(fā)展的主要發(fā)展方向。近年來得到了世界各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的高度重視，被國際上譽(yù)為“當(dāng)今最熱門的零部件成形技術(shù)”和“21世紀(jì)的成形技術(shù)”。美國已將其列為對(duì)國家經(jīng)濟(jì)繁榮和持久安全起至關(guān)重要的“國家關(guān)鍵技術(shù)”之一。其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于電子信息工程、生物醫(yī)療器械、辦公設(shè)備、汽車、機(jī)械、五金、體育器械、鐘表業(yè)、兵器及航空航天等眾多工業(yè)領(lǐng)域。 粉末注射成形技術(shù)的特點(diǎn)主要有： 能直接成形幾何形狀復(fù)雜的小型零件； 零件尺寸精度高（±0.1%~±0.5%），表面光潔度好（粗糙度1~5μm）； 產(chǎn)品相對(duì)密度高（95~100%），組織均勻，性能優(yōu)異； 適合各種粉末材料的成形，產(chǎn)品應(yīng)用十分廣泛； 原材料利用率高，生產(chǎn)自動(dòng)化程度高，工序簡單，可連續(xù)大批量生產(chǎn)； 無污染，生產(chǎn)過程為清潔工藝生產(chǎn)。 十多年來，北京科技大學(xué)粉末冶金研究所的曲選輝教授課題組在國家“863”計(jì)劃、“973”計(jì)劃、國家軍工科研計(jì)劃、北京市科委重大科研項(xiàng)目和國家杰出青年基金等的資助下，在粉末注射成形關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開發(fā)、產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)與裝備等方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究，并取得了一系列創(chuàng)新性成果，開發(fā)出了一系列具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新工藝、新配方，研制的許多產(chǎn)品已成功應(yīng)用于我國國防和民用領(lǐng)域。目前已擁有7項(xiàng)國家發(fā)明專利，多項(xiàng)研究成果獲省部級(jí)以上科技進(jìn)步獎(jiǎng)。其技術(shù)水平處于國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平。本技術(shù)現(xiàn)已成為國家科技部重點(diǎn)推廣項(xiàng)目之一。

本項(xiàng)目創(chuàng)新性提出利用七臺(tái)電缸作為模壓機(jī)構(gòu)的伺服驅(qū)動(dòng)元件，相比國外氣缸驅(qū)動(dòng)的玻璃模壓成形設(shè)備，更有利于對(duì)模壓速度、模壓位置與成形壓力的精密控制。設(shè)備使用的工業(yè)控制系統(tǒng)，比可編程邏輯控制器更利于對(duì)模壓成形過程進(jìn)行工藝調(diào)試、條件優(yōu)化以及對(duì)工藝數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出。此外，設(shè)備還對(duì)加熱模塊進(jìn)行了進(jìn)一步優(yōu)化，有更寬的溫度調(diào)控范圍。 課題組通過技術(shù)攻關(guān)，在模具材料制備、微納模具超精密加工與微納光學(xué)器件超精密模壓成形方面，已經(jīng)形成了具完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的玻璃模壓加工工藝。基于開發(fā)的全電機(jī)伺服驅(qū)動(dòng)精密模壓成形機(jī)，可實(shí)現(xiàn)在可見光玻璃和紅外玻璃材料上加工自由曲面透鏡、非球面透鏡、微溝槽、微柱面鏡陣列、微棱鏡陣列、微透鏡陣列等光學(xué)器件。對(duì)于國內(nèi)微納光學(xué)器件制造意義重大。