文档介绍：先进制造技术助推
装备工业可持续发展
一、机械装备工业发展现状一、机械装备工业发展现状
中国钢产量世界第一:
需经铸造、锻压、热处理、焊接等成为机器零件
全世界钢材的75%要进行塑性加工
中国铸造、塑性成形和焊接规模世界第一:
铸件年产量已达3200万吨
锻造、冲压等成形超过2000万吨
材料热处理和改性已超过年1500万吨
中国装备制造业规模:
中国规模以上机械制造企业10万多家
汽车、发电设备、机床等装备产品产量跃居世界第一。
制造精度低、加工余量大:全世界每年约有1亿
吨金属材料在机械加工过程中被切削掉。加工余
量的减少将使得能源消耗和材料消耗大幅度降
低。
材料浪费大、能源消耗高:制造业产品能耗和产
值能耗约占工业一次能耗的63%。
制造工艺差,废弃物排放量大:每年因污水排放
和SO2排放导致大量的经济损失和环境污染。
控制水平差,设备效率低:在锻压自动线方面,
美国5085条,日本9000条,德国6130条,广
泛应用多工位锻压机、电动、液压螺旋压力机等
先进锻压设备。
发展先进制造技术实现节能减排发展先进制造技术实现节能减排
传统手工制造大工业化制造先进制造
机械装备制造技术的发展趋势机械装备制造技术的发展趋势
生物化——基于生物原理的制造技术
绿色化——节能、降耗、高效率
精密化——少无切削、超精加工、微纳制造
数字化——数字化模拟、柔性制造、计算机集
成制造、远程诊断与预测
二、机械装备行业节能减排新技术及设备二、机械装备行业节能减排新技术及设备
装备装备无废无废产品自动自动装备装备
关键关键弃物弃物制造控制控制再制再制
部件部件制造制造与装提高提高造再造再
引入引入促进促进备规装备装备使用使用
节能节能循环循环格相使用使用获得获得
技术技术利用利用匹配效率效率推广推广
通过产品设计、制造及管理过程数字化,提高产
品开发与制造能力,减少零件数量、减轻零件重
量、采用优化设计使原材料的利用率达到最高,
根据美国科学研究院工程技术委员会的测算:
¾ 模拟仿真可提高产品质量5~15倍
¾ 增加材料出品率25%
¾ 降低工程技术成本13%~30%
¾ 降低人工成本5%~20%
¾ 提高投入设备利用率30%~60%
¾ 缩短产品设计和试制周期30%~60%等。
————热成形工艺数值模拟热成形工艺数值模拟
有限元模型保险杠—温度场
保险杠热成形中工件的厚度和主 B柱—厚度分布与成形
应变分布极限图 13
————热冲压模具开发热冲压模具开发
Ô模具强度模拟分析
整体式冷却管道模具强度数值模拟示意
冲压过程中模具冷却系统流体场 14