第一篇:“水环境监测现代装备研发与技术突破”课题申报指南 - 水专项
附件1:
“水环境监测现代装备研发与技术突破”
课题择优申请指南
一、指南说明
水体污染控制与治理科技重大专项(以下简称“水专项”)是《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》确定的16个国家科技重大专项之一。水专项“流域水污染防治监控预警技术”主题下的“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目主要针对我国流域水环境问题与水环境监测体系与技术现状,以有效支撑流域水环境管理、确保流域水环境安全为目标,按照“体制顺畅,数据准确、代表性强,方法科学、传输及时、评价合理”先进的监测预警体系建设要求,通过实施“国家水环境监测技术体系研究与示范项目”研究,建立先进、完整、符合国家经济社会发展、适应水环境管理需要的流域水环境和污染源监测与监控技术与管理支撑体系,完善水环境监测标准、方法等技术支撑,应用流域水环境遥感监测等先进技术手段,创新环境监测质量监控和管理体系及技术方法,全面反映流域环境质量状况和变化趋势、跟踪和掌握流域污染源污染物排放的变化情况,准确预警和及时响应流域各类突发性环境事件,满足环境管理需要。
本项目主要研究内容包括:按照“国家监察、地方监管、单位负责”的环境管理体制要求,从体制、机制、技术方法体系、支撑保障体系等方面出发,研究和构建中国先进的监测网络架构,创新和完善全国水环境监测网络,形成由中国环境监测总站和各省、市、县监测站组成的国家、省、市、县四级水环境监控网络。基于流域水环境生态特点,实行“分区、分类、分级、分期”的控制策略,系统研究和解决流域水环境监测的网络机构布设、业务管理以及网点布设、监测指标、质量管理体系、信息集成管理、水质目标管理考核等核心问题,进一步完善适应流域水环境管理需要的流域水环境监测体系。研究水污染源特征污染物筛选技术、水污染源监测方法体系、水污染源污染事故应急监测技术体系、水污染物总量控制的监管技术体系,建立水污染源监测监管技术支撑体系。结合现代化环境监测技术体系发展需求,利用现有多分辨率、多光谱、高光谱遥感数据源及环境与灾害监测预报小卫星数据源,选择重点流域开展实用水环境遥感监测技术方法研究,建立现代环境遥感监测技术体系。研究开发适合中国国情的实用、精准、便携、专业化的仪器设备,推进环境监测设备的国产化和产业化。研究、建立水环境监测监控信息集成、共享与决策支持平台,构建国家水环境监测数据传输网络平台、建立和完善国家级及地方级水环境监测信息数据库系统和数据中心。
围绕上述目标,本项目将选择水系发达、水环境压力较大、水污染问题突出、环境监测工作一直处于全国前列的江苏省、苏州市、常熟市开展全国四级水环境监测网络体系建设示范。选择具有典型代表性的国家“十一五”水污染防治重点流域—太湖流域、辽河流域,以及我国重大工程所在流域——三峡库区为我国
典型流域类型,开展流域水环境监测体系建设示范。选择我国流域生态环境管理需求最迫切、业务发展最快的太湖和江苏省为重点示范区,开展水环境遥感监测示范。
“国家水环境监测技术体系研究与示范”项目共设置8个课题,课题名称如下:
课题1-水环境质量监测技术方法研究; 课题2-水污染源监测监管技术体系研究;
课题3-流域水环境监测全过程质量管理体系研究; 课题4-水环境监测信息集成、共享与决策支持平台研究; 课题5-水环境监测的新技术、新方法研发与应用示范; 课题6-国家水环境遥感遥测技术体系研究与示范;课题7-水环境监测现代装备研发与技术突破; 课题8-流域水环境监测网络示范工程。
以上课题中1、2、3、4、5、6、8课题为定向委托课题,课题7为择优委托课题。为进行第7课题的择优委托,制定本《指南》,现发布如下:
二、指南内容
(一)择优课题名称
择优课题的名称是《水环境监测现代装备研发与技术突破》,为水专项国家水环境监测技术体系研究与示范项目第七个课题(课题编号2008ZX07527-007)。
(二)研究目标
开展水环境监测仪器装备现状分析,开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究,研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。
建立水环境监测装备研发中心和创新基地。建立国家环境监测仪器设备技术转化应用测试平台,研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系,针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器,开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。依托国家现有环境监测技术转化平台,研究成套的技术转化规范与标准,形成完整的水环境监测技术转化程序。
结合我国水环境和污染源监测仪器设备发展方向和需求,研究开发系列精准、实用、便捷、专业的在线监测、应急监测等水环境和污染源仪器设备。
(三)研究内容
子课题1水环境监测现代装备发展策略研究
主要研究内容:开展我国研制、生产水环境监测仪器现状分析,开展水环境监测装备国产化政策及发展战略研究,研究制定快速引进、消化、吸收关键技术的运作机制与支撑环境方案。
子课题2 水环境质量在线监测现代装备产品研制 主要研究内容:针对目前我国水环境在线监测领域装备技术相对滞后的现状, 结合我国水环境监测需求,研发拥有自主知识产权的在线顺序注射水质分析产品,以进行高锰酸盐指数、总
磷、总氮、总铬、六价铬、总锰、挥发酚、氰化物等水质指标的在线分析;研发电化学阳极溶出水中重金属在线分析产品,分析铅、镉、铜、锌、汞等水质指标;研发与上述在线分析仪器相配套的采样、预处理系统。
研究开发高精度注射泵、低残余多通道选向阀、快速质量传导的流通化学反应器、高稳定性光度检测器件等关键部件;研究适应不同测量对象的多种消解技术,适应恶劣水质的样品在线预处理技术。研究基于顺序注射分析技术的多参数集成测量方法。开发集成预处理、流体控制、不同分析检测模块的在线监测仪器产品。
重金属电化学阳极溶出检测法具有灵敏度高、检测方便、成本低的优势。重点研究长寿命、工作稳定的电极及其制备技术,工作电极的预处理和在线清洗技术,具有高转化效率的流通池技术,应用于不同场合、高特异性的选择性缓冲液,提高电极工作寿命的样品预处理技术。研制集成预处理、流体控制、分析检测模块的在线重金属监测产品。
子课题3 水污染事故应急监测装备产品研制
主要研究内容:针对水环境的水华和重金属污染等事故,应用微流控-石英晶体微天平技术体系,研制适用于现场快速监测的仪器装备。
利用QCM高灵敏的质量响应特性,结合微流控芯片分离、富集等效应进行样品的检测。研制成多通道的微流控芯片和QCM阵列相结合的分析系统原理样机,以检测水体中多种金属离子。
研制针对水体藻毒素的微流控芯片、QCM检测器以及其与微流控的集成系统,开发研制能在现场快速测定水体中藻毒素的原理样机。
研究微流控芯片分析系统的小型化、模块化;研究微流控分析嵌入式控制系统的小型化、模块化;研制高质量的QCM芯片;集成水中重金属微流控芯片分析模块和控制模块;研制水中重金属现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机;集成水中藻毒素微流控芯片分析模块和控制模块,研制水中藻毒素现场快速检测微流控-QCM仪器产品样机。
子课题4 水环境污染源监测装备产品的研制
面向水环境监测国家需求,针对水污染关键指标的现场、快速检测,研究基于微纳米技术和生化传感技术的新型敏感方法,研究提高微纳生化传感器灵敏度、选择性、稳定性的技术途径,发展微纳传感器系统的加工、集成与封装方法,研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器及样品预处理芯片,突破实用化关键技术,研发总磷、总氮微传感器系统产品样机。
子课题5 水环境现代装备技术转化平台
开展新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估。研究制定系统的水环境监测仪器设备认证检测技术和评估体系,针对在线、便携、应急等各类水环境监测仪器,研究成套的技术转化规范与标准,形成完整的水环境监测技术转化程序平台。
(四)考核指标
1、水环境监测现代装备发展策略研究报告;
2、编制水环境监测现代装备“准入”制度草案;
3、研制满足水环境质量在线监测的高锰酸盐指数、总磷、总氮、总锰、总铬、六价铬、挥发酚、氰化物的在线顺序注射水质分析仪产品各3套;
4、研制在线监测铅、镉、铜、锌、汞的电化学阳极溶出水中重金属在线分析仪产品3台;铅、镉、铜、锌检测下限1ppb,汞检测下限0.1ppb。
5、水体中藻毒素现场快速测定的微流控-QCM的原理样机及2套产品样机,微囊藻毒素检出限为1μg/L;
6、水体中多种重金属同时测定的微流芯片-QCM传感器检测的原理样机及2套产品样机,重金属(铅、镉、锌、铜、汞)检测下限满足我国生活饮用水卫生标准。
7、研制出基于微纳敏感电极的总磷、总氮微传感器仪器样机各2套,体积不大于15×10×5cm,其中敏感单元面积不大于2×2cm;总磷检测下限0.1mg/L,总氮检测下限0.5mg/L;
8、新型环境监测仪器设备和环境技术适用性检测和评估的研究报告;
9、编制成套的水环境监测技术转化程序的规范草案;
10、申请专利15项;
11、培养水环境监测仪器领域学术带头人1-2人,培养博士、硕士研究生4-6人。
2(五)课题实施年限
三年,2010年1月至2012年12月。
(六)课题经费来源及构成
本课题国拨经费不高于1800万元,企业配套经费不低于1000万元,配套经费应已列入企业的资金计划。承担单位自筹经费不做硬性要求。
(七)其他要求
1、要求申报单位在相关领域达到国内领先或国际先进水平,具有较强的科研开发实力和研究团队,取得了高水平的研究成果;具备开展本课题研究的数据积累、工程实践和前期成果基础;鼓励产学研单位联合申请。
2、要求企业具有从事环境监测仪器研发的技术支撑,并同意出具配套资金的证明。
第二篇:“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项2014课题申报指南
“高档数控机床与基础制造装备” 科技重大专项2014课题申报指南
第一章 申报须知
一、指南说明
“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项(以下简称“数控机床专项”)根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的要求设立,其内容的依据是国务院常务会议审议通过的《数控机床专项实施方案》。
本次发布的课题申报指南,通过评审选择课题承担单位。
二、申报条件
1、凡在中华人民共和国境内注册、具有独立法人资格的内资或内资控股的生产企业、事业单位、大专院校等均可申报,不接受个人申报。
2、对课题责任单位的要求
(1)申报单位须是相关领域的生产企业或研究单位,具备较强的研究开发能力、良好的运行管理机制,能够提供足够数量的配套资金和相关的配套条件,单位财务状况良好。
(2)成立时间在2011年4月1日(含)之前。
(3)在同一技术领域仍有尚未验收(2014年1月之后进行验收)的课题责任单位,原则上不得申报该领域2014课题。
3、对课题组长的要求
(1)1953年4月1日(含)以后出生;(2)具有副高级(含)以上职称;
(3)每年(含跨连续)离职或出国的时间不超过3个月;
4、鼓励“产、学、研、用”联合申报课题。多个单位联合申报的,各方须签订联合申报合作协议,明确约定课题申报单位、参与单位承担的研究任务、考核指标、专项经费比例和知识产权归属等,并作为课题申报书的附件。
5.每个申报课题须对所研究的内容进行科技查新,并提供由部省级以上科技查新部门出具的查新报告,查新时间应在2013年1月1日以后。
6、根据《“高档数控机床与基础制造装备”科技重大专项知识产权管理实施细则》的规定,课题申报单位应当提交本领域核心技术知识产权状况分析报告(课题申报单位
自行编制或委托第三方机构编制),作为申报书的附件,内容包括分析的目标、检索方式和路径、国内外知识产权现状和主要权利人分布、本单位知识产权状况、课题的主要知识产权目标、创新性和侵权风险及其应对策略、对产业化的影响等。课题申报单位拟在研究开发中使用或购买他人的知识产权时,应当在申报材料中作出说明。
7、申报单位应按照指南的要求提供相应的配套经费。
8、课题申报书应经课题责任单位所在省(自治区、直辖市、计划单列市)工业主管部门或相关重点领域央企盖章并签署意见。
9、课题预算书请按照《民口科技重大专项资金管理暂行办法》(以下简称“办法”),由申报单位财务部门组织编写;申报事前立项事后补助支持方式的课题,办法中规定,在课题验收前一般只拨付不超过中央财政经费30%的启动经费,其余中央财政经费待通过验收后方予拨付。
10、专项实施管理办公室将对课题申报书进行形式审查。凡不符合申报要求的,视为无效,不进入评审程序。
形式审查的要点公示如下:
(1)课题组长应具有中华人民共和国国籍(千人计划引进人员除外),年龄在60岁(含)以下,具有副高级(含)以上职称;课题组长应为课题责任单位员工;
(2)企业须附营业执照,大学及科研院所可附营业执照或组织机构代码证复印件(须加盖公章,并附在课题申报书后);
(3)申报条件中如要求地方/行业配套资金比例的,须提供地方/行业配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中);
(4)科技查新报告(委托查新时间应为2013年1月1日以后)及知识产权分析报告;
(5)凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附加盖公章的2011、2012两个财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后)。
三、申报要求
1、课题申报单位通过所下载的申报软件编制相关申报材料,须提交下列申报资料,并按顺序装订:
(1)《数控机床专项课题申报书》;
国家或部省级以上科技查新部门出具的查新报告(原件至少一份,附在课题申报书后);
知识产权状况分析报告(课题申报单位自行编制或委托第三方机构编制); 申报单位(含参加单位)营业执照(大学或科研院所可提供组织机构代码证)(复印件,附在课题申报书后);
联合申报合作协议(原件至少一份,必须包含经费分配比例,附在课题申报书后);
自筹及地方/行业配套资金承诺函(原件至少一份,附在课题申报书中); 中央以外渠道资金来源证明(原件至少一份,附在课题申报书中) 其他附件。
(2)《国家科技重大专项项目预算书》;
凡提供自筹经费的企业单位(牵头及参加单位),需附2011、2012两个的财务报表(资产负债表、损益表和现金流量表,附在课题预算书后); 其他附件。
2、申报文件一律用A4纸,宋体小四号字打印,双面印刷(含附件),胶订成册,不要加塑料封皮。
3、课题申报书一式十二份(正本一份,并在封面注明,副本十一份);课题预算书一式五份(正本一份,在封面注明,副本四份);以上两类申报文件请分别装订;并附电子版(光盘)一份,光盘标签及电子版文件名称应为:“课题号—单位简称—课题名称”。
4、申报材料应经所在省(自治区、直辖市、计划单列市)工业主管部门或相关重点领域央企审核汇总,行文统一报送至专项实施管理办公室。
5、申报材料报送时间为2012年5月20日-21日,5月21日17:00时截止(不接受邮寄申报材料),过时不予受理。
第二章 课题申报指南内容
课题1 航空发动机机匣零件加工用五联动车铣复合加工中心
1、研究目标
针对航空发动机高温合金、钛合金、复合材料机匣类零件加工需求,开发五轴联动车铣复合加工中心,研究高刚性机床结构、高性能主轴、高精度旋转工作台等关键技术; 应用多轴联动数控加工技术,实现典型机匣零件零件的高效加工。
2、考核指标
(1)研制具有自主知识产权、面向航空发动机机匣零件加工的五联动车铣复合加工中心,完成工作台φ800、φ1000㎜两种规格各至少一台机床的研发,可加工零件范围直径≥800mm、高度≥600mm。主要技术参数如下:
1)铣削主轴:机械主轴转速4000rpm以上,扭矩800Nm以上;电主轴转速18000rpm以上,连续扭矩200Nm以上;形成3种规格主轴功能部件(立卧转换主轴、机械主轴、电主轴)。
2)旋转工作台:承载重量≥1500kg,可360°连续回转,转台回转性能应满足机匣零件铣削、车削加工要求。
3)整机性能:具备工件与刀具在机检测功能;直线轴定位精度≤0.01mm、旋转轴定位精度≤10",可实现立卧转换加工、角度摆动范围不小于135°;刀具库容量不少于24把。
(2)完成典型机匣零件加工应用验证,加工出合格的典型机匣零件。
(3)完成2台设备的生产应用,其中不少于1台设备采用国产数控系统和国产功能部件。
(4)机床MTBF达到1500小时以上。
(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
五联动数控车铣复合加工中心高刚性结构设计技术;立卧转换高刚性主轴部件设计与制造;整机受力状态及变形、结构稳定性、切削加工过程中的动态分析技术;车铣复合旋转工作台研究;高温合金、钛合金机匣高效加工工艺技术研究;整体机匣加工多轴联动、车铣复合加工数控编程技术与程序优化。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于关键技术研究、功能部件及整机研制、工艺技术研究与验证;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为国内机床制造企业或航空发动机制造企业,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题2 航空发动机薄壁细长轴加工工艺及成套装备
1、研究目标
针对航空发动机大深径比薄壁细长轴内外结构制造要求,建立大深径比孔加工、阶梯孔及内外花键成形、大深径比薄壁细长轴检测的工艺规范,研制数控深孔钻镗床、阶梯深孔数控珩磨机、数控精密阶梯内孔成形机、内外花键成形机、深孔精密检测设备各1台,掌握高性能机床结构分析与设计制造技术、阶梯内孔精密成形技术、高效内外花键齿成型技术、细长轴深孔检测技术,机床功能、主要技术参数、工作可靠性和稳定性达到国际先进水平,并在国内航空发动机制造企业应用。
2、考核指标
(1)完成适合航空发动机大深径比薄壁细长轴制造的数控深孔钻镗床、数控精密阶梯内孔成形机、阶梯轴内外花键成形机、阶梯深孔数控珩磨机、深孔精密检测设备的开发,替代进口设备;建立航空发动机大深径比薄壁细长轴深孔钻、内孔精密成形、花键成形、珩磨加工等制造工艺的工艺规范;建立大深径比薄壁细长轴类零件的生产应用示范线,采用国产刀具,零件制造精度达到:壁厚差≤0.05mm、内孔跳动≤0.04mm、表面粗糙度≤Ra1.6μm、同轴度0.04mm、额定转速的动挠度<0.03mm。
(2)设备主要技术指标
1)数控深孔钻镗床:该设备具有内排屑功能,镗孔直径≥φ15mm,加工深度≥1500 mm,刀具主轴与工件主轴的同轴度≤φ0.03 mm。
2)数控精密阶梯内孔成形机:具有变径和抽芯功能、材料冷热态成形功能、上下料系统。可加工工件最大直径100mm,工件长度≥1500mm,外径尺寸加工精度IT8-IT10、内径尺寸加工精度IT7-IT8,表面粗糙度Ra1.6-0.4μm。
3)内外花键成形机:工作载荷≥1000KN,加工齿轮(花键)模数 0.5-1.5,成形速度 20-30 mm/s,成形加工花键齿轮精度6-7级。
4)深孔数控珩磨机:珩磨内孔直径φ10-φ50mm,珩磨深度≥1000mm;加工精度:圆度0.002mm、圆柱度0.002mm、粗糙度Ra0.2μm。
5)深孔精密检测设备:长度测量范围>1000mm、径向测量范围≥200mm、壁厚差测量范围 2-20mm,可测量最小内孔直径φ20mm、最大外圆直径φ160mm,测量精度±(2+3/1000)μm,重复精度 0.002mm。
(3)完成5台设备的生产应用,其中不少于2-3台设备采用国产数控系统和国产功能部件。
(4)机床MTBF达到1500小时以上。
(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
大长径比薄壁细长轴深孔加工技术;薄壁细长轴深孔加工参数优化及其刀具排屑和散热技术;阶梯孔及内外花键高效率精密一体化成形及其模具设计制造技术;大长径比薄壁细长轴零件内孔精度测量方法。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、性能测试、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内航空发动机制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题3 航空发动机叶片自动化柔性砂带磨削技术及设备
1、研究目标
针对航空发动机叶片的工艺特点,研究叶片自动化磨削技术,开发成套的自动化柔性砂带磨削设备,一次装夹完成叶片叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的磨削集成加工,提高航空发动机叶片的加工精度,推进叶片制造、再制造技术创新及我国航空产业的发展,实现在用户企业的应用示范。
2、考核指标
(1)研制航空发动机叶片自动化柔性砂带磨削设备不少于2台,具备在机检测、快速模型重构、快速装夹、自适应磨削等功能。
(2)可完成长度为20-300mm发动机叶片自动化砂带磨削过程,一次装夹完成型面、进排气边、叶根圆角和凸台过渡区全部内容的磨削集成加工,形成发动机叶片砂带磨削成熟工艺。
(3)系统能够实现叶片型面的粗磨及精磨过程,表面粗糙度≤Ra 0.4μm;叶片型面轮廓度:距排气缘3mm范围内在0.06mm内,其余区域在0.10mm以内。
(4)研制具有自主知识产权的三维测量系统及开发实现轨迹规划、在线过程控制等功能的智能控制软件。
(5)采用研制的自动化柔性磨削系统,完成至少6种、每种100片航空发动机合格叶片的应用验证。
(6)完成2台以上设备的生产应用,其中不少于1台设备采用国产数控系统和国产功能部件。
(7)机床MTBF达到1500小时以上。(8)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(9)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(10)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(11)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(12)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
基于离线编程的轨迹规划技术、基于三维测量的复杂型面叶片在线校准技术、系统误差补偿技术、磨削工艺及参数建模技术、磨削过程控制技术、编程技术及在线高精度测量技术;叶片自动化柔性砂带磨削系统集成技术与工艺;叶片自动化柔性砂带磨削设备和数控系统可靠性、稳定性考核验证。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究、检测验证及核心设备的研制与采购;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为具有研究基础的装备制造企业或具有航空发动机制造、再制造能力的企业,在复杂曲面工件磨削系统制造、工艺研究和检测技术等领域具有较强的技术基础和技术开发队伍。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题4 航空发动机叶片微孔成形技术与装备
1、研究目标
针对我国飞机发动机自主研发的迫切需要,重点开展飞机发动机叶片等关键零件皮秒、飞秒激光无重铸层微孔成形工艺及装备关键技术研究,在实现其制造验证的基础上,开发自主知识产权的飞机发动机叶片等微孔成形数控机床,为我国自主研发的先进发动机叶片等零件微孔加工实现高精度、高可靠性、高效率和低缺陷自主化批量制造奠定工艺与装备基础。
2、考核指标
(1)研制发动机叶片微孔成形皮秒激光数控机床1台
1)微孔加工能力: 孔径范围200-900μm;孔径精度≤±10μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002mm3/s;具有簸箕孔、异型槽等加工功能。
2)可加工零件尺寸≥200mm³150mm³150mm;定位精度≤±0.03mm。
3)满足镍基单晶材料加工无重铸层、无微裂纹、无再结晶等指标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。
4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。
(2)研制发动机火焰筒高效微孔成形皮秒激光数控机床1台
1)微孔加工能力:孔径范围500-1500μm;孔径精度≤±20μm;深宽/孔径比≥10:1;加工效率≥0.01μm。
2)可加工零件尺寸≥900mm³900mm³400mm;定位精度≤±0.05mm。
3)可以实现带陶瓷涂层零件一次性高效加工,满足火焰筒材料加工无重铸层,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。
4)其中自主研制皮秒激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。
(3)研制燃烧室喷油嘴及带陶瓷涂层叶片微孔成形皮秒激光数控机床1台 1)微孔加工能力: 孔径范围200-900μm;孔径精度≤±5μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002 mm3/s;具有簸箕孔、异型槽等加工功能。
2)可加工零件尺寸≥150mm³150mm³150mm;定位精度≤±0.02mm。
3)可以实现带陶瓷涂层叶片一次性制孔,在国际航空检测标准下,满足镍基单晶材料加工无重铸层、无微裂纹、无再结晶等指标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。
4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥30W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤10ps;光束质量M2≤1.3。(4)研制针对CMC-SiC材料微孔成形飞秒激光数控机床1台
1)微孔加工能力: 孔径范围200μm-1000μm;孔径精度≤±5μm;深宽/孔径比≥20:1;加工效率≥0.002 mm3/s;具有圆柱孔、倒锥孔、簸箕孔、异型槽、精细微槽等几何形貌加工功能。
2)可加工零件尺寸≥200mm³200mm³200mm;定位精度≤±0.02mm。
3)解决耐高温材料CMC-SiC微孔(直径1mm以下)加工的技术空白,实现加工无氧化层目标,形成一套完整的加工工艺方法和工艺参数数据库。
4)其中自主研制激光器指标:平均功率≥10W;重复频率100KHz-500KHz;脉冲宽度≤500fs;光束质量M2≤1.3。
(5)针对4种以上材料典型零件进行应用验证。(6)完成4台以上设备的生产应用。
(7)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(8)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(9)满足用户使用要求,在用户单位应用一年以上方可验收。(10)申报10项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(11)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
针对新型航空发动机镍基单晶叶片、带热障涂层的叶片、燃烧室喷油嘴、火焰筒等零件,研究开发皮秒激光微孔无重铸层、无微裂纹加工机床和工艺解决方案;针对耐高温碳化硅陶瓷基材料的制孔需求直径小于1mm的加工工艺难题,研究开发飞秒激光高质量微孔加工机床及工艺方法;建立新型航空发动机关键部件和战略型耐高温碳化硅陶瓷基材料微孔加工工艺数据库。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资 金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件:
课题牵头单位应为具有研究基础的装备制造企业或具有航空发动机制造、再制造能力的企业,须在上述研究领域具有较强的技术研发队伍和技术基础,具备较完善的试验、测试和生产条件,并针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题5 国产高档数控机床与技术在航空领域的综合应用验证及工艺研究
1、研究目标
利用专项支持研发的国产数控机床、数控系统、功能部件、国产刀具和共性技术等成果,基于并优化前期国产机床和数控系统应用示范类项目方案,在国内航空企业建立国产高档数控装备及其关键技术的应用验证基地;开展飞机复杂结构件数控加工工艺研究,建立基于国产数控机床和刀具的工艺数据库,验证国产数控机床和数控系统的加工适应性、可靠性、精度保持性;应用多轴联动编程、在机测量、误差补偿、故障诊断与监控等实用技术,提高共性技术在国产数控装备上的应用水平和效果,为航空制造企业提供成套解决方案,为国产高档数控装备的性能提升提供技术支撑。
2、考核指标
(1)建设综合试验与验证平台,用于共性技术应用验证与工艺试验研究,至少包括6台国产高档数控机床、2种国产高档数控系统、相关测试设备及配套软件系统。
(2)开展飞机复杂结构件数控加工工艺研究,形成提供成套工艺优化方案的能力,用于指导数控机床、数控系统、功能部件和刀具等优化设计。
(3)基于国产数控机床、国产刀具,开展铝合金、钛合金和复合材料结构件切削试验,形成切削数据库。
(4)在国产机床上应用工艺研究成果,至少完成5种以上包括飞机壁板、框、梁等结构件的加工。
(5)完成6台以上国产数控机床的动态信息记录,建立其使用过程的可靠性数据库和故障数据库。
(6)建立长效合作机制,形成由用户需求拉动的从政府(政策支持)->研究机构(共性技术)->数控系统、功能部件和刀具企业->机床厂->用户整个产业链的战略联盟。(7)申报10项以上发明专利,形成10项以上技术标准。
(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队,为航空制造、数控机床、数控系统、刀具等企业培养操作、编程、工艺和维修等高技术人才100人以上。
3、研究内容
(1)国产功能部件及共性技术在航空制造中的适应性研究。开展高速主轴的旋转精度评测和健康状态评估、强迫和自激振动在线评估与抑制。实现共性技术与航空制造过程的深度结合,包括数控机床可靠性在线评估与性能试验,数控机床精度保持技术,机床故障智能诊断技术,数控机床运行状态实时在线监测与控制优化,数控机床空间几何误差补偿,动态误差测量与补偿,热误差检测和补偿技术、在机动态测量技术等。
(2)共性技术的实用化开发及与国产数控系统的集成。包括数控系统二次开发平台,共性技术与国产数控系统的集成接口,数控系统综合性能与可靠性评测,可靠性数据自动采集技术,动态信息采集、存储和传输技术,数控代码样条拟合和光顺技术,虚拟加工过程仿真与机床防碰撞,面向航空零件工艺特点的机床参数匹配与优化技术。
(3)航空结构件加工工艺研究。基于国产机床,开展面向航空零件高速、高效加工的切削工艺研究,形成铝合金、钛合金和复合材料构件的切削数据库;开展大型低刚度零件夹持变形控制、基于装夹敏度控制的复杂零件可靠装夹技术与高刚度工装夹具设计,实现低残余应力的工艺参数优化;开展面向飞机复杂结构件典型结构的加工试验研究,丰富切削数据库、完善快速数控编程系统。
(4)示范基地能力建设。建立数控系统、功能部件与共性技术集成的性能测试与实验验证平台;建立示范应用数字化车间,实现数字化车间的网络化、信息化管理;建立面向航空结构件加工的工艺与编程、机床、数控系统、功能部件、刀具及共性技术等标准规范体系。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试、平台建设与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为国内飞机制造企业,在上述领域应具有较强的技术研发队伍和技术基础。申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;参加单位中制造企业均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家机床企业、1家数控系统企业、1家功能部件企业、1家工具企业。
课题6 精密、高效、数控单向走丝电火花线切割机床 整体目标
重点针对我国飞机制造领域关键零件高效、微细、精密加工及量产需求.在前期专项研究基础上,开发更高性能的精密、高效、数控电火花加工机床。机床主要技术指标(加工精度、加工效率、可靠性及精度稳定性等)达到目前国外同类机床产品水平,实现产业化,满足我国飞机制造领域对高端电火花加工机床日益增长的需求,逐渐替代进口。
该课题分为三个研究方向,其研究目标、考核指标和研究内容如下: 方向一: 高效数控单向走丝电火花线切割机床
1、研究目标
在前期专项研究基础上,开发更高性能的精密、高效、数控单向走丝电火花线切割机床。达到专项实施方案要求的技术目标.重点突破:纳秒级超窄脉宽数控电火花微精加工脉冲电源技术;微细数控电火花线切割技术;电磁兼容试验规范前期研究及标准制定等,完成更高加工效率、更高加工精度、更佳表面粗糙度、更细电极丝直径、更强控制功能的高档精密数控单向走丝电火花线切割技术及机床的研制,拓展应用范围,实现特殊材料复杂型面典型零件的示范应用,形成一定产业化能力,缩小与国外的技术差距,打破国外企业的市场垄断.2、考核指标
(1)主要参数:机床行程范围(X/Y/Z/U/V):350/250/220/70/70 mm;最高生产率≥400mm2/min;切割精度≤±0.0015mm;最佳表面粗糙度≤Ra0.10μm;最细电极丝直径:φ0.02mm;具有自动穿丝功能;
(2)研究整机可靠性和精度保持性评价技术,并形成企业标准或规范。(3)研制具有自动穿丝功能的数控单向走丝电火花线切割机床不少于2台,并实现 示范应用,初步形成小批生产能力。
(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(5)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(6)满足用户使用要求,机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。
3、研究内容
(1)高效率、低能耗的无电阻、防电解、窄脉宽、高峰值电流脉冲电源技术;(2)纳秒级超窄脉宽微精加工脉冲电源技术;
(3)具有恒张力、恒速度控制的电极丝走丝系统技术;(4)高穿丝成功率的自动穿丝技术;
(5)高效加工和微精加工过程自适应控制技术;
(6)高性能的五轴四联动精密单向走丝线切割加工专用数控系统。(7)整机可靠性和精度保持性评价技术.方向二 七轴联动数控电火花高速小孔加工机床
1、研究目标
针对航空航天发动机特殊材料关键零件的群孔加工要求(如叶片、涡轮外环的气膜孔、火焰筒及安装边的冷却孔、燃油喷注器的燃油喷射孔等),以及专项实施方案中相关要求,研制满足用户使用要求的七轴联动数控电火花高速小孔加工机床。提升国产高档装备在该制造领域的满足度。
2、考核指标
(1)研制七轴联动数控电火花高速小孔加工机床不少于2台。主要技术参数:X、Y、Z、W、A、B、C七轴全闭环控制; 各轴行程X600/Y400/Z300/W400/A0-135°/B360°/C±60°; 直线轴重复定位精度0.005mm,定位精度0.008mm; 转动轴分度重复定位精度8″,分度精度:30″;(2)加工要求:
最小加工孔径直径φ0.2mm; 孔的最小表面重熔层≤0.02mm; 孔的最佳表面粗糙度Ra≤1.25μm; 具有采用圆电极铣扇形孔、腰形孔等功能;
能够依据对精铸叶片外形特征点检测数据对孔位进行补偏;
(3)研究整机可靠性和精度保持性评价技术,并形成企业标准或规范。(4)完成2-3种航空发动机特殊材料零件群孔加工,符合用户要求。并在1-2家制造企业示范应用。
(5)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。
3、研究内容
X、Y、Z、W、A、B、C七轴全闭环数控主机的研究;表面重熔层厚度≤0.02mm加工技术的研究;孔径≤φ0.2mm加工技术研究;根据精铸叶片外形特征点检测数据对孔位补偏技术的研究;采用圆电极电火花铣扇形孔技术研究;孔出口打穿时的检测及深度控制技术的研究;满足更好性能控制要求的专用电火花群孔加工7轴数控系统及软件开发。
方向三 新一代飞机钛合金格栅网板数控电火花高效加工技术及专用机床
1、研究目标
针对新一代飞机发动机防护格栅网板采用钛合金材料制成的薄壁群孔结构以及尺寸大、精度高、采用常规的机械加工方法难以完成等特点,在专项前期研究基础上,开展高效加工技术研究与高效专用机床研制,解决当前批量生产的“瓶颈”问题。
2、考核指标
(1)机床主要参数:X、Y、Z三轴行程:1800mm³500mm³250mm;采用四组电极、双回路加工控制,回路最大平均电流:50A。
(2)加工要求:采用四组电极、双回路加工,钛合金(T4)孔形尺寸2.5³2.5mm,孔间壁厚0.55mm,孔深2.3mm,2672个斜孔,加工时间≤4小时(平均单孔加工时间约5.4秒),加工精度、表面质量满足用户要求。每组电极更换周期:25排(次)。
(3)进行整机可靠性和加工精度稳定性技术研究,并形成相关企业标准或规范。(4)研制主机不少于2台,并实现用户应用验证,完成1-2种钛合金格栅网板整板加工并符合用户要求。
(5)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。
3、研究内容
多回路多电极高效钛合金加工专用脉冲电源的研究;钛合金电火花网孔加工放电间隙检测、伺服及智能化控制的研究;全闭环三轴数控专用主机结构、组合电极、组合工装夹具及组合;电极均匀可控冲液技术、温控工作液系统的研究;专用数控系统的开发研究;多回路多电极钛合金电火花网孔加工工艺技术的研究;整机可靠性和加工一致性、稳定性的研究。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内机床制造企业,申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报; 鼓励“产、学、研、用”联合申报;优先支持落实最终用户的课题申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题7 飞机机身大部件加工机床
1、研究目标
针对数控加工技术在飞机机身大部件制造中的瓶颈,深入开展飞机机身大部件复合加工机床技术研究;开发具有自主知识产权的机身大部件柔性自动化加工机床,掌握机身大部件自动化加工核心技术,突破欧美技术封锁,为提高飞机机身大部件加工质量、制孔精度和效率提供技术装备。
2、考核指标 设计、制造一套适应多机型机身大部件装配数控可重构夹具及高稳定性数控加工机床;研究机身大部件柔性自动化装配及加工工艺方法及数字化在线检测技术;满足使用要求并实际应用一年以上。
(1)主要技术参数与精度
1)行程:X轴:10m,定位精度≤0.08mm,重复定位精度≤0.04mm;Y轴:6m,定位精度≤0.06mm,重复定位精度≤0.03mm;Z轴:900mm(制孔轴),定位精度≤0.02mm,重复定位精度≤±0.05mm;A轴:±15°,定位精度≤0.002°,重复定位精度≤0.001°;B轴:±15°,定位精度≤0.002°,重复定位精度≤0.001°;垂直夹持机身构件的高精度旋转定位工作台,定位精度≤0.01°,重复定位精度≤0.005°。
2)末端执行器:用于钻孔或铣削,在钻孔操作时主轴能根据不同刀具长度和直径来进行编程钻孔;液压/热夹紧加长刀柄,锥度HSK 40E。最大进给速度:1000mm/S。制孔主轴转速0~20000RPM,无极调速。进给行程200mm,进给定位精度≤0.008mm,重复定位精度≤0.004mm。主轴端面悬伸150mm处纵向和径向跳动≤0.003mm。
3)机身大部件定位固持夹具:定位精度≤±0.1mm;重复定位精度≤±0.03mm.。(2)加工精度
制孔精度H8;制孔速率≥6个/min;制孔率达到80%以上;孔、窝表面粗糙度 ≤Ra1.6 µm;锪窝深度精度:+0/-0.05 mm;孔垂直度:≤±0.5°;孔位精度:间距误差≤±0.5mm,排距误差≤±0.5mm;采用复合刀具一次完成制孔、锪窝工作。
(3)开发集成验证演示平台:加工中心自动钻孔系统仿真运动平台,能自动检验机身大部件定位夹具与加工机床配合关系,通过界面操作,清晰地分析制孔路径与定位夹具干涉问题。
(4)对国产数控系统和功能部件进行应用验证。
(5)机床、数控系统、功能部件交付用户使用前,应分别在机床模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。
(6)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(7)软件及数据库:建立制孔工艺数据库;开发离线编程及仿真、自动钻孔系统,实现制孔数据的无缝连接。
(8)满足用户使用要求,机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(9)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(10)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
(1)提出并制定数字化自动定位系统、装配单元结合部位的数字化制孔加工的工艺方案;机身大部件复合加工及自动化装配开发中的关键技术,设计制造机身大部件数字化重构定位夹具及复合加工机床。
(2)解决高精度大型多轴伺服运动平台控制系统的关键技术、建立数字化制孔工艺数据库,并通过生产现场测试与应用,实现制造机身大部件的先进装备与工艺技术。
(3)研究基于机身大部件数字化装配及数控机床加工制孔在线检测技术。(4)研究开发基于多传感器融合的复杂叠层的变参数自适应钻孔工艺与控制算法。(5)开发制孔过程控制软件,打通数模与制孔工艺数据库、路径规划和自动钻孔操作界面的无缝连接管道,达到实现孔位加工路径自动/手动排样、单步/连续自动钻孔模式,沉孔测量与校准,机床位置图像化操作界面的目的。
(6)开发三维模型交互式图形化或模块化的自动离线编程,满足复杂叠层材料不同切削工艺的加工要求,实现飞机大部件装配加工离线编程、仿真加工技术。
4、实施期限
2014年1月-2017年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是飞机制造企业或机床制造企业,须在上述研究领域具有较强的技术研发队伍和技术基础;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题8 飞机段件自动精准对合技术与成套装备
1、研究目标
针对飞机段件对合过程中对合界面大、精度低、加工质量一致性差等问题,研究数 字化对合过程仿真、段件自动精确导引运输、段件对合姿态精准调整、连接孔精密加工等关键技术,以飞机后段为对象,开发包含段件自动精确导引运输单元、段件自动对合平台、连接孔精密加工单元、误差在线跟踪测量与控制系统、段件对合数控编程与仿真系统等的飞机段件自动精准对合成套装备,满足至少两种以上型号飞机后段的装配生产需求,大幅提升飞机段件装配质量和生产能力,形成飞机段件先进对合装备的自主保障能力。
2、考核指标
(1)开发飞机后段自动对合平台1套,包括左发动机舱段对合单元、右发动机舱段对合单元以及左、右发动机舱段与油箱舱段自动对合单元。对合单元的线性轴XYZ运动速度最大值500 mm /s; X轴定位精度不低于±0.1 mm,Y/Z轴定位精度不低于±0.05 mm。
(2)开发连接孔精密加工设备不少于2台套,用于薄壁件连接孔精密加工,制孔精度不低于H9,垂直度公差≤±0.5°。
(3)开发段件自动精确导引运输单元不少于2台套,最大承重不低于3t,行驶速度范围0-2000 m/h,运动定位精度不低于±20 mm。
(4)建立误差在线跟踪测量与控制系统1套,用于飞机后段自动对合与孔加工的误差测量与补偿,其测量范围2.5 m³5 m³10 m,系统精度:±0.05 mm。
(5)建立段件对合数控编程与仿真系统1套,用于飞机段件自动精准对合与连接孔精密加工装备的编程与仿真验证。
(6)以2种型号飞机后段对合为对象进行应用验证,相对原装配效率提高30%。(7)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(8)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(9)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(10)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究数字化对合过程仿真、段件自动精确导引运输、段件对合姿态精准调整、连接孔精密加工等技术,以飞机后段为对象,开发飞机段件自动精准对合成套装备,包含飞机后段自动对合平台、连接孔精密加工单元、段件自动精确导引运输单元、误差在线跟 踪测量与控制系统、段件对合数控编程与仿真系统,在两种型号飞机后段对合中得到应用验证。
4、实施期限
2014年1月-2017年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、关键装备开发、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内飞机制造企业,在飞机先进制造技术领域具有较强的技术基础和技术开发队伍,具备较完善的实验、生产、装配制造条件;申报单位应针对指南全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家。
课题9 飞机蒙皮拉形关键装备研制及应用
1、研究目标
针对目前大型飞机对于高精度蒙皮拉形设备的需求,突破数控蒙皮拉形机制造技术、机器人柔性切边技术、数字化快速在机测量技术和蒙皮拉形工艺优化技术,研制大型数控蒙皮拉形机和中小型蒙皮零件柔性数控拉形成套设备,并在飞机蒙皮生产线上进行验证,最终形成飞机蒙皮零件的高精度拉形成套设备的制造能力,打破国外的技术垄断,实现蒙皮零件的数字化、柔性化和精准化制造,提升飞机关键制造装备的自主保障能力。
2、考核指标
(1)大型数控蒙皮拉形机
研制完成10000KN大型数控蒙皮拉形机一台。工作台宽度不小于3000mm,最大行程不小于2000mm,最大上顶力10000KN;机床定位精度±0.5mm,重复定位精度±0.3mm;拉伸缸运动速度0-300mm/min。
(2)大型柔性夹持、切边及在机测量单元
研制大型柔性夹持、机器人切边及在机测量单元一套,适用于不超过8000³2500mm尺寸的双曲面蒙皮零件,数控切边精度0.3-0.5mm,主轴加工角度范围-90°-+90°; 柔性夹持工装最大调形高度450mm,调形时间不超过30分钟,定位精度±0.2mm,重复定位精度±0.1mm;数字化快速在机测量设备的测量范围为8000³2500³1000mm,测量分辨率0.01mm,测量精度达到(0.05+L/50)mm(L 单位:m),测量用时不超过15分钟。
(3)中、小型蒙皮零件柔性数控拉形成套系统及应用验证
建立中、小型蒙皮零件柔性数控拉形系统,包括蒙皮数控拉形、柔性多点拉形模具、柔性夹持工装、数控切边及在机测量。成形尺寸范围不大于1700³1100mm,弦高不大于300mm的蒙皮零件;实现柔性拉形工装和实体拉形工装的方便切换;实现蒙皮零件柔性数控切边精度0.3-0.5mm,最终成形零件形状精度-0.5-0.5mm。
开发蒙皮拉形工艺及分析系统,实现蒙皮零件的工艺设计、拉形轨迹优化、柔性拉形工装和实体拉形工装模具型面优化、柔性拉形工装成形零件表面质量控制、数控代码生成、机床运动仿真和柔性夹持切边运动仿真,至少完成6项典型蒙皮零件应用验证。
(4)至少一台设备采用国产数控系统。
(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)机床、数控系统运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
(1)开发10000KN数控蒙皮拉形机。蒙皮拉形机总体设计、机床结构设计及优化、电气控制系统设计,完成机床的研制,并开发相关的工作界面、电气控制系统软件。
(2)开发大型柔性夹持、切边及在机测量单元。研制柔性夹持机构及控制系统、机器人自动切边机构及控制系统、数字化快速在机测量机构及控制系统。
(3)开发中、小型蒙皮零件柔性数控拉形成套系统。研究蒙皮数控拉形、柔性多点拉形模具、柔性夹持工装、数控切边及在机测量设备的集成技术,研究数据的数字化传递技术,研究基于柔性多点拉形模具的蒙皮拉形表面质量保证技术。
(4)开发蒙皮拉形工艺设计及分析系统。研究拉形工艺参数和模具型面优化技术,研究蒙皮拉形工艺设计的方法,研究蒙皮拉形过程机床运动仿真和柔性夹持切边运动仿真。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政经费主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究及设备研制等;自筹及配套资金与中央财政投入比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入的20%。
中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为国内飞机制造企业或装备制造企业,具有上述领域的研究基础、技术积累和工作业绩,具备较强的专业研发团队和较完善的试验开发条件;所研制设备及系统的应用单位至少为2家;原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题10 航空复合材料构件自动铺丝头设备开发及应用
1、研究目标
针对航空复合材料构件特点开发研制具有自主知识产权的国产铺丝头装备,掌握树脂基复合材料自动铺丝成型制造关键技术,实现典型航空复合材料构件制造,并获得工程应用验证。
2、考核指标
(1)铺丝头技术参数与性能 1)铺放丝束数量16-32束可调; 2)丝束宽度6.35 mm或3.15mm;
3)可成型最小曲率半径150mm的负曲面、正曲面最小曲率半径20mm; 4)纤维铺放速度0-30m/min可调; 5)可对纤维丝束独立独立剪切和独立输送; 6)压辊压紧力0-1000N可调;
7)具备温度测量与控制功能,温度控制精度±2℃; 8)可实现铺放过程不停机高效剪切与输送功能;
9)丝束张力5-50N单独可调,实时监控,张力波动小于10%; 10)丝带状态在线监测功能,用量监测及换带预警功能。(2)自动铺丝路径规划CAM软件 可根据复合材料构件CAD数模生成铺丝轨迹,包含切送纱等特殊操作指令,可以与数控机床实现可靠数据通信,具有后置处理、避碰干涉检验和离线加工仿真功能。
(3)铺丝质量技术指标
丝束并成精度:丝束间无可视间隙,带隙均匀、公差±0.5mm;制件表面平整,铺叠质量满足航空制造企业标准。
(4)选择典型航空复合材料构件如机身段、尾锥段、进气道等复杂形状零部件之一进行整体铺放成型验证。
(5)由第三方检测机构对课题主机的考核指标进行检测并提供检测报告。(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究具有自主知识产权的大型工程化纤维铺丝头,研究可靠多轴多系统协同控制方法,并通过开发多丝束自动铺放设备,将上述关键技术进行有效集成。研究开发纤维铺放径路径规划算法,编制自动路径生成软件;研究航空复合材料构件纤维铺丝成型制造工艺,并进行工程应用验证。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内飞机制造企业或装备制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。本课题要求落实最终设备用户。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题11 高温合金大尺寸锭坯喷射成形技术及装备
1、研究目标
针对目前航空发动机和地面燃气轮机对低偏析优质高温合金锭坯大型化的需求,打破大尺寸低偏析高温合金锭坯长期依赖进口,受制于人的局面,研发能够制备大尺寸低偏析高温合金锭坯的纯净金属形核铸造关键技术及装备,重点解决高温合金锭坯大型化带来的晶粒粗大、偏析严重以及夹杂含量高等问题,为航空发动机用大尺寸低偏析高温合金锭坯制造提供技术与装备,为制备超大锭型低偏析高温合金锭坯奠定技术基础。
2、考核指标
研制出纯净金属形核铸造成套设备一台套,并开发出大尺寸低偏析高温合金锭坯制备技术。达到的主要技术指标如下:(1)研制出3吨纯净金属形核铸造设备一台套(以镍基高温合金计);(2)纯净金属形核铸造设备的喷射速率≥15kg/min;
(3)开发出锭型直径为φ508mm和φ610mm的大尺寸低偏析高温合金锭坯制备技术;
(4)锻制后高温合金棒材直径大于φ380mm,棒材成分、组织和力学性能等满足Q/3B4048-2006《优质GH4169合金棒材》的各项要求;
(5)设备交付用户使用前,应在制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)满足用户使用要求,所有机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
电渣重熔精炼系统研制;无陶瓷冷壁引流系统研制;真空系统研制;雾化器喷嘴研制;沉积接收器系统研制;在线检测与智能控制系统研制;纯净金属形核铸造工艺开发和大尺寸低偏析高温合金锭坯制造技术研究;大尺寸低偏析高温合金锻制棒材成分组织和性能研究。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究。中央财政投入主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺 技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是航空发动机制造企业或装备制造企业,在上述领域具有较强的技术基础和技术研发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。优先支持落实应用企业的研究团队申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题12 航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术 整体目标
针对航天重型运载火箭发动机大型带叶冠整体式涡轮盘、带叶冠导向环和喷嘴叶栅环及航天控制系统中电液伺服阀、速率陀螺仪等尺寸小、材料特殊、微米级精度等关键零件的制造需求,在专项前期相关课题研究的基础上,开展大型六轴联动数控电火花成形机床与航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术的研究。突破核心技术,解决相关制造环节的的急需,满足我国航天领域发展的需要。
方向一大型、精密、六轴联动数控电火花成形机床
1、研究目标
在前期专项相关课题研究基础上,研制大型六轴联动精密数控电火花成形加工机床,满足重型运载火箭发动机核心部件大直径带叶冠整体涡轮盘及带叶冠导向环和喷嘴叶栅环等复杂型面零件的加工需求。同时突破大型压缩机闭式整体叶轮研制与批量生产的“瓶颈”问题。为航天、能源等行业提供关键制造装备。
2、考核指标(1)主要参数
1)行程范围(X/Y/Z)≥2100/900/600 mm;各轴定位精度≤0.02mm;重复定位精度≤0.01mm;具备A、B、C三个分度轴,定位精度±0.005度;装夹电极最大重量5kg。
2)数控系统性能:采用国产数控系统,具有六轴联动功能,数控系统集成三维CAD/CAM软件,能够实现编程加工无缝连接。
3)装备电气性能:脉冲电源最小峰值电流0.1A,最大工作电流200A;电机驱动精度0.1μm,驱动当量≤0.1μm。4)装备加工性能:最好加工精度≤5μm,最佳表面粗糙度Ra≤0.06μm(模具钢),最小电极损耗0.03%,最高加工效率≥800mm3/min(钛合金加工),最高加工效率≥2000mm3/min(模具钢)。
(2)典型应用
研制2台六轴联动数控电火花加工机床,交付用户使用。完成氢/氧发动机、液氧/煤油发动机带冠涡轮盘、氧转子组件加工,并符合用户加工要求。
(3)研究数控电火花成形加工机床可靠性及精度保持性的评价方法,并形成企业标准或规范。
(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。
(5)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。
3、研究内容
高效率、低能耗的无电阻、防电解、窄脉宽、高峰值电流脉冲电源技术;低表面粗糙度的纳秒级超窄脉宽微精加工脉冲电源技术;具有恒张力、恒速度控制的更细电极丝的运丝系统技术;高加工精度的保持性及更高穿丝成功率的自动穿丝技术;高效加工和微精加工过程自适应控制技术;高性能的五轴四联动精密单向走丝线切割加工专用数控系统。
方向二 航天复杂零部件超精密微细电火花加工装备与技术
1、研究目标
针对航天控制系统大量电液伺服阀、速率陀螺仪、动调陀螺仪等尺寸小、材料特殊、微米级精度等需求,在五轴联动电火花成形机床研究基础上,研制超精密微细电火花加工专用装备,突破并掌握关键核心技术,形成样机。重点研究微细电火花加工专用装备脉冲电源、数控系统、超精密关键零部件、专用工装系统、微细能量放电加工技术、工艺技术、新型机械结构等,长期的精度保持性与可靠性达到国际同类产品的先进水平。解决以航天微小孔槽、微细轴、微喷嘴、超精密弹性零件、微细偶件为代表的关键零部件加工的研制与批量生产的瓶颈问题。
2、考核指标
开发七轴超精密微细电火花加工机床1台,加工实物样件符合航天典型高精密零件 实物要求:
(1)装备机械性能指标:X/Y/Z轴行程≥100/100/100mm,轴分辨率≤0.0001mm,定位精度≤0.002mm,重复定位精度≤0.001mm;微进给W轴行程≥25mm,轴分辨率≥0.0001mm,定位精度≤0.002mm,重复定位精度≤0.001mm;摆转轴B轴行程0°~110°,轴分辨率≥0.0018°(6.48″),定位精度≤0.04°(2.4′),重复定位精度≤0.02°(1.2′);分度轴C轴行程0°-360°,轴分辨率≥0.001°(3.6″),定位精度≤0.01°(36″),重复定位精度≤0.005°(18″);
(2)装备电气性能指标:脉冲电源最小峰值电流0.1A,最小脉宽100ns,最大平均工作电流10A;最佳表面粗糙度Ra≤0.05µm。具有闭环自动稳压、短路、过流、过压、缺相保护与适应控制功能和超精加工回路、镜面加工回路、低损耗回路、微细放电状态检测回路等;
(3)装备加工性能指标:具备超精密旋转轴,能在线制备修整电极;具备加工不同直径微细孔的功能;具备电火花放电磨削加工不同直径微细轴与展成成形加工功能;加工高精密弹挠性元件反馈杆,材料主要有弹性合金3J1 YB/T5256-93、3J40 YB/T5243-93,且加工精度达到球头φ1±0.002mm圆度小于1.2μm的要求。伺服阀壳体2处1.5±0.02mm³1.5+0.02mm方孔,每个方孔四角要求R<0.02mm与φ6.38+0.01mm通孔中心线垂直度0.8μm;
(4)研究数控电火花加工机床可靠性及精度保持性的评价方法,并形成企业标准或规范。
(5)主机交付用户使用前,应在机床制造企业处进模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。
(6)机床在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。
3、研究内容
针对航天高精密零件结构复杂、尺寸公差和形位公差要求较严格、电极轨迹搜索难度大的特点,研制适用于航天领域超精密零件电火花加工的六轴数控系统,脉冲电源的参数可以根据加工区段进程进行任意设定,并能由数控系统自动提供优化的工艺参数;研制超精密微细电火花加工脉冲电源,解决单个脉冲微小放电能量要求在10-7-10-6J之间,放电持续时间在100ns以下的难题;进行微细精密电火花加工机床三维数字化模 型及数值仿真分析优化、几何误差和热误差的综合分析;搭建超精密微细电火花加工机床动态性能与运行状态综合性能测试平台;开发用于七轴超精密微细电火花加工机床的核心功能部件设计制造技术,包括全浸液转台和微动进给数控轴等;研制用于航天领域高精密零件加工的专用工装夹具;针对航天领域高精密零件加工,开发工艺技术路线及智能化数据库。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为航天领域制造企业或机床制造企业,申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;优先支持落实最终用户的课题申报。原则上申报课题的参与单位不超过8家。
课题13-17(略)
课题18 汽油发动机缸体、缸盖加工应用验证平台
1、研究目标
开发适用于汽车行业汽油发动机缸体缸盖加工的样机,并进行生产验证。研究单元应用验证平台的可靠性,提高国产数控机床的性能和可靠性,形成系列化定型产品。掌握国产加工中心在汽油发动机缸体缸盖生产线应用的相关核心技术与批量制造技术,为国产加工中心在汽车发动机缸体缸盖加工生产线中批量应用建立基础。
2、考核指标
(1)建立汽油发动机缸体、缸盖加工单元应用验证平台。第一阶段完成缸体加工的试验样机2台以上,缸盖加工的试验样机2台以上(样机的生产厂不少于2家);第二阶段完成缸体加工的试验样机4台以上、缸盖加工的试验样机4台以上,并形成柔性加工生产单元;
1)样机主要技术参数为:X轴/Y轴/Z轴快进速度: 60 m/min;定位精度:0.008 mm,重复定位精度0.004 mm;主轴转速(缸体线)10000rpm以上;主轴转速(缸盖线)16000rpm以上。
2)样机平均故障间隔时间MTBF≥1500小时;
3)试验缸体材料为灰铸铁,精加工精度:油底壳面平面度≤0.06/100,粗糙度Ra≤6.3;缸孔直径公差±0.025,缸孔位置度≤Φ0.15,试验缸盖材料为铝合金, 精加工精度:底面平面度≤0.06/100,粗糙度Ra≤1.6;定位孔直径公差精度达到H7,定位孔位置度≤Φ0.15。
(2)设备开动率≥80%,工序能力指数CPK≥1.33;
(3)课题研究第二阶段对配备国产数控系统和关键功能部件(丝杠、导轨、转台、刀库及主轴等部件中至少选配两种以上)的缸体、缸盖试验样机各1台进行应用验证,国产工装配套率≥80%,国产刀具配套率50%以上;
(4)满足用户使用要求,所有设备在用户处使用一年以上方可申请验收;(5)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(6)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
汽油发动机缸体、缸盖单元应用验证试验方法研究;汽油发动机缸体、缸盖单元应用验证平台的设计技术研究;汽油发动机缸体、缸盖加工工艺研究;单元应用验证平台的可靠性技术研究;单元应用验证平台的信息集成控制技术研究;单元应用验证平台多品种快速换型混线生产技术研究。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内汽车制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究 内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过8家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题19 重卡桥壳柔性加工工艺研究及生产线
1、研究目标
针对重卡桥壳加工领域关键件加工制造的成套装备低成本及柔性化生产的需求,以开展重卡驱动桥壳柔性化生产、满足加工精度、提高加工效率为目标,研究重卡桥壳加工集成柔性化工艺、关键装备、物流系统及成线工艺适应性技术,研制重卡桥壳柔性化生产的关键成套装备。采用国产成套装备替代进口,降低成本,支撑汽车加工装备自主化制造,促进产业结构调整和升级。
2、考核指标
(1)建设一条由卧式加工中心、车削中心、数控端面外圆磨床和辅助物流设备组成的重卡桥壳生产线。生产线应满足2个以上的品种(或规格)共线生产,采用前期数控专项成果(或技术)的设备不少于6台。
(2)关键加工设备考核指标:双工位高精度卧式加工中心精度:X、Y、Z定位精度≤0.009mm;重复定位精度≤0.006mm;转台B定位精度≤8″,重复定位精度≤5″;主轴端部径向跳动≤0.003mm,工作台交换重复定位精度±0.005mm;设备MTBF≥1500小时。
(3)产品精度考核指标:桥壳最大外形尺寸2050³300³650mm;主要内孔精度≤IT6,孔位置精度≤0.10mm;两法兰端面对于公共轴线基准的端面跳动≤0.05mm ;主要技术参数Cmk值≥1.67。
(4)生产线年生产能力≥4万件;设备开动率≥75%。
(5)在不低于20%的设备上采用国产数控系统进行对比验证,国产功能部件及刀具配套率不低于30%。
(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处使用一年以上方可验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
重卡桥壳柔性加工生产线工艺技术研究;重卡桥壳加工关键机床装备设计制造研 究;精密卧式加工中心成线工艺适应性关键技术研究;国产关键功能部件与数控系统应用验证;桥壳加工自动化物流、调度及监控系统研究。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置和经费安排
拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内汽车制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题20 轿车曲轴全自动生产线
1、研究目标
围绕轿车发动机曲轴加工线的“柔性、高效、高精、高可靠性”等技术要求,开展曲轴连杆颈随动铣削、随动磨削,生产线工件精度检测与质量控制技术,生产线的刀具磨破损状态监测和在线补偿技术研究。开发轿车发动机曲轴加工的各类关键装备,制造轿车曲轴柔性生产线,替代整线进口。
2、考核指标
(1)研制一条轿车曲轴柔性全自动生产线,涵盖从毛坯到成品全过程。3个规格以上在线生产,至少一个规格加工节拍3分钟,年产量 20万根,整线开动率不低于85%。
(2)产品指标:曲轴长度≥300mm,主轴颈≥80mm,曲轴主轴颈的最大直径差≤0.02 mm;曲轴连杆颈的最大直径差≤0.02 mm。
(3)单机CMK≥1.33。
(4)数控机床主机要求30%配套国产数控系统进行对比试验验证,国产功能部件配套率不低于50%。(5)数控机床主机MTBF≥1500小时。
(6)完成主机可靠性、精度保持性等1年以上用户实际批量的生产考核。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
生产线的设计制造技术研究;曲轴加工工艺技术研究;工件精度检测与质量控制技术研究;刀具磨破损状态监测及在线补偿技术研究;可靠性技术研究。
4、实施期限
2014年4月-2016年12月
5、课题设置和经费安排
拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内机床制造企业、汽车制造企业或汽车零部件制造企业。参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题21 汽车大型铝合金覆盖件充液成形技术与装备
1、研究目标
针对国产高档汽车铝合金精密成形、低成本及柔性化生产需求,自主开发50000kN轿车车身铝合金覆盖件充液成形设备和模具,掌握大吨位充液成形设备及模具的开发、设计和制造技术,以解决铝合金成形性差、表面易划伤等难题,提高铝合金覆盖件整体结构刚度和尺寸精度,降低成本,填补国内铝合金汽车覆盖件充液成形技术及设备的空白。
2、考核指标
(1)开发充液成形设备1台,主要包括压力机,压力转换器,液压系统,控制系
统及水压系统。主要考核指标:拉深力≥35000kN,压边力≥15000kN,最高工作压力≥30MPa,压力控制精度±0.5Mpa。
(2)开发铝合金轿车覆盖件充液成形模具4套以上,形成4种以上零件的成形应用。
(3)铝合金覆盖件指标:制件减薄率≤15%,搭接部分尺寸精度±0.5mm,非搭接部分±0.7mm。
(4)生产节拍≥1.5分钟/件,形成年产10万件能力。成形方式为充液拉深与普通冲压复合成形。
(5)采用国产控制系统、关键功能部件比例不低于50%。(6)设备开动率≥75%。
(7)完成铝合金发罩、顶盖等车身覆盖件制造,满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。
(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
大吨位双动框架式液压机主机结构的优化设计研究。进行大容积高压源结构设计分析和校核,研制充液拉深伺服液压系统和充液拉深成形数控系统。铝合金车身覆盖件充液拉深成形仿真及参数优化研究。双动液压机与充液拉深系统调试研究。合金车身覆盖件充液拉深工艺研究,铝合金车身覆盖件充液拉深模具的设计与制造。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内汽车生产企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究
内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题22 乘用车车身环保柔性涂装生产线
1、研究目标
针对汽车环保柔性涂装线的需求以及喷涂机器人、输送设备和各种控制元器件等关键设备需要进口的现状,开发具有自主知识产权汽车喷涂机器人、输送机两大核心设备,并集成水处理、热能回收等技术,解决传统汽车涂装生产线喷涂质量差、涂料利用率低、自动化程度低、耗能高、污染重等难题,建设能够适应不同品种、不同工艺功能的环保柔性涂装生产线,替代进口。
2、考核指标
(1)集成本项目研发的喷涂机器人、输送机等涂装线关键设备,以及水处理回收系统,建设喷涂线一条,产品涂层的具体指标。
1)机械强度:冲击≥215N²cm,弹性≤8mm,硬度≥0.6,附着力1级; 2)耐腐蚀性:2000小时;
3)耐温变性:在+60℃-40℃条件使用,性能稳定。
(2)开发喷涂机器人,喷涂重复定位精度达到±1mm以内,理论上漆率达到95%以上,生产线上上漆率达到75%以上,部件防爆等级达到IP65,喷涂应用部件更换时间少于15分钟,设备平均故障间隔时间MTBF 不低于1000小时。
(3)输送机运行精度达到±2mm以内。
(4)热能回收系统应用于涂装线,处理效率达99%。(5)水处理回收系统的处理效率≥99%。
(6)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%。
(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用1年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究喷涂机器人的优化设计方法以及集调试三维仿真、运行管理和自动控制等功能于一体的汽车喷涂机器人开放式控制系统;研究乘用车涂装生产线使用输送机的设计方法及控制策略;研究驱动滚道、升降设备、横向转移机、堆垛机和卸垛机等技术的优化
方法,研发乘用车PVC及中、面涂生产线使用的滑橇输送系统;研究水处理及热能回收技术;研究以太网控制技术,使得涂装生产线能够适应同类涂料以及不同涂料涂装工艺流程的要求、关键工序不同工艺参数之间的模糊适配。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入应主要用于关键技术研究、工艺技术研究、关键技术装备研制等,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内汽车涂装设计制造企业,参与单位在各自领域具有较强的技术基础和开发队伍,具有完善的试验基本条件和专业团队;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题23(略)
课题24 中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工技术及生产线应用
1、研究目标
结合中高速大功率柴油机凸轮轴零件加工需求,建设具备自主知识产权的中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线,突破中高速大功率柴油机凸轮轴精密加工工艺与高效磨削加工技术等关键技术,推进国产精密高效凸轮轴磨床及国产数控系统和工具的应用,为中高速大功率柴油机凸轮轴加工提供成套解决方案,实现中高速大功率柴油机凸轮轴多品种、变批量、高精度、高效率加工,提高国内中高速大功率柴油机凸轮轴的自主制造能力。
2、考核指标
(1)建设一条采用国产高档数控机床和数控系统的船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线并进行应用示范,采用前期专项成果(或技术)的设备不少于10台,实现凸轮轴年产3500件,达到TRE II措施标准;
(2)数控机床主机要求30%以上配套国产数控系统进行对比试验验证,国产功能
部件配套率不低于50%。
(3)机床MTBF达到1500小时以上;
(4)机床交付用户使用前,应在机床制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(5)课题牵头单位应对投入实际使用的机床、数控系统、功能部件的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(6)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工技术研究:凸轮高效磨削技术研究;凸轮高效铣削技术研究;车铣加工技术研究;深孔加工技术研究;装配式凸轮轴键槽加工技术研究;装配式凸轮轴细长轴加工技术研究;凸轮轴光整技术研究与应用。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线总体设计技术研究;生产线刀具中心应用技术研究;国产刀具应用技术和数控刀具切削性能分析与磨破损检测、监测技术研究;凸轮轴零件加工在线检测技术与规范。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线生产管理与监控系统研究。船用中高速大功率柴油机凸轮轴高效精密加工生产线应用示范。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,建立相关试验装置和整机性能测试条件;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于2:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:事前立项事后补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为国内机床制造企业,具有较强的技术基础和技术开发队伍,具有较完善的试验、生产条件;申报单位应对全部研究内容和考核目标进行申报;牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料;原则上申报课题的参与单位
不超过5家,应包括至少1家数控系统企业、1家功能部件企业。
课题25 航天难加工材料复杂零部件激光增材制造技术与装备
1、研究目标
针对航天型号复杂精密关键金属构件高精度、高质量一致性、高效率、高柔性化制造的需求,研制大尺寸复杂精密构件的多光束激光选区熔化制造设备、基于高功率激光器的多工位高效激光选区熔化成形装备,为实现航天产品的高性能、高效率、高质量和绿色制造提供关键技术与装备。
2、考核指标
方向1:航天大尺寸复杂精密构件激光选区熔化增材制造技术与装备
(1)研制一台四光束激光选区熔化增材制造装备(含相应控制软件、典型材料激光选区熔化增材制造工艺数据库),应用于大推力氢氧发动机钛合金氢泵叶轮(尺寸>ф400mm)、航天武器装备的高温合金主动冷却控制舵等航天装备核心构件的高质量、高性能成形制造中。
四光束激光选区熔化增材制造装备主要技术指标:
最大成形面积500mm³500mm³420mm,成形缸Z轴行程600mm,重复定位精度±0.01mm;X轴(铺粉系统)行程700mm;单层最小铺粉厚度20-100μm,双向铺粉;四台激光器,每台功率1kW;整套工作台的移动部位安装在气体保护箱内,水、氧含量小于10ppm;最大成形效率150 cm3/h,含典型材料工艺数据库;
(2)Inconel718镍基高温合金和TC4钛合金成形件的相对致密度达到100%,力学性能指标超过同成分铸件;激光选区熔化增材制造金属零件的尺寸精度:±50μm,表面粗糙度:Ra15-25μm;
(3)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%;
(4)每一台(套)设备交付用户使用前,应在设备制造企业处进行2000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告;
(5)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告;
(6)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
方向2:航天复杂零部件大功率激光的高效选区熔化制造技术与装备
研制一台基于高功率激光器的多工位高效复杂金属构件激光选区熔化增材制造装备,实现钛合金、高强钢等材料在保护气氛下的激光三维成形,提高构件成形精度和加工效率,满足难加工材料复杂构件质量要求,实现航天飞行器异形耐热钛合金进气道、火箭多通曲面接头、姿控发动机壳体等航天产品关键部件的整体成形。采用本装备能使产品制造周期缩短60%,满足小批量生产的要求。项目验收时实现航天复杂零部件激光选区熔化增材制造装备在航天中的示范应用。
(1)研制基于高功率激光器的四工位高效激光选区熔化增材制造装备1套 装备零件成形缸Z轴行程为500mm,重复定位精度为±0.05 mm,成形缸激光振镜加工幅面400 mm³400 mm;X轴(铺粉系统):行程为500mm,重复定位精度为±0.05 mm,双向刮板铺粉;激光器功率:5kW光纤激光器;4工位,可同时或者分时生产;整套工作台的移动部位安装气体保护箱内,可充填氩气、氮气等,满足钛合金等活性金属成形要求;
(2)针对复杂形状薄壁零件的性能要求开发专业的激光选区熔化增材制造技术控制软件及制造工艺数据库各1套;
(3)高温钛合金和高强钢成形件的相对致密度达到100%,力学性能指标超过同成分材料铸件,与同成分锻件相当;激光选区熔化快速制造金属零件的尺寸精度:±100μm;经补充加工后激光3D打印成形金属零件的表面粗糙度:Ra1.6~3.2μm;
(4)设备采用国产控制系统和关键功能部件比例不低于50%;
(5)每一台(套)设备交付用户使用前,应分别在设备制造企业处分别进行2000小时以上以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告;
(6)课题牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)设备的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告;
(7)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
方向1:航天大尺寸复杂精密构件激光选区熔化增材制造技术与装备
(1)大尺寸、四光束激光选区熔化设备的研制:设备主体机械结构的研制,同步
控制系统的研制、工艺软件的开发、多光束协同光路的设计与制造以及整个装备软、硬件系统集成与优化等;
(2)高温合金、钛合金等难加工材料多束激光选区熔化增材制造工艺研究:成形过程中温度场、应力场的控制及其对构件尺寸精度的影响规律,不同工艺条件下多重搭接区域显微组织、性能及其对构件整体性能的影响规律;多光束条件下激光选区熔化成形构件的内应力演变与控制方法及其对构件整体精度的影响规律;
(3)多束激光选区熔化增材制造装备与技术在航天典型构件的应用研究:主要包括在大推力氢氧发动机钛合金氢泵叶轮(尺寸>ф400mm)、航天武器装备的高温合金主动冷却控制舵等航天装备核心构件的应用研究。
方向2:航天复杂零部件大功率激光的高效选区熔化制造技术与装备
(1)基于高功率激光的四工位选区熔化成形装备研制:主机结构的优化设计;高精度同步铺粉及成形系统设计优化;结构修正补偿系统设计;复杂构件CAD文件处理、切片分割技术研究;填充路径规划及成形过程模拟技术研究;精确运动机构控制技术研究;
(2)高温钛合金、高强钢等高性能材料多工位激光选区熔化成形工艺研究:多工位制造过程质量一致性控制及其对构件尺寸精度的影响规律研究,激光选区熔化成形冶金缺陷控制规律研究;激光选区熔化成形构件的组织结构与性能调控规律研究;激光选区熔化成形的尺寸精度调控规律研究;
(3)高功率激光多工位选区熔化成形设备在典型航天构件中的应用:采用上述设备,针对航天飞行器异形耐热钛合金进气道、火箭多通曲面接头、姿控发动机壳体等航天产品关键部件进行整体制造,检验设备性能和成形质量稳定性,验证相关结果。
4、实施期限
2014年1月-2017年12月
5、课题设置和经费要求
拟支持2项课题研究,其中每个研究方向各支持1项课题研究;中央财政投入经费主要用于产品关键技术研究、性能测试、工艺技术研究及关键零部件制造;自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式: 前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为航天产品结构件制造企业或研究单位,申报单位应对其中一个研究方向的全部研究内容和考核目标进行申报;原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题26 航空航天大型结构件3维融覆(送粉式)增材成形技术
1、研究目标
针对航空航天大型梁珩类与框架类承载结构件研发及小批量制造中快速响应制造的需求,开发钛合金、高强钢、耐热钢、不锈钢等难加工材料的3维融覆技术直接成形制造技术与装备,鼓励有创新工艺和创新装备的课题,提升3D打印技术的水平,支持我国航空航天科技和工业发展。
2、考核指标
分别针对航空航天大型梁珩类或框架类3D增材成形技术,进行工艺研究和装备开发,投入工程应用,并成功制造出一批航空航天等结构件。装备的具体技术指标如下:
(1)结构尺寸:梁珩类最大长度大于3m,框架类投影面积大于4平方米以上;制造效率:3Kg/h以上;制造精度:1mm;粗糙度:接近铸件;可靠性:连续工作240小时以上;变形控制:变形控制在1mm/100mm以内;成形件的强度达到锻件标准;
(2)可以适应至少3种金属材料的成形,实现制造两种不同材料结构件制造;(3)能实现5种以上的航空航天结构件15件以上制造,其中至少3种结构件可以达到大型成形件的尺寸范围要求;
(4)提出航空航天典型结构件增材制造工艺规范和质量标准、装备的设计规范;(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收;(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究钛合金、高强度钢等材料的直接3维成形增材制造工艺,研究实现这种工艺的能源、装备、工艺过程,研究成形过程仿真分析,成形效率研究成形件的应力与变形机理与规律研究,成形件的组织与强度,成形工艺优化研究,面向行业需求的成形件强度标准研究,金属材料3D成形装备的设计规范和标准研究。
4、实施期限
2014年1月-2017年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,分别支持梁珩类及框架类零件增材成形,每个课题应包括上述材料中的3类材料;中央财政经费投入用于工艺与装备的创新研究。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于中央财政投入经费的50%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应在上述领域具有较强研究基础的研究单位或制造企业。在该领域具有较强的研究工作积累和技术开发队伍。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题27 飞机发动机整体叶盘增材制造及光整加工系统装备
1、研究目标
针对航空航天复杂精密结构件中快速响应制造的需求,开发钛合金等材料的3维增材成形制造装备及创新的配套精整工艺与相应专用装备,以达到航空工业最终精度要求的整体叶盘。鼓励有创新工艺和创新装备的课题,提升3D打印技术与应用的水平,支持我国航空航天科技和工业发展。
2、考核指标
(1)针对航空发动机关键件整体叶盘、涡轮盘的产品开发和小批量制造,完成增材制造装备1台开发及创新精整工艺与相关成套装备(精密原型、电极复形、专用数控电火花)三台装备开发,研究集成制造工艺技术,并能进入工程应用;成功制造出航空整体叶轮类增材制造成形件及经精整工艺处理的精密零件,验证件10件以上,形成产业化技术。
(2)增材成形制造装备:零件结构尺寸:最大直径1.2m以上;制造件品种件数:2种以上;制造效率:0.5-1Kg/h;制造精度:1mm;粗糙度:接近铸件;故障率:连续工作240小时无故障;变形控制:1mm/300mm;装备的可靠性研究技术报告。
(3)精整工艺装备及工艺系统:叶轮盘、涡轮盘快速原型装备:叶片原型精度达到0.05mm以内,制造效率60g/h以上;快速电极制造装备; 整体叶轮盘数控电火花专用机床:加工尺寸直径1.2m以上,叶片型面复形精度:0.06mm以内,粗糙度Ra0.8μm以内。
(4)整体叶轮盘类零件的精密制造集成工艺规范及标准;集成制造数据软件1套;提出3种以上叶盘类零件的增材制造工艺规范和质量标准,装备的设计规范。
40(5)满足用户使用要求,所有设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
增材制造工艺装备研究:研究针对整体叶轮盘、涡轮盘材料的直接3维成形增材制造工艺,研究实现这种工艺的能源、装备、工艺过程,研究成形过程仿真分析,成形效率研究成形件的应力与变形机理与规律研究,成形件的组织与强度,成形工艺优化研究,面向行业需求的成形件强度标准研究,金属材料3D成形装备的设计规范和标准研究。研究配套精整工艺研究:适合电极复形的快速原型材料及其原型工艺研究,原型精度研究,电沉积及电喷涂电极复形工艺及复形精度研究,整体叶轮盘和涡轮盘螺旋进给电火花工艺研究,精整尺寸精度及制造表面质量研究,终成形的集成制造工艺技术、软件及规范。
4、实施期限
2014年1月-2017年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政经费投入用于工艺与装备的创新研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于中央财政投入经费的50%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应在上述领域具有较强研究基础的研究单位或制造企业。在该领域具有较强的研究工作积累和技术开发队伍。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题28 基于开放式数控系统二次开发平台的航天领域专用数控系统开发
1、研究目标
以国产数控系统为基础,开展航天领域专用数控系统加工工艺与特殊运动控制技术研究,开发面向航天特殊应用的专用数控系统;开展专用数控系统配套应用与可靠性试验技术的研究,通过专有加工工艺与数控系统的集成,在航天领域典型零部件的制造中得到应用,形成专门化数控系统的配套方案,扩大国产数控系统覆盖机床的种类,提高市场占有率。
2、考核指标
41(1)以航天领域的实际需求为牵引,解决激光加工、电加工、数控折弯、柔性加工与装配等专用机床的控制和关键工艺技术,通过建立开放式数控系统二次开发平台,开发系列化专用数控系统,达到国际主流同类专用数控系统水平。申报单位应该提供拟开发系统与国际主流系统的详细性能和功能指标的对照。
(2)基于开放式数控系统二次开发平台,开发专用型数控系统界面组件、工艺编程和状态显示界面组件、系统参数设置界面组件等,研制激光加工、电加工、折弯机、柔性装配单元等4种以上的专用型数控系统。
(3)完成数控系统可靠性设计、增长技术研究和评测,研制完成的数控系统交付用户使用前,应选择其中10台以上在系统制造企业处进行10000小时以上的模拟实际工况运行试验,并编写试验报告。平均无故障时间(MTBF)大于20000小时。
(4)牵头单位应对投入实际使用的每一台(套)数控系统的运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(5)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(6)建立以航天应用为代表的面向激光加工、电加工、数控折弯机、柔性加工与装配等专用数控系统的应用示范,课题实施期间实现生产销售专用数控系统200台套。
(7)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(8)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究建立开放式数控系统二次开发平台,针对激光加工、电加工、数控折弯、柔性加工与装配等加工工艺的特点,开展专用数控系统扩展控制功能接口和运行环境研究、数控系统特殊控制功能研究、工艺数据库集成技术研究、高效PLC编程工具、数控系统安全技术研究、扩展数控编程语言研究等,进行国产专用数控系统与国产专用机床的配套研究。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究。中央财政投入经费应主要用于产品关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为国内数控系统制造企业,联合数控机床、数控系统制造企业及研究单位共同申报,具有上述领域的研究基础,具备较强的专业研发团队和完善的试验、研究和开发条件。申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。牵头申报与参与单位均应提供单位前期开展可靠性工作的证明材料。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题29 国产数控系统应用技术规范
1、研究目标
开展国产数控系统应用技术规范研究,实现数控系统应用过程中的共性技术成果的规范化和工具化,开发国产数控系统选型及性能仿真软件平台,为数控系统的选型、机电设计和应用提供整体解决方案;研究国产数控系统推广应用的策略,结合国产数控系统最新成果的成功应用案例进行宣传推广,扩大国产数控系统的市场占有率,提升国产数控系统的配套能力。
2、考核指标
(1)提出国产数控系统选型、电气设计、电气联接、安装调试、参数优化、安全操作等方面应用技术规范不少于10项,并在不少于3种国产数控系统中应用验证。
(2)开发国产数控系统选型软件1套,该软件具有国产数控系统与机床的智能配套选型、国产数控系统及机床参数匹配优化、国产数控系统及机床建模仿真等功能,并在不少于3种国产数控系统与用户的配套设计过程应用验证。
(3)建立国产数控装置与伺服系统数学模型及参数数据库1套,该数据库具有典型国产数控系统与伺服驱动、电机、主轴等主要部件的基础数据收集与参数管理功能,能与国产数控系统选型软件有效集成,并在不少于3种国产数控系统与用户的配套设计过程中应用验证。
(4)收集采编不少于5个品牌的国产数控系统在航空、航天、汽车、船舶等行业成功应用的最新案例,以彩印出版物、电子音像和网站的形式出版国产数控系统应用案例集一套,并向行业用户赠送不少于5000册。
(5)参加本课题的数控系统生产企业各自编辑出版一套国产数控系统操作、数控系统编程、数控系统连接、数控系统维修等系列手册;各自编辑出版一套国产数控系统
应用培训教材,每家数控系统企业向行业用户各赠送不少于1000册。
(6)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准。(7)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、主要研究内容
研究国产数控系统的选型、电气设计、电气联接、安装调试、参数优化、安全操作等方面的技术规范;研究国产数控系统选型软件,基于国产数控系统及机床功能部件的多领域建模技术,实现数控系统与机床参数匹配的仿真及优化;开展基于国产数控系统与机床的机电联合仿真技术研究,建立国产数控系统及典型可选配功能部件的数学模型与参数据库,实现国产数控系统与机床的智能配套选型,指导数控机床的综合设计;结合国产数控系统的新技术、新成果、新案例,研究国产数控系统应用推广策略,进行全方位的宣传与推广,编写出版国产数控系统应用案例集,编写出版数控系统操作手册、维护维修手册、编程手册、电气联接手册等技术文件和相关培训教材。
4、实施期限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、软件与数据库开发、性能测试、相关技术规范文件、手册的出版。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应具有较强的技术基础和技术开发队伍;申报单位须针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题30 数控系统功能安全技术研究
1、研究目标
针对数控机床安全控制系统等设计与研发,开展数控装置、驱动单元、现场总线、PLC电气及功能安全以及失效识别、安全完整性等级评估等安全关键技术研究;开发具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品,在安全性以及精度与速度等关键指标上达到国际先进水平,并通过应用示范实现机床的配套应用;同时建立数控装置、伺服单元、现场总线、PLC的安全试验、检测及验证环境,实现实验数据的采集、44 统计分析及实验规范制定,以支持机床电气设备及控制系统安全的国际标准规范制定和实施。
2、考核指标
(1)完成数控系统安全控制功能体系结构,安全完整性等级评估以及电气安全与功能安全关键技术研制,开发具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品,并通过应用示范实现机床的配套应用;
(2)建立数控装置、伺服单元、现场总线、PLC安全试验、检测及验证环境。完成产品的安全功能实验数据采集、统计分析及实验规范制定,实现对具有安全功能的数控系统、伺服驱动、现场总线、PLC产品的安全功能指标分析评价;
(3)完成数控系统电气安全及功能安全标准体系框架的建设;
(4)完成机床电气设备及控制系统安全的国际标准(IEC 60204-34)制定,支持国际标准的贯彻实施。
3、研究内容
开展数控系统安全关键技术研究,伺服单元安全关键技术研究,现场总线安全关键技术研究,电气安全关键技术研究;数控装置、驱动单元、现场总线、PLC产品的安全相关实验数据的采集、统计分析;机床电气设备及控制系统安全国际标准规范制定研究。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究;中央财政投入经费应主要用于关键技术研究和测评工作实施,自筹资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应是国内数控系统制造企业。申报单位须响应课题指南提出的全部研究内容和考核指标。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题31 机床高速主轴单元测试技术研究及示范应用
1、研究目标
研发数控机床高速主轴单元综合测试平台,配置测试软件及分析评价系统,适用于主轴转速不低于24000r/min及相当规格的高速、精密中型系列主轴(含电主轴)的综
合性能试验;研发通用主轴动平衡试验平台,用于同等规格的高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)及部件动平衡测试及分析;制定同等规格的高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)试验规范;产品及试验规范在专业主轴生产厂及主机厂进行成套应用验证。
2、考核指标
(1)研制高速主轴动平衡试验平台及综合测试平台各五套;
(2)动平衡试验平台测试精度达到G0.4;综合测试平台可实现如下性能测试并满足如下指标:主轴动/静态回转精度测试、测试精度不低于0.1µm;主轴运转可靠性测试,连续测试时间不低于48h;温升-热变形,测试温度不低于150℃,测试准确度±1℃;噪声、噪声声压级不低于120dB(A),测试准确度±1.5 dB(A);拉刀力测试最大值不低于60kN,测试精度不超过最大值1%;测试静刚度不低于1000N/µm;
(3)制定主轴测试试验规范5项以上;在国内5家以上主机厂示范应用,实现100套以上主轴测试试验。申报5项以上发明专利。
3、研究内容
高速精密(含电主轴)等中型系列主轴动静态精度试验、运转可靠性试验、温升-热变形试验、噪声试验、拉刀力测试、静刚度试验等技术及分析评价系统;高速精密中型系列主轴单元及部件动平衡测试技术,高速、精密等中型系列主轴(含电主轴)试验规范。
4、实施年限
2014年1月-2015年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹资金不低于中央财政投入经费20%。
6、申报条件
课题牵头单位应为上述领域的研究机构或制造企业,具备技术基础和较完善的试验、开发条件,鼓励“产、学、研、用”联合申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题32 高速防护装置
1、研究目标
开发可满足高速机床安全防护,以及在高速运动时对机床外罩、导轨、丝杠等防护
需求的防护装置,开展与机床整体匹配的结构优化设计、人机工程设计,提出设计准则、设计规范和标准,开展制造技的研究,提出制造工艺规范,并进行实验验证。
2、考核指标
(1)导轨、丝杠防护装置的移动速度60-100m/min;最高加速度1-2.5g;噪声<75dB;(2)建立高速机床安全防护的设计准则;开发机床安全防护外罩、导轨及丝杠高速防护装置等设计方法及设计工具软件;
(3)提出强度评价规范或标准,制定制造技术规范;
(4)研制开发出3种以上高速数控机床、加工中心的安全防护装置,在5台以上高速数控机床上进行验证;完成工程研究,形成批量生产及供货能力。
(5)设备交付用户使用前,应在制造企业进行模拟实际工况运行试验,并编写试验报告.(6)课题牵头单位应对投入实际使用的设备运行故障予以记录,并形成故障统计和分析报告。
(7)满足用户使用要求,设备在用户处实际应用一年以上方可申请验收。(8)申报5项以上发明专利,形成5项以上技术标准;(9)课题牵头单位建立起不少于10人的专职研发团队。
3、研究内容
研究高速机床故障危害性,研究高速机床安全防护措施、机理,设计机床防护系统,研究其刚度、强度计算方法,开展与机床整体匹配的结构优化设人机工程设计;提出机床外罩、导轨、丝杠防护罩等设计准则和设计方法,开发设计软件,研究安全防护系统的关键件制造方法及制造技术规范,开发可满足高速机床在高速运动时对机床外罩、导轨、丝杠等防护需求的防护装置,并进行验证验证。
4、实施期限
2014年1月-2015年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究。中央财政经费投入用于设计制造技术研究、性能测试与实验验证。自筹与配套资金合计数与中央财政投入经费比例不低于1:1,其中配套资金不低于中央财政投入经费的20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位应为机床高速防护装置生产企业,在机床高速防护装置领域具有一定的研究基础和市场应用业绩,具备较强的研发团队和一定实验条件。申报单位应针对指南提出的全部研究内容和考核指标进行申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题33 功能部件设计选型工具开发
1、研究目标
扩大专项研发成果的推广应用,开发功能部件设计选型工具,开展功能部件设计应用关键技术研究、产品性能评及标准体系研究,编制设计应用技术规范,解决功能部件生产过程中技术空缺及生产标准空缺问题,实现功能部件的批量应用。
2、考核指标
开发滚珠丝杠副、直线导轨副、数控转台、数控刀架、动力卡盘、高速主轴等设计选型软件6套,制定系列型普、行业标准及生产研发过程中技术规范,开发相关试验装置和应用验证平台,编制完成相关设计、应用技术规范和手册的编制,为数控机床主机企业和典型用户免费提供各1000套的应用。
3、研究内容
不同安装条件、不同工况使用条件下,开展功能部件力学、运动学、动力学建模与分析;功能部件在主机实际使用条件约束下的优化设计与分析;功能部件快速设计、选型软件开发;主机应用选型及应用试验验证。
4、实施年限
2014年1月-2016年12月
5、课题设置及经费要求
拟支持1项课题研究,中央财政投入经费应主要用于关键技术研究、性能测试与工艺技术研究,自筹资金不低于中央财政投入经费20%。
中央财政投入经费支持方式:前补助。
6、申报条件
课题牵头单位为专业研究单位或制造企业,在上述领域具有较全面的技术研发团队和较强的组织协调能力,鼓励相关技术领域研究所及科研院校、功能部件专业生产厂、主机厂等联合申报。原则上申报课题的参与单位不超过5家。
课题34 航空发动机关键零部件成套刀具开发与示范应用(项目制申报)总体目标:为了满足国产航空发动机加工行业需求,提高航空发动机加工的生产效率,实现航空发动机高性能切削刀具和非标专用刀具的国产化,促进我国航空发动机整体制造技术提升,项目将结合航空发动机盘环轴、机匣、整体叶盘及叶片等主要零件及发展趋势,开发高性能刀具系列产品,掌握核心设计技术、高稳定的批量制造技术以及配套切削工艺技术,形成完整的刀具成套解决方案,并得到批量应用与验证,主要刀具的各类性能指标均能达到或超过国外先进刀具水平。
方向1:航空发动机盘环轴零件国产化成套刀具产品开发及应用
1、研究目标
通过建立刀具多学科优化模型,开展系列刀具的精准设计研究。研究用于盘环轴高效加工的系列化刀具,实现航空发动机盘轴零件国产化刀具成套替代,系统解决航空发动机盘轴零件的刀具国产化配套与示范问题,降低刀具成本,提高制造效率。
2、考核指标
(1)航空发动机盘轴零部件加工开发包括车、铣、钻、拉、镗削加工等刀具产品,成功开发刀具40种以上,其中可转位数控刀具至少20种、整体刀具10种以上,异型或成形刀具10种以上。在一家以上的制造企业得到示范应用,加工性能稳定,加工质量能完全满足航空航天零部件加工的需求,加工效果和使用寿命能达到或超过国外高端同类刀具水平。刀具包括有;
1)针对高温合金和钛合金加工开发具高压冷却系统刀具产品,冷却压力达到70bar以上,能大幅提升切削速度和冷却效果;
2)开发4种以上的高精度切槽及仿形刀具产品,适合盘环件各类槽加工刀具精度可达到槽宽0.03以内,可实现1mm-8mm槽宽范围的需求;
3)针对航空发动机的关键零部件中的长轴零件,其长径比大,内部结构复杂的特点,开发具阻尼减震结构的内孔车刀,满足长轴内腔的加工;
4)开发至少1个系列具自锁结构的刀具、10种以上的异形或成形刀具产品,满足如深内凹腔等复杂内部结构零件的加工;
5)针对鸽尾型叶根槽及其它加工可达性差的凹槽加工,开发3个系列以上的专用刀具产品;
(2)刀具质量稳定,刀具精度高,车削刀具加工镍基高温合金的要求线速度30—
第三篇:2018河北省重点研发计划现代农业科技奖励性后补助专项项目申报指南
附件2
2018河北省重点研发计划 现代农业科技奖励性后补助专项项目
申报指南
一、总体安排和重点任务
(一)总体思路
为加大对现代农业科技的研究及推广应用力度,进一步发挥财政农业科技资金的引导作用,对我省有关单位未取得财政专项资金资助,根据市场需求及自身发展需要先行投入资金组织开展研发活动,取得的有助于解决现代农业发展问题的农业新品种和重大关键技术成果,按照《河北省现代农业科技奖励性后补助专项资金管理办法》规定,继续设立“现代农业科技奖励性后补助专项”给予支持。
(二)重点任务
围绕推进我省农业供给侧结构性改革,聚焦推进农业结构调整、农村产业融合、美丽乡村建设等重点任务,通过发挥财政农业科技资金的引导作用,强化农业全产业链共性关键技术成果的集成配套与推广应用,不断优化粮经饲三元种植结构,加快发展农产品加工业,推进农业清洁生产和农村生态建设,打造绿色优质农产品生产基地,发展观光农业、体验农业、创意农业等新型业态,为构建现代农业产业技术体系、培育农业农村发展新动能提供科技供给和技术支撑。
二、支持重点 专题一:农业新品种
优先主题一:粮食作物新品种(指南代码3000401)重点围绕保障粮食安全,补助支持已大面积推广应用的主粮和特色杂粮新品种(系),成果需为2014年(含2014年)以后通过省级以上法定机构审(鉴)定。其中,小麦、玉米种植推广面积达到150万亩以上,马铃薯、谷子、杂粮等推广规模在同类品种中排在前三位。
优先主题二:其他农业新品种(指南代码3000402)重点围绕促进区域农业结构调整,补助支持已大面积推广应用的高效、特色新品种。成果需为2014年(含2014年)以后通过省级以上法定机构审(鉴)定。其中,棉花种植推广面积达到100万亩以上,畜禽、蔬菜、水产、林木、果品、青贮玉米、苜蓿、中药材、食用菌、花卉等推广规模在同类品种中排在前三位。
专题二:农业重大关键技术
优先主题一:农业新产品应用技术(指南代码3000403)重点支持兽药、饲料及饲料添加剂、农药(含植物生长调节剂类)、肥料、机械、设备等农用物资、装备领域产品的生产或应用技术,其核心产品须为2014年(含2014年)以后获得鉴定、认定或审定,并已取得生产经营资质。
优先主题二:农业生产技术(指南代码3000404)重点支持节水节肥节药农业生产、林业生态、耕地质量提升及安全利用、食品和农副食品加工与质量控制等技术,该技术已形成标准、规程或专利,并于2014年(含2014年)以后获得。
农业新产品应用技术和农业生产技术应用规模须符合下列条件之一:直接经济效益达到2000万元以上;应用面积达到50万亩或累计推广面积达到100万亩以上;同类技术、产品推广规模或市场份额在省内排在前三名。
三、绩效目标
创新科技资金的投入方式,对推动我省农业现代化发展作出重大贡献的农业新品种、新技术进行奖励性后补助支持。专项资金由单位统筹安排,主要用于新品种培育以及重大关键技术集成创新和示范推广。
四、项目安排
专项项目安排总数为30项左右。
五、申报要求
所申报项目须符合《河北省现代农业科技奖励性后补助专项资金管理办法》(冀财教〔2014〕67号)有关要求。
(一)优先申报条件
1.优先支持市、县所属企事业单位申报。
2.优先支持省级以上农业科技园区的建设主体或园区入驻企
第四篇:水专项课题申报书编制提纲与格式要求
附件2:
水专项课题申报书编制提纲与格式要求
概述
一、立项背景与立项依据
(一)立项的必要性和紧迫性
(二)科技支撑需求分析
(三)现有工作基础
二、课题目标、预期成果和考核指标
(一)编制依据
(二)课题目标
1、总体目标
2、阶段目标
3、与项目目标的关联性分析
(三)研究示范区选择
(四)“十一五”预期成果和考核指标
1、关键技术突破
2、预期主要成果
3、“十一五”考核指标
4、“十一五”各考核指标
三、课题研究内容、技术路线、示范工程和配套条件
(一)任务分解与主要研究内容
(二)关键技术及其科学问题
(三)技术路线
(四)示范工程、依托工程及配套条件
(五)负责落实配套条件的责任单位及职责说明
四、组织实施方式
(一)课题组织实施机制
(二)建议的课题牵头单位及课题负责人介绍
(三)建议的主要课题参与单位及任务分工
(四)产学研结合及成果推广方案
五、课题经费预算
(一)预算编制依据
(二)收入预算的编制
(三)支出预算的编制
(四)投融资方案
(五)课题经费预算表
六、技术经济效益和风险分析
(一)技术市场分析
(二)效益分析
1、经济效益
2、社会效益
3、环境效益
(三)风险分析
1、技术的风险分析与对策
2、市场风险
3、管理风险分析与对策
4、推广应用前景及产业化可行性
七、相关附件
(一)课题申报单位营业执照或法人代码证;
(二)相关重大科研成果、专利等知识产权证明材料;
(三)配套资金来源(如贷款、地方政府匹配资金等)的证明材料;
(四)主要示范工程、配套工程和依托工程的证明材料;
(五)联合申请合作协议;
(六)其他有关证明材料。
***排版要求*** 标题格式:一级标题宋体加黑,小二,单倍行距;二级标题黑体小三,加黑,单倍行距;三级标题楷体小三,加黑,单倍行距;四级标题仿宋小三,加黑,单倍行距;所有标题段前段后间距1行。更多级别标题自定。
正文、图表格式:正文用仿宋、小三字体,1.5倍行距,段间距为0。图表中文字、数字使用仿宋五号字体,单倍行距。目录页不编页码,显示三级标题。
版面要求:A4纸,正反两面印刷,左侧装订。
受理编号:
水体污染控制与治理科技重大专项
课题申报书
课题名称: 课题编号: 所属项目: 申报单位(盖章): 建议课题负责人(签字): 联 系 人: 联系电话: 申报日期:
国家水体污染控制与治理科技重大专项管理办公室制
第五篇:“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项2016申报指南
附件2
“重点基础材料技术提升与产业化”重点专项
2016项目申报指南
依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》、《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》、《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》等,科技部会同相关部门组织开展了《国家重点研发计划重点基础材料技术提升与产业化重点专项实施方案》的编制工作,在此基础上启动“重点基础材料技术提升与产业化重点专项”2016年首批项目,并发布本指南。
本专项总体目标是:以提升大宗基础材料产业科技创新能力和整体竞争力为出发点,以国家重大工程和战略性新兴产业发展需求为牵引,从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条创新设计,一体化组织实施,着力解决重点基础材料产业面临的产品同质化、低值化,环境负荷重、能源效率低、资源瓶颈制约等重大共性问题,推进钢铁、有色、石化、轻工、纺织、建材等基础性原材料重点产业的结构调整与产业升级,通过基础材料的设计开发、制造流程及工艺优化等关键技术和国产化装备的重点突破,实现重点基础材料产品的高性能和高附加值、绿色高
效低碳生产。开展产业技术标准的升级研究,建立完备的知识产权和标准体系,完善基础材料产业链。提升我国基础材料产业整体竞争力,满足我国高端制造业、战略性新兴产业创新发展、新型工业化和城镇化建设的急需,为我国参与全球新一轮产业变革与竞争提供支撑,实现我国材料产业由大变强、材料技术由跟跑型为主向并行和领跑型转变。通过本专项的实施,重点基础材料高端产品平均占比提高15%~20%,带动支撑30~50万亿元规模的基础材料产业发展,减少碳排放5亿吨/年。
本专项围绕钢铁、有色金属、石化、轻工、纺织、建材等6个方面重点基础材料技术提升与产业化部署31个重点研究任务,专项实施周期为5年,即2016~2020年。
按照分步实施、重点突出原则,2016年启动其中12个重点任务:高品质特殊钢、高强度大规格易焊接船舶与海洋工程用钢、大规格高性能轻合金材料、高精度铜及铜合金材料、化纤柔性化高效制备技术、高性能工程纺织材料制备与应用、基础化学品及关键原料绿色制造、合成树脂高性能化及加工关键技术、塑料轻量化与短流程加工及功能化技术、制笔新型环保材料、水泥特种功能化及智能化制造技术、特种功能玻璃材料及制造工艺技术等。
2016年启动的12个重点研究任务共37个子任务。所有项目均需整体申报,从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条创新设计,一体化组织实施,实现我国相关材料技术的提 — 2 —
升与产业化。项目设1名项目负责人,项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题设1名课题负责人,每个课题承担单位原则上不超过5个。对于企业牵头的应用示范类任务,其他经费(包括地方财政经费、单位出资及社会渠道资金等)与中央财政经费比例不低于1:1。
1.高品质特殊钢
1.1 先进制造业基础件用特殊钢及应用
研究内容:研究特殊钢新型强韧化机制与高可靠长寿命机理,复杂服役环境适应性材料设计技术,开发高洁净度冶炼、夹杂物精确控制、均质化与组织精细化控制、精确成型与加工、热处理及表面改性等产品质量稳定控制技术及低成本制造和简化流程技术,实现基础件用特殊钢品种的稳定化生产与应用示范。
考核指标:大幅提高轴承、齿轮、紧固件、传动轴、弹簧等基础件用钢性能及质量稳定性;轴承钢[O]≤6ppm、[Ti]≤10ppm,接触疲劳寿命L10≥108;齿轮钢淬透性带宽≤4HRC、带状组织≤2级;12.9级以上高强度紧固件用钢硬度差≤3HRC;传动轴用超高强度钢抗拉强度≥1200MPa,实现产品系列化且制造成本降低30%以上;高强韧非调质钢硫化物长径比≤
8、等效直径≤5µm;弹簧钢强度≥2100MPa;切割钢丝强度≥4000MPa;特殊钢典型品种使用寿命提高50%,国内自给率达到80%以上,形成5个万吨级以上具有国际先进水平的先进制造业基础件用特殊钢研发、生产及应
用示范基地,满足汽车、航空、机床等高端装备制造需求。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 1.2 高强高耐蚀不锈钢及应用
研究内容:研究高强高耐蚀不锈钢多相组织强韧化机理,超级奥氏体不锈钢凝固偏析和析出行为及热加工机理,开发耐高温、腐蚀等服役环境适应性材料设计、耐点蚀和应力腐蚀组织控制、柔性轧制等生产及应用评价技术,实现高性能不锈钢产品开发及应用示范。
考核指标:大幅提高高强高耐蚀不锈钢质量稳定性,达到国际先进水平;危险品运输及处理、化工等用双相不锈钢RP0.2≥580MPa、A≥30%;城市垃圾焚烧、大气污染及废气处理、烟气脱硫等用高强高耐蚀不锈钢[O]≤30ppm,A、B、C、D类夹杂物总和≤3.5级,超级奥氏体不锈钢点蚀当量值≥45;620℃超超临界火电机组汽轮机转子用耐热不锈钢620℃下105h外推持久强度≥100MPa;高强度不锈钢KISCC提高至KIC的80%,典型品种制造成本降低30%以上;抗菌不锈钢抗菌相等效球尺寸≥50nm;形成十万吨级以上双相及超级奥氏体不锈钢、万吨级高强耐热不锈钢、抗菌不锈钢及高强不锈钢的研发、生产及应用示范基地,油气开采用95钢级、110钢级超级马氏体不锈钢实现稳定化生产及应用,典型品种使用寿命在目前基础上提高50%。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
1.3 高效率、低损耗及特殊用途硅钢开发与应用
研究内容:研究材料高强度、低铁损、高磁感最佳匹配关系及组织与性能关系;开发高效率、低损耗及特殊用途硅钢夹杂及析出控制、织构控制等技术;开展应用与评价技术研究,建立相关标准规范,实现高品质薄规格低铁损取向硅钢、环保型极低铁损无取向硅钢、高强度薄规格高磁感无取向硅钢产业化及应用示范。
考核指标:开发出0.18~0.23mm规格取向硅钢产品,P17/50≤0.75W/kg,磁感应强度B8≥1.88T,实现规模生产;环保型高等级无取向硅钢在大型电机上实现应用,铁损P10/50≤1.05W/kg,P15/50≤2.50W/kg,磁感B50≥1.65T,各向异性≤10%;厚度≤0.30mm高强度薄规格低铁损无取向硅钢实现批量稳定生产并在新能源汽车电机上应用,铁损P10/400≤15.0W/kg,磁感B50≥1.66T,σs≥420MPa,形成5万吨级生产示范线,满足新能源汽车、电力装备等制造需求。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项 1.4 高性能工模具钢及应用
研究内容:研究工模具钢制备及服役过程组织演化规律及其定量化描述,高温、高应力、热冲蚀等不同服役条件下动态失效
机理,开发工模具钢均质化与组织精细化控制、精确成型与加工等技术,实现大截面、高均匀、高性能模具钢(含热作、冷作、塑料模具钢)和复杂刀具用高性能易切削高速钢的稳定化生产与应用示范。
考核指标:大幅提高工模具钢的性能及质量稳定性,达到国际先进水平;建立模具钢服役寿命周期预测模型及模具失效抗力指标体系与选材体系;H13热作模具钢横向韧性≥14J、等向性≥0.8,大型预硬型塑料模具钢截面硬度差≤3HRC,大型冷作模具钢共晶碳化物不均匀度≤5级,大型压铸模具寿命10万次以上,使用寿命在目前基础上提高50%;大尺寸高速钢共晶碳化物不均匀度≤6级,最大颗粒度≤20µm;建立我国高品质模具钢标准体系;建成5万吨以上具有国际先进水平的高品质工模具钢研发、生产及应用示范基地,满足航空、机械、轻工等装备制造用高性能工模具需求。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 1.5 特种软磁合金及应用
研究内容:研究特种软磁合金原子团簇与宏观性能的跨尺度关联、高饱和磁感应强度和低损耗新型软磁合金设计等性能调控机理,开展高性能软磁合金产业化关键技术、应用与评价技术研究,建立相关标准规范,实现示范应用。
考核指标:高性能软磁合金材料Bs≥ 1.75T;低损耗电机软磁定子铁芯工作磁感应强度Bm≥ 1.5T、铁芯损耗P1000Hz,1.5T≤15 W/kg,定子铁芯损耗较传统材料降低90%以上,铁芯总成本降低30%以上;建成关键高性能软磁合金“一材多用”技术数据库;建成千吨级高性能软磁合金带材生产线,重点电机品种产量达到1万台/年,形成高效节能电机在新能源汽车、高速机床、高频电机、伺服电机、航空航天电机等领域的示范应用,满足智能制造和机器人领域的需求。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
2.高强度、大规格、易焊接船舶与海洋工程用钢 2.1 高强度、大规格、易焊接海洋工程用钢及应用 研究内容:研究典型多场耦合服役环境下海洋平台用钢的腐蚀机理及失效行为、特厚钢板尺寸效应、强韧化机理及性能均匀性控制原理与技术、可大线能量焊接技术;开发高强韧特厚钢板、无缝管、型材及配套焊材、可大线能量焊接厚钢板及配套焊材、大规格型钢及高强度锚链钢、复合板、平台结构用铸造节点以及高耐蚀特种部件粉末冶金制品等关键品种技术;开展海洋工程用钢的服役性能评价及应用技术研究,实现示范应用。
考核指标:开发出屈服强度785MPa级,厚度180mm以上,最大焊接线能量200kJ/cm的系列海洋工程用钢,示范应用总量达
到千吨以上,满足不同海洋平台及装备用钢需求,高端品种自给能力达70%以上,最大寿命提升50%以上;形成我国具有自主知识产权的海洋工程用钢品种体系、生产体系、应用配套体系、检测及服役性能评价体系;形成3个以上具有世界先进水平的海洋工程用钢研发、生产、应用示范基地。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
2.2 极寒与超低温环境船舶用钢及应用
研究内容:研究大尺度、极寒环境下船舶用钢的断裂力学行为和止裂机理;突破超低温用钢的成分、组织、生产工艺、应用评价及制造关键技术;开展液化天然气船用殷瓦钢薄板、超大型集装箱船用止裂厚板、液化石油气船用高强韧性厚板、极地船舶用钢及配套焊材的关键生产工艺技术研究;开展极寒与超低温环境下船舶用钢的服役性能评价与应用技术研究,制定专用标准规范,实现示范应用。
考核指标:厚度0.7~1.7mm殷瓦钢、耐-80℃极地船舶用钢自给能力达50%以上;最大100mm厚止裂厚板、60mm厚LPG用高强韧板完全实现国产化;建立极寒与超低温环境船舶用钢品种体系、生产体系、检测应用评价体系和标准规范体系,超大型集装箱船用止裂厚板和液化石油气船用高强韧性厚板生产应用达到千吨级,建设世界一流的船舶用钢研发、生产、应用基地。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 3.大规格高性能轻合金材料
3.1 高性能铝合金大规格板带材制造与应用技术
研究内容:探索铝合金元素原子间交互作用机制、多尺度范围第二相—界面耦合强化机理;开发乘用车覆盖件、航空航天、海洋工程和货运车辆等用新型快速时效响应铝合金薄板、超高强铝合金预拉伸厚板、耐蚀铝合金板材的工业化制造成套技术,以及乘用车覆盖件拉深成型、烤漆硬化、大型结构件残余应力消减等关键应用技术。
考核指标:快速时效响应铝合金薄板最大幅宽≥2100mm、45天停放后屈服强度≤140MPa、均匀延伸率≥26%、应变强化指数≥0.28、厚向异性系数≥0.60、烤漆硬化屈服强度增量≥100MPa,超高强铝合金预拉伸厚板最大幅宽/厚度≥2500mm/50mm、极限抗拉强度≥600MPa、断裂韧性≥30MPa·m1/
2、电导率≥38%IACS,耐蚀铝合金板材最大幅宽≥3500mm、综合性能比5083合金提高10%以上,形成快速时效响应铝合金薄板5万吨/年、超高强铝合金预拉伸厚板1万吨/年和耐蚀铝合金板材5万吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
3.2 高性能铝合金大规格挤压材制造与应用技术
研究内容:探索铝合金挤压材制备加工全过程微观组织的演化规律与控制机理,开发高速列车、轨道与公路货运车、航空航天、海洋石油钻探等用大规格铝合金型材、新型超高强铝合金挤压材、高强耐蚀铝合金管材的工业化制造成套技术,以及大型复杂结构件的焊接与联接、接头腐蚀控制和表面防腐处理等关键应用技术。
考核指标:大规格铝合金型材的最大长度/外接圆直径≥30m/Φ900mm、综合性能比6005和7N01合金提高10%以上,新型超高强铝合金挤压型材的最大长度/截面积≥10m/5000mm2、极限抗拉强度≥650MPa、断裂韧性≥33MPa·m1/
2、电导率≥37%IACS,海洋石油钻探铝合金套管最大长度/直径≥8m/Φ120mm、屈服强度≥560MPa、120℃、500小时屈服强度保持量≥80%、H2S和CO2环境耐蚀性能符合石油钻探行业标准要求,形成大规格铝合金型材5万吨/年、超高强铝合金挤压型材5000吨/年和海洋石油钻探铝合金套管1万吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
3.3 高性能镁/铝合金高品质铸件制备技术
研究内容:探索铸造镁/铝合金凝固过程、凝固析出相及缺陷 — 10 —
控制机理、镁及镁合金在生物医材/燃料电池/传感器等方面的新用途,开发汽车零部件用大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件的制造工艺、配套的模具设计制造和表面处理技术、低成本高效率的压力铸造装备,以及高性能半固态铝合金压铸件和液态模锻件的低成本连续化制造工艺与装备。
考核指标:大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件非热处理态实体取样的极限抗拉强度≥300MPa、延伸率≥10%、腐蚀速率≤0.1mg/cm2·d、最大投影面积≥0.5m2、最大壁厚与最小壁厚之比≥5:1,半固态铝合金压铸件极限抗拉强度≥340MPa、屈服强度≥270MPa、延伸率≥9%、半固态球状组织的平均晶粒尺寸≤120µm,形成大尺寸复杂薄壁镁合金压铸件10万件/年和半固态铝合金压铸件100万件/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
3.4 高性能镁合金变形加工材制造技术
研究内容:探索高性能变形镁合金的新型强化相设计与强韧化协同调控机理,开发高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭、超高强高韧镁合金挤压型材与锻件、镁合金高精度挤压与轧制带卷的工业化制造成套技术,以及结构件残余应力消减和表面防腐处理等关键应用技术。
考核指标:高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭一次铸造成
品率≥90%、铸锭整形切削量≤10%,超高强高韧镁合金挤压型材/锻件的小端截面积≥3000mm2/20000mm2、极限抗拉强度≥450MPa/400MPa、延伸率≥8%/5%、断裂韧性≥17MPa·m1/2/13MPa·m1/2,镁合金挤压与轧制带卷的外形精度与表面质量可直接满足出厂要求、单卷重量≥500kg/1000kg、挤压/轧制成材率≥80%,形成高合金化与高纯净镁合金大规格铸锭5000吨/年、超高强高韧镁合金挤压型材/锻件1万件/年和镁合金挤压与轧制带卷3000吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
3.5 高耐蚀钛及钛合金管材与高品质钛带制造技术 研究内容:探索耐蚀钛合金制备加工过程的微观组织—综合性能—残余应力协同控制机理,开发海洋石油钻探用耐蚀钛合金大直径无缝管、海洋工程和海水淡化装备用高性能卷焊钛管和配套的大卷重—低成本钛带的工业化制造成套技术。
考核指标:钛合金无缝管材的单根最大长度≥10m、直径/壁厚的涵盖范围Φ50~250mm/6~16mm、极限抗拉强度≥850MPa、屈服强度≥760MPa、延伸率≥10%、-10℃条件下冲击功≥40J,卷焊钛管直径规格涵盖范围Φ10~100mm、极限抗拉强度≥350MPa、扩口时内径扩大率允许值≥22%,热轧钛带卷重≥5吨、最大幅宽≥1000mm、退火自然展开后不平度≤1.2%,形成钛合金无缝管材 — 12 —
1000吨/年、卷焊钛管3000吨/年和大卷重—低成本钛带5000吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项 4.高精度铜及铜合金材料
4.1 高性能高精度铜及铜合金板带材制造技术
研究内容:探索基体组织—沉淀强化相—综合性能—全过程加工工艺之间的内在关系,开发新一代极大规模集成电路高密度引线框架端子和高端电子元器件精密接插端子制造用新型高强高弹铜合金的高精度低残余应力带材、动力电池集流体用超薄高纯铜带材的工业化制造成套技术。
考核指标:高强高弹铜合金带材屈服强度≥800MPa、弹性模量≥125GPa、导电率≥45%IACS、室温100h应力松弛≤5%,厚度公差±2.5%、宽度挠曲≤0.05mm、粗糙度≤0.10μm,超薄高纯铜带材最小厚度≤9μm、针孔率≤3个/m2、极限抗拉强度≥200MPa、延伸率≥2%、静态亲水角≤95°、电池材料双面涂覆单位面积重量差异度≤5%、涂覆厚度不均匀性≤3%,形成高强高弹铜合金带材3万吨/年和超薄高纯铜带材1万吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
4.2 高性能铜合金特种加工材制造技术
研究内容:探索新型第二相—界面交互作用对合金力学性能—功能特性的影响机理和前瞻性高导热铜基复合热沉材料、自润滑铜基复合材料、高铁制动系统铜合金闸片的制备与应用,开发海洋工程装备用大直径高耐蚀铜合金管材、高性能铜合金镀膜丝线材的工业化制造成套技术。
考核指标:大直径—高耐蚀铜合金管材最大直径≥300mm、弯曲度≤6mm/m、极限抗拉强度≥350MPa、延伸率≥25%、室温3.5%Cl+0.5%S2条件下的腐蚀速率不高于0.025mm/年,高强高——导铜合金镀膜丝线材的单根最大长度≥100km、极限抗拉强度/导电率≥450MPa/90%IACS、高强耐疲劳铜合金镀膜丝线材极限抗拉强度/导电率≥420MPa/78%IACS、单丝抗疲劳能力为纯铜丝的3倍以上,高速列车铜基粉末冶金制动闸片平均摩擦系数0.35、瞬时摩擦系数符合国际铁路联盟标准、磨损量≤0.35cm3/MJ,形成大直径—高耐蚀铜合金管材5000吨/年和高性能铜合金镀膜丝线材2000吨/年的工业化规模生产能力。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
5.基础化学品及关键原料绿色制造
5.1 典型有机基础化学品制备过程强化新技术
研究内容:研究典型有机基础化学品制备过程中多相反应体系介观微纳尺度的分子混合与界面传递规律;突破外场、膜、微 — 14 —
反应器等化工过程强化新技术,开发形成外场强化制备石油磺酸盐关键装备及工业化成套集成技术、生物质原料制备壳寡糖成套新技术、膜反应分离耦合强化苯酚加氢制备环己酮关键装备及新工艺。
考核指标:建成万吨级石油磺酸盐外场强化绿色制备工业生产线,石油磺酸盐产品性能:油水界面张力达到103mN/m超低
—量级、综合驱油率≥35%(室内评价),废酸废水减排≥30%;建成千吨级壳寡糖工业示范装臵,收率≥50%,与传统工艺相比废液排放降低70%以上;建成百吨级苯酚加氢制备环己酮膜反应器示范装臵,环己酮产率≥80%。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
5.2 高效负载型催化剂及绿色催化新技术
研究内容:负载型催化剂制备过程中强化新途径及过程放大的基础研究;突破无汞触媒、非贵金属催化剂等高效绿色催化技术;开发形成蒽醌法生产过氧化氢的高分散负载型加氢催化剂和蒽醌降解物再生催化剂关键制备技术、氯乙烯生产的无汞低成本高效催化剂及其关键制备技术、己二腈合成的高活性、抗中毒、高稳定性非贵金属催化剂关键制备技术,突破形成过氧化氢、氯乙烯、己二腈、2,3,5—三甲基氢醌等绿色催化生产新工艺。
考核指标:建成200吨/年蒽醌加氢催化剂和蒽醌降解物再生
催化剂示范装臵各一套,完成20万吨/年过氧化氢工业示范,催化剂活性:H2O2生产能力≥1800kgH2O2/(kg钯·天),蒽醌降解物再生催化剂寿命≥120天,吨H2O2产品蒽醌消耗≤0.3kg(较现工艺减少30%);建成万吨级无汞氯乙烯生产示范装臵,贵金属活性组分含量≤0.2%,氯乙烯收率≥96%,催化剂寿命≥8000h;建成5万吨/年己二腈示范装臵,吨产品耗丁二烯低于0.56吨,产品收率≥80%,吨产品电耗低于1000kWh;建成万吨级2,3,5—三甲基氢醌工业示范装臵,选择性≥97%、收率≥95%。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
5.3 多相氧化组合反应器与耦合分离新技术
研究内容:研究多相反应体系从微观分子尺度到介观尺度到宏观反应器尺度的跨尺度传递与反应耦合机制;突破多相反应器和分离设备的放大技术,创制新结构组合反应器;开发丙烯合成环氧丙烷、氯丙烯合成环氧氯丙烷、盐酸羟胺连续化制备等关键装备与新工艺。
考核指标:建成15万吨/年环氧丙烷工业示范装臵,选择性≥97%,H2O2利用率≥95%,产品纯度≥99.95%;完成10万吨/年环氧氯丙烷成套新技术工艺包,示范装臵的选择性≥94%、H2O2转化率≥97%,较传统丙烯高温氯化工艺废水减排≥90%;建成2万吨/年盐酸羟胺连续化工艺示范装臵,选择性≥98%,H2O2利用率≥97%,— 16 —
较现有工艺节约标准煤≥20万吨/年、固废减排≥10万吨/年。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 5.4 低阶煤高值转化利用新技术
研究内容:研发低阶煤清洁转化与高值化绿色制造新工艺,以及热解气、裂解气的高效分离与综合利用,形成低阶煤原料生产电石节能减排绿色新技术及关键装备;开发等离子体炬等工程化技术,形成等离子体强化煤制乙炔关键装备及系统优化技术。
考核指标:建成80万吨/年低阶煤生产电石工业装臵,较传统工艺吨产品电耗降低12%以上、减排CO2≥370 kg;建成5000吨/年的等离子体强化煤制乙炔工业示范装臵,电能利用率≥90%,比能耗≤12 kWh/kg乙炔。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
6.合成树脂高性能化及加工关键技术 6.1 绿色抗菌环保合成树脂制造关键技术
研究内容:开展环保聚烯烃的合成催化剂及其反应机理研究;开发合成树脂纳米抗菌助剂原位聚合和分散关键技术和无溶剂聚氨酯技术;开发环保聚酯新产品和环保聚烯烃树脂的成套技术,实现工业化示范。
考核指标:开发无邻苯二甲酸酯类透明抗冲聚丙烯,二甲苯
可溶物含量≤4%;抗菌聚烯烃树脂水中浸泡5年,抗菌率≥99%;建成1万吨/年抗菌尼龙6生产装臵,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌活性≥5.0;环保型聚氨酯挥发性有机物符合国标要求,气味等级≤3(PV3900通用标准);采用非锑催化剂在聚酯工业装臵上实现生产示范,质量指标达到国标中优级品水平,催化剂用量小于300ppm(按对苯二甲酸计);形成20万吨/年汽车专用聚丙烯树脂的生产示范,VOC≤80ppm。申请发明专利20项,制定标准和规范8项。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
6.2 高性能合成树脂先进制备技术
研究内容:进行长纤维增强聚合物复合材料微观形态与结构调控机理研究,开展高端聚烯烃树脂合成催化剂及其反应机理研究。开发高氢调聚乙烯齐格勒纳塔催化剂制备关键技术,制备出适用于双向拉伸工艺的聚乙烯专用树脂,开发茂金属聚乙烯大型挤压造粒技术,高性能氯碱工业离子膜制备技术,熔体微分电纺纳米技术和金属化塑料表面处理技术;开发高强度聚氯乙烯和高性能环氧树脂产业示范;开发非光气法制备异氰酸酯新工艺,实现产业化示范。
考核指标:高熔体强度聚丙烯发泡倍率大于40倍,开孔闭孔率可调。双向拉伸聚乙烯膜穿刺强度>35N/8mm;茂金属聚乙 — 18 —
烯单位产量能耗≤0.16 kW〃h/kg,产量大于4万吨/年;高性能氯碱离子膜电流密度≥5.0千安/平方米,电流效率≥95%;静电纺丝纳米纤维直径小于400nm,直径分布±200nm;塑料金属化注塑制件熔接线与流痕部位与正常部位的亮度L值差值小于2;高性能聚氯乙烯建成万吨级示范装臵,增塑剂水抽出率低于0.5%,抗冲击性能达10kJ/m2;高强、高模、高韧低粘度环氧树脂建成5000吨/年示范装臵,拉伸强度大于80MPa,模量大于3.5GPa,断裂伸长率大于5%;非光气法脂肪(环)族异氰酸酯建成2000吨/年示范装臵,产品纯度≥99.5 wt%;检不出氯,色泽≤30(测试方法:GB/T3143—1982)。申请发明专利20项,制定标准和规范8项。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
6.3 合成树脂专用新型高效阻燃技术开发
研究内容:开展生物基、有机硅类材料阻燃机理的研究;开发高性能绝热阻燃主侧链接枝官能化及多相纳米技术;实现聚磷腈及纳米复合聚磷酸铵高效绿色阻燃剂制备示范装臵。
考核指标:硅阻燃剂初始分解温度>350℃;生物基阻燃剂可降解,阻燃等级通过UL94V-0级(1.6mm),冲击强度≥20kJ/m2。官能化聚磷腈弹性体数均分子量≥80000,断裂伸长率≥380%,氧指数>50%;纳米复合聚磷酸铵阻燃聚丙烯经70℃水煮7天聚磷
酸铵析出不超过10%;绝热阻燃聚氨酯泡沫密度<45kg/m3,通过外墙保温材料防火等级B1级。建立年产1000吨高绝热阻燃环境友好的聚磷腈生产示范装臵和年产3000吨疏水膨胀型阻燃材料的生产线。申请发明专利10项,制定标准和规范4项。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
7.塑料轻量化与短流程加工及功能化技术 7.1 聚合物材料的轻量化技术
研究内容:研究原材料结构设计、发泡速率与泡孔结构的关系,增强结构材料与泡沫体间的润湿性与界面缺陷的关联机制;研发发泡过程中的原位复合效率提升、隔热材料与聚氨酯发泡体的高强度复合,釜压发泡制备珠粒体和结晶聚合物连续挤出发泡关键技术;开展-170~50℃环境应用的绝热保温复合材料产业化示范,千吨级热塑性树脂超临界流体发泡材料研制及产业化。
考核指标:液化天然气储运专用高强度聚氨酯绝热材料:超低温(—170℃)使用,压缩强度(z轴)≥2.2 MPa,尺寸稳定性(z轴)≤75×106mm/mm/K,导热系数≤0.018W/(m·K)。热塑性材料:—釜压发泡聚丙烯密度0.03~0.10g/cm3、拉伸强度0.2~1.5MPa;发泡热塑性聚氨酯密度0.15~0.30g/cm3,回弹率为50%~60%;连续挤出发泡聚丙烯 800~1200mm幅宽片材膨胀倍率3~10倍可调。
实施年限:不超过5年
拟支持项目数:1—2项
7.2 塑料制品的短流程与精细加工技术
研究内容:研究极端流变行为树脂拉伸流变塑化过程及输运机制、流变行为、聚集态结构,阐明其拉伸流变加工工艺、形态结构、性能与功能化应用之间的关联规律;研究基于拉伸流变的超高分子量聚乙烯高效加工与功能化技术,研发超高分子量聚乙烯管材短流程挤出技术并开展工程示范。研究超高光折射率聚氨酯镜片原料聚硫醇和特种异氰酸酯合成技术,研发高光学性能的镜片表面改性和涂层加硬技术;开展千万片级聚氨酯镜片开发与产业化示范。
考核指标:极端流变行为物料挤压系统比传统螺杆缩短50%以上,比能耗降低30%以上,最大挤出量≥150kg/h;超高分子量聚乙烯管材挤出速度≥10m/h,管材磨耗量≤21mg/1000转。镜片专用异氰酸酯:纯度≥99.5%,水解氯≤100ppm,酸份≤100ppm;多元硫醇:纯度≥99%,折射率≥1.63;聚氨酯镜片折射率1.67,阿贝数≥30,表面铅笔硬度≥4H。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
7.3 功能与寿命可调控的农用覆盖材料低成本制造技术 研究内容:基于薄膜拉伸流变的材料塑化输运,研究拉伸形变支配的高分子材料加工机理与流变学行为,搭建工艺、形态与性能的关系模型。研究材料配方优化和加工技术,外表面防尘、— 21 —
内表面超亲水等功能持效期与材料寿命同步协同的关键技术;研究地膜的生物降解周期调控规律,生物降解高分子材料的低成本增强和增韧技术。开展万吨级聚烯烃塑料的长效长寿命低成本加工技术研制与产业化;千吨级可生物降解地膜开发与产业化示范。
考核指标:棚膜的流滴、消雾、防尘等功能持效期>5年,雾度≤15,温室内外光强比值≥75%,光波优化提高光合效率≥30%;地膜生物降解性满足ISO 14855-2,厚度<6µm,拉伸强度>15MPa,断裂伸长率>700%,使用寿命:2~4个月可调。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 8.制笔新型环保材料 8.1 制笔新型环保材料
研究内容:研究新型环保金属及高分子笔头与墨水的流体力学、摩擦、润滑及腐蚀等匹配技术原理,研究新型制笔基础材料环保与功能化设计原理;研发基于良好耐磨及耐候等性能的环保易切削笔用金属材料冶炼、轧制、拉拔生产工艺及技术,高吸水率环保高分子笔头孔隙可控生产工艺及技术,环保乳化墨水及新型记号墨水专用原材料、多元配方优化、全流程稳定化制造工艺及技术;开展千吨级环保笔用金属材料产业化示范,千万支环保高分子笔头产业化示范,千吨级新型记号墨水产业化示范,千吨级环保乳化墨水产业化示范。
考核指标:环保笔用金属材料含铅量<100ppm,切削力<400N(切削速度≥100m/min,背吃刀量≥1mm,进给量≥0.25mm/r),硬度HV:240~280;环保高分子笔头产品吸水率>65%,笔头尺寸变化率<10%(书写长度300m),产品符合Reach 法规SVHC 清单限量要求,其中4—壬基(支链与直链)苯酚乙氧基醚<0.050%;环保乳化墨水触变值>2.5,储存稳定性>18个月,粘度:300~1000mPa.s(25℃,50prm),产品符合EN71—9 限量要求,其中2—甲基—3(2H)—异噻唑啉酮<10mg/kg;新型记号笔墨水表面张力:20~40mN/m、储存稳定性>18个月,符合EN71—3—2013 限量要求,其中砷<0.9mg/kg、镉<0.3mg/kg、铅<3.4mg/kg。环保乳化墨水笔:书写摩擦系数<0.15;新型环保记号墨水笔脱帽性能>72小时。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项 9.化纤柔性化高效制备技术
9.1 聚酯、聚酰胺纤维柔性化高效制备技术
研究内容:研究基于聚酯、聚酰胺聚合、纺丝动力学与结构演变机理的全流程计算机模拟,己内酰胺环状低聚物形成和低含量控制机理;研究聚酯、聚酰胺的多元组分、多点添加与协同强化技术,纺丝组件、吹风与成形模块化及互换技术,聚酰胺环吹风纺丝技术,聚酰胺萃取浓缩液高效裂解回用技术,开发多功能
聚酯、聚酰胺纤维,进行大容量差别化聚酯纤维开发与应用示范、大容量差别化聚酰胺纤维开发与应用示范。
考核指标:大容量聚酯、聚酰胺柔性化高效制备技术取得自主知识产权,达到国际先进水平。在产业化装备上实现模块化互换,部位间纤度不匀率≤0.8%,条干不匀率≤1.2%,染色均匀性(灰卡)≥4.5级,平均单位能耗降低20%,全消光纤维二氧化钛含量≥2.0%,异收缩纤维异收缩率≥30%。推广形成柔性化聚酯、聚酰胺差别化纤维产能450万吨。申报或授权发明专利8项,建立检测方法和标准5项。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
9.2 高品质原液着色纤维开发及应用
研究内容:研究聚酯、聚酰胺原液着色纤维聚合、纺丝动力学与色彩变化机理;研究高比例、多元组分添加与高效均匀分散技术,高效色母粒、色浆制备技术,色母粒或色浆、功能组分协同控制及纤维制备技术,纺丝、整理工艺技术及专用助剂;建立原液着色纤维制备与应用数据库和标准规范,形成工艺、装备与控制系统的中试验证平台,实现原液着色纤维制备与产业链应用示范。
考核指标:高色牢度深色纤维颜料/染料有效含量≥3.0%;直纺聚酯纤维强度≥3.0cN/dtex、耐光牢度≥5级,长丝单丝纤度≤0.6dtex、短纤维单丝纤度≤0.8dtex,聚酰胺长丝强度≥4.0cN/dtex、— 24 —
单丝纤度≤1.0dtex、耐光牢度≥4级;推广形成高品质原液着色纤维产能300万吨。建立原液着色纤维制备与应用的检测、评价、标准规范和技术服务体系。申报或授权发明专利10项,建立检测方法和标准10项。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项 9.3 再生聚酯纤维高效制备技术
研究内容:研究再生聚酯纤维过程控制机理及安全性评价;研究废旧纤维制品主体组分识别技术,再生聚酯低能耗连续聚合、熔体高效纯化技术,研究聚酯类纤维制品的分离、提纯、染料及杂质去除与综合利用技术,实现原料高适应性再生聚酯材料柔性化制备与应用示范。
考核指标:循环再生聚酯纤维技术达到国际先进水平。物理化学法聚酯熔体特性粘数≥0.60dl/g、波动范围≤0.05dl/g,再生高强短纤维断裂强度≥4.5cN/dtex,再生低熔点纤维断裂强度≥3.0cN/dtex、熔点≤120℃;化学法再生聚酯质量指标达到原生聚酯水平,再生细旦长丝单丝纤度≤1.0dtex、FDY断裂强度≥4.0cN/dtex。推广形成再生聚酯纤维产能50万吨。申报或授权发明专利12项,建立检测方法和标准8项。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
10.高性能工程纺织材料制备与应用 10.1 高性能聚酯、聚酰胺66工业丝制备技术
研究内容:研究工程用高性能聚酯、聚酰胺66聚合物及纤维结构设计与应用机理;研究高分子量树脂纺丝工艺技术及其专用助剂,高粘度聚酯、聚酰胺66熔体输送粘度降与纺丝均一性控制技术,开发高强高模聚酯工业丝、高强聚酰胺66工业丝。建立高性能工业丝质量控制、检测标准及评价方法体系,实现万吨规模高品质聚酯、聚酰胺66工业丝产业化示范。
考核指标:在聚酯、聚酰胺66工业丝制备与应用方面取得核心技术。液相增粘聚酯特性粘数≥1.0dl/g、耐海水腐蚀高强高模聚酯工业丝纤度≥3300dtex、断裂强度≥8.4cN/dtex、模量≥98cN/dtex、断裂伸长≤12.0%,聚酰胺66工业丝强度≥9.5cN/dtex、安全气囊用工业丝强度≥8.0cN/dtex、断裂伸长≥22%、断裂伸长偏差值≤±1.0%。申报或授权发明专利8项,建立检测方法和标准5项。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
10.2 土工建筑增强材料制备与应用
研究内容:研究建筑增强短切纤维、土工材料在应用环境条件下的服役行为与失效机理;研究建筑增强短切纤维制备及其在应用中的高分散技术,土工材料多重结构复合加工技术,研制高强度、耐老化土工材料;制定产品标准与应用规范,形成短切纤 — 26 —
维在水泥混凝土和沥青中应用示范,土工材料在交通、矿山、垃圾填埋领域应用示范。
考核指标:在短切纤维、土工材料制备与应用方面取得核心技术,提升建筑与工程领域应用水平。建筑增强短切纤维:聚乙烯醇抗拉强度≥1600MPa、弹性模量≥40GPa,聚丙烯腈抗拉强度≥1000MPa、弹性模量≥25GPa,混凝土用纤维表面接触角<30º、沥青用纤维表面接触角≥130º,建筑增强短切纤维在应用加工环境中强度与模量保持率>85%;高强抗老化聚丙烯土工材料单丝:纤度4~7dtex、单丝断裂强度≥3.5cN/dtex、拉伸强度≥75N·m1/g·m2、抗酸
—
—碱性断裂强度保持率≥90%,土工系列产品的使用寿命达到工程设计要求的30—50 年。申报或授权发明专利10项,建立检测方法和标准3项,应用示范基地3家,实现土工建筑增强材料千吨级的应用示范。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
10.3 高性能纺织结构柔性材料制备及应用
研究内容:研究纺织结构柔性材料结构设计与应用机理,应用环境条件下柔性材料的服役行为与失效机理,生物医用纺织材料结构设计和可控成形研究;研究高性能纤维的特种整经、编织与功能涂层技术,开展高强抗老化及自清洁纺织柔性复合材料研制及在膜结构、缓冲囊体、输送带领域应用示范;研究生物医用
纺织材料精细加工与后整理技术,建立高性能人体内脏器修复材料生产示范线;研究湿法非织造布及制品成型技术,形成产业化示范。制定产品标准、生产与应用规范。
考核指标:大幅提高纺织结构柔性材料的性能及稳定性,整体达到国际先进水平;高密经编增强材料基材≥32根/英寸、经向强度≥3500N/5cm,阻燃抑烟聚氯乙烯膜材损毁炭长度≤50mm、续燃时间≤10s,防粘连疝气补片等实现临床应用,反渗透膜基材厚度≤0.12mm、孔径≤25μm,芳纶纤维纸耐压强度≥10kV/mm、热收缩率≤4.5%、相对介电常数1.6~3.2。申报或授权发明专利15项,建立检测方法和标准8项,应用示范基地2家,实现高性能纺织结构柔性材料500万平方米的应用示范。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
11.水泥特种功能化及智能化制造技术 11.1 水泥生产智能化控制关键技术及应用
研究内容:研究复杂工况下窑炉的气固耦合机制与运动规律,窑炉煅烧过程的反应进程及传热、传质规律,水泥制造关键设备监测与运行的关联规律,水泥制造全流程信息化模糊控制策略;研究单机设备智能化控制神经网络架构及多因素智能分析,开发复杂工况下煅烧、粉磨等过程的智能优化控制系统、在线测量及软件技术;开展粉磨、包装、余热利用系统设备智能化控制 — 28 —
及优化运行示范,水泥制造全流程信息化管控一体化技术示范。
考核指标:水泥熟料煅烧智能化系统投运率>80%,提高篦冷机热回收效率3%以上;单机设备智能化系统投运率>98%;单位产品生产能耗降低5%~7%,劳动生产率提高50%以上,设备故障停机率降低20%,备件成本降低20%。形成3~6条2000吨/天水泥智能优化控制技术示范线,申请发明专利20项以上。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
11.2 海洋工程高抗蚀水泥基材料关键技术
研究内容:研究复杂海洋环境下特种功能水泥矿物组成、微结构设计及性能演化规律;研究矿物形成反应热力学、动力学及过程控制技术,研究“高抗蚀、低收缩、早强快硬”硅酸盐、硫铝酸盐及铝酸盐等水泥基材料制备技术;开展工程化应用技术及性能评价研究,建立相应标准规范,实现稳定生产与应用示范。
考核指标:高抗蚀水泥基材料的氯离子扩散系数<0.5×10
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2m2 /s、28天抗海水侵蚀系数K28≥1.0。海洋结构工程用硅酸盐水泥基材料7天水化热≤240kJ/kg、28天抗压强度>52.5MPa,铝酸盐水泥基材料水陆强度比≥1.0;快速施工/修补工程用水泥基材料4小时强度≥18MPa,60天抗海水侵蚀系数K60不低于28天抗海水侵蚀系数K28,长期稳定性优异。形成海洋工程用硅酸盐水泥2000吨/天、硫铝酸盐水泥1000吨/天及铝酸盐水泥300吨/天生产示范线/工程
8~10项,申请发明专利30项,编制标准和技术规范8项以上,满足我国海洋工程建设迫切需要,整体达到国际先进水平。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
11.3 复杂环境下能源与道路工程用水泥基关键材料与技术 研究内容:研究复杂环境下能源与道路工程用水泥矿物组成与性能关系、水化过程控制机理;研究水泥基材料矿物组成匹配设计及稳定制备技术,水化过程相组成变化及调控技术;开发高耐蚀高韧性固井水泥基材料、微膨胀高抗裂低热水泥基材料、低收缩高抗折耐重载道路水泥基材料等特种功能系列水泥基材料,开展工程化应用技术及性能评价研究,建立相应标准规范,实现稳定生产与应用示范。
考核指标:固井水泥基材料满足50~550℃复杂地质条件下强度衰减率<10%,弹性模量≤7GPa;水电工程用水泥基材料3天水化热≤210kJ/kg,自生体积变形≥10×106;道路工程用水泥基材
—料28天抗折强度≥8.5MPa,28天磨损量≤2.0kg/m2,耐磨性能提高40%。形成能源与道路工程用2000吨/天水泥基材料生产示范线/工程10~12项,申请发明专利30项,编制标准和技术规范12项以上,满足复杂服役环境下能源、道路等国家重大工程建设需求,整体达到国际先进水平。
实施年限:不超过4年
拟支持项目数:1—2项
12.特种功能玻璃材料及制造工艺技术 12.1 高世代电子玻璃基板和盖板核心技术开发
研究内容:建立高熔化温度、粘度大、难均化、不易澄清、料性短的电子玻璃温度场、流动场物理模型以及窑炉结构三维仿真数学模型,研究化学组成对工艺、性能的影响规律;研究极难熔特种玻璃生产熔化、澄清工艺与技术,高强超薄玻璃全自动拉边技术,退火工艺精确控制技术,多组分高强耐磨玻璃化学增强高温熔盐体系设计与增强工艺、离子层结构与应力分布控制技术,研究高强度、高稳定柔性玻璃制备关键技术;开发高世代玻璃基板、高强度玻璃盖板等产品,开展性能评价研究,编制专用标准规范,实现高品质电子玻璃稳定化生产与应用示范。
考核指标:电子玻璃基板G8.5(2200mm×2500mm)厚度为0.4~0.7mm、应变点温度>650℃、点缺陷<100μm;电子玻璃盖板化学钢化后表面压应力>850MPa、压应力层厚度>35μm、四点抗弯强度>600MPa、熔窑熔化能力≥100吨/天。形成20吨/天电子基板玻璃和100吨/天电子盖板玻璃示范生产线,申报国内外专利60项以上,编制技术标准3项,满足信息产业基础高端原材料需求,整体达到国际先进水平。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项
12.2 高品质特种光电功能玻璃及制品开发
研究内容:研究特种光学玻璃、玻纤熔制温度场、流动场物理模型以及窑炉结构三维仿真数学模型,特种光电功能玻璃的组成、结构与性能相关性及性能调控机理;研究低品位、复杂难处理硅石等特种玻璃原料提纯处理,石英玻璃真空合成技术,特种光电玻璃、玻纤及其制品的制备技术;实现特种光电玻璃、微创超细内窥镜及医用激光光纤产业化示范。
考核指标:高纯石英粉金属杂质总含量≤12ppm;合成石英玻璃尺寸≥Φ300mm,光谱透过率T180—3400nm≥80%;硫系玻璃:光学均匀性<5×105,批次稳定性≤±1×103;低温封接玻璃:封
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—接温度≤330℃,绝缘电阻>500MΩ;玻璃光纤及制品:微纳光电子材料微观结构均匀性<40nm,电子增益≥105,光纤微创超细内窥镜直径0.78mm,分辨力1 万像素,激光光纤及系列激光刀头透过率T≥80%,直径200~1000μm;低温封接玻璃、硫系长波红外玻璃等特种功能玻璃自主保障率从30%提高到80%。形成20吨/年的高纯石英粉、10吨/年的硫系玻璃等5条以上示范生产线,申报国内外专利30项以上,编制技术标准3项以上,高纯石英原料、高品质石英玻璃、医用激光光纤、微创超细内窥镜等产品性能达到国际先进水平。
实施年限:不超过4年 拟支持项目数:1—2项
12.3 智能玻璃与高安全功能玻璃关键技术开发
研究内容:研究多组分、多界面固态全无机电致和热致变色镀膜玻璃材料/膜系设计、变色机理,超低能耗多功能节能镀膜玻璃材料体系设计及调控机理,复合防火玻璃防火材料成膜机理;研究玻璃表面多元组分复杂化合物微结构调控技术,大面积、均匀、稳定镀膜技术,全钢化真空玻璃快速封接技术;开展电致变色智能玻璃、多功能镀膜玻璃、全钢化真空玻璃、高性能复合防火玻璃等生产示范。
考核指标:固态全无机电致变色玻璃褪色—着色态可见光透过率差>55%,循环寿命>20年,镀膜尺寸≥1500mm×1500mm;高性能复合防火异形玻璃耐火、隔热时间>90 分钟,透过率≥78%,尺寸≥1500mm× 2500mm;低辐射全钢化真空玻璃全表面压应力>90MPa,制品尺寸≥1000mm×2000mm;快速封边连续节拍≤6分钟/块,节能易清洁玻璃遮阳系数<0.3,辐射率<0.1,接触角<3o,光谱透过率和反射率均匀性优于±1%。形成50000平方米/年低辐射全钢化真空玻璃、500吨/天节能易清洁玻璃、20000平方米/年高性能防火玻璃等示范生产线,申报国内外专利30 项以上,形成我国具有自主知识产权的智能玻璃与高安全功能玻璃生产关键技术体系。
实施年限:不超过5年 拟支持项目数:1—2项