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大中型离心铸型金属筒套的强度校核方法

团队成员 杨为勤,杨大韬 大赛年份 2019年
大赛届次 第14届 奖项 银奖
发明人姓名 杨为勤,杨大韬
技术领域 机械制造与自动化,重大装备
应用行业 机械,船舶,冶金,制造业
项目类别 专有技术
专利类型
专利情况 申请号 申请日期
专利号 授权日期
计算机软件著作权证书登记号
项目简介 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新
离心铸型碎裂导致铸型碎块及金属液甩出、锁紧装置失效导致金属液顶喷是造成人员伤亡事故最突出的两种表现形式。对于离心铸造安全性问题的研究,在国内外离心铸造业界尚属空白领域。本项目旨在摆脱全凭经验的离心铸型设计模式,不仅为离心铸型的安全设计提供模式和依据,而且还为金属筒套破裂事故的定量分析提供方法和手段。本项目通过对大量手册及资料进行研究,对几十年积累的大量典型案例分析,并采用数学建模方法,创建了金属筒套截面中拉应力的计算方法、铸型最高温度的估算方法、常用铸型材料在高温条件下许用应力的确定方法,解决了离心铸型强度校核方法的难题(具体内容详见附件中项目简介),该研究成果填补了该空白领域。
2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面
①本项目通过科学计算,避免事故,可靠性高;现有技术则根据经验估计,避免事故,可靠性低或成本高。②本项目依靠强度校核方法,用低成本铸型材料且保证安全,是低成本低风险模式;国内铸造多无力校核,又较多用低成本铸型材料,是低成本高风险模式;国外铸造用高成本铸型材料来保安全,是高成本低风险模式。③本项目创建的强度校核方法,不仅为铸型安全设计提供依据,还为铸型破裂事故定量分析提供手段;而现有技术难以做到。
项目进展阶段 批量生产和应用
备注 本项目是母项目“安全高效的大型立式离心铸造关键技术”的三个子项目中最重要的子项目,技术成熟度高,有11年的产业化应用历史。三年来,共生产了离心铸件约323吨,铸件数量为3600多件,实现国内销售为857.55万元,创收外汇33.393万美元,实现利税310.47万元。母项目经过省部级科技成果鉴定,结论为:该项目成果技术先进、可靠,拥有多项自主知识产权,整体技术达到国际先进水平。现已在多家企业产品中得到成功应用,具有显著的经济及社会效益。母项目获得省部级技术发明奖二等奖、三等奖共4项;本项目5篇论文已在国家中文核心期刊上发表。其中2篇在全国权威性论文评选中获得银奖和优秀论文奖。