1、 1 浙江省科技进步奖公示内容 （ 2018 年度） 项目名称 面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线 项目简介： 本项目主要针对不同种结构、材质的泵阀类铸件的成型工艺进行深入研究，开发泵阀类铸件的成型工艺模型和专用工装模具，形成适用于的自动化成型生产要求的设计和制造流程，研究适应复杂工况下多品种产品成型的生产模式，建立集光、机、电，气一体化的全自动化生产线的成套设备以及实现在线设备检测控制的本地化，并通过总线技术、智能优化技术、系统集成技术等先进控制方法实现全线自动化运行。 项目主要的技术关键： (1)先进成型 工艺的优化设计，运用 CAD、 CAE 软件对泵阀类铸件铁型覆砂成型进行数值模
2、拟，以此为依据对主要工艺进行优化设计，为模具和工装设计制造提供正确的工艺参数，从而生产出优质的铸件；（ 2）泵阀类铁型覆砂铸造工艺研究，针对泵阀类铸件曲面结构复杂，在上下分型条件下覆砂成型工艺难度较大的特点，对该类铸件铁型覆砂铸造传热过程的分析，开发泵阀类铸件的模具工装和关键设备，形成适用于自动化成型生产要求的设计和制造流程。（ 3）开发多品种泵阀铸件柔性自动化生产线并实现产业化，其中对覆砂专用设备、组合化设备、附加铁型加热装置、高效液压清 理系统、模块化的控制系统设计、独立循环浇注系统、生产线柔性生产等方面的研究和设计有重大突破。 项目成果授权发明专利 14 项，实用新型专利 16 项，制定
3、行业标准 1 项，软件著作权 1 项，发表论文 6 篇。为项目合作单位湖州南丰机械制造有限公司研制开发了一条泵阀铸件铁型覆砂铸造自动化柔性生产线，研发了泵阀铸件铁型覆砂铸造全套工艺技术，已在近 40 种泵阀铸件上得到实际的生产应用。建成的泵阀铸件铁型覆砂铸造自动化柔性生产线指标如下：生产率 34 型 /小时；设备开动率95%；铸件工艺出品率 85%；泵阀铸件成品率 96%；铸件尺寸精度 8 级 ，表面粗糙度 Ra12.5，适用于各类泵阀类铸件。 项目技术已成功在湖州鼎盛机械制造有限公司、杭州萧山恒峰铸造机械厂、衢州恒业汽车部件有限公司等 10 多家企业推广应用，为我院产生直接经济效益近 300
4、0 万元，为项目应用企业创造产值近 7 亿元；而且目前已经有多家企业前来咨询和了解项目情况，并签署合同。项目成果形成系列化和产业化，使得 泵阀铸件的质量提高一个档次，降低产品的制造成本，提升泵阀铸件市场价值。该技术将会成为今后泵阀铸件生产中的关键技术，有效推动泵阀铸件向更高品质产品的生产领域进行了扩展。项目技术全面提高了 我国泵阀铸件的质量和技术创新的含量，并具有显著的节能、节材优势，与普通砂型铸造相比至少节能节材 10%以上，并可以实现零排放生产，对铸造业的节能减排作出重要贡献。 2 第三方 评价： 浙江省科技计划项目验收证书： 2014 年 8 月 16 日，浙江省科技厅在杭州组织召开由浙
5、江省机电设计研究院有限公司承担的省重大科技项目“面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线”（计划编号： 2012C01010-6）验收会，验收组听取了项目研究工作和技术总结、产品检测、专项审计等报告，审阅了相关技术资料，经讨论，形成验收意见如下： 1、提供的资料完整、规范，符合鉴定要求。 2、该项目针对泵阀类铸件壁厚薄、分型复杂、内腔需组芯成形等特点，采用凝固模拟技术对铸件充型和凝固过程进行模拟优化铸造工艺参数，实现了泵阀类铸件的铁型覆砂铸造生产；采用铁型无位置传感定位系统、铁型加热系统、高效液压清理系统、模块化的控制系统、独立循环浇注系统等，实现了泵阀类铸件铁型覆砂铸造的自动化柔性生产。项目
6、实施期间，获得 2 项发明专利、 6 项实用新型专利、受理 2 项发明专利。 3、项目产品经浙江省机电产品质量检测所检测，所测指标符合项目合同书规定的技术指标要求。经 用户使用，反映良好。 4、项目预算总经费 691 万元，其中省财政补助经费 100 万元。经浙江众信达会计事务所有限公司审计（浙众专审【 2014】 059 号），项目到位及使用经费 692.52 万元，其中省财政补助经费 100 万元，经费使用基本合理。 验收组认为，项目已完成合同书规定的任务，同意通过验收。 项目的检测报告： 2014 年 4 月，由浙江省机电产品质量检测所对面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线（编号：
7、5R140125#01）进行测试检验。检验项目包括造型机、合箱机、翻箱机、顶孔清理机、移箱系统 、浇注线、调温装置、生产线整体性能、生产线输送辊道、生产线监控、生产线外观质量以及噪声等，各项技术指标参数均达到标准的要求，检测结论为所检项目符合标准及和合同书要求。 项目的科技查新报告： 2014 年 2 月，由浙江省科技信息研究院对“面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线”项目进行国内查新，查新结论：所检文献中，委托单位及所见文献均有泵 /阀 /薄壁 /壳体类铸件的铁型覆砂铸造工艺、模具制造及生产线；PLC 控制的铁型覆砂生产线的报道；柔性铁型覆砂铸球生产系统在上述所见文献中已见述及。 经分析
8、比较，委 托单位开发的面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线 , 1)建立适应泵 /阀 /薄壁 /壳体类铸件的工艺、安装条件下的全自动柔性生产线； 2）采用可编程控制器内部计算程序替代铁型输送轨道上众多位置检测信号的铁型覆砂铸造柔性生产线铁型免信号精确输送技术，在所检文献中未见述及。 3 直接经济效益、推广应用情况和社会效益 1、完成单位近三年直接经济效益（ 单位：万元） 单位名称 2015 年 2016 年 2017 年 销售收入 税收 利润 销售收入 税收 利润 销售收入 税收 利润 浙江省机电设计研究院有限公司 915.8 95.4 201.5 1074.1 109.2 220.6 1
9、502.4 154.6 319.5 合 计 915.8 95.4 201.5 1074.1 109.2 220.6 1502.4 154.6 319.5 4 2推广应用情况和经济效益（非完成单位） 应用单位名称 起止 时间 单位联系人 、 电话 推广应用量 新增 销售收入 (万元 ) 新增 税收 (万元 ) 新增 利 润 (万元 ) 2015年 2016年 2017年 2015 年 2016 年 2017年 2015 年 2016年 2017年 2015年 2016年 2017年 杭州萧山恒峰铸造机械厂 2013 至 2018 汤灿华 13967188726 0 0 0 7650 8700 9
10、840 650 740 835 1332 1523 1688 湖州鼎盛机械制造有限公司 2012 至 2018 邱仲华 13505729357 0 0 0 4820.63 5250.33 5730.55 390 425 466 793 873 967 衢州恒业汽车部件有限公司 2013 至 2018 夏田生 15665708999 0 0 0 6000 6800 7732 495 561 633 1028 1163 1293 5 3社会效益和间接经济效益（限 600 字） 面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线项目契合了浙江省十二五重大科技专项实施方案 高 端装备制造技术中把“研制泵阀制造自
11、动化装备及生产线”作为区域特色产业制造关键设备及自动化 生产线方向的重要内容之一。面向泵阀铸件的先进成型技术和自动化 生产线研制成功及顺利推广应用， 提升泵阀铸件的质量和制造水平，从而为下游产业泵阀产品的质量提升提供了条件，进一步推动我省 特殊块状经济的发展。铁型覆砂铸造生产技术显著提升了铸件的质量水平，铸件具有内部组织致密、 表面质量好、尺寸精度高、产品均一性好、以及工艺出品率高、生产成本低等优点，改变了传统铸造 的生产方式和生产环境，减少环保投资和资源 70%以上，技能节材 10%以上，显著提升了铸造企业的生 产技术水平和产品附加值。同时，铁型覆砂铸造专用成套设备及自动化柔性生产线的研发，
12、完善和提 升设备的通用性、可靠 性与自动化水平，实现了机械化生产，彻底改变了传统铸造脏、乱、差的生产 环境，降低了员工的劳动强度，提高了生产效率，显著提升了应用企业的生产装备实力和市场竞争力。 必将进一步推动这一先进铸造技术的应用领域拓展，加快铸造业机器换人的步伐，推动铸造产业转型 升级，向节能减排、清洁生产的方向发展，具有显著的社会效益。 6 主要完成人员 姓 名 潘东杰 排 名 1 行政职务 副总工程师 技术职称 高级工程师（教授级） 现从事专业 铸造；机械 工作单位 浙江省机电设计研究院有限公司究所 /水利部产品质 量标准研究所 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司
13、对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 项目总负责，确定项目研究开发方向，负责项目各研究、研制子项的协调及实施。完成项目的总体设计、主要 工艺研究、各类专用设备的研制及铁型覆砂铸造自动化柔性生产线的运行研究和试验，主导完成项目成果的应 用推广工作。为主完成 14 项发明专利， 16 项使用新型专利。 主要完成人员 姓 名 夏小江 排 名 2 行政职务 副所长 技术职称 高级工程师 现从事专业 铸造 工作单位 浙江省机电设计研究院有限公司 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 为主完成面向泵阀铸件的先进成型工艺研究、数值模拟
14、应用等，完成了多类泵阀铸件铁型覆砂铸造工艺的设计， 各类专用的研制及铁型覆砂铸造自动化柔性生产线的运行研究和试验，参与技术成果的推广应用。参与完成 14 项发明专利， 16 项实用新型专利。 7 主要完成人员 姓 名 沈永华 排 名 3 行政职务 副总经理 技术职称 高级工程师（教授级） 现从事专 业 铸造；机械 工作单位 浙江省机电设计研究院有限公司 二级单位 领导层 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 项目总负责之一，负责项目协调，为主完成项目工艺性研究、各类专用设备的研制及铁型覆砂铸造自动化柔性 生产线的运行研究和试验，为主完成项目成果的
15、应用推广工作。为主完成 12 项发明专利， 14 项使用新型专利。 主要完成人员 姓 名 高强 排 名 4 行政职务 / 技术职称 高级工程师 现从事专业 机械 工作单位 浙江省机电设计研究 院有限公司 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 8 对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 参与完成泵阀类铸件铁型覆砂铸造生产线设计和配套专用设备的研制，为主完成翻箱机、过渡小车等单机设备 的设计研制，参与完成 8 项发明专利， 11 项实用新型专利。 主要完成人员 姓 名 应浩 排 名 5 行政职务 / 技术职称 高级工程师 现从事专业 铸造 工作单位 浙江省机电设计研究院有
16、限公司 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 对本项目主要科学发现的 贡献（限 300 字） 参与完成泵阀类铸件铁型覆砂工艺研究和生产线专用设备的研制，为主完成铁水熔炼、净化工艺和设备组合化 设计研究，参与完成 11 项发明专利， 13 项实用新型专利。 主要完成人员 姓 名 刘同帮 排 名 6 行政职务 / 技术职称 工程师 现从事专业 铸造、机械 工作单位 浙江省机电设计研究院有限公司 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 9 对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 参与完成泵阀类铸件铁型覆砂铸造生产线设计，参与设计造型机 、移箱机、送箱等设备
17、的设计， 参与完成 9 项发明专利， 13 项实用新型专利 。 主要完成人员 姓 名 朱丹 排 名 7 行政职务 / 技术职称 高级工程 师 现从事专业 铸造、机械 工作单位 浙江省机电设计研究院有限公司 二级单位 铸造所 完成单位 浙江省机电设计研究院有限公司 对本项目主要科学发现的贡献（限 300 字） 参与完成铁型覆砂铸造生产线造型机和射芯机设备的研制，参与完成 8 项发明专利，10 项实用新型专利 。 10 主要完成单位 单位名称 浙江 省机电设计研究院有限 公司 排 名 1 对本项目主要科学发现支撑作用情况（限 300 字） 本公司提供项目研发过程中的资金支持；利用公司业务面广，专业面宽，拥有多个创新团队，形成特有 的人才优势，支持项目的研发；建立了完善的科研创新管理机制和激励机制，形成良好的创新氛围；配 套齐全的制造基地，及时制定了企业标准，保证产品的制造质量和数量，充分利用广告、展览会等宣传 工具，为产品的推广应用提供条件。本公司主导完成了面向泵阀铸件的先进成型技术及自动化生产线项 目的技术研发和科技创新，顺利完成了该类铸件 铸造新工艺的研发，研制完成其配套的工装模具和生产 线设备。主导项目成果的推广应用，已在全国 10 多家企业应用生产。
