山西华清精密塑性成形有限公司 项目可研报告
握，在下个世纪初十年必须掌握这些技术，才能根据国内企业需求，建设不同自动化程度的生产线和柔性生产线。
5、重视近净成形生产过程的质量控制，提高质量一致性
国外企业为了保证产品质量一方面加强管理，做好生产全过程的质量控制，另一方面通过生产过程中的自动化和智能控制以保证近净成形生产质量稳定，并且开发各种在线检测和无损检测技术和仪器，并且进行了统计过程控制技术的研究和应用，从而使成形件的质量和精度可靠。
上述几项关键技术我国还有不小差距，也需要尽快掌握，从而保证最终成形件质量。 2．3 项目承担单位情况
1999年，省政府出台了我省产业结构调整的宏伟蓝图，逐渐由“能源重化工传统产品”向高科技产品转化，加大了对高科技产品的扶持力度。清徐亚兴焦化有限公司紧跟省政府调整步伐，及时调整产品结构，以创新的思维，知识经济的理念，以超前的意识，走产品创新和机制创新之路，决定全面停止对环境有污染焦炭产品的生产，以华北工学院齿轮集成精密成形新技术和人才为后盾，“产、学、研”相结合，本着优势互补，平等互惠的原则，以清徐亚兴焦化有限公司为甲方，华北工学院为乙方，共同组建山西华清精密塑性成形有限公司，发挥各自之长，合资开发、研制、生产精密塑性成形齿轮高新技
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术产品，建立生产基地，形成规模经济效益，从而促进和带动清徐县经济的发展，可见，项目具有十分重要的意义，项目实施对企业将是调产的新机遇，又是优势整合，二次创业新的经济增长点。产品填补了国内空白，既适时，更必要。
三、项目成熟程度
对齿轮常用钢20CrMnTi的温成形性进行了研究，发现了该材料在两相区变形时铁素体新的细化机构，提出了\项链式\动态再结晶--新的细化模型。并在试验基础上，运用泛函极值原理，开发了实验数据处理程序DAM（Data Analysis Method），提出了新的插值方法得到了与实验结果基本相符的变形抗力数学模型。结合实际生产进行了批量试制，验证了\温-冷复合成形\及\轴向导流，径向分流\、\开放式充填\、\补充成形\等新成形技术的可行性，解决了大模数、长齿型直齿齿轮精密成形和产品精度问题；研究的润滑工艺及润滑材料，完全可以代替冷整形前毛坯软化、酸洗、磷化、皂化处理，既减少了环境污染，又减少了成形工序，降低了表面粗糙度(达Ra0.8以下)；解决了成形齿轮毛坯的后续机加工序的衔接，使该技术用于齿轮实际生产成为可能。
此齿轮生产新技术与传统技术相比具有以下特点：
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1.节能省材、 减少环境污染、降低生产成本 材料利用率由50%提高到80%以上；降低加热温度和时间,减少加热次数和切削量，节约能源30-50%；降低齿轮生产成本30%以上，具有明显的经济效益。 2. 生产率高 \下料-加热-温-冷精密成形-形变热处理\一条龙生产，便于组织连续化生产，一个单元可生产 10-40件/分钟。由于降低了加热温度和加热次数，从而节约了能耗；减少了锻造噪音，净化和改善了劳动环境。此外可减少机加设备占有率，减少工件周转等，具有良好的社会效益。
3.提高产品的力学性能 成形的零件，保持了流线的完整，细化了组织（晶粒度达11级），可提高齿轮强韧性20%左右，预计疲劳寿命（接触与弯曲）可以提高2倍以上。
本项目已在山西大同齿轮集团有限责任公司、山西华清精密塑性成形有限公司、长治市金力光谱普高科技开发有限公司等厂家的汽车变速箱中的六档固定齿座、跟踪式太阳能热水器的传动齿轮等产品的生产中推广应用，取得了良好经济和社会效益。 采用精密成形技术，材料利用率高，机械切削加量少，节约能源，减少了环境污染，便于实现自动化生产，提高生产效率，将使我国齿轮制造技术达到国际领先水平。我们的实验结果表明，用本工艺制造的工件，零件疲劳寿命可提高20%。同时由于新工艺的应用，齿轮的制造也会采用新的材料，减少工件尺寸，以实现进一步的轻量化。
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3．2 核心技术
本项目是由华北工学院以张治民教授为首的课题组在研究大口径炮弹弹体温挤压成形基础上，研究开发了齿轮精密成形的“逐次控制变形”新理论；“温——冷复合成形”新技术，“形变热处理技术”集成的新型制造技术，“开放式充填”、“径向分流，轴向导流”、“推挤成形”新工艺。2001年4月通过省级科学技术成果鉴定：处于国际领先水平。所成形的齿轮，已投入实际应用。省政办正2000)39号文，将“齿轮精密塑性成形中试基地建设”列为山西省2000年高新技术重点项目，已在华北工学院建成进行中试研究。
该技术解决了包括大模数、高、长齿型等各种齿轮精密塑性成形的关键技术难题，挤压成形出了符合产品图纸要求的齿轮。在实验室条件下，又成功地成形出摩托车变速齿轮，汽车同步环齿轮、变速副齿轮1200多件。实验证明：研究的新工艺，成功地解决了齿型充填、脱模等工艺难点，具有成形力小、能源消耗低、环境污染少等优点，能有效降低生产成本、提高生产效率和产品性能。这是用精密成形新工艺代替“锻造——机械切削加工”，也就是将原来的“热锻——切削加工”生产零件变为用精密塑性成形直接生产高质量的齿轮的一种先进制造技术，该项技术可靠、可直接用于批量生产。
四、市场需求情况和风险分析
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齿轮是机械传动的主要零件之一，范围大，用途广。以国内年产汽车150万辆，农用车250万辆、摩托车1000万辆、加上其他传动机械共需齿轮2亿多件，还可用于各种车辆零配件和其他零件的精密塑性成形，并可开发与这相适应的精密成形和低压变温渗透碳设备，自动控制装置等，带动相关领域的发展。
目前我国汽车发展态势强劲，汽车上需要此种产品的加工零件就更多了：仅车桥一个部件上就至少有十几个零件需要该产品加工。一个年产量在10万辆以下的底盘厂至少要配置本产品10台以上。据我们收集的资料，全国年产发动机数百万台，汽车数百万辆，市场的需求巨大。目前轿车零件向着轻量化、高强度、高精度、低能耗的方向发展。塑性精密成形技术对于提高轿车零件产品精度、缩短产品交货期、减少或免除切削加工、降低成本、节省原材料、降低能耗、提高产品性能等方面有其突出的优势。
现在国内约有265家厂家在从事齿轮加工与制造，仍采用落后的传统生产工艺，造成齿轮生产的材料利用率低。据不完全统计，齿轮材料每年将有20万吨钢材被白白切削浪费掉，就原材料一项损失就达10亿元；所浪费的切削加工工时及能耗更高；高温锻造及热处理，浪费了能源，并污染了环境。由于齿轮生产的高成本、低性能，虽仍有市场，但利润甚低，产品缺乏竞争力，多数厂家的生产处于不景气状态。
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