三、发展重点
围绕重大装备和高端装备配套需求,重点发展11类机械基础件、6类基础制造工艺和2类基础材料。集中优势资源,重点开发20种标志性机械基础件、15项标志性基础制造工艺和12种标志性基础材料并实现产业化。
(一)机械基础件
选择带动性强、辐射作用大的高速、精密、重载轴承等11类机械基础件作为发展重点,以提高性能、可靠性和寿命为主攻方向,力争使其达到或接近国际先进水平。
1. 高速、精密、重载轴承
中、高档数控机床轴承和电主轴,大功率风力发电机组轴承,大型运输机轴承,重载直升机轴承,长寿命高可靠性汽车轴承及轴承单元,高速铁路列车轴承,重载铁路货车轴承,新型城市轨道交通轴承,大型薄板冷热连轧设备轴承,大型施工机械轴承,高速度长寿命纺织设备轴承,超精密级医疗器械主轴轴承。
2. 超大型、高参数齿轮及传动装置
大功率风力发电齿轮箱,高速列车齿轮传动装置,汽车节能自动变速器,核电循环水泵齿轮箱,舰船用大型齿轮传动装置,工程机械及矿山机械用液力变速器,大功率采煤机齿轮箱,掘进机齿轮传动装置,污水处理设备用高速齿轮箱。
3. 高压液压元件和大功率液力元件
工程机械用31.5兆帕及以上高压柱塞泵/马达、高压液压阀,液压电子控制器,工作压力31.5兆帕及以上高频响电液伺服阀和比例阀,液力变矩器,数字液压泵及油缸,高转速大功率液力偶合器调速装置,农业机械用无级变速传动装置。
4. 智能、高频响气动元件
智能化阀岛,智能定位气动执行系统,柔性抓取气动系统及元件,轨道交通设备用气动元件,150赫兹以上高频响电磁换向阀,精密压缩空气过滤器,透平式气动马达。
5. 高可靠性密封件
高参数透平压缩机机械密封,大型高温高压泵和核电站核二、三级泵用机械密封和静密封装置,大型工程机械液压油缸密封,大型盾构机密封,风电偏航变桨轴承密封。
6. 高速链传动系统
汽车发动机正时链及自动变速箱哈瓦链,无级变速箱专用无级变速链,高精度低噪声链轮,抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀特异链。
7. 高可靠性联轴器、制动器、离合器
大功率风力发电制动器,高性能柔性联轴器,隧道掘进机和采煤机用鼓形齿联轴器,电磁离合器和制动器,轨道交通制动器,高精度限矩安全联轴器。
8. 高强度紧固件
10.9级及以上汽车发动机紧固件,风力发电设备大规格高强度紧固件,飞机及航天器专用铝镁合金紧固件,自锁类紧固件。
9. 高应力、高可靠性弹簧
汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆,高速列车用弹簧,气动、液压件弹簧。
10. 高密度、高强度粉末冶金零件
高精度汽车粉末冶金零件,粉末冶金含油轴承,大型客机、高速列车、船舶制动用高性能粉末冶金摩擦材料及刹车片。
11. 大型、精密、高效、多功能模具
高档乘用车车身及汽车(超)高强钢板热成形模具,高速精密多工位级进冲压模具,高光无痕、叠层旋转大型塑料模具,超大规模集成电路引线框架及超大超薄LED大型塑料模具,多料多腔精密电子、医疗器械注塑模具,大型工程机械轮胎橡胶模具,轻金属高精压铸模具。
根据以上发展重点,提出“十二五”期间机械基础件重点发展方向(见附表1),从中选择20种标志性机械基础件作为开发的重点。
专栏4 20种标志性机械基础件
01 2MW以上风力发电机组轴承
开发为2MW以上风电机组配套的工作寿命20年、可靠度≥99%的增速器轴承和主轴轴承。
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02 长寿命、高可靠性轿车轴承和重载卡车轴承
开发使用寿命25万公里以上,可靠度≥99%的轿车轴承和使用寿命50万公里以上,可靠度≥99%的重载卡车轴承。
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03 高速动车组轴承
开发时速200~300km,使用寿命200万公里,可靠度≥99%的高速动车组轴承。
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04 大型薄板冷热连轧及涂镀层生产线轴承
开发精度P4级、P5级,工作寿命轧钢120万吨,可靠度99%轧机轴承。
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05 高速、高精数控机床轴承及电主轴
dmn值2.5×106mm·r/min,精度P4、P2级,轴承16000小时精度稳定使用,电主轴2000小时精度稳定使用。
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06 2MW以上风力发电机组增速器
开发功率≥2MW、噪声≤95db、机械效率≥97%、寿命≥20年的风电增速器。
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07 高速列车齿轮传动装置
开发列车时速≥200km,功率1800kw,输入扭矩3500N·m,输入转速2255~6000rpm,传动比≥7的高速列车齿轮。
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08 节能环保自动变速器
开发百公里综合油耗降低5~10%,寿命30万公里的自动变速器,包括行星排、金属带、锥轮锥盘、电磁阀、TCU、变矩器等。
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09 舰船用大型齿轮传动装置
开发功率3~5MW、噪声≤90db、转速≥3000rpm的船用齿轮传动装置。
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10 工程机械用高压液压元件
开发工作压力35MPa及以上高压柱塞泵/马达、液压电子控制器。
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11 高压液压阀
开发工作压力≥31.5Mpa,流量≥100L/min的高压液压阀,含流量共享系统、负荷传感系统、总线控制先导系统。
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12 农机用静液压驱动装置(HST)
开发工作压力≥25MPa,排量18~45mL/r的农机用静液压驱动装置。
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13 轨道交通用气动元件
开发工作压力3~10bar,环境温度-40~+80℃的气缸、气动阀、气源处理元件,以及气管、接头等配套气动元件。
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14 大型风力发电关键密封件
开发7~10年不发生龟裂,在1m/s速度、油脂润滑状态下,运行寿命达7~10年,适用温度范围为-45~+100℃的大型风力发电密封件。
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15 干气式机械密封装置
开发工作压力20MPa及以上的干气式机械密封装置。
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16 汽车发动机正时链与自动变速箱的哈瓦高速齿形链
开发最高转速≧6000转/分,寿命25万公里,抗拉载荷≥14KN,1200小时试验伸长率≤1%,硬度达到53HRC、硬度散差±0.5HRC、清洁度≤20mg/kg,可靠性≥99.9%的链条。
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17 疲劳寿命500万次以上汽车发动机紧固件
开发PPM≤60,疲劳寿命≥500万次的紧固件。
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18 汽车和工程机械用高端悬架弹簧、气门弹簧和稳定杆
开发工作应力>1200MPa、疲劳寿命>100万次的气门弹簧、悬架弹簧和稳定杆。
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19 C级轿车整体车身成形模具
实现车门、前翼子板表面形状精度0.08~0.05mm,结构面精度±0.05mm,多付模具总成尺寸匹配与控制(含回弹控制)内轮廓精度±0.7mm以内、外轮廓精度±1.0mm以内、总成件之间对接精度±0.5mm以内,车身总体尺寸精度达到或接近2mm。
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20 高光无痕、叠层旋转大型塑料模具
开发宽1200㎜及以上、模具精度u级、模具型腔A0-A1级镜面光洁度,模具总装精度≤0.02的高光无痕、模内装饰技术、超大超薄LED大型镜面、复杂高效精密汽车发动机塑料进气歧管的精密注塑模具;加热恒温浇注系统总误差<0.02㎜,加热恒温±1℃,H7/g6精密滑动配合,实现注塑双效生产叠层模具。
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(二)基础制造工艺