省零件軋制成形技術(shù)研究重點實驗室：“小零件”撬動“大產(chǎn)能” 產(chǎn)學(xué)研融合加速科技創(chuàng)新

■ 記者 劉曉燕

2011年，浙江省零件軋制成形技術(shù)研究重點實驗室（以下簡稱“實驗室”）獲批籌建，依托寧波大學(xué)和浙大寧波理工學(xué)院建設(shè)，旨在解決零件軋制技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)難題。十余年來，實驗室堅持科技創(chuàng)新發(fā)展，圍繞核心基礎(chǔ)零部件先進成形與制造，在研發(fā)攻關(guān)、技術(shù)迭代和成果轉(zhuǎn)化上精益求精，創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展成效顯著。其零件軋制成形技術(shù)得到廣泛推廣，已被應(yīng)用到汽車、航天等多個領(lǐng)域，有力推動了浙江裝備制造業(yè)的發(fā)展。

“創(chuàng)”不停息，“新”不止步

提出錐形端坯料抑制軋件端部凹心新構(gòu)思，將材料利用率提高至95%以上，實現(xiàn)了汽車軸類件楔橫軋近凈成形；發(fā)明了大長徑比薄壁管件三輥柔性減徑與端部擠壓增厚一體化整體成形方法與設(shè)備，減徑精度小于0.2毫米，增厚比最大300%，實現(xiàn)薄壁管件減徑與增厚短流程整體成形……細(xì)節(jié)決定成敗，實驗室專注在“小零件”上做文章，在精準(zhǔn)度和效能上尋突破，下好發(fā)展“先手棋”。

“當(dāng)前，浙江作為中國汽車及汽車零部件制造的主力軍，正打造世界級汽車產(chǎn)業(yè)集群。實現(xiàn)軸類件高效、高精度、高性能、低成本制造，對汽車制造業(yè)十分關(guān)鍵?！睂嶒炇蚁嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹，“為此，我們專門開展了由2011年與2015年兩個國家基金項目集成的‘汽車軸類件楔橫軋多維協(xié)同精準(zhǔn)成形技術(shù)及裝備’項目研究，從材料利用率、成形質(zhì)量、內(nèi)部缺陷，到模具和裝備壽命的多維協(xié)同精準(zhǔn)成形技術(shù)研究，構(gòu)建了楔橫軋汽車軸類件由近凈成形、精確成形到精準(zhǔn)成形遞進的多維理論新體系?！?/p>

目前，該項目已通過了項目驗收，并榮獲浙江省2021年技術(shù)發(fā)明獎二等獎。其技術(shù)成果已被應(yīng)用到濟南市金辰傳動科技有限公司、寧波東力傳動設(shè)備有限公司、南昌江鈴集團等多家企業(yè)，實現(xiàn)了汽車軸類件楔橫軋多維協(xié)同精準(zhǔn)成形技術(shù)及裝備自主創(chuàng)新，為提高我國汽車軸類件高性能低成本精準(zhǔn)軋制成形發(fā)揮了突出作用。據(jù)不完全統(tǒng)計，近三年為企業(yè)增加銷售收入16.9億元、新增利潤2.4億元，取得了顯著的經(jīng)濟效益。

實驗室主任束學(xué)道與研發(fā)團隊開展討論

除了在汽車領(lǐng)域深耕，實驗室還加快向航天領(lǐng)域拓展。實驗室與西安博賽旋壓科技有限公司、山東泰金精鍛股份有限公司等航空件制造企業(yè)開展合作研究，構(gòu)建了航空薄壁空心件局部精確塑性成形理論新體系，形成了完整體系的薄壁空心件形性調(diào)控自主知識產(chǎn)權(quán)。

博觀而約取，厚積而薄發(fā)。十余年來，由實驗室研發(fā)、企業(yè)投產(chǎn)的軸類、球類零件品種多達60余種，在河北、山東、安徽、浙江、四川、河南、江西等地已得到推廣。最具代表性的汽車變速箱軸類件無料頭近凈成形技術(shù)，已被應(yīng)用在吉利、長城與比亞迪等汽車的變速箱中；板式楔橫軋與系列化鋼球成套的軋制技術(shù)及裝備出口到白俄羅斯、哈薩克斯坦等國家。

“科”不容緩，“技”不可失

“小零件”深藏“大作為”。超級電容器，是既具有電容器快速充放電特性又具有電池儲能特性的一種新型儲能裝置，在軍工、民用等多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，但超級電容器的核心制備技術(shù)一直被國外壟斷。實驗室積極響應(yīng)國家和省里號召，組織團隊開展持續(xù)攻關(guān)，最終打破國外技術(shù)壁壘，實現(xiàn)超級電容器在器件、系統(tǒng)等研發(fā)上的突破，破解了針對超級電容器領(lǐng)域功率密度提高所急需解決的電子阻抗與離子阻抗大幅度降低的關(guān)鍵共性技術(shù)難題?！俺吖β食夒娙萜鞯年P(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”獲浙江省2021年技術(shù)發(fā)明獎一等獎。

“超級電容器的能量密度比傳統(tǒng)電容器高得多，功率密度又比電池大得多，兼具了電容器和電池的優(yōu)點，而且工作溫度范圍廣、使用壽命長，是一種具有重要戰(zhàn)略意義的新型儲能裝備?！痹擁椖控?fù)責(zé)人阮殿波介紹，“在超高功率超級電容器的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項目中，我們實現(xiàn)了三個突破，首創(chuàng)體相孔/低電子阻抗碳?xì)饽z的新技術(shù)，首創(chuàng)小離子體積電解質(zhì)的一步法合成技術(shù)，創(chuàng)新碳?xì)饽z顆粒間的低阻抗工藝技術(shù)。這些技術(shù)的成功突破，也為超級電容器在電極材料升級換代、單體間能量轉(zhuǎn)換速率提升、項目成果產(chǎn)業(yè)化等方面起到了至關(guān)重要的推動作用。”

零件軋制成形設(shè)備

目前，研發(fā)成果已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)產(chǎn)品已銷售至全國多個地區(qū)，并成功出口至馬其頓、奧地利、馬來西亞等國家，在公共運輸、港口機械等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，并創(chuàng)造了十分可觀的經(jīng)濟效益。

“未來，我們?nèi)詫猿謩?chuàng)新，除了繼續(xù)深耕超級電容器領(lǐng)域，還會不斷在高功率鋰離子電池、鈉離子電池等領(lǐng)域發(fā)力。我們已經(jīng)針對這些領(lǐng)域開始推進研發(fā)計劃，力求早日實現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新突破和產(chǎn)業(yè)化，為寧波、浙江乃至全國儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入更強勁的科創(chuàng)動能?！比畹畈ㄕf。

實驗室自成立以來，不斷探索體制機制創(chuàng)新，加快人才集聚，推動項目啟動實施，取得了實質(zhì)性成效。打造“高精尖”團隊“蓄水池”，聚集一批優(yōu)秀的科研人才，培養(yǎng)“省中青年專家?guī)ь^人培養(yǎng)對象”1人、“甬江學(xué)者”2人，入選“中國高被引學(xué)者榜單”2人。瞄準(zhǔn)前沿項目心系“卡脖子”技術(shù)，近五年共獲得國家級課題22項，發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文200余篇，撰寫專著4部，國內(nèi)發(fā)明專利授權(quán)45項、轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)讓14項。獲得浙江省科學(xué)技術(shù)獎、高等學(xué)?？茖W(xué)研究優(yōu)秀成果獎（科學(xué)技術(shù)）、寧波市科學(xué)技術(shù)進步獎等省部級獎勵10項。

“我們希望能給人才創(chuàng)造更好、更高效的平臺，也希望能產(chǎn)出更精準(zhǔn)、更實效的成果，提升產(chǎn)學(xué)研融合，加速科技創(chuàng)新。”實驗室相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。