摘要：論述了材料成形加工技術的作用及地位，介紹了快速產(chǎn)品與工藝開發(fā)系統(tǒng)、新一代制造工藝與裝備、模擬與仿真3項關鍵先進制造技術，指出輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術的重要發(fā)展方向。
@6SSk=9_S 關鍵詞：先進制造技術 材料成形加工 精確成形加工 模擬仿真 并行工程 綠色制造
> R <fm Vmc)or*# 1 材料成形加工技術的作用及地位
6>I.*Qt \l u| c+w)a 中國已是制造大國，僅次于美、日、德，居世界第4位。中國雖是制造大國，但與工業(yè)發(fā)達國家相比，仍有很大差距，表現(xiàn)在：（1) 制造業(yè)的勞動生產(chǎn)率低，不到美國的5%；（2）技術含量低，以CAD為例，仍停留在繪圖功能上；（3）重要關鍵產(chǎn)品基本上沒有自主創(chuàng)新開發(fā)能力。
K36B9<F oX~CTunP 材料成形加工行業(yè)是制造業(yè)的重要組成部分，材料成形加工技術是汽車、電力、石化、造船及機械等支柱產(chǎn)業(yè)的基礎制造技術，新一代材料加工技術也是先進制造技術的重要內(nèi)容。鑄造、鍛造及焊接等材料加工技術是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主體技術。據(jù)統(tǒng)計，全世界75%的鋼材經(jīng)塑性加工成形，45%的金屬結構用焊接得以成形。又如我國鑄件年產(chǎn)量已超過1400萬t，是世界鑄件生產(chǎn)第一大國。汽車結構中65%以上仍由鋼材、鋁合金、鑄鐵等材料通過鑄造、鍛壓、焊接等加工方法成形。
4#w^PM8} :S12=sFl$ 但是，我國的材料成形加工技術與工業(yè)發(fā)達國家相比仍有很大差距。舉例說, 重大工程的關鍵鑄鍛件如長江三峽水輪機的第一個葉輪仍從國外進口；航空工業(yè)發(fā)動機及其他重要的動力機械的核心成形制造技術尚有待突破。因此，在振興我國制造業(yè)的同時，要加強和重視材料成形加工制造技術的發(fā)展。
S8VR# CmOb+:4@K 高速發(fā)展的工業(yè)技術要求加工制造的產(chǎn)品精密化、輕量化、集成化；國際競爭更加激烈的市場要求產(chǎn)品性能高、成本低、周期短；日益惡化的環(huán)境要求材料加工原料與能源消耗低、污染少。為了生產(chǎn)高精度、高質(zhì)量、高效率的產(chǎn)品，材料正由單一的傳統(tǒng)型向復合型、多功能型發(fā)展；材料成形加工制造技術逐漸綜合化、多樣化、柔性化、多學科化。因此, 面對市場經(jīng)濟、參與全球競爭，必須十分重視先進制造技術及成形加工技術的技術進步。
rWXW}Yg xTMTkVa+B 2 材料成形加工技術的發(fā)展趨勢
P$Q &xN<#) w$4Lu"N : 美國在“新一代制造計劃（Next Generation Manufacturing）”中指出未來的制造模式將是：批量小、質(zhì)量高、成本低、交貨期短、生產(chǎn)柔性、環(huán)境友好。未來的制造企業(yè)將是：以人、技術和經(jīng)營三要素組成，而以人為本。未來的制造企業(yè)要掌握十大關鍵技術，其中包括快速產(chǎn)品與工藝開發(fā)系統(tǒng)、新一代制造工藝及裝備、模擬與仿真3項關鍵技術。其中下一代制造工藝包括精確成形加工制造或稱凈成形加工工藝（Net Shape Process）。凈成形加工工藝要求材料成形加工制造向更輕、更薄、更精、更強、更韌、成本低、周期短、質(zhì)量高的方向發(fā)展。輕量化、精確化、高效化將是未來材料成形加工技術的重要發(fā)展方向。以汽車制造為例，美國新一代汽車研究計劃（Partnership of Next Generation Vehicle）的目標是在2003年汽車重量減輕10％，汽車每100km油耗要減少到3L，并減少10％的污染。為了達到這一目標， 要求整車重量減輕40%～50%， 其中車體和車架的重量要求減輕50％，動力及傳動系統(tǒng)減輕10％。例如，美國福特汽車公司新車型中使用的狀況就反映了這種變化。新一代汽車中黑色金屬用量將大幅度減少，而鋁及鎂合金用量將顯著增加，鋁合金將從129kg增加到333kg，鎂合金將從5kg增加到39kg。
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