无锡市第三届青年科技工作者创新创业大赛项目申报书

无锡市第三届青年科技工作者创新创业大赛项目申报书参加组别■创新组口创业组所属领域工程与制造类项目名称超薄铝型材自动切割设备项目负责人周琦负责人所在单位江阴职业技术学院填表日期年月日2018725推荐单位（盖章）无锡市第三届青年科技工作者创新创业大赛组委会办公室制

五、核心团队成员基本信息姓名性别年龄学历工作单位职务/职称周琦男本科江阴职业技术学院讲师37孙移男本科江阴职业技术学院副教授43周春烽男研究生江阴职业技术学院讲师37张良男本科江阴职业技术学院副教授44徐卫国男本科江阴职业技术学院副教授49王帅男专科江阴职业技术学院学生21李沈一男专科江阴职业技术学院学生21所在单位意见（签章）年月日推荐单位意见（签章）年月日组委会办公室审查意见审查人（签名）年月日评审委员会预审意见评委（签名）年月日评审委员会终审意见评委（签名）年月日申请者承诺本人已了解无锡市第三届青年科技工作者创新创业大赛的相关规定及项目申报的相关要求，现申报本届创新创业项目本人已如实填写项目申报有关材料，并对本次申报郑重承诺如下申报材料所涉及的内容真实准确，无欺瞒和作假行为，相关附件

1.真实、有效.对本项目的技术、成果及相关专利系合法使用，有关知识产权2权属清晰，无知识产权纠纷，更无侵占他人技术成果等不端行为，且不存在泄漏国家秘密的情形无锡市第三届青年科技工作者创新创业大赛组委会有权使用本

3.表所有数据和资料.若违反上述承诺，愿承担由此所产生的一切后果和相关法律责4任项目负责人签字填表说明

一、申报书要按照要求，逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨

二、项目编号不必填写，由大赛组委会统一填写

三、封面上的所属领域请参考大赛参赛领域填写

四、推荐单位市级学会、高校科协、市科协、有关直属单位

五、申报书（一式六份）由所在单位审查、签署意见并加盖公章后，递交推荐单位审查、签署意见并加盖公章后，统一汇总递交大赛组委会办公室

六、申报书请用纸双面打印，于左侧装订成册A4

七、凡递交的申请书及附件不再退还，请自留底稿

一、项目基本情况所在单位江阴职业技术学院参赛项目名称超薄铝型材自动切割设备主要完成人周琦信息技术口食品科学匚生命科学匚所属领域■工程与制造能源与材料匚匚现代服务是否有投资意向■是口否投资类型自投是否职务发明□是1■否行政区域（市/区）无锡市江阴市单位江阴职业技术学院邮政编码地址江阴锡澄路号214405168项目负责人信息姓名周琦性别男办公电话移动电话电子邮箱网址专利名类型专利号获得时间一种可移动式铝型k

2202018.6材自动切割机专利（不超过10核心技术项）（可复选*专利类型发明专利实用新型专利外观设计123项）口软件著作权■专有技术□药品批文口医疗器械批文口创新商业模式口集成电路布图□其他____________技术来源■独立知识产权口合作研发□其他_________本项目解决了厚度为加机的高温超薄铝型材在切割过程中

0.3~

0.8因拖拽而变形的问题，设计采用了全数字化的虚拟样机技术整机包括固定机架、行走机构和切割机构，其中，固定机架与热剪炉挤压出料口项目主要创对接，铝材挤压成型后输送至固定机架的冷床；行走机构用齿轮齿条进新点（不超给和光电传感器限位，实现了切割机构的高速精确定位；切割机构采用过字）200液压缸驱动进给，使切割过程运行平稳；采用控制系统，实现了对PLC超薄铝型材切割过程的自动化控制根据设备使用情况反馈，改进超薄铝型材自动切割设备中砂轮切割机构的进给与冷却方式，有效防止“粘刀”现象进一步优化机器结构，下一步发展中的主要方加强安全防护措施，完善设备控制系统，使其更加符合人机工程学原理、向、重点（不操作更加方便设计铝型材切割后收集、包装的自动化机构，整合、设超过字）200计全新的基于的电气控制柜和控制系统，实现超薄铝型材成型、切PLC割、收集和包装的全生产过程自动化控制是否需要保密（或其他要求），是否无需保密，同意进行统一宣传同意进行统一宣传参加省级双无创培训情况年月团队成员王帅、李沈一参加江苏省优秀毕业设计评选，20176获奖情况获江苏省优秀团队毕业设计其他无

二、项目简介本项目针对江阴市某金属制品企业实际生产的需求，为其解决超薄铝型材在切割过程中因高温拖拽而变形的问题，根据超薄铝型材成型工艺和切割技术要求,创造性的将超薄铝型材切割设备的结构设计为固定机架、行走机构和切割机构三个独立的部分，完成了该款超薄铝型材自动切割设备的设计制造设备结构中的固定机架与热剪炉挤压出料口直接对接，铝材挤压成型后自动快速输送至固定机架冷床；行走机构采用齿轮齿条进给和光电传感器限位，实现了切割机构的快速精确定位；切割机构采用液压缸驱动进给，使得电动机驱动的锯条切割过程运行平稳，实施顺序切割控制系统采用了以为控制核心的电气控制系统和液压控制系统，通过智能PLC化的人机交互控制面板，编制控制程序，实现了对该款自动切割设备的机电液一体化控制，有效得实现了超薄铝型材切割过程的自动化，并根据企业生产控制要求设置了手动与自动控制两种工作模式该超薄铝型材自动切割设备具有结构布局简单、性能安全稳定、操纵便利可靠、自动化程度高等特点，实现了对超薄铝型材的快速、精准和高效的自动化切割加工设备投入使用后的实践证明，项目组所设计的自动切割设备大大提高了超薄铝型材切割效率，减轻了工人劳动强度，解决了企业的实际需求，具有很好的市场应用前景

三、主要科技创新及产业化前景分析-主要科技创新项目背景及总体思路

1.项目背景

1.1随着我国国民经济高速发展，大规模基础设施建设和工业化进程的快速推进,铝型材作为建筑领域和机械工业领域重要的应用材料，其产量和消费量迅猛增长我国的铝型材加工行业由此也步入了新的发展阶段，逐渐成为世界上最大的铝型材生产基地和消费市场，并展现出了诸多新的发展趋势目前，国内铝型材加工企业使用的切割机多为手动或半自动化加工设备，切割精度和切割效率较低，且多为针对常规结构、厚度如以上的铝型材而设计,已172经远远不能满足日新月异的铝型材切割加工需求以国内市场常见的牵引型铝切割机为例，其主要工作过程是对挤压机挤压成型的铝材进行夹紧和牵引，拽拉至所需的长度后再进行手动或半自动切割对于厚度在之间的特殊铝型材而言，往往具有独特的切割工艺与要求，其具体切割加工过程是将待加工的铝材棒料送入到热剪炉中加热至以上，经过挤压机500℃构快速挤压至所需要的结构形状因此，切割机开始对此类超薄铝型材进行切割时，铝型材的温度仍保持在左右，切割好的铝型材需要在冷床上冷却固定成型但480C对于温度在以上的超薄铝型材而言，切割过程中任何轻微的牵引力都会使铝型450c材发生变薄、扭曲等局部变形，夹具夹紧的位置也会产生结构破坏，导致铝型材报废因此，对于超薄铝型材的切割加工，迫切需要一台能够实现准确定位、精确切割的自动化超薄铝型材切割设备，实现超薄铝型材的快速、精准和高效切割加工，提高铝型材加工企业的生产效率和经济效益项目总体思路

1.2项目组研发的基本思路是本着简单、实用和可靠性好的原则，将机电液一体化技术应用到该款超薄铝型材自动切割设备的研发中，对其设计要求、总体功能进行系统分析，以满足各种薄铝型材的自动精密切割为前提，对其进行机械结构和控制系统的设计与开发，通过机、电、液的结合来实现切割机高精度、高性能，并具有抗干扰能力强和成本低等特点，能很好的满足用户需要，实现产品内部各组成部分的合理匹配和外部的整体最佳效能在机械结构的设计中，采用当今最流行的全数字虚拟样机技术设计方法，以缩短研发周期和节约研发成本通过采用设计软件对超薄铝型材自动切割机的机CAD械结构进行设计各零部件的优化设计，关键零部件进行结构和寿命校核，设计出综合性能优良的切割加工设备在控制系统的设计中，根据超薄铝型材自动切割设备的工作要求，以保证系统精度、提高系统自动化为前提，确保经济实用、方案合理切割机的控制系统以PLC为控制核心，进行电气控制与液压系统的相互协调，实现切割过程与挤压机构挤出速度的同步与精准自动切割主要技术创新内容

2.本项目是根据江阴市某金属制品企业实际生产的需要，解决厚度为的

0.3-

0.8mm超薄铝型材切割过程中存在的因高温拖拽而变形的问题，创新设计并制造了该款超薄铝型材自动切割设备采用了全数字虚拟样机技术的机械设计方法1本项目的设计采用了全数字化的虚拟样机技术，建立了超薄铝型材自动切割设备的整机虚拟模型，对切割机的整机进行运动仿真，执行机构进行优化设计，重要零件进行强度和寿命校核，实现了物理样机试验的全部功能，大大缩短了设备的研发周期，节约了研发成本创新设计超薄铝型材切割机的机械结构布局2为有效避免市场现有切割机在切割高温超薄铝型材时出现的变形、扭曲等问题，我们设计的新型切割设备，分为固定机架、行走机构和切割机构三个运动独立的部分其中，固定机架与热剪炉挤压出料口直接对接，铝材挤压成型后自动快速输送至机架冷床，切割机构设计为精密可控的的移动机构，安装在行走机构之中，由行走机构的液压马达和光电传感器控制移动行程，液压缸控制锯片实现顺序切割过程控制系统实现了对设备的机、电、液一体化控制3控制系统采用了以为控制核心的电气控制系统和液压控制系统，通过智能PLC化的人机交互控制面板，编制控制程序，实现了对该款自动切割设备的机电液一体化控制，有效得实现了超薄铝型材切割过程的自动化，并根据企业生产控制要求设置了手动与自动控制两种工作模式.国内外同类技术对比3国外研究现状

3.1目前，在国外主要有美国和丹麦的公司在生产型材加工设备，他们在生产磨抛光机的同时也生产自动型材试样切割机美国和丹麦的公司这两家公司接连推出了多种型号的型材切割机，它们有着共同的特点锯片不是单一的旋转动作，还会做左右来回摆动的动作，这样的情况在切割过程中使得锯片与型材的接触面积达到最小，锯片也就不容易发生损坏近几年来，两家公司积极不断开发研制，推出了一系列新产品这些新的产品不仅外形设计的美观，而且切割精度也得到大大的提升，但是有些型材的长度会受到机器的限制，没法随心所欲的切割想要的型材国外的型材切割机产品的最大特点就是价格昂贵，每台切割机的价格差不多在万美元以上，国内的很多企业难以承担这样的高价且一旦购买这些设备,由于国10内的技术局限，设备配件消耗仍然需要花费巨资购买，是远远难以承受的国内研究现状

3.2随着经济的发展，国内不断涌现许多新型的切割机例如，由上海日用电机厂在初期所生产型材的切割机；韶关市的四方科技设备公司生产型材试样切割机;上海理化仪器公司所生产的型材试样切割机等等，虽然能满足机器的不同技术和性能的要求，但是依旧依赖于人的手动工作，并且制造技术过于复杂，生产成本高、难度较大，因此未能得到广泛的应用河北农大机电新技术公司所开发制造的自动型材试样切割机是自前国内较为先进的型材切割机，在国内已经广泛的被各个企业使用，它切割产生效果及机器的自动化水平都处在国内的领先水平它的切割产生的效果甚至可以和国外的机器相比较，但是它的缺点是进料依旧是手动的方式，且对于超薄型材不适用目前，国内还没有那家公司研制出针对超薄型材的自动切割机，远远不能满足各种不同型材的要求

（二）产业化前景分析铝型材是一种重要的加工材料，被广泛应用于运输、机器设备、电力设施、航空航天、建筑等其它行业铝型材加工属于基础的原材料产业，与国民经济发展有着不可分割的联系自改革开放以来，我国的型材加工产业有了飞跃式的发展，我国也因此一跃变成了世界上最大的型材生产基地和最大的消费市场之一型材加工产业虽然发展十分迅速，但依旧满足不了建筑领域、机械工业领域和其他新兴产业的需要，型材生产机器和深加工产业已经成为国民经济发展和提高人民生活水平而不可或缺的重要产业近年来，我国型材工业及型材机械制造业也有了较好的发展，但是仅仅满足了国内中、低档次产品的型材加工需求，同时还也存在着许多行业的根本问题如产品的质量较差、产品的品种较少、整体的技术水平和管理水平还远远达不到于国际的先进水平而且企业的自主研发能力较差，更是很少做出科技创新，同时对于从国外引进的先进的技术和设备不能很好的了解吸收，致使型材成本有着大幅度上升，造成很大的经济损耗针对以上铝型材加工的行业形势，从提高产品质量和生产效率的角度出发，研发性价比较高的铝型材加工设备迫在眉睫项目组从难以切割的超薄铝型材入手，研制出专门针对超薄型材的自动化切割设备，提高了超薄铝型材切割效率，减轻了工人劳动强度，解决了企业的实际需求，具有很好的市场应用前景

（三）项目是否获得天使投资、创业投资和私募股权投资等机构的投资或合作意向？否

四、第三方评价项目组开发的超薄铝型材自动切割设备，改变了现有普通铝型材切割机固有的切割加工模式，创造性的将切割机设计为固定机架、行走机构和切割机构三个独立的部分，避免了高温铝型材切割时因拖拽而引起的变形损坏，实现了高温超薄铝型材的自动、定长切割该款超薄铝型材自动切割设备结构布局简单、性能安全稳定、操纵便利可靠、自动化程度高实践表明，设备投入使用后明显提高了超薄铝型材切割效率，减轻了工人劳动强度，解决了企业的实际需求，具有很好的市场应用前景。