汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室(以下简称工程实验室)于2016年10月由国家发展改革委员会批准建设,是以天津市高速切削与精密加工重点实验室、天津市模具数字化制造技术工程中心、天津市汽车模具技术企业重点实验室、天津市汽车轻量化注塑模具企业重点实验室4个省部级科研平台为基础，联合天津汽车模具股份有限公司、天津市天锻压力机有限公司、国家超级计算天津中心和银宝山新科技有限公司等企业，共同打造的产学研深度融合的科研创新平台。

工程实验室以天津汽车模具股份有限公司董事长、教授级高工常世平为名誉主任，以天津职业技术师范大学机械工程学院院长蔡玉俊教授为主任。现有专职人员27人，兼职人员29人（含企业工程师），组成了一支专业技术完备、年龄结构合理、富有创新精神、高素质的研发队伍。其中，国务院特贴专家2人，正(副)教授、研究员、高级工程师、高级实验师34人，中级职称22人，博士33人，硕士21人。科研设备原值达1.1亿元。承担国家“863”项目及国家自然科学基金项目30项，承接企业技术研发项目45项，获得省部级以上奖励7项，授权发明专利38项，参与制定国家及行业标准8项。

一、主要研究方向：

1.模具高效高精加工

重点开展汽车覆盖件模具高效高精加工和、模具数字化车间物联架构与应用技术及模具设计制造全生命周期感知与大数据分析技术的研究，部分研究成果已成功应用于高档轿车外覆盖件用高精度复杂模具的开发及产业化。

2.材料成形与智能装备

深入开展金属板料成形、高强钢板热成形、充液成形等典型成形工艺的理论及应用研究，结合智能工艺数据库、多维在线检测系统、智能诊断机制，建立以“集成形性一体”成形工艺及在线检测与远程诊断的智能成套装备为特色的研究成果。

3.智能制造系统集成

主要从事智能制造MES系统、产品智能CAD/CAM系统、机器人智能制造集成工作站、智能制造生产线集成等的研究与开发。团队立足于企业实际需求，已成功开发出智能制造MES系统、机器人激光加工工作站等，应用于天津汽车模具股份有限公司、天津瑞福天科模具有限公司、天津九鹏汽车装备技术有限公司等知名企业。

4.表面工程与再制造

深入开展航空航天、汽车模具行业中核心零部件的表面强化、尺寸修复和功能改性研究，致力于涂层设计与功能化研究和多种材料表面改性技术研发，形成以物理气相沉积、电火花沉积、等离子喷涂和真空钎焊等技术为依托的创新研究成果。

5.模具产品质量检测

重点开展精密模具、检具及模具产品几何尺寸检测、复杂曲面产品全尺寸精度分析、3D数据采集建模等方面的研究及社会服务。团队拥有高精度三坐标测量机、ATOS蓝光扫描仪、手持式激光扫描仪等先进的检测及扫描设备。目前服务过的企业包括天津空客、古德里奇、天汽模、一汽丰田、津兆机电等国内外知名企业。

二、主要研究成果

1.汽车覆盖件模具高效高精加工理论及应用

针对企业在汽车模具型面的加工过程中存在的加工效率低、刀具寿命短、高速切削优势难以发挥等问题，开展了汽车覆盖件模具高速高精加工理论及应用研究。建立了面向覆盖件模具型面的高效加工策略，构建了针对模具型面的进给速度优化方法，提出了三维刃口轮廓的螺旋线插补加工方法及刃口空档背铣刀加工技术。

2.轿车覆盖件模具模面补偿关键技术研究及应用

根据大型轿车覆盖件模具制造调试要求，提出了一种基于轮廓变形补偿的汽车覆盖件模具设计方法，开发了基于制件厚度减薄与模具弹性变形点云耦合的数值模拟和精细模面设计技术，达到了大型汽车覆盖件模具凸凹模工作型面贴合率要求，产生了巨大的经济和社会效益。

3.汽车内保险杠精密注塑模具开发及产业化

在聚合物流变学理论基础上，采用注塑模拟软件Moldflow进行注射成型充填分析，冷却分析。比较了两种典型的浇注系统和冷却系统的设计方案。通过对模拟结果与填充效应、残差、模腔应力、空化和翘曲变形等不同场景的比较，给出了优化设计、浇口设计和优化冷却系统的结果。通过对工件的CAE仿真，确定了注塑机的温度、时间和压力等三个参数。

4.智能液压机在线诊断和控制及过程集成系统开发

针对液压机柔性控制和智能化水平较低的问题，研究液压机工艺与运行数据的远程采集与调用、工艺知识积累与重用、工艺参数的优化与仿真、工艺参数自动生成等关键技术，开发液压机远程工艺与部件数据采集监控平台与基于知识库的嵌入式智能工艺参数生成系统。提高大重型液压机智能化故障诊断水平、工艺能力、产业制造服务能力及核心竞争力。

5.ZS-JYT27-1000+800+630×2高速复合传动压力机智能化冲压线

“ZS-JYT27-1000+800+630×2高速复合传动压力机智能化冲压线”集汽车车身覆盖件成形、机械制造、检测与控制等多学科先进技术为一体，具有程序自行管理和控制加工的数字化、智能化功能，是我国首条采用高精度低阻尼复合式伺服油缸驱动对称连杆增力机构的全自动化冲压线，克服了单一传动的机械压力机、液压机的不足，填补了国内制造汽车车身覆盖件及关键零部件机械、液压相结合冲压成形压力机成套（成线）全自动化技术的空白。

6.汽车模具产业链云设计平台

以面向汽车模具产品生命周期的管理体系为指导，建立云设计与制造服务平台,提供面向整车厂新车型开发的车身冲压SE分析协同、面向模具企业的复杂成套模具云设计协同、面向产业链与模具生命周期的汽车模具网络化制造协同、产业链业务信息评价服务等四类技术服务。

7.模具“互联网+”数字化车间建设

建立面向模具制造行业的加工资源共享与服务平台，通过高端制造联盟等线下模式与平台联动，实现行业内加工制造资源的高效共享与优化配置，推进互联网与先进制造业的跨界融合发展。

8.3D打印设计和制造服务平台建立和应用示范

采用远程加工服务技术、交易过程管理技术以及知识库/案例库技术等线上服务关键技术，构建基于网络的3D打印、逆向扫描检测服务平台，建立专业化设计制造咨询服务及人才培养评估团队，形成面向典型行业的线上线下全方位服务，实现产业示范与辐射，带动一批中小企业的发展。

三、校企合作

工程实验室始终坚持校企合作，让老师“走出去”，入驻各相关企业单位，并实施“拟态考核”，由企业考核入驻教师业绩，该模式有效缓解了我校科研场地不足的不利条件，同时锻炼了教师工程实践能力，强化了与企业的产学研合作关系。

目前，工程实验室有3名教师、2名研究生长期入驻天津汽车模具股份有限公司，主要开展模具镶块标准化生产、板料成形工艺研究及高强钢板热冲压智能生产线研究；以相同模式，有2名教师与天锻压力机有限公司技术中心建立产学研一体创新团队，联合申报国家及地方相关科研专项；有2名教师与天锻航空科技有限公司组建液压机成套生产线创新团队，开展液压机智能模块化设计平台研发工作；有1名教师与国家超级计算天津中心组建集成计算仿真创新团队，开展材料成形工艺模拟仿真研究。

四、人才培养

工程实验室重视行业人才培养，实行校内、校外双关注的措施。

校外：设有专门的人才培养基地，致力于将学校学习与企业就业实现无缝对接，并于2017年10月发起号召，主办“全国三元制人才培养工程”，着重打造从汽车模具的工艺设计到智能制造加工的整体复合式人才。截止目前，已有天津富力丰汽车部件有限公司等十余家汽车模具企业，1家本科院校（山东华宇工学院）加入了该项目，此外，另有2家本科高校（西安航空学院、浙江水力水电学院）、2家专科院校（天津现代职业技术学院、天津轻工职业技术学院）就加入该工程正进行进一步的交流讨论。  

校内：一方面，通过前期培养，选拔部分学生（目前为17名）成立“三元制毕业设计就业班”。与相关企业制定同向培养，其课题题目直接来自于企业实际生产订单，毕业后学生能够直接进入该企业工作。另一方面，组织40余名学生（非毕业班），分成数个团队，建立校内云设计平台，通过网络承接天津汽车模具股份有限公司等企业的部分设计、加工订单，目前学生已能够独立接单完成任务。

通过上述方式，工程实验室进一步提高了学生的设计能力及任务时效性意识，对新产教融合和订单人才培养模式具有重要意义。

五、对外交流

为了扩大工程实验室在行业的影响，我实验室积极开展对外交流工作，一方面，邀请校外专家来我校做学术报告，另一方面，先后承办了我国“模具工业领域’十三五’技术标准体系建设方案编制工作会”、协办了“2017亚洲产学研合作研讨会”。同时，鼓励科研人员积极参加国内外各项学术会议，并发言做报告。

“2016东盟国家数字化设计与制造培训班”为来自越南和老挝的15位机械专业的专家和教师们开展为期21天的专业技术培训。

2017年，天津职业技术师范大学将协助和指导巴基斯坦旁遮普省建立“旁遮普天津应用技术大学”，工程实验室委派相关教师赴巴基斯坦为“中巴经济走廊”建设提供人力资源支持。

六、联系我们

天津职业技术师范大学

汽车模具智能制造技术国家地方联合工程实验室

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电话：022-28174780     邮箱：gcsysjx@163.com