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流体抛光技术与装备的产业化

成果类型:: 新技术

发布时间: 2023-10-30 10:10:06

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| zy | 2023-10-30 10:10:06

本项目采用的磨粒流抛光技术解决各类复杂曲面的超精密加工问题。关键技术和创新点是: 1.采用粘度很高的有机高分子材料作为载体,将具有切削作用的磨粒悬浮其中,形成粘弹性磨粒,在压力作用下使磨料中的磨粒在被加工表面运动,进行切削,并且在挤压抛光过程中,能根据材料本身的硬度,自动调节磨粒的切削深度,遇到硬点会产生一定的退让,这样切削过程中不会引起金属晶格破裂和工件挠曲变形,金属表面晶格不会损伤,从而提高了零件的抗疲劳强度和疲劳寿命。 2.借助这种流体抛光的柔性、仿形性特点,在磨抛任意复杂表面时,不必考虑刚性磨抛时刀具与工件表面的干涉问题,高效、经济地加工传统方法难以加工的任何几何形状复杂的表面。

通过自主研制的由载体、添加剂及磨粒组成的粘弹性磨料,在加工后可以将去除的铁屑一同带走,绿色环保,填补了我国此项技术空白。 目前本项技术申请人已经授权发明专利 4 项,实用新型专利 4 项,前期项目申请人参与的国家级973项目及申请人主持的省科研经费投入累计达1000万元,磨粒流抛光技术在齿轮、叶片、细长孔等各类复杂曲面零件的抛光领域中具极大的市场,是制造业中抛光核心零部件的各类复杂曲面的一片蓝海,具有广阔的市场空间。

(一)、项目产品(服务)的开发、生产(服务)策略 在项目研发过程中,注重技术的集成和配套,吸收有实力的企业、具有较强科 研实力的研发单位参与,组建联合研发团队,形成产学研联合机制,采用强强联合, 优势互补,各取所长的原则进行分工合作。以项目团队作为主力进行研发,以行业 需求挖掘和整合为核心,同时结合落地城市及辐射区域丰富的高校和研究机构的技 术和专家力量作为支撑,并依托本团队已有的行业经验和项目,研发出符合用户需 求的复杂曲面的超精密加工专机。 在生产过程中,本项目所涉及的产品包括硬件部分和软件部分,硬件部份则利 用长江三角地区的丰富的资源,采取就近原则,在落地城市负责采购、组装,委托 加工。软件方面则比较灵活。销售方面,则首先利用本团队已有的资源,将产品先 在落地城市铺开,然后迅速向全国推广,根据客户的反馈,不断更新我们的产品, 通过前期的科研项目投入,已经生产出专机,并与相关企业进行了初步的代工生产, 计划未来一年内完成特定系列产品的专机生产,并将继进行规格的系列化量产。本 产品已经收集了大量客户的较好的反馈和建议,相信随着产品的进一步升级,将会 很快得到市场的认可,迅速抢占市场。 (二)、项目产品(服务)的营销策略 目前,国内关于磨粒流加工复杂曲面的成熟应用的很少,在我国提出的智能制 造及工业 2025 的背景下,各类装备对核心零部件的要求也越来越高,因此本项目 有着很大的市场潜力。本项目营销思路为:采用“以销定产”的方式进行运营,以 行业应用为突破口,将磨粒流高效抛光各类复杂曲面的专机搭建完善,迅速提高核 心零部件的产品质量,进一步挖掘我国装备制造业中急需解决的重大超精密加工问 题。 因为本项目前期在国家 973 的军品航空叶轮叶片的研究中已经投入资金 1000 余万元,项目结题后,目前正将此项技术由军用改为民用产品中,结合目前已经应 用的部分潜在客户,本项目总体的营销策略是在把握已有市场资源的基础上,努力 实现规模化经营,发展增值业务,盈利模式升级

副总经理:王兴梓,男,2000 年本科毕业于西南交通大学机械工程专业,拥有MBA 学位,有多年大型国企工作经验及多次创业经历,主要负责公司前期的管理运营,全职加入本创业团队。 技术经理:陈新谱,2012.07-2017.07,英国莱斯特大学 机械工程专业,博士学位,全职加入本公司运营。从事于粘弹性磨料的制备和开发,熟练掌握高性能磨粒流磨料的制备方法,熟悉松散低粘磨粒流及聚合粘弹磨粒流的制备工艺。含固量在 90%以上的粘弹性流体磨料的制备已实现替代进口磨料,可实现大批量的制备。 销售经理:文继权, 1978 年出生,毕业于东北师范大学,硕士,电子商务专业。2010 年创办机械产品电子商务平台,2013 开始主要开拓西南市场,组建电子商务咨询有限公司并任总经理。在网站建设、企业运营、金融、投资分析方面拥有近 8 年的经验,任职期间完成投资总额超 2000 万元机械加工企业超精密核心零部件的项目(包括以投入使用的投资约 500 万元的快速反应工厂)的项目可行性研究、发展规划及投融资分析等。拟任公司销售经理,主要负责寻找市场机会,确定和贯彻市场营销策略,并领导销售团队完成企业的营销工作等。

1)在企业初期阶段,结合目前的客户群体,继续进行代工生产,并根据目前我国 轴承之都的龙头企业瓦房店轴承集团及当地的轴承企业,进行空心滚子及套圈滚道 的磨粒流专机生产,并以面向行业客户为主,销售轴承套圈及滚子类产品的磨粒流 抛光专机,目前每台磨粒流专机按照规格不同价格有所区别,每台价格零售价在 20 万-40 万之间,每台利润再 50%左右; 2)在企业的发展阶段,以各高校所承担的重大科研项目中涉及到的超精密加工的 复杂零部件,进行代工生产,并进行试验分析,通过产品经验的积累以及合作高校 的科研平台,对产品进行升级,提供高附加值的服务,根据加工工件的不同,收费 也有所差别,成本费用具体包括制作需要加工不同工件的磨粒流抛光夹具及人工 费,以目前为瓦房店冶金轴承集团代工的空心滚子内孔抛光为例,抛光每个空心滚 子加工费 5 元,加工直径 250mm 的空心滚子,所研制的夹具,一次装夹空心滚子 15 件,单次加工时间为 3 分钟左右,按照一个小时可以加工 20 个工作循环,每天工 作 8 小时为 160 个工作循环,每月工作时间 22 天计算: 15*20*8=2400 件 2400*22=52800 件 每月收入 52800*5=264000 元 除去人工成本及夹具制作、水电费等管理成本外,如果满负荷工作,加工此类 零件每月利润在 20 万左右。 3)在企业的扩充阶段,以面向企业服务,提供相应产品的磨粒流专机及配套的工 艺加工参数为主,因为目前本项目提出的磨粒流抛光技术目前市场并没有形成相应 的产品,所以没有相应的国家标准,未来企业通过高校的科研平台及影响力,想制 定磨粒流产品标准,这样所有的工艺参数包括服务,我们公司可以提供,逐渐做成 行业的排头兵,与行业应用相辅相成。另外通过申请相应的知识技术产权,专利等, 形成完整的超精密加工工艺方法与工艺参数,并给应用复杂曲面抛光的设备制造 商,提供完整的售后服务,比如目前国外进口的磨粒流磨料为 800 元/公斤左右, 目前我们已经配置出同类产品的磨料,一旦磨粒流产品在市场上形成规模,那么磨 料属于损耗品,即使我公司出产的磨粒流机器有人仿制,但磨料仍然需要从我公司 购买,按照磨料 80 元/公斤计算,每台设备每月需要更换磨料 100 公斤计算,每月 服务 20 台磨粒流设备,那么仅仅磨料的销售就在 80*100*20=16 万元。

企业目标是在 5 年内成为规模化的复杂曲面磨粒流超精密加工产业链,为用户等提 供高效精密的机械加工服务,同时根据公司成长结合高品质核心零部件的需求,实 现行业标准化应用目标,吸引制造商形成命运共同体,形成生态链。具体包括: 第一阶段(2022-2023 年):公司起步阶段。该阶段公司成立,计划员工 20 人, 重点工作内容为核心样机产品的研发,主要是各类复杂曲面需要抛光样品的试验与 客户的反馈。并针对已有用户(轴承类相关产品)进行示范应用。该阶段以投入为 主,收益较少。以面向行业用户为主,计划服务 50 家用户,企业销售收入 400 万, 申请专利 4 件; 第二阶段(2024-2025 年):重点市场推广阶段。针对全国市场,开始推广任意 复杂曲面的抛光产品及样机。该阶段将扩大公司规模(50 人),提高技术研发能力 和营销能力。 在该阶段,产品方面主要将定位超精密核心零部件中复杂曲面抛光设备成熟量 产;在市场方面占领轴承类零件的超精密加工市场,同时面向其他核心零部件的抛 光客户开展产品服务,将成熟的磨粒流抛光任意复杂曲面技术在全国进行推广。计 划服务行业用户 300 家,企业销售收入 4000 万,申请专利 10 件; 第三阶段(2026 年):战略扩充阶段。向全国范围推广各类复杂曲面的磨粒流抛光 产品,挖掘不同应用行业需求,研发更多的磨粒流抛光设备,将数控技术,机器人 技术与磨粒流抛光样机单机进行集成,全面提升客户体验为目标的综合性产品,全 面占领市场。公司团队规模达到 100 人。该阶段将利用行业优势,成为市场的领头 羊,同时提升服务和销售的能力。计划服务行业用户 700 家,企业销售收入 8000 万,申请专利 30 件;

1)依托已有的潜在客户进行销售通用的磨粒流专机,首先在开展示范应用。市场 发展区域前期从落地城市开始切入,后续往上海、杭州扩张;并在长三角、珠三角 城市群密集区域高密度发展;后续向全国扩张。 2)依托高校资源网络,采用合作模式,向其它客户推广产品。 3)通过获得国内认证机构鉴定证书、申请国家技术专利,参加超精密加工等相关 交流会、应用行业会议等,集中宣传公司产品,扩大企业和产品的知名度与行业地 位。