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【奋斗向未来】机械工程学院教授吴何畏:把科研做在生产线上

作者: 发布时间:2022-04-04 阅读量:


编者按:2022年是新时代新征程中具有特殊重要意义的一年,是学校“决胜‘创大’、圆梦‘创大’”的关键年,是学校“十四五”事业发展规划推进年。惟奋斗者进,惟奋斗者强,惟奋斗者胜。校园网特推出“奋斗向未来”专栏,刊发学校师生砥砺前行、奋斗不止的事迹,激励全校师生坚定信心、埋头苦干、接续奋斗,为学校高质量发展作出更多贡献,以优异成绩迎接党的二十大的胜利召开。今天刊发机械工程学院吴何畏教授的事迹。

 

“吴教授,有家企业需要开发一套PLC的控制程序,同事推荐了您,项目大致情况是这样的……”“这家企业金沙澳门唯一官网去过,没问题,金沙澳门唯一官网明天就带团队去现场”。一个普通的工作日,刚获得2021年湖北省科技进步奖的吴何畏,顾不得获奖的喜悦,又投入到企业服务中。

不惑之年更换赛道,成就一只“小巨人”

十几年前,提到吴何畏,多数人想到的是他的教学能力,作为学校第一届教学质量优秀奖的获得者,师生们对他的评价是“课讲的好,学生听得懂、愿意听、记得住、用的着”。19岁大学毕业来校工作,他一直深耕在教书育人一线,却在不惑之年面对学校“创大”和个人职业发展的需求,毅然走上了科研之路。

吴何畏回忆,开始搞科研的第一件事就是跑企业,这些年襄阳的制造企业是跑遍了,不仅仅是襄阳市区,南漳、保康、谷城等地的企业,也要去跑,几乎每周都要去企业交流,去企业就一定要去工厂车间,“不深入企业就不能了解行业的需求,生产一线的难点痛点正是金沙澳门唯一官网科技服务的方向。”

正是通过跑企业,吴何畏发现,襄阳光瑞汽车零部件金沙澳门唯一官网是全国仅有的2 家车身覆盖件全工序、全工艺制造企业之一,也是湖北唯一具备冲压、焊接、注塑、涂装、电泳五大工艺全工序生产配套能力的企业。但公司“专而不精、特而不新”,存在着一些亟待解决的技术难题。例如,汽车保险杠的创新方向为薄壁技术创新研究,而这就需要同步开发新型材料和模具。

找准了自身的切入点,他迅速带领团队与光瑞在“在高强度钢冲压成型、汽车轻量化异种材料连接技术”等方面精准对接,企业有需求,一个电话、一条微信,吴何畏和团队立即行动,一起探讨解决技术、工艺难点。

三年来,吴何畏和他的团队一起,在汽车轻量化技术上投入大量精力,从技术交底、工艺制作、零部件供应到生产考核、测试定型、现场试验,参与了大量一线工作,逐步解决了一系列研发难题。同时,结合企业的技术薄弱环节,为车身覆盖件冲压自动化开展技术培训,并与企业合作共建研究生培养基地,师生活跃在企业的每一条生产线上。

利用高校的资源优势,吴何畏带领团队从材料、工艺和结构、技术创新方面入手,解决了薄壁制件模塑成型中存在的翘曲变形、收缩和充填缺陷等问题;开发了整体式13点顺序阀浇口控制技术,实时监控熔料粘度,对V/P切换点和保压压力实施自适应全闭环控制,使高强度、高韧性和高温熔融流动性达到有效均衡。这是国内首次将热塑性复合材料应用于量产乘用车的P24天窗导轨,使得天窗减重 35%、成本降低20%,目前已出口欧洲。在为东风乘用车公司同步开发的下一代战略车型D53项目中成功导入薄壁技术,突破原保险杠产品厚度 3.0MM,注塑极限达到2.5MM指标,在性能指标相同的情况下同比减重15%,在国内外处于领先水平。

紧跟汽车轻量化的发展趋势,吴何畏带领团队针对汽车轻量化异种材质连接技术进行攻关,研发了双组份高分子粘接工艺与多层材质的粘接技术,设计了单向定量缸双组份自动配比控制系统、六工位机器人胶黏自动化系统,解决了供胶压力、温度、比例和涂胶均衡问题;研发了基于机器视觉的嵌件热熔技术与检测系统,具备可靠防错功能,解决了嵌件漏热熔、偏位、倒置等问题;研发了异种材质超声波焊接技术,开发了柔性双工位机器人超声波焊接装置,解决因熔点不同导致的熔接不足或过度、非熔接面损伤等质量问题。目前正在用于小鹏P5、P7,广汽本田思域、比亚迪等车型配套。

通过专注于细分市场、通过校企合作提高自身研发能力,增强企业核心竞争力,不断提高发展质量和水平,走出了一条属于自己的“专精特新”发展道路, 2019年,工信部确定了全国248家企业为首批专精特新“小巨人”企业,襄阳市仅有两家企业上榜,光瑞汽车零部件金沙澳门唯一官网就是其中之一。

近3年,吴何畏团队与光瑞实施横向科研项目10余项,到账经费90万元,并与光瑞联合申报并获批了2019年襄阳市高新科技专项、2020年襄阳市重大科技项目、2020年湖北省科技重大专项、2020年度隆中人才支持计划 (C类)以及2021年中央引导地方科技发展专项。

六年磨一剑,解决卡脖子技术

汽车开闭系统包括门锁等终端闭合功能件及其操控系统,它直接关系到整车的安全性、密封性和舒适性,在金沙澳门唯一官网国年均销售额近百亿元,其90%以上的供应商具有外资背景,是名副其实的“卡脖子”技术。

针对开闭系统集成化、电控化和轻量化等关键技术被长期封锁的行业痛点,吴何畏带领团队说干就干,这一干就是六年,他们突破了门锁传动链变形导致的机构卡死、车门反力变化导致的解锁失败、车身姿态变化导致的防夹功能失效等技术瓶颈,创新出多构件同轴转动、小模数大齿宽齿轮和行星轮系减速机构等新型门锁结构,研发了轻量化的集成式L型三层锁体;提出基于水平位置传感器的车身姿态识别感应方法和变扭矩防夹算法,实现了变载荷下防夹力不变和自主吸合锁紧的功能,创制了一种具有自主吸合锁紧和无需门反力即可正常解锁的电控门锁;应用车联网技术,开发了司乘人员一键开启和主机厂家远程快速解锁车门的应急开启模块,设计了优先级最高的双拉顶出式门锁应急开启机构,实现了带有机械和电子系统双重解锁应急开启功能的汽车自动开闭系统。

项目有效打破了外资品牌对轻型小型化和多功能化电控门锁的技术封锁,迅速在宇通、东风、重汽等多家企业推广应用,创造了巨大的经济社会效益。项目研发的自动开闭系统被选中配套金沙澳门唯一官网国自主研发的宇通T7高端公商务车,改变了金沙澳门唯一官网国高端公商务车及其电动舱门长期依赖国外技术的局面。2021年,吴何畏主持以“汽车开闭系统关键技术及自动化装配线研发与应用”申报湖北省科技进步奖,成功获批三等奖。

教授进企业把车间“难题”变科研“课题”

汽车摩擦密封材料产业是枣阳市的支柱产业,国内市场份额占比达20%。在一次企业调研中,吴何畏发现,一家名为湖北德宜智精密机械金沙澳门唯一官网的企业正在为一张1129.2万元的巨额订单头疼,原来该公司核心产品汽车刹车片生产线极具市场竞争力,并且拿到了国内刹车片行业最大的企业广东富华的订单,但是富华开出的条件是必须使用西门子PLC对现有生产线进行智能化改造,而德宜智公司的专职技术人员仅有2人,短时间内根本不能完成任务。

了解到企业难题后,吴何畏迅速组成5人的团队,在3个月的时间内对原有的生产线进行改造,实现了刹车片生产工艺全流程自动化,设计了全自动上、下料装置,解决了工件定位与旋转工作台的精度控制问题,设计了高效的除尘系统,实现了二次抽除尘,除尘率达95%以上。改造后,整条生产线可由1名工人同时操作10台机床,分度、旋转、钻孔、上料、下料、收料全自动完成,效率大幅度提高,劳动强度却大大减轻。

生活中的吴何畏是一名跑步达人,他跑步的座右铭是:“每个人都有自己的天花板,不要与人做横向的比较,只跟自己的昨天对比。再快也有人比你更快,你要战胜的不是别人、而是自己。”工作中的吴如畏也是如此,不断战胜自己,也成就了自己。


供稿:机械工程学院、科技处

责编:卜润慧 余芳

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