防爆工具金属基复合材料的研究应用/扳手等防爆工具铸造过程计算机模拟

需求的背景和应用场景

防爆工具在航空、航天、冶金、矿山、水泥机械等多个领域具有广泛应用，其性能和安全性至关重要。然而，传统防爆工具在耐磨性、力学性能等方面存在局限性，难以满足高端市场的需求。同时，铸造过程中存在的合格率问题也制约了生产效率和材料利用率。因此，开展防爆工具金属基复合材料的研究应用以及扳手等安全工具铸造过程的计算机仿真模拟，对于提升防爆工具的性能、提高铸件合格率和生产效率具有重要意义。特别是河北省安全工具产业技术研究院挂靠在河北中泊防爆工具集团股份有限公司，这一研究不仅对企业自身发展有利，更对泊头市铸造产业集群乃至河北省铸造行业的高质量发展具有深远的影响。

要解决的关键技术问题

1. 防爆工具金属基复合材料的研究应用：

• 选择扳手、机械锤等铸件作为研究对象。
• 研究并应用陶瓷颗粒（如B4C、Al2O3、CNTs、TiC等）增强铜基复合材料的制备技术。
• 陶瓷颗粒加入量为铸件体积的1-3%，以提高材料的组织致密度和力学性能。
• 形成可推广应用的研究报告，并申请相关专利。

2. 扳手等安全工具铸造过程计算机仿真模拟：

• 对扳手、机械锤等铸件进行计算机仿真模拟。
• 优化铸造工艺参数及浇注系统设计，以提高铸件合格率。
• 通过模拟和浇注系统优化，预计铸件合格率提高5-10%。
• 形成可推广应用的研究报告，并申请软件著作权。

效果要求

• 技术效益：通过金属基复合材料的研究应用，预期铸件相对耐磨性可提高10-20%，显著提升防爆工具的性能和使用寿命。同时，通过计算机仿真模拟，预计铸件合格率提高5-10%，提高生产效率和材料利用率。
• 竞争优势：掌握这两项技术将赋予河北中泊防爆工具集团股份有限公司在防爆工具领域的显著竞争优势，有助于企业占领国内外高端市场。
• 创新性：研究内容具有创新性，不仅推动了防爆工具材料的进步，还通过计算机仿真模拟技术优化了铸造工艺，为行业提供了新的技术路径和解决方案。
• 社会意义：技术的推广和应用将对泊头市铸造产业集群及河北省铸造行业的高质量发展产生积极影响，促进产业升级和经济发展。