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關(guān)鍵詞:粉末 冶金材料 溫壓成型
中圖分類(lèi)號(hào):TF124.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2017)02(a)-0057-02
粉末冶金成型技術(shù)主要含有溫壓技術(shù)、流動(dòng)性的溫壓技術(shù)以及模壁技術(shù)、高速壓制技術(shù)等新技術(shù)。通過(guò)對(duì)粉末冶金新技術(shù)的利用以及該項(xiàng)工藝在現(xiàn)今得到的發(fā)展,可以幫助我國(guó)的高技術(shù)工業(yè)獲得新的發(fā)展。就目前來(lái)看,我國(guó)的粉末冶金技術(shù)為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求,也在進(jìn)行新的改革。現(xiàn)今,該項(xiàng)技術(shù)主要向著低成本、高致密化以及高收入、強(qiáng)性能的方向進(jìn)行新一輪的發(fā)展。我國(guó)的粉末冶金零件成型技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了近10年,可以對(duì)現(xiàn)今的粉末冶金技術(shù)進(jìn)行全面提高。隨著現(xiàn)今我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展迅速,工業(yè)上對(duì)粉末成型制品的需求量也得到提高,對(duì)其質(zhì)量也產(chǎn)生了更高要求[1]?,F(xiàn)今,對(duì)粉末成型工業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生制約的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的專(zhuān)用壓制設(shè)備。由于在粉末成型的零件中高強(qiáng)度、精度以及形狀較為復(fù)雜的零件占有的比重越來(lái)越大,且有占據(jù)主要地位的趨勢(shì),對(duì)粉末成型壓機(jī)的性能以及精度也提出了更為嚴(yán)格的要求。隨著粉末成型技術(shù)的日益發(fā)展以及市場(chǎng)上產(chǎn)生的新需求,多臺(tái)面的復(fù)雜零件在其中占據(jù)的比例也將不斷擴(kuò)大。粉末壓機(jī)在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中,壓制設(shè)備對(duì)于粉末壓制零件的成型精度也將會(huì)起到新的作用。
1 粉末成型技術(shù)的原理分析
粉末成型技術(shù)是對(duì)計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)進(jìn)行利用或利用實(shí)體反求的方式對(duì)相關(guān)信息以及零件所需的幾何形狀、材料、結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行采集,從而在計(jì)算機(jī)中建立數(shù)字化的模型。將所得到的信息輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的機(jī)電集成系統(tǒng)中后,再逐點(diǎn)逐面進(jìn)行所需材料的三維成型工作。對(duì)其經(jīng)過(guò)必要的處理之后,使其外觀、性能以及強(qiáng)度都達(dá)到設(shè)計(jì)要求,從而對(duì)原型進(jìn)行快速準(zhǔn)確的制造,并對(duì)零部件進(jìn)行制造的現(xiàn)代化方式[2]?,F(xiàn)今,所使用到的快速原型制造技術(shù)所采用的原理都是對(duì)分層疊加法進(jìn)行利用,也就是對(duì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)文件以及進(jìn)行的分層切片進(jìn)行分層分步驟處理,對(duì)計(jì)算機(jī)控制的成型機(jī)進(jìn)行利用,從而完成材料的形體制造工作。快速原型制造技術(shù)現(xiàn)今在模具、汽車(chē)以及航空航天、醫(yī)療器具等方面都得到了相應(yīng)的應(yīng)用,按照快速原型制造技術(shù)產(chǎn)品功能,可以將應(yīng)用分為原型、零部件、模具等方面。
2 溫壓技術(shù)
溫壓技術(shù)主要指的是在粉末冶金領(lǐng)域得到全新技術(shù)。利用該項(xiàng)技術(shù)可以生產(chǎn)出密度、強(qiáng)度較高且質(zhì)量?jī)?yōu)質(zhì)的零件,因此,在實(shí)際應(yīng)用的范圍也是較大的。溫壓技術(shù)主要就是利用特殊的粉末,并將其進(jìn)行高溫、輸送以及模具加熱燈系統(tǒng),在其中加入具有特色的劑制成的預(yù)合金粉末以及將其中所用到的模具加熱到140 ℃左右。需要注意的是,應(yīng)該將溫度的波動(dòng)控制在12.5 ℃之內(nèi),之后再和常規(guī)的粉末冶金技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一,開(kāi)展壓制以及燒結(jié)工作,最終就可得到粉末冶金的零件。這項(xiàng)技術(shù)就被稱(chēng)為溫壓技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于溫壓粉末制備以及溫壓系統(tǒng)。由于使用到了粉末冶金零件以及溫壓技術(shù),就可對(duì)生產(chǎn)的綜合成本得到有效降低。
3 流動(dòng)溫壓技術(shù)
流動(dòng)溫壓技術(shù)是對(duì)粉末進(jìn)行一定的溫壓以及壓制,在這過(guò)程中,對(duì)金屬粉末注射成型工藝中存在的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的提煉,從而形成的一種全新性冶金零部件形成技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)主要是對(duì)混合粉末流動(dòng)性以及填充的成形性進(jìn)行一定的提高,使其可在80 ℃或130 ℃下,對(duì)傳統(tǒng)壓機(jī)上可精密成型的幾何外形零件進(jìn)行利用。流動(dòng)溫壓技術(shù)可對(duì)傳統(tǒng)粉末冶金技術(shù)在成型上的不穩(wěn)定性進(jìn)行克服,也可防止在金屬注射成形的過(guò)程中產(chǎn)生的高成本技術(shù)。這樣的技術(shù)既是一種新的技術(shù),也具有十分廣闊的發(fā)展前景。流動(dòng)溫壓技術(shù)是一種新的粉末冶金部件成型技術(shù),主要特點(diǎn)在于可利用相關(guān)設(shè)備形成十分復(fù)雜的幾何形狀零件。壓坯具有密度高,且均勻性較高的特點(diǎn),對(duì)于各種材料的適用性較高。另外,該項(xiàng)技術(shù)的工藝十分簡(jiǎn)單,所需要花費(fèi)的成本較低。就目前來(lái)看,流動(dòng)溫壓技術(shù)在現(xiàn)今的使用也還是屬于開(kāi)始階段,主要是因?yàn)殛P(guān)鍵性的制造技術(shù)以及致密化機(jī)理研究沒(méi)有得到全面的應(yīng)用。
4 模壁技術(shù)
傳統(tǒng)的粉末零件在進(jìn)行成型的r候,為了使得粉末顆粒之間以及與模壁之間的摩擦減少,在進(jìn)行粉末混合的時(shí)候就應(yīng)該添加不定量的劑。但是,由于混進(jìn)的劑密度較低,因此,在制成規(guī)格較高的粉末冶金零件的時(shí)候?qū)a(chǎn)生不利影響。另外,劑在燒結(jié)過(guò)程中也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響,導(dǎo)致燒結(jié)爐的使用時(shí)間以及生產(chǎn)產(chǎn)品的主要性能也得到降低。模壁的技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中可以將這樣的情況進(jìn)行有效規(guī)避,近年來(lái),利用技術(shù)已經(jīng)成為在研究粉末成型技術(shù)中的熱點(diǎn)問(wèn)題[3]。現(xiàn)今,要想實(shí)現(xiàn)模壁主要有兩種方式:首先是對(duì)模沖復(fù)位時(shí)與芯桿以及陰膜進(jìn)行有機(jī)配合,在間隙的過(guò)程中可以對(duì)毛細(xì)作用進(jìn)行利用,從而將液相劑帶入到陰膜的表面。其次,是對(duì)噴槍進(jìn)行利用,將其中帶有的一種固態(tài)劑粉末直接在壓膜型腔中進(jìn)行噴射。也就是將裝有粉靴的前部裝有劑裝置。利用這兩種方式,可以進(jìn)行常規(guī)的壓制成膜工作。
5 高速壓制技術(shù)
高速壓制技術(shù)主要是國(guó)外推行的一項(xiàng)新技術(shù),可以將生產(chǎn)零件的過(guò)程與傳統(tǒng)進(jìn)行的壓制工序保持一致?;旌戏圻M(jìn)入材料之后,粉末也可通過(guò)送粉靴自動(dòng)將混合粉填充模腔進(jìn)行壓制成形,在此之后,再將零件頂出,并且可將其轉(zhuǎn)入到燒結(jié)的工序之中。與該項(xiàng)技術(shù)存在差異的是壓制的速度與傳統(tǒng)壓制工藝速度還存在一定的不同。相比較而言,傳統(tǒng)的壓制工藝要比該項(xiàng)技術(shù)壓制速度低500~1 000倍。其中壓機(jī)錘頭的速度在運(yùn)行的時(shí)候可高達(dá)2~30 m/s,液壓驅(qū)動(dòng)的錘頭速度也可達(dá)到5~1 200 kg左右。粉末在運(yùn)行的時(shí)候,在0.02 s就可對(duì)高能量的沖擊進(jìn)行利用從而產(chǎn)生壓制。在壓制過(guò)程中,也可產(chǎn)生一種較為強(qiáng)烈的沖擊波。通過(guò)附加的時(shí)間間隔,形成多種沖擊,就可到達(dá)一種更高密度上。該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用上的生產(chǎn)率、性能以及密度等都較高,且生產(chǎn)的成本較低,可在制造一些難度較低的閥門(mén)、主軸以及齒輪時(shí)應(yīng)用。
6 結(jié)語(yǔ)
粉末冶金技術(shù)屬于一項(xiàng)應(yīng)用十分廣泛的零件成型技術(shù),在粉末的冶金技術(shù)以及工藝得到迅速發(fā)展的今天,可對(duì)高技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生全面推動(dòng),也可為材料技術(shù)以及材料工程帶來(lái)新的發(fā)展。現(xiàn)今,從我國(guó)粉末冶金技術(shù)的整體行業(yè)發(fā)展來(lái)看,其發(fā)展的技術(shù)水平還較低,各項(xiàng)工業(yè)設(shè)備也較為落后,與國(guó)外的相關(guān)技術(shù)相比,發(fā)展的差距較大。因此,需要對(duì)粉末冶金技術(shù)進(jìn)行研究開(kāi)發(fā),可將我國(guó)的技術(shù)發(fā)展水平與國(guó)外的差距進(jìn)行有效縮短,促使粉末冶金技術(shù)滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展所產(chǎn)生的新需求。
參考文獻(xiàn)
[1] 藺紹江,熊惟皓,黃玉柱,等.溫壓成型和微波燒結(jié)TiC/316L復(fù)合材料的摩擦磨損特性[J].摩擦學(xué)學(xué)報(bào),2011(5):467-472.
關(guān)鍵詞:卓越工程師;粉末冶金學(xué);教學(xué)改革
中圖分類(lèi)號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2016)30-0093-03
引言:
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是為貫徹落實(shí)黨的十七大提出的走中國(guó)特色新型工業(yè)化道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、建設(shè)人力資源強(qiáng)國(guó)等戰(zhàn)略部署、貫徹落實(shí)“國(guó)家中長(zhǎng)期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)”和“國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010―2020年)”而提出的高等教育重大改革計(jì)劃。“卓越計(jì)劃”旨在培養(yǎng)卓越工程師后備人才;高等學(xué)校實(shí)施“卓越計(jì)劃”將為培養(yǎng)學(xué)生成為卓越工程師打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)和完成卓越工程師需要的基本訓(xùn)練[1]。
2011年年初教育部出臺(tái)了《教育部關(guān)于實(shí)施卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃的若干意見(jiàn)》(教高[2011]1號(hào)文),進(jìn)一步明確了“卓越計(jì)劃”的主要目標(biāo)、指導(dǎo)思想、實(shí)施領(lǐng)域和基本原則[2]?!白吭接?jì)劃”實(shí)施以來(lái),各參與高校在培養(yǎng)觀念、培養(yǎng)模式、學(xué)校企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)等方面都取得了很大進(jìn)展。
“粉末冶金學(xué)”課程是新材料科學(xué)中最具發(fā)展活力的重要分支,也是冶金和材料科學(xué)的分支學(xué)科,備受工業(yè)界重視,相關(guān)材料和制品已被廣泛應(yīng)用于交通、機(jī)械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業(yè)等領(lǐng)域[3]。粉末冶金學(xué)課程與實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐緊密相關(guān),屬于工程實(shí)踐性比較強(qiáng)的課程,在理論學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上能夠有效地培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力,與“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)一致,為了配合“卓越計(jì)劃”的實(shí)施,對(duì)這門(mén)課程的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)觀念、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式、課程改革的質(zhì)量保障等方面進(jìn)行了思考和探索。
一、確立正確的培養(yǎng)觀念和培養(yǎng)目標(biāo)
“卓越計(jì)劃”的宗旨是培養(yǎng)和造就一大批能夠適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、創(chuàng)新能力強(qiáng)的優(yōu)秀工程技術(shù)人才,為國(guó)家實(shí)施人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、走新型工業(yè)化道路和建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家服務(wù)。從“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的三個(gè)特點(diǎn)出發(fā),樹(shù)立課程的培養(yǎng)觀念:一是強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新以及工程能力的培養(yǎng);二是注重學(xué)校和企業(yè)相結(jié)合,加大企業(yè)參與培養(yǎng)高級(jí)工程技術(shù)人才的深度;三是加強(qiáng)對(duì)國(guó)家戰(zhàn)略需求、行業(yè)和企業(yè)的需求的認(rèn)識(shí),課程進(jìn)行有目標(biāo)的、主動(dòng)的培養(yǎng)。
新形勢(shì)下,面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的“粉末冶金學(xué)”課程從培養(yǎng)目標(biāo)上必須對(duì)原有的課程體系與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,使之更具有全面性;加大課程工程實(shí)踐能力的培養(yǎng),使之更具有實(shí)用性。確立理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合、全面發(fā)展的人才培養(yǎng)目標(biāo),重視培養(yǎng)大學(xué)生的科學(xué)探索精神、工程創(chuàng)新意識(shí)和工程實(shí)踐能力。
二、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路
1.課程特點(diǎn)及教學(xué)現(xiàn)狀?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”的基本要求是學(xué)生在學(xué)習(xí)并具備課程理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,能夠有效地利用學(xué)習(xí)到的課程基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題。粉末冶金技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜、影響因素諸多的材料成型過(guò)程,從制粉、成形、燒結(jié)到后處理每一道工序都會(huì)影響粉末冶金成品的質(zhì)量。能夠完全掌握并靈活運(yùn)用粉末冶金技術(shù),即要有扎實(shí)的理論知識(shí)儲(chǔ)備和豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。筆者通過(guò)長(zhǎng)期的粉末冶金教學(xué)發(fā)現(xiàn),傳統(tǒng)的課程教學(xué)方式有一定的局限性,主要體現(xiàn)在:教師以教材為中心,教學(xué)方法比較單一,以灌輸式的教學(xué)方法為主,學(xué)生缺乏積極有效的參與,不利于學(xué)生工程能力的培養(yǎng);教學(xué)內(nèi)容陳舊、更新緩慢,在課時(shí)、學(xué)制的影響下,無(wú)法兼顧新興的粉末冶金技術(shù);課內(nèi)實(shí)驗(yàn)一方面是簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),學(xué)生興趣不濃,另一方面由于設(shè)備少人數(shù)多等條件的限制,學(xué)生參與的程度不夠,難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;課程仍以書(shū)面考試的形式評(píng)定,考試內(nèi)容大多以基礎(chǔ)知識(shí)的考察為主,這種簡(jiǎn)單的評(píng)定方式不能滿(mǎn)足“卓越計(jì)劃”對(duì)創(chuàng)新能力和工程能力培養(yǎng)的要求,不利于優(yōu)秀工程人才的培養(yǎng)。
2.探索多元化的培養(yǎng)模式。面向“卓越計(jì)劃”高級(jí)工程人才培養(yǎng)的方向?yàn)椋悍?wù)于企業(yè)需求和國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略,加大學(xué)校和行業(yè)、企業(yè)合作培養(yǎng)的力度,強(qiáng)調(diào)學(xué)生理論基礎(chǔ)和工程實(shí)踐能力并重的培養(yǎng),重視高級(jí)工程技術(shù)人才培養(yǎng)的國(guó)際化。因此,面向“卓越計(jì)劃”的課程改革要以教師為導(dǎo)向;以學(xué)生為主體;以項(xiàng)目為依托;以企業(yè)為載體。以教師為導(dǎo)向,教師做好引導(dǎo)作用,通過(guò)豐富多樣的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的潛能,加強(qiáng)師生互動(dòng),教學(xué)相長(zhǎng);以學(xué)生為主體,構(gòu)建“專(zhuān)業(yè)性強(qiáng)、知識(shí)面寬”的課程學(xué)習(xí)體系,扎實(shí)學(xué)生理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力、綜合能力的鍛煉,培養(yǎng)學(xué)生積極思考、大膽創(chuàng)新的科學(xué)作風(fēng);以項(xiàng)目為依托,讓學(xué)生積極參與到粉末冶金類(lèi)的科研項(xiàng)目中,實(shí)施本科生提前進(jìn)入畢業(yè)設(shè)計(jì)、科研平臺(tái)或課題組制度,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用,學(xué)中用、用中學(xué)的學(xué)習(xí)方法;以企業(yè)為載體,學(xué)校要加強(qiáng)同行業(yè)、企業(yè)聯(lián)系與合作,讓學(xué)生參與到企業(yè)中去,建設(shè)校企優(yōu)質(zhì)資源共享平臺(tái),建立學(xué)校與企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)的長(zhǎng)效機(jī)制。
三、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式探討
1.課程教學(xué)內(nèi)容改革。從“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)與要求出發(fā),根據(jù)工程實(shí)際,“粉末冶金學(xué)”課程組進(jìn)行了廣泛調(diào)研,在多次討論和修改的基礎(chǔ)上,制訂了新的課程教學(xué)大綱,明確了教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)這門(mén)課程的特點(diǎn),為了能夠讓學(xué)生在很好的學(xué)習(xí)粉末冶金理論基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上,開(kāi)拓思路、學(xué)以致用,按照課程體系對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行了模板化設(shè)計(jì),把課程內(nèi)容分為不同板塊。比如:掌握粉末制取及其性能測(cè)定;壓坯成形規(guī)律;粉末冶金材料的燒結(jié)原理;粉末冶金材料制備的質(zhì)量控制;了解粉末冶金材料及其研究的新進(jìn)展等等。
2.課程教學(xué)方法和教學(xué)手段改革。在教學(xué)方法上,圍繞“以教師為導(dǎo)向,以學(xué)生為主體”的教學(xué)方針,遵循“課內(nèi)與課外相結(jié)合”、“理論與實(shí)踐相結(jié)合”、“課堂教育與創(chuàng)新思維相結(jié)合”的原則,通過(guò)實(shí)物法、啟發(fā)法、課堂討論等教學(xué)方法。如在講粉末的成形時(shí),可以向?qū)W生展示一套粉末成形的模具,讓學(xué)生了解成形時(shí)基本概況,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)粉末成形時(shí)可以獲得最大的感官認(rèn)識(shí);在講粉末制備工藝時(shí),根據(jù)制備粉末的特點(diǎn)以啟發(fā)和誘導(dǎo)的方式讓學(xué)生了解粉末制備工藝,以及為什么要選擇這種制備方式;在講壓力與粉末成形樣品密度之間的關(guān)系時(shí),可以展開(kāi)課堂討論,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、主動(dòng)性和創(chuàng)造性,提高教學(xué)的實(shí)效性和教學(xué)質(zhì)量。
在教學(xué)手段上,要擺脫傳統(tǒng)的板書(shū)或者照著ppt宣讀等學(xué)生積極性不夠強(qiáng)的手段,采取多元化的教學(xué)方法和手段。多媒體集成、動(dòng)畫(huà)模擬仿真和豐富的圖像信息擴(kuò)展了學(xué)生認(rèn)知的深度與廣度,也使教師擺脫了時(shí)間和空間對(duì)講授內(nèi)容的束縛,清楚地顯示某些復(fù)雜的過(guò)程,有利于激發(fā)學(xué)生的觀察力、發(fā)現(xiàn)力、想象力、邏輯聯(lián)想力,有利于認(rèn)知思維的深化與發(fā)展,有利于增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)能力,提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量[4]。通過(guò)搜集課程知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的圖片和制作簡(jiǎn)單直觀的動(dòng)畫(huà),豐富課程的課件,提高學(xué)生的興趣和理解。比如,在講等靜壓成形時(shí),向?qū)W生展示等靜壓機(jī)的原理示意圖,可以讓學(xué)生充分直觀地了解等靜壓的工作原理;在講機(jī)械合金化法制備粉末時(shí),可以通過(guò)Flas的方式,讓學(xué)生可以清晰地看到機(jī)械制備的過(guò)程和原理;在講粉末冶金工藝時(shí),可以結(jié)合網(wǎng)絡(luò)上企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)視頻,讓學(xué)生能夠輕易地接受粉末冶金工藝方面的知識(shí),同時(shí)獲得工程實(shí)踐中的一些直觀信息。
3.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的改革與工程實(shí)踐能力的拓展。在課內(nèi)實(shí)驗(yàn)方面,改善了原有的簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn),豐富了課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。具體的實(shí)驗(yàn)包括:球磨法制粉;粉末粒度和表面性質(zhì)的測(cè)定;金屬粉末的壓制成形;粉末冶金樣的燒結(jié);燒結(jié)樣抗彎強(qiáng)度的測(cè)試;粉末冶金樣品的密度測(cè)定等等。通過(guò)這些課內(nèi)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生具有合理選擇使用粉末冶金材料和初步設(shè)計(jì)、制備粉末冶金材料的能力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),提高工程能力。對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的改革,可有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高動(dòng)手和思考能力,為學(xué)生的工程實(shí)踐能力的提高和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)打下了很好的基礎(chǔ)。
面向“卓越計(jì)劃”的課程改革,重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力,要圍繞“以項(xiàng)目為依托,以企業(yè)為載體”的方針。為了強(qiáng)化學(xué)生的工程實(shí)踐能力,應(yīng)該注重從以下幾個(gè)方面進(jìn)行培養(yǎng):一是對(duì)校內(nèi)資源進(jìn)行整合,建立校內(nèi)課程實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)基地。利用學(xué)校已有的材料產(chǎn)業(yè)化中心、工程訓(xùn)練中心、新能源材料研究中心等研究實(shí)踐單位,建立“粉末冶金學(xué)”課程的實(shí)踐基地,讓學(xué)生可以在校內(nèi)盡可能地進(jìn)行工程基礎(chǔ)實(shí)踐能力的鍛煉。二是以企業(yè)為載體,校企合作,吸納企業(yè)資源。培養(yǎng)工程師是“卓越計(jì)劃”的目標(biāo),而企業(yè)環(huán)境是工程師培養(yǎng)的搖籃。除了進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)改革,更重要的是讓學(xué)生進(jìn)入企業(yè)、融入企業(yè),學(xué)習(xí)和了解企業(yè)的技術(shù),感受企業(yè)的環(huán)境和文化。培養(yǎng)方案應(yīng)該把適合在企業(yè)開(kāi)展的相關(guān)教學(xué)環(huán)節(jié)和實(shí)踐活動(dòng)(專(zhuān)業(yè)課程、課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等)盡可能放到企業(yè)去。三是以項(xiàng)目為依托,開(kāi)展大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。高校的教師在進(jìn)行本科教學(xué)的同時(shí),進(jìn)行廣泛的科研項(xiàng)目的研究。在校內(nèi)的有關(guān)粉末冶金類(lèi)的科研項(xiàng)目可以和粉末冶金課程建立聯(lián)系,讓本科生在進(jìn)行課程學(xué)習(xí)的同時(shí),進(jìn)入科研團(tuán)隊(duì),參與到科學(xué)研究中去,了解學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r和學(xué)科前沿。在科研項(xiàng)目的帶動(dòng)和熏陶下提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和工程能力。四是通過(guò)學(xué)科科技競(jìng)賽來(lái)提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。開(kāi)展以學(xué)科為基礎(chǔ)的各類(lèi)科技競(jìng)賽,擴(kuò)大學(xué)生受益面;鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)課程理論基礎(chǔ)的同時(shí),積極參加省級(jí)、全國(guó)級(jí)別的相關(guān)科技競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、創(chuàng)新能力和綜合能力;課內(nèi)課外營(yíng)造科技創(chuàng)新氛圍,對(duì)于學(xué)生積極參加科技競(jìng)賽和科技競(jìng)賽獲獎(jiǎng)給予獎(jiǎng)勵(lì)或者在學(xué)科考評(píng)中加分。
4.建立全新的考核評(píng)價(jià)制度。粉末冶金學(xué)傳統(tǒng)的考核方式是以書(shū)面閉卷的方式進(jìn)行,考查的都是學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的學(xué)習(xí)情況,缺乏對(duì)工程實(shí)踐技能的考核。傳統(tǒng)的學(xué)生學(xué)習(xí)效果的考核評(píng)價(jià)機(jī)制在面向“卓越計(jì)劃”的課程體系中就不再適宜。在教學(xué)中應(yīng)該采用全新的考核評(píng)價(jià)機(jī)制,除了對(duì)學(xué)生理論部分的考核之外,要把學(xué)生整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和自主學(xué)習(xí)能力納入到考核體系中。結(jié)合卓越工程師的培養(yǎng)工程性和全面性的特點(diǎn),采用多部分考評(píng)相結(jié)合的考核方式??己朔譃槔碚摬糠值墓P試考核、理論與實(shí)踐相結(jié)合的課內(nèi)實(shí)驗(yàn)考核、工程實(shí)踐能力考核、科技創(chuàng)新活動(dòng)考核等幾個(gè)部分,其中參與科研項(xiàng)目、參加科技競(jìng)賽等屬于科技創(chuàng)新活動(dòng)部分。筆試考試、實(shí)驗(yàn)考核、工程實(shí)踐能力考核、科技活動(dòng)考核等幾個(gè)模塊各部分的比例可根據(jù)課程開(kāi)展和改革的具體情況,課程組的成員討論協(xié)商決定。這種考核評(píng)價(jià)機(jī)制充分體現(xiàn)公平、合理,學(xué)生也努力爭(zhēng)先、爭(zhēng)取獲得各類(lèi)獎(jiǎng)勵(lì)使自己的努力獲得承認(rèn)。
四、課程改革的質(zhì)量保障
1.師資保障?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”要取得成功,其標(biāo)志在于培養(yǎng)造就出一大批卓越工程師后備人才,而關(guān)鍵在于建設(shè)一支勝任這一使命的工科教師隊(duì)伍[5]。卓越工程師培養(yǎng)的質(zhì)量很大程度上取決于參與到“卓越計(jì)劃”的教師的整體素質(zhì)。所以,面向“卓越計(jì)劃”的課程改革,在師資上要進(jìn)行調(diào)整和改革,以保證面向“卓越計(jì)劃”的課程改革順利進(jìn)行。
根據(jù)“卓越計(jì)劃”的培養(yǎng)目標(biāo)和特點(diǎn),參與“卓越計(jì)劃”的教師需要具備扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)、豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、優(yōu)秀的教育教學(xué)水平和崇高的職業(yè)道德和敬業(yè)精神等等。同時(shí),教師也必須具備相應(yīng)工程科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、工程技術(shù)創(chuàng)新和工程實(shí)踐能力。
當(dāng)然,不論通過(guò)何種渠道招聘的教師,在理論教育教學(xué)、工程實(shí)踐、科學(xué)研究、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)、技術(shù)創(chuàng)新這五個(gè)方面都可能存在某項(xiàng)或幾項(xiàng)能力的不足或缺失,都需要高校加強(qiáng)對(duì)教師的培養(yǎng)力度,將理論知識(shí)豐富的教師送進(jìn)企業(yè)進(jìn)行工程培養(yǎng),將企業(yè)的工程師送進(jìn)高校進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的全面和深入學(xué)習(xí),通過(guò)這些培養(yǎng)方式,打造一支既具備專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)又有工程實(shí)踐技術(shù)能力的高水平師資隊(duì)伍,適應(yīng)“卓越計(jì)劃”在高校的順利開(kāi)展。
2.經(jīng)費(fèi)保障。從上述的課程教學(xué)改革措施來(lái)看,面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的優(yōu)秀工程技術(shù)人才的培養(yǎng)在經(jīng)費(fèi)上相較傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式要高出很多,所以高校在工程人才培養(yǎng)計(jì)劃中應(yīng)當(dāng)保障有足夠的經(jīng)費(fèi)來(lái)支撐“卓越計(jì)劃”的實(shí)施,建立一套完整、長(zhǎng)效的資金機(jī)制。高校在經(jīng)費(fèi)方面可以采用的辦法[6]有:一是提高人均教育財(cái)政撥款標(biāo)準(zhǔn),具體的撥款數(shù)額與學(xué)校實(shí)際實(shí)施“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的在校學(xué)生數(shù)掛勾;二是為了確?!白吭焦こ處熃逃囵B(yǎng)計(jì)劃”的培養(yǎng)需要,學(xué)校經(jīng)費(fèi)投入向卓越工程師培養(yǎng)方面傾斜;三是采取定向的辦法,學(xué)校和企業(yè)聯(lián)合培養(yǎng)工程技術(shù)人才,企業(yè)補(bǔ)貼學(xué)生的學(xué)習(xí)費(fèi)用,學(xué)生畢業(yè)后到企業(yè)定向工作;四是爭(zhēng)取社會(huì)各界包括企業(yè)及校友的資助。
五、結(jié)語(yǔ)
本文就面向“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”的“粉末冶金學(xué)”課程改革與建設(shè),從培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)觀念、教學(xué)改革與創(chuàng)新的思路、課程建設(shè)與新型教學(xué)模式、課程改革的質(zhì)量保障等方面進(jìn)行了思考和探索。通過(guò)課程的改革和建設(shè)的措施,將有效地提高學(xué)生的理論水平,提高創(chuàng)新能力和工程實(shí)踐能力,為卓越工程師人才的培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:內(nèi)燃機(jī) 組合式凸輪軸 加工工藝
前言
凸輪軸是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件之一,凸輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工質(zhì)量的好壞,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能起著極其重要的作用,隨著發(fā)動(dòng)機(jī)高速度、高輸出功率、低燃油附加性、整車(chē)輕量化和低成本投入等的設(shè)計(jì)需求,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件,尤其是凸輪軸提出了更高的設(shè)計(jì)要求,要求其結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕便、材料強(qiáng)度高、耐磨性好。而整體式凸輪軸一般為鑄件或鍛件,材料組成相同,各方面性能也相同,故無(wú)法達(dá)到以上的要求,而組合式凸輪軸無(wú)論從性能、成本,還是從質(zhì)量方面均是理想的選擇;目前國(guó)外應(yīng)用數(shù)量已超過(guò)50%,但國(guó)內(nèi)只有約10%。
1.組合式凸輪軸結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.1 產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì)
1.1.1 組合式凸輪軸由鋼管、凸輪、齒輪、六方和端頭構(gòu)成,然后通過(guò)裝配形成凸輪軸,由于以上各部分單體進(jìn)行毛坯制造,故可根據(jù)配氣機(jī)構(gòu)對(duì)凸輪軸各個(gè)部位的性能要求不同進(jìn)行分體優(yōu)化材料,即在同一凸輪軸上合理選擇不同的凸輪、端頭與鋼管材料;例如鋼管可選冷拔薄壁無(wú)縫鋼管,凸輪可選冷鍛/粉末冶金/冷激鑄鐵等,齒輪、六方、端頭可選粉末冶金。
1.1.2 由于鋼管選用冷拔空心管,凸輪材料的優(yōu)化及精密成型技術(shù)的應(yīng)用,可使凸輪軸整體重量降低20%~40%,節(jié)約材料可達(dá)30%以上。
1.2 機(jī)械加工方面的優(yōu)勢(shì)
1.2.1 可實(shí)現(xiàn)柔性設(shè)計(jì),柔性生產(chǎn)與敏捷制造:可實(shí)現(xiàn)凸輪相位角與軸向位置的控制、調(diào)整和修正,有利于新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造,縮短新產(chǎn)品的研制周期。
1.2.2 可針對(duì)不同零件采用最適宜的熱處理技術(shù)與表面強(qiáng)化技術(shù),因而可顯著提高凸輪工作曲面抗點(diǎn)蝕能力和耐磨性,且可避免整體凸輪軸熱處理過(guò)程中產(chǎn)生的變形。
1.2.3 可視具體材料及形狀采用冷精密塑性成形、粉末冶金燒結(jié)、精密鑄造等近凈成形工藝成形凸輪,既能夠節(jié)省工時(shí),并可大幅度降低制造成本。
2.組合式凸輪軸連接方法
2.1 組合式凸輪軸的連接方式較多,現(xiàn)僅針對(duì)目前國(guó)內(nèi)轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)組合式凸輪軸常用的三種連接方法進(jìn)行介紹。
⑴滾花式連接原理:在凸輪內(nèi)側(cè)加工出軸向溝槽,然后在鋼管外圓滾花加工出圓周/軸向方向的溝槽(滾花后產(chǎn)生凸起),將鋼管滾花部分壓裝到凸輪內(nèi)徑中,形成過(guò)盈配合,目前蒂森克虜伯(大連)公司和寧波圣龍公司采用該種裝配方式。
⑵熱套式連接原理:裝配之前先對(duì)過(guò)盈尺寸的凸輪進(jìn)行加熱(150-200℃),借以消除常溫下的過(guò)盈量(約0.2mm過(guò)盈量),然后壓入鋼管中,常溫下形成連接,目前德國(guó)埃馬克公司采用該種裝配方式。
⑶機(jī)械擴(kuò)管式連接原理:利用滑動(dòng)滾壓原理使得薄壁鋼管在帶孔的凸輪中發(fā)生局部的擴(kuò)張,可以使用帶有過(guò)盈量并穿過(guò)鋼管內(nèi)部的鋼球,使內(nèi)管發(fā)生塑性擴(kuò)張;目前綿陽(yáng)瑞安公司采用此種裝配方式。
2.2 三種連接方法的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比
滾花式靠裝配槽實(shí)現(xiàn)裝配,連接強(qiáng)度大,工作時(shí)不易打滑,但每個(gè)凸輪對(duì)應(yīng)的鋼管位置均需要切槽,生產(chǎn)效率較低。熱套式裝配設(shè)備簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高,但是缺點(diǎn)是凸輪被加熱,產(chǎn)生軟化現(xiàn)象,耐磨性下降,且由于鋼管導(dǎo)熱使得初始與完了時(shí)的過(guò)盈量有變化,連接強(qiáng)度不易保持一致。機(jī)械擴(kuò)管式裝配前凸輪、鋼管不需要精密加工,生產(chǎn)效率高,但鋼管內(nèi)側(cè)通過(guò)鋼球擠壓變形產(chǎn)生過(guò)盈量,由于鋼球推入初始與完了時(shí)磨損量有差異,過(guò)盈量存在變化,造成連接強(qiáng)度不一致。
3.組合式凸輪軸的加工工藝
3.1目前國(guó)內(nèi)組合式凸輪軸生產(chǎn)廠家僅有寧波圣龍(滾花法)、綿陽(yáng)瑞安(機(jī)械擴(kuò)管法)、北內(nèi)(韓國(guó)進(jìn)口組合式凸輪軸毛坯),其他廠家如重慶西源(滾花法)、河南中匯(滾花法)正在建造生產(chǎn)線,因組合式凸輪軸制造工藝均類(lèi)似,只是關(guān)鍵工序凸輪裝配(裝配機(jī)床)存在差異,現(xiàn)對(duì)工藝流程具體介紹如下:
鋼管淬火鋼管回火鋼管冷校直凸輪裝配裝配端頭扭矩試驗(yàn)鉆兩端中心孔研磨中心孔粗磨軸頸精車(chē)法蘭鉆攻螺紋精磨軸頸精磨凸輪去毛刺拋光探傷清洗。
3.2 傳統(tǒng)的整體式凸輪軸加工工藝與組合式凸輪軸相比,整體式凸輪軸工藝流程需粗、半精、精加工,設(shè)備投入多,鑄件/鍛件余量大,工藝復(fù)雜,產(chǎn)品更改時(shí)設(shè)備變動(dòng)大,設(shè)備臺(tái)數(shù)多,投入大,不利于擴(kuò)產(chǎn),鑄件/鍛件毛坯,余量大、生產(chǎn)成本高、料費(fèi)率高。而組合式凸輪軸加工就存在明顯優(yōu)勢(shì),組合式凸輪軸工藝流程僅裝配和精加工即可,工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備投入少,近凈形工藝成形凸輪,余量小或不需精磨凸輪,結(jié)構(gòu)、工藝簡(jiǎn)單,利于調(diào)整軸向尺寸及凸輪相位角,工序少、設(shè)備臺(tái)數(shù)少,可降低投資風(fēng)險(xiǎn),采用粉末冶金等材料,加工余量小,減小了生產(chǎn)成本及料費(fèi)率。
4.結(jié)語(yǔ)
作為凸輪軸的新型生產(chǎn)技術(shù),組合式凸輪軸正越來(lái)越受到人們的關(guān)注,因?yàn)槠浼庸ぜ夹g(shù)符合精益生產(chǎn)原則,是高精度、高效率、高柔性、低成本的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù),是凸輪軸制造技術(shù)的發(fā)展和升級(jí),是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新跨越的關(guān)鍵,在大力提倡環(huán)境保護(hù)、開(kāi)發(fā)低能耗、無(wú)污染發(fā)動(dòng)機(jī),并使其達(dá)到成本低、輕量化的今天,組合式凸輪軸以其相應(yīng)優(yōu)勢(shì),可以廣泛用于汽車(chē)、鐵路、船舶發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域,發(fā)展前景十分廣闊。
參考文獻(xiàn):
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[關(guān)鍵詞]白合金;軸承制造;工藝
中圖分類(lèi)號(hào):TH133.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2a014)24-0046-01
一、引言
一般來(lái)說(shuō),在相當(dāng)一部分航空、工業(yè)領(lǐng)域的軸瓦和軸承中,白合金得到十分廣泛應(yīng)用的主要原因在于:白金金具有較強(qiáng)的鑄造性能、抗咬合性、磨合性和耐腐蝕性等等。這些領(lǐng)域包括:汽輪發(fā)電機(jī)、汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)、航空發(fā)動(dòng)機(jī)、氣體壓縮機(jī)和船用柴油機(jī)等等。特別是,在絕大部分發(fā)電機(jī)領(lǐng)域中,對(duì)軸承零件的殼體零件以及組織分布的要求越來(lái)越嚴(yán)格,并且白合金的結(jié)合強(qiáng)度越來(lái)越大。但是,我們應(yīng)該清楚地看到,在鑄造過(guò)程中,結(jié)合強(qiáng)度和組織會(huì)受到較多現(xiàn)實(shí)因素的制約和影響,過(guò)程控制具有一定的難度。
二、合金的澆注和零件的預(yù)處理
不可否認(rèn)的是,白合金是錫基軸承合金十分重要的組成部分之一。從某種意義上說(shuō),合金的澆注和零件的預(yù)處理應(yīng)該著重分為以下幾個(gè)步驟:第一步,努力做好零件的腐蝕工作。一般來(lái)說(shuō),銀灰色光澤會(huì)十分明顯地出現(xiàn)在腐蝕之后的零件表面上。值得肯定的是,冷水中沖洗和零件表面除油,應(yīng)該引起有關(guān)方面的極大關(guān)注。另外,在處于常溫狀態(tài)的鹽酸中浸入大概二十分鐘,第二次進(jìn)行冷水中沖洗,接著,在大于八十度的熱水槽中浸入大概五到十分鐘。第二步,涂刷保護(hù)涂料,待其自然干燥一般需要維持在二十四小時(shí)以上。一般來(lái)說(shuō),水玻璃和白堊粉是保護(hù)涂料十分重要的構(gòu)成部分。第三步,在氯化鋅鹽酸飽和溶液中浸入相應(yīng)的零件。第四步,在錫槽中浸入大概兩到五分鐘。第五步,將零件科學(xué)、合理地放入相應(yīng)的預(yù)熱工裝之前,我們應(yīng)該把零件從錫槽中取出來(lái),將過(guò)剩的錫液抖干凈。通常,這些預(yù)熱工裝較好地設(shè)置在熱平臺(tái)上。第六步,不容置疑,白合金熔化之后,應(yīng)該及時(shí)澆注到相應(yīng)的零件中,為了確保錫基軸承合金能夠較好地進(jìn)行凝固,采用水冷卻及輔助鼓風(fēng),是較為不錯(cuò)的選擇之一。
三、改進(jìn)工藝
在對(duì)合金的澆注和零件的預(yù)處理進(jìn)行較為深入地探討和解析的基礎(chǔ)之上,接著,圍繞百合金軸承制造的改進(jìn)工藝談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)和理解,希望能夠?qū)崿F(xiàn)白合金軸承制造工藝改進(jìn)的預(yù)期目標(biāo)。
1、表面鍍錫質(zhì)量的控制
實(shí)踐表明,在百合金與零件之間產(chǎn)生一層過(guò)渡層,讓零件內(nèi)表面和白合金較好地結(jié)合在一起,最大限度地加強(qiáng)外殼和百合金的結(jié)合強(qiáng)度,是零件內(nèi)表面鍍錫十分主要的目標(biāo)。從某種程度上說(shuō),銅基零件和鋼基零件作為汽輪發(fā)電機(jī)軸承材料十分重要的組成部分,它們得到了較為廣泛的應(yīng)用。正因?yàn)槿绱?,在處理零件的過(guò)程之中,會(huì)產(chǎn)生一定氧化膜的主要原因在于:在零件內(nèi)表面中,會(huì)出現(xiàn)不少的腐蝕現(xiàn)象。從基本上說(shuō),將飽和的氯化鋅水溶液較好地涂刷在零件內(nèi)表面是傳統(tǒng)工藝的主要內(nèi)容之一。不可否認(rèn)的是,傳統(tǒng)工藝的順利開(kāi)展,十分有利于最大限度地消除氧化膜。對(duì)于活性溶劑來(lái)說(shuō),氯化鋅鹽酸飽和溶液是較為明智的選擇之一。與傳統(tǒng)工藝相比,氯化鋅鹽酸飽和溶液消除氧化膜的效果更為明顯,從而最大程度地提高了零件內(nèi)表面鍍錫的質(zhì)量。在實(shí)踐中,我們不難發(fā)現(xiàn),過(guò)渡層如果不符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求,會(huì)在一定程度上減小零件表面和百合金的結(jié)合強(qiáng)度。有鑒于此,均勻而薄是鍍錫層的主要參考標(biāo)準(zhǔn)。通常來(lái)說(shuō),錫液溫度特別高,表面產(chǎn)生一定氧化現(xiàn)象的主要表現(xiàn)是:淡藍(lán)色在鍍錫層表面較好地反映出來(lái)。更確切的說(shuō),鍍錫之前無(wú)法十分徹底地除氧化膜、除油脂的主要表現(xiàn)在于:相當(dāng)一部分黑斑在鍍錫層表面較好地呈現(xiàn)出來(lái)。更進(jìn)一步說(shuō),鍍錫層的質(zhì)量會(huì)受到許多現(xiàn)實(shí)因素的制約和影響,并且這些現(xiàn)實(shí)因素會(huì)一定程度上降低零件表面和白合金的結(jié)合強(qiáng)度。從本質(zhì)上說(shuō),如果銀白色能夠十分均勻地呈現(xiàn)于鍍錫表面,那么能夠最大限度地加強(qiáng)銅基、鋼基零件表面和白合金的結(jié)合強(qiáng)度。
2、合金的金相組織
調(diào)查研究顯示,冷卻速度會(huì)受到很多現(xiàn)實(shí)因素的影響和制約。這些因素包括:能否迅速進(jìn)行協(xié)調(diào)操作、熱平臺(tái)的保溫時(shí)間和鍍錫時(shí)間等等。一般來(lái)說(shuō),盡可能促使過(guò)渡層較好地產(chǎn)生于零件表面,是零件鍍錫工序十分重要的作用。在鍍錫的過(guò)程中,我們應(yīng)該注重和強(qiáng)調(diào)對(duì)零件的預(yù)熱工作,澆注前零件溫度與預(yù)熱充分程度之間存在著十分緊密的聯(lián)系。換句話(huà)說(shuō),零件的冷卻狀況優(yōu)劣,很大程度上取決于預(yù)熱充分程度的高低。從目前看來(lái),相當(dāng)一部分零件不采用組合型芯,熱平臺(tái)的工作面會(huì)直接和零件進(jìn)行接觸,零件的冷卻狀況和熱平臺(tái)的表面溫度之間的聯(lián)系較為密切。正因?yàn)槿绱?,熱平臺(tái)表面溫度的高低,很大程度上取決于熱平臺(tái)保溫時(shí)間的長(zhǎng)短,并且對(duì)零件的冷卻狀況產(chǎn)生十分巨大的影響。在實(shí)踐中,我們應(yīng)該清醒地意識(shí)到,傳統(tǒng)工藝的飽和氯化鋅水溶液已經(jīng)逐漸被活性溶劑取而代之,加強(qiáng)了白合金與殼體的結(jié)合強(qiáng)度,保證鍍錫質(zhì)量,滿(mǎn)足絕大多數(shù)汽輪發(fā)電機(jī)軸承的實(shí)際需求。
四、結(jié)束語(yǔ)a
綜上所述,白合金軸承制造工藝改進(jìn)具有一定的現(xiàn)實(shí)意義和理論意義。從某種程度上說(shuō),我們應(yīng)該結(jié)合具體的實(shí)踐情況,注重加強(qiáng)多種現(xiàn)實(shí)因素的優(yōu)化試驗(yàn),對(duì)鍍錫工藝進(jìn)行科學(xué)、合理地改進(jìn),保證合金顯微組織達(dá)到一定的均衡狀態(tài),促使外殼表面鍍錫能夠較為均勻,絕大部分銅基零件的結(jié)合強(qiáng)度和合金與鋼基零件符合一定的性能標(biāo)準(zhǔn)和要求。本文結(jié)合白合金軸承制造工藝的改進(jìn)的實(shí)踐情況,分析了合金的澆注和零件的預(yù)處理,闡述了較為具體的改進(jìn)工藝,希望能夠?qū)Π缀辖疠S承制造工藝改進(jìn)的實(shí)踐工作發(fā)揮十分重要的借鑒和參考作用。
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關(guān)鍵詞 工程材料 教學(xué)改革 材料加工 技術(shù)人才
中圖分類(lèi)號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 工程材料加工課程教學(xué)改革應(yīng)該遵循的原則
1.1 理論知識(shí)與技能實(shí)踐共同發(fā)展
工程材料加工是一門(mén)涵蓋多種材料工藝的學(xué)科,該學(xué)科實(shí)踐性很強(qiáng),實(shí)驗(yàn)課程和課堂教學(xué)都必須與生產(chǎn)實(shí)際相聯(lián)系。課程不僅涵蓋化學(xué)、力學(xué)、冶金等方面的知識(shí),還對(duì)相關(guān)的工藝流程和相關(guān)原理做出闡釋?zhuān)S富學(xué)生理論知識(shí)層面的認(rèn)知。在國(guó)外高職院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)課程設(shè)置中,通常將實(shí)驗(yàn)課程以系列的形式搭配主干理論知識(shí),根據(jù)教學(xué)需要進(jìn)行選擇。因此本課程的實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該在保障焊接、鑄造、金屬塑性加工等工藝實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,添加激光加工、超聲加工等新型加工工藝,培養(yǎng)學(xué)生的認(rèn)知能力和動(dòng)手能力。
1.2 適應(yīng)材料專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的需要
工程材料加工是我國(guó)高職院校機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化、材料加工工程等專(zhuān)業(yè)的必修課程,在很大程度上體現(xiàn)了高職院校培養(yǎng)人才的相關(guān)需求。在傳授學(xué)科領(lǐng)域范圍內(nèi)主要加工制造方法的同時(shí),又引進(jìn)新型材料加工工藝,這種教學(xué)安排既體現(xiàn)了相關(guān)行業(yè)對(duì)人才的專(zhuān)業(yè)需求,也是由高職院校人才培養(yǎng)發(fā)展方向決定的。
2 工程材料加工教學(xué)理論知識(shí)的發(fā)展方向
2.1 優(yōu)化專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容
材料加工工藝既包括鍛造、鑄造和焊接等傳統(tǒng)工藝,又涵蓋微電子封裝、真空鍍膜等現(xiàn)代加工工藝,在專(zhuān)業(yè)課程教學(xué)過(guò)程中,必須對(duì)這些教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有效的優(yōu)化整合,適時(shí)引入專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的前沿科研成果和發(fā)展成就,打造一個(gè)適宜人才培養(yǎng)計(jì)劃的專(zhuān)業(yè)知識(shí)架構(gòu)。舉例來(lái)說(shuō),工藝教材內(nèi)容設(shè)置應(yīng)該在單一的傳統(tǒng)工藝中加入粉末冶金等先進(jìn)工藝,金屬液態(tài)成型教學(xué)重點(diǎn)應(yīng)該向熱門(mén)的砂型鑄造傾斜等等。在具體的教學(xué)活動(dòng)中,教師應(yīng)該突出教學(xué)的核心和重點(diǎn)內(nèi)容,輔助學(xué)生拓展知識(shí)領(lǐng)域,為培養(yǎng)創(chuàng)造性思維和動(dòng)手能力奠定基礎(chǔ)。
2.2 擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)知識(shí)面
隨著時(shí)代的發(fā)展,材料相關(guān)專(zhuān)業(yè)涉及的領(lǐng)域也逐漸得到拓寬,在解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中產(chǎn)生了許多分支型的工藝和原理,這就要求高職院校的專(zhuān)業(yè)建設(shè)要做出改變,進(jìn)一步拓寬基礎(chǔ)知識(shí)面、擴(kuò)充知識(shí)體系。教師應(yīng)該在課堂教學(xué)中以一至兩個(gè)典型工藝為講解范例,對(duì)其它工藝進(jìn)行概述或?qū)⑵渥鳛檎n外閱讀,既引導(dǎo)學(xué)生“舉一反三”,又達(dá)到廣泛涉獵的教學(xué)目的。
2.3 專(zhuān)業(yè)教材建設(shè)
教材是開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)的專(zhuān)業(yè)指導(dǎo)性資料,在材料相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教材設(shè)置方面,各級(jí)院校應(yīng)該組織教師對(duì)教材進(jìn)行認(rèn)真研讀,并且形成書(shū)面性的參考意見(jiàn),輔助教育部門(mén)對(duì)專(zhuān)業(yè)教材進(jìn)行修訂,將以鍛造、焊接、表面工程等為代表的傳統(tǒng)工藝,以及以快速原型制造、粉末冶金為代表的新型工藝相結(jié)合,彌補(bǔ)專(zhuān)業(yè)教材內(nèi)容設(shè)置上的缺口,避免教材內(nèi)容與時(shí)代脫節(jié)。
3 工程材料加工教學(xué)實(shí)踐內(nèi)容的改革思路
教學(xué)實(shí)踐直接作用于學(xué)生,教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展是對(duì)學(xué)生思維能力、理解能力、創(chuàng)造能力和動(dòng)手能力的多方面培養(yǎng)。為了順應(yīng)我國(guó)教育體制改革的需要,高職院校材料加工相關(guān)專(zhuān)業(yè)應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)的教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革,理論和實(shí)驗(yàn)并重的同時(shí),將教學(xué)重點(diǎn)向?qū)嵺`運(yùn)用方面傾斜。
3.1 運(yùn)用多種教學(xué)手段 (下轉(zhuǎn)第162頁(yè))(上接第160頁(yè))
工程材料加工具有工科專(zhuān)業(yè)的普遍特點(diǎn),即概念和原理抽象化、理解難度較大。針對(duì)這一特點(diǎn),教師應(yīng)該充分運(yùn)用多種模型道具或者直觀的教學(xué)手段,將抽象的工藝流程或者技術(shù)原理具體化,便于學(xué)生理解。比如,在講解鍛造壓、鑄造等成型工藝的教學(xué)中,可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué),將工藝操作流程以多媒體動(dòng)畫(huà)形式呈現(xiàn)出來(lái),便于教師講解,也易于學(xué)生理解。
3.2 加強(qiáng)互動(dòng)式的課堂教學(xué)
傳統(tǒng)“填鴨式”教學(xué)已經(jīng)被時(shí)代拋棄,現(xiàn)代教學(xué)更加注重師生之間的有效互動(dòng)。在材料加工課堂教學(xué)中,教師可通過(guò)適度的話(huà)題切入,引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)自由討論,通過(guò)互相交流溝通對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行鞏固。以材料“加工硬化”和“二次硬化”的教學(xué)為例,在課堂討論的過(guò)程中,學(xué)生可通過(guò)互相之間提問(wèn)對(duì)不同工藝特點(diǎn)加以辨別,著重關(guān)注易于混淆的部分。
3.3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的重要環(huán)節(jié),為了改變傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑處煈?yīng)該根據(jù)教材設(shè)定有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路,由點(diǎn)到面、層層推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué),大幅度提高綜合性實(shí)驗(yàn)的比例。以材料加工生產(chǎn)工藝的演示過(guò)程為例,教師選題范圍應(yīng)該以貼近畢業(yè)設(shè)計(jì)為重要指導(dǎo)方向,將其作為教學(xué)科研的重要部分來(lái)開(kāi)展,在這一綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,通過(guò)對(duì)工藝全過(guò)程的演示,啟發(fā)學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并對(duì)其進(jìn)行分析,積極地參與到實(shí)驗(yàn)中,將創(chuàng)造性思維能力作用于實(shí)踐。
3.4 加強(qiáng)校企合作
校企合作是近年來(lái)興起的一種新型辦學(xué)模式,學(xué)校充分根據(jù)企業(yè)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的供需狀況和技術(shù)需求進(jìn)行定向人才培養(yǎng),企業(yè)為這些后備人才創(chuàng)造足夠的實(shí)踐空間。校企合作辦學(xué)通過(guò)設(shè)立教學(xué)指導(dǎo)機(jī)構(gòu)、定期邀請(qǐng)企業(yè)工程技術(shù)人員對(duì)教學(xué)開(kāi)展指導(dǎo)等方式,實(shí)現(xiàn)了材料加工理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,順應(yīng)市場(chǎng)對(duì)相關(guān)人才的具體需要進(jìn)行安排教學(xué)內(nèi)容和實(shí)際訓(xùn)練課程,為高等職業(yè)院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)學(xué)生順利走上工作崗位奠定了基礎(chǔ)。
4 結(jié)束語(yǔ)
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)高職教育提出了新的要求,面向市場(chǎng)需求進(jìn)行人才培養(yǎng)已經(jīng)成為教學(xué)實(shí)踐發(fā)展的主要趨勢(shì)。我國(guó)高職院校材料加工相關(guān)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)實(shí)踐要將培養(yǎng)實(shí)用型技術(shù)人才作為教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)教學(xué)管理水平的新突破。提高材料加工教學(xué)質(zhì)量,為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供急需的技術(shù)應(yīng)用型人才,是一項(xiàng)需要各部門(mén)協(xié)同合作的長(zhǎng)期性工作,不僅需要學(xué)校對(duì)教學(xué)方法進(jìn)行改革,還需要相關(guān)企業(yè)和政府部門(mén)的實(shí)踐合作和政策扶持。
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