材料成型論文
材料成型論文
從整體來看,材料成型及控制工程專業(yè)涉及面較廣,涵蓋了冶金、機械以及控制等不同學(xué)科,具有很強的理論性,同時有著濃厚的工程應(yīng)用色彩。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的材料成型論文，供大家參考。
材料成型論文范文一：工科高校材料成型控制工程論文
一、設(shè)計性實驗選題的“五個原則”
此外，設(shè)計性實驗選題時，在把握綜合性、創(chuàng)造性、應(yīng)用性、自主性和靈活性這五個原則外，還要合理掌控學(xué)生專業(yè)知識結(jié)構(gòu)、專業(yè)知識掌握程度及學(xué)生自主實驗的可操作性等方面。
二、設(shè)計性實驗選題的“四個方向”
材料成型與控制工程專業(yè)設(shè)計性實驗選題在把握“五個原則”的前提下，通常可通過“四個方向”來進行選題設(shè)立，即驗證性實驗轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗、科研項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗、生產(chǎn)項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗和學(xué)生興趣轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗。
(一)驗證性實驗轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗
驗證性實驗是為促使學(xué)生掌握并加深對專業(yè)基本理論、知識的理解，而按照實驗教材的要求，由學(xué)生進行實驗操作，并從實驗結(jié)果驗證所學(xué)的理論知識。由于實驗結(jié)果在理論授課時已經(jīng)涉及，因此學(xué)生實驗的興趣不濃，熱情不高。但不要因為這些就抹殺驗證性實驗驗證理論知識，加深學(xué)生對基本理論知識理解的獨特作用。完全可以通過合理安排，將一些驗證性實驗轉(zhuǎn)換為設(shè)計性實驗。這樣就可以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，提高學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)主動性、自主性。例如，對長桿型坯料進行局部鐓粗是模鍛生產(chǎn)中經(jīng)常采用的變形工序之一。因此，在《鍛壓工藝及模具設(shè)計》專業(yè)實驗課中設(shè)立了“局部鐓粗規(guī)則的驗證”這項驗證性實驗。該實驗通過對不同長度試件，使用局部鐓粗模進行鐓粗，驗證局部鐓粗規(guī)則的正確性，觀察和分析由于局部鐓粗長度與直徑比值的影響而出現(xiàn)的正常和不正常現(xiàn)象。由于是驗證性實驗，學(xué)生興趣不高，往往抱著看熱鬧的心態(tài)參加實驗，不能達到良好的教學(xué)效果，但該實驗涉及內(nèi)容是比較典型且在生產(chǎn)中常用到的。怎樣保留并將其轉(zhuǎn)換為學(xué)生感興趣的設(shè)計性實驗?zāi)?這就需要轉(zhuǎn)換思路，可將該實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)換為首先要求學(xué)生根據(jù)給定尺寸的不同試件，進行局部鐓粗積聚工步計算，并繪制鐓粗模模具圖。當(dāng)然，由于實驗經(jīng)費及加工時間的限制，學(xué)生設(shè)計的鐓粗模并不需要制作出來，因為給定尺寸的試件，其局部鐓粗模主要模具尺寸及工步是唯一的，可以采用原有的局部鐓粗模進行實驗和鑒定學(xué)生設(shè)計結(jié)果的準(zhǔn)確性，這些需要教師在實驗過程中靈活掌握。這樣，通過對原有實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)換為設(shè)計性實驗，可使學(xué)生根據(jù)給定的實驗?zāi)康模孕性O(shè)計實驗方案并予以實施，對實驗結(jié)果進行分析論證，一方面有力地提升學(xué)生的實驗熱情，鞏固所學(xué)理論知識，提高解決本專業(yè)有關(guān)加工工藝問題的能力;另一方面增加的鐓粗模設(shè)計又鍛煉了學(xué)生的工程制圖能力。驗證性實驗轉(zhuǎn)換為設(shè)計性實驗，不但可以保留一些經(jīng)過長期教學(xué)積淀總結(jié)的經(jīng)典、原理性強的驗證性實驗內(nèi)容，而且節(jié)約實驗經(jīng)費，還能提高學(xué)生的實驗熱情，達到良好的實驗教學(xué)效果，有著“一舉三得”的益處。當(dāng)然，并不是所有驗證性實驗都能轉(zhuǎn)換為設(shè)計性實驗，對于這類實驗項目，如果確實是經(jīng)典、原理性強的驗證實驗項目，只要集思廣益，通過合理安排，完全可以將驗證性實驗穿插在設(shè)計性實驗項目中，以增加學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。這些都需要在設(shè)計性實驗選題中拓寬思路，靈活安排。
(二)科研項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗
科研項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗，就是將專業(yè)教師的科研課題或科研成果轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新材料、新技術(shù)和新知識不斷出現(xiàn)，而且高校材料成型與控制工程的教師學(xué)歷較高，多為博士畢業(yè)，且積累了具有一定水平的科研成果。把科研課題或科研成果涉及的新技術(shù)和新知識轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的最佳途徑。根據(jù)調(diào)查，學(xué)生大多數(shù)對專業(yè)課老師所從事的科研項目及內(nèi)容具有極大的興趣和關(guān)注，此舉能夠有力地提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性和興趣，利于實現(xiàn)加強學(xué)生專業(yè)素質(zhì)與實踐應(yīng)用能力培養(yǎng)的教學(xué)目的。例如，教師科研項目涉及到的過共晶Al-Mg2Si合金在航空航天、軍工、汽車等領(lǐng)域中應(yīng)用前景廣闊，已成為國內(nèi)外十分重視研究開發(fā)的先進復(fù)合材料，但鑄態(tài)過共晶Al-Mg2Si合金的力學(xué)性能較差。因此，可將該科研項目涉及內(nèi)容轉(zhuǎn)化為“原位自生Al-Mg2Si復(fù)合材料力學(xué)性能的改善”設(shè)計性實驗，要求學(xué)生針對鑄態(tài)原位自生過共晶Al-Mg2Si復(fù)合材料力學(xué)性能差的特點，設(shè)計并實施改善力學(xué)性能的方法，并撰寫分析報告。該設(shè)計性實驗所涉及的Al-Mg2Si在專業(yè)課中雖未能涉及，但鋁硅合金熔煉等相關(guān)知識在理論課和實驗課上已涉及并掌握，因此學(xué)生進行該項實驗有一定的理論和實踐基礎(chǔ)。學(xué)生首先要查找相關(guān)資料，理解并掌握“原位自生過共晶Al-Mg2Si復(fù)合材料”的相關(guān)知識，在保證合金成分為過共晶Mg2Si的條件下，自主選擇、計算合金成分配比。然后根據(jù)計算結(jié)果進行配料、熔煉、除氣，并根據(jù)前期選擇的不同方法對合金熔液或澆注試件進行處理，最后進行拉伸測試及金相觀察，檢驗設(shè)計方案的正確性，并對結(jié)果進行理論分析。該設(shè)計性實驗雖然由科研課題轉(zhuǎn)化，但涉及材料成型與控制工程專業(yè)知識中應(yīng)掌握的合金設(shè)計、合金配料、合金熔煉、合金處理及熱處理工藝等，較好地將專業(yè)知識系統(tǒng)、綜合地鏈接在一起，使學(xué)生能夠接受系統(tǒng)的工程實訓(xùn)，不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且加深其對所學(xué)專業(yè)的認(rèn)識和提高解決所學(xué)專業(yè)涉及工藝問題的能力，樹立正確的思維方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和工作方法等。科研項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗時，不可盲目地將科研內(nèi)容或部分內(nèi)容一成不變地照搬過來，必須要考慮學(xué)生的所學(xué)專業(yè)知識和專業(yè)能力，如果研究內(nèi)容過于狹窄、難度較大或?qū)嶒瀮?nèi)容過于生僻，不僅達不到提高學(xué)生實驗興趣和教學(xué)效果的目的，反而會使學(xué)生產(chǎn)生抵觸情緒，這就從根本上違背了開展設(shè)計性實驗的初衷。因此，采用科研項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗時，一定要密切結(jié)合學(xué)生專業(yè)知識、實驗?zāi)芰Φ确矫?，保證學(xué)生能夠以飽滿的熱情投入到設(shè)計性實驗的工作中。
(三)生產(chǎn)項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗
材料成型與控制工程是實踐性較強的專業(yè)，因此在設(shè)計性實驗選題時要力求接近、結(jié)合實際生產(chǎn)項目，將其合理轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗內(nèi)容。通過這種設(shè)計性實驗的訓(xùn)練，能夠有針對性地促使學(xué)生在解決實際生產(chǎn)問題時應(yīng)用、加強、拓展所學(xué)的專業(yè)理論知識。這種實際生產(chǎn)項目轉(zhuǎn)化的設(shè)計性實驗，不但能培養(yǎng)學(xué)生的工程設(shè)計意識和實踐能力，而且能顯著提高學(xué)生的專業(yè)綜合能力。例如，以W18Cr4V為代表的高速鋼廣泛應(yīng)用于實際生產(chǎn)中的切削工具和冷變形模具中，其內(nèi)部的合金元素與碳形成復(fù)雜的碳化物，分布在基體金屬上，降低了材料的機械性能。而鍛造是實際生產(chǎn)中改變高速鋼中碳化物分布狀態(tài)的重要方法。因此，可將該生產(chǎn)項目轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗“改善高速鋼鑄件中碳化物分布的鍛造工藝設(shè)計與實施”。該實驗內(nèi)容包括鑄造和鍛造兩大部分，鑄造部分要求學(xué)生自主選擇、設(shè)計高速鋼鑄件成分，并根據(jù)設(shè)計成分采用中頻爐進行熔煉、澆注小型鑄件，然后對鑄件進行碳化物偏析分析，根據(jù)偏析分析結(jié)果，合理設(shè)計鍛造工藝并利用自由鍛機實施，最后再進行偏析檢測，以檢驗設(shè)計的鍛造方案是否正確。這個設(shè)計性實驗有機地將鑄造和鍛壓兩個專業(yè)方向結(jié)合，符合實際生產(chǎn)流程，使學(xué)生能夠系統(tǒng)地學(xué)習(xí)、實踐和掌握企業(yè)所需要的知識，有利于應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。
(四)學(xué)生興趣轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗
學(xué)生的興趣是實驗教學(xué)達到預(yù)期目標(biāo)和效果的動力，因此，如將學(xué)生普遍感興趣的問題轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗，就能激發(fā)學(xué)生對設(shè)計性實驗的關(guān)注和探索，從而促使學(xué)生在實驗中運用已學(xué)的知識、技術(shù)去自主發(fā)現(xiàn)、探索和總結(jié)規(guī)律，達到培養(yǎng)學(xué)生熟練運用所學(xué)專業(yè)知識，提高專業(yè)素質(zhì)、創(chuàng)新意識和實踐能力的目的。例如，精密鑄造是用精密造型方法獲得精確鑄件的工藝，是鑄造行業(yè)在高新領(lǐng)域的代表，很多鑄造企業(yè)對精密鑄造工藝的應(yīng)用需求很大。如果開設(shè)精密鑄造相關(guān)的設(shè)計性實驗，要求學(xué)生采用精密鑄造法制備小型零件，學(xué)生并不是普遍感興趣，達不到預(yù)期的教學(xué)效果。怎樣才能使學(xué)生都感興趣呢?這里可以將精密鑄造制備小型零件變?yōu)樗囆g(shù)鑄造，因為藝術(shù)鑄造采用的熔模鑄造、陶瓷型鑄造、消失模鑄造等的工藝與工廠生產(chǎn)的精密鑄造零件工藝及原理是相通的，而要求學(xué)生采用精密鑄造技術(shù)設(shè)計并制作小型鑄造工藝品，會極大地調(diào)動學(xué)生的興趣和參與實驗的熱情，學(xué)生會在實驗過程中潛移默化地掌握、提高精密鑄造相關(guān)知識及工藝。
三、結(jié)語
隨著教學(xué)改革的深入，材料成型與控制工程專業(yè)的設(shè)計性實驗越來越受到重視。實際教學(xué)中，我們本著“五個原則，四個方向”來制定設(shè)計性實驗項目的選題，同時力求使實驗內(nèi)容、實驗形式不斷更新、完善，充分調(diào)動了學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)積極性，為培養(yǎng)學(xué)生科技、工程能力的應(yīng)用與創(chuàng)新創(chuàng)造良好的前提條件，取得了良好的教學(xué)效果。在以“五個原則，四個方向”制定的設(shè)計性實驗項目中，學(xué)生能夠真正地綜合運用多門學(xué)科的知識、方法和技能來設(shè)計實驗方案，并在實驗過程中運用所掌握的知識去發(fā)現(xiàn)、分析和解決問題，提高了專業(yè)技術(shù)水平，積累了在企事業(yè)單位和生產(chǎn)一線解決實際問題的知識、素質(zhì)和能力。
材料成型論文范文二：材料成型控制工程論文
1.加工材料技術(shù)成型的前景
市場競爭越來越劇烈當(dāng)下，過時的理論成果正在一次又一次地經(jīng)受著實踐的沖擊和實際情景的考驗，對精益求精材料加工技術(shù)孜孜不倦的追求一直是各大生產(chǎn)供應(yīng)者的目標(biāo)，在社會和時代快速發(fā)展的同時，此類技術(shù)也正不斷地在改進中成長成熟，現(xiàn)如今，不管是國內(nèi)還是國外，在材料加工方面都被精確材料加工所取代，而廣泛的應(yīng)用范圍內(nèi)，諸如汽車制造業(yè)這種全球熱門的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，也離不開這種技術(shù)，甚至于說是滲透到細致入微的細節(jié)處，可以說使用到無處不在。經(jīng)濟高速發(fā)展的全球化經(jīng)濟模式廣泛覆蓋下，伴隨的是市場競爭的與日俱增，世界各地的材料供應(yīng)商正在絞盡腦汁地跟上同行業(yè)者腳步，并將產(chǎn)品研發(fā)視為企業(yè)安身立命之本，人們絞盡腦汁地尋求著一種更為高效完善的材料加工技術(shù)，紛紛聚焦在具有自由成型快速特點的加工技術(shù)上。是否能跟上時代的發(fā)展速度是檢驗企業(yè)韌性的最好標(biāo)尺，實驗性的理論成果如果不在實際操作中應(yīng)用實踐的話，無異于是紙上談兵，因此，科研人員更注重在生產(chǎn)制作過程中拉近與真實環(huán)境的距離，基于現(xiàn)實意義的研究才能有效地啟發(fā)促進企業(yè)技術(shù)的更新?lián)Q代。
2.非金屬材料的初步制作和控制工程模具再次加工工藝
(1)制作非金屬的材料和控制技術(shù)并不是一蹴而就的
究其分門別類就有好幾種，有一種是由其注射成型的，專用的注射機器升溫加熱，使里面預(yù)留的基礎(chǔ)坯料發(fā)生形態(tài)變化，致使其成為液態(tài)，然后以一種具有高壓性的材料做輔助，助力融化后的坯料注入模具塑形的整體型腔之內(nèi)，等待片刻，直到其發(fā)涼后冷卻，就可以由此得到需求的相關(guān)元器件。這樣一種看似倒來倒去的技術(shù)方法，實則在產(chǎn)量高效率的同時，還有快速生產(chǎn)的突出特點，尤其適用于低人力消耗的自動化操作，可以生產(chǎn)制作結(jié)構(gòu)內(nèi)部復(fù)雜的零部件，對于大型廠房內(nèi)的流水線生產(chǎn)再合適不過了。
(2)還有一種方法是通過物理方式的擠出成型
旋塞和螺桿在此起到了至關(guān)重要的作用，旋塞的擠壓效用以及螺桿的切割效用，它們一起作用在形態(tài)固定的坯料上，并對其經(jīng)行融化和再次融合的過程，施加相應(yīng)壓力穿過模具，等待其冷卻凝固以后，就能夠獲取所需元件，這種方式可以簡稱為擠出成型，而它與眾不同的是可以連續(xù)不斷地提供生產(chǎn)動力，生產(chǎn)的效率也高于普通技術(shù)，更為難得的一點在于在“量”的滿足上還可以保證“質(zhì)”，可以說是一種保質(zhì)保量的方法，其使用的覆蓋面也不單一，對設(shè)備器材沒有太多嚴(yán)苛的限制，如果企業(yè)從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)，這種技藝是一種投資相對較少，而成效立竿見影的選擇，“性價比”不俗。
(3)還有一種不同于以上兩種技術(shù)的方式
是把需要的材料放置在密封關(guān)閉的模型器具環(huán)境里，在壓強的增加過程中，再輔以固體化的技術(shù)，遂材料完整成型。這種方法可以一個工作流程下完成制作若干數(shù)量的元器件，生產(chǎn)出來的成品形態(tài)較為固定，有效地克服了收縮性這個元件頑疾，還攻克了以往元器件變形的通病，性能較為優(yōu)良，即使有如此不可取代的優(yōu)勢，缺陷也十分明顯，生產(chǎn)制作的相對周期較之同類型技術(shù)而言，周期拉長了許多，生產(chǎn)的效率自然而言地有所降低。
3.結(jié)語
在時代發(fā)展日新月異的今天，科學(xué)技術(shù)正不斷發(fā)展，科學(xué)生產(chǎn)力在人類社會競爭激烈的背景下，成為一個不得不讓人重視的因素?？茖W(xué)技術(shù)在生活中體現(xiàn)得淋漓盡致，促使社會穩(wěn)步向前，人們生活水平提高，選擇廣泛的同時帶來市場競爭加劇，高度重視科學(xué)技術(shù)的研發(fā)是企業(yè)適應(yīng)社會發(fā)展的不二法門。材料成形技術(shù)在度過一個蛻變的過程，如何有效地提升生產(chǎn)效率，改良升級加工工藝不僅是企業(yè)發(fā)展的動力，更是社會前進的需要。
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