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合金工艺论文精选(九篇)

合金工艺论文

第1篇:合金工艺论文范文

TB6钛合金不仅是制造飞机、导弹和火箭等航天器的重要结构材料,而且在惯性导航领域中也逐步开始使用。但由于该材料价格昂贵、难加工以及加工费用高,制约了它的应用。目前我们所承接的导航部件,军方为了提升其强度和寿命,决定淘汰传统的结构钢30CrNi4MoA,使用TB6钛合金材料,这就意味着原来的加工工艺要推倒重来,重新研究TB6钛合金的加工工艺方法。我们对TB6钛合金材料的性能、加工工艺方法及刀具选用等进行了探索和研究,通过各种试验,积累了许多TB6钛合金加工的经验,特别是切削加工用量及刀具的选择,在加工研制过程中得到了验证。本文重点对TB6钛合金精密加工和刀具选用方面的工艺创新作一次全面的阐述,也为今后进一步开展其他钛合金切削加工的研究提供参考与借鉴。TB6钛合金轴向铰轴颈零件如附图所示,其外型复杂,技术要求高,加工难度大。

2.TB6钛合金材料特性分析

钛合金是一种强度高而密度小、机械性能好且韧性和抗蚀性能也很好的不锈钢材料。TB6不锈钢材料加工工艺性差,切削加工困难,特别是在热加工中,非常容易吸收氢、氧、氮和碳等杂质。其加工工艺性主要表现在:(1)摩擦系数大。该材料导热系数低,刀尖切削温度高,切削时产生的切削热都集中在刀尖上,使刀尖温度很高,易使刀尖很快熔化或粘结磨损而变钝。(2)弹性模量小。切削时易产生弹性变形和振动,不仅影响零件的尺寸精度和表面质量,而且还影响刀具的使用寿命。(3)钛合金化学亲和力较强,极易与其他金属亲和结合,在加工中切屑与刀具的粘结现象严重,使刀具的粘结和扩散磨损加大。

3.精加工工艺试验

(1)工艺方法。考虑到该钛合金零件的加工余量比较大,有的部位很薄,只有2~3mm,主要配合表面的尺寸精度、形位公差要求高,在零件的加工工艺方法及工艺流程安排时,按粗加工半精加工精加工的顺序分阶段安排加工,同时在每个工序阶段安排热处理工艺,消除加工应力,稳定加工尺寸。这种工艺方法特点主要是通过分阶段的反复加工,减少表面残余应力,防止变形,最后达到设计图样的要求。其主要的加工方法有铣削、车削、磨削、钻削、铰削以及攻螺纹等。(2)铣削加工及刀具试验方案。钛合金轴向铰轴颈零件加工中,有大量的铣削余量,为了做好铣削加工,我们做了一些试验,特别是在刀具和切削液的选择方面:①刀具材质选择了高硬度、高抗弯强度、韧性和耐磨性好且散热性好的高速W6Mo5Cr4V2Al、W2Mo9Cr4VCo5(M42)和硬质合金YG8、K30、Y330。②铣削时采用水溶性油质切削液来降低刀具和工件的温度,以延长刀具的使用寿命。为了提高铣削加工效率,在加工中心机床上进行了高效铣削试验,结果效率提升了2~3倍,零件表面质量也得到较大的提高。表1、表2所示分别为通过试验总结的切削用量和刀具参数。(3)孔的精车加工及刀具试验方案。钛合金轴向铰轴颈零件加工中,由于热处理后的表面氧化皮给工艺加工增加了较大困难,为此在加工前用酸洗方法去掉表面薄层氧化皮,然后通过加大走刀量,降低切削速度来车削剩余的氧化皮。在刀具材质的选择、切削用量和切削液的选择方面:①刀具材质选用YG类硬质合金材料。②刀具的几何参数选择前角γ0=4°~8°,后角α0=12°~18°,主偏角j=45°~75°,刃倾角λ=0°,刀尖圆弧半径=0.5~1.5mm。③切削用量按主轴转速n≥230r/min,进给量f≥0.10~0.15mm/r。在同样刀具和切削参数的情况下,选择不同切削液进行切削试验,检查表面粗糙度情况;选定切削液后,使用乳化液冷却,提高了刀具寿度。固定切削参数,选择不同刀具材料进行切削试验,检查表面粗糙度和尺寸控制情况,确定刀具牌号为YG6X、YG10HT;切削液和刀具固定后,选择不同切削参数,对尺寸控制能力进行研究和对目标表面粗糙度实现能力进行验证。(4)内螺纹加工试验方案。由于内螺纹不便在放大镜下观察,也不便进行尺寸精确测量,选择外螺纹进行替代试车观察表面粗糙度,选好参数后进行内螺纹试车验证,并用粗糙度仪检测验证;选择内螺纹车削加工工艺参数试验,验证上述试验确定的切削液工艺要素和刀具材料要素的适应性,螺纹车削的切削接触刃长,功率需求大,切削参数要进行单独的试验验证。(5)孔的磨削加工试验方案。磨削加工阶段,由于TB6钛合金的特质,导致了钛合金磨削非常困难,磨削时砂轮磨损严重,轻易会变钝,同时易在表面产生拉应力及烧伤现象。为此在磨削过程中,通过使用切削液和油,使零件充分冷却,保证了精磨质量。磨削砂轮的材料选用绿碳化硅(TL)、黑碳化硅(TH)两种磨料,选择软砂轮R3、ZR1和ZR2,粒度为46、60。磨削用量的选择如表3所示。(6)铰削加工试验方案。钛合金的钻削加工也比较困难,常在加工过程中出现烧刀和断钻现象,其主要原因是钻头刃磨不良、排屑不及时、冷却不佳以及工艺系统刚性差等。铰孔是最后一道精加工工序,采用钻孔扩孔(粗铰)精铰的加工工艺方法。在刀具和切削液的选择方面:①刀具材料选用M42高速钢或硬质合金K30;刀具的几何参数选择前角γ0=3°~7°,后角α0=12°~18°,主偏角j=5°~18°。校准部分刃带宽度b=0.05~0.15mm,过宽会轻易同钛合金加工表面粘结,过窄会轻易在铰削时产生振动。铰刀齿数为z=4(铰刀直径为12mm)。②铰削时应不断地注入冷却液以获得较好的表面质量,同时应勤排屑,及时清除铰刀刃上的切屑末,铰削时要匀速地进退刀。通过上述几个步骤的试验分析,得出TB6钛合金的各种加工工艺特点,以此为基础,形成TB6钛合金切削工艺方法,并将关键技术点总结出来,拟定了TB6轴向铰轴颈加工的工艺方案。

4.结语

第2篇:合金工艺论文范文

关键词:金属工艺 教学 教师素养 实习

中图分类号:G710 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)04(a)-0110-01

金属工艺课程是部分高职院校专研机械行业的必修课程,是这些工科类专业的基础课。该课程主要是从机械零部件的选取、零部件加工和毛坯制作等方面进行了详细的介绍。经过对这门课程深入地学习,使得学生在机械零部件加工和分析方面的能力得到了提高,也同时培养了学生们的工程的综合性素质。金属工艺学涉猎范围广,知识全面,并且具有很强的综合性和实践性。随着学生知识需求的不断变化,该课程的教学方法也被迫要求应运而变。本文就是对高职院校的金属工艺课程在结合多年教学经验的前提下,从教师素养、教学内容、教学过程、考查方式和最后的实验实习这几个方面进行探讨,对教学中存在的问题以及解决措施做出分析。

1 金属工艺学课程教学中存在的问题

1.1 教学中的教师素养问题

在金属工艺课程的教学中要注重“教学做一体化”。这就要求老师具有良好的知识储备,进而可以主导这门课程的进程,引导和启发学生的思维,并且组织学生对该科的疑问进行讨论,凭借授课老师的丰富的工程实践经验向学生传授知识,解答疑虑。然而,在为学生传授理论的同时,又可以进行现场实践教学的老师少之又少,这无疑是金属工艺学教学当下急待解决的问题之一。

1.2 教学课本的选择问题

现今的金属工艺学教程的内容上还是有很大的滞后性,不能及时有效地把最新的、最先进的机械部件的加工技术、粉末的锻造技术和纳米的加工等内容写进教程。这样就使得学生很难全面地对金属工艺学进行了解及掌握。对于不同的专业,该课程的课程标准也是不尽相同,这些因素都使得金属工艺课程在教材选择时面临问题。

1.3 教学过程问题

在该课程的教学过程中,老师们往往是教学的主角,而忽视了学生的学习自主能力,也没有培养学生的学习积极性。简明扼要的幻灯片教学,时间短,信息量大,学生很难在短时间内对金属工艺的一些原理性问题深入了解,这样的教学在效果上会大打折扣。

1.4 考查方式的问题

依据金属工艺学这门课的特点,对学生该科的掌握程度进行考查,而考查的方式仅仅是一张试卷,这样的方式是片面的。更有一些是将一次大的机械金属工艺的考核分解为很多小的考核,这样的效果也很不好,并且还加重了学生和老师双方面的压力。

1.5 实验、实习中存在的问题

金属工艺学的实验还是相对比较简单的,实验的时间安排方面往往不太合理,很多高职院校都把实验放在理论课的前面,在学生都还不了解金属工艺的原理的前提下进行该课程的实验,往往会使学生对实习内容似懂非懂,使实习的效果大打折扣。

2 对教学中存在问题的规避措施

2.1 选择机械经验丰富的老师

在金属工艺学教学的任课老师选择时,应该首先考虑那些机械经验较为丰富的老师,这样,就可以在课堂教授理论的同时,为学生提供更多的实践经验,使学生能更好地掌握金属工艺学这门课程。老师要跟随科学变换的步伐,不断更新自己的知识库,更好地教学生新的内容。

2.2 选取内容全面的课本

在选取专业课本的时候,一定要选择内容涵盖知识面较广、理论分析层次较高的书籍。但是由于每个学期课时是有限的,老师就要从这些课本中选择较为优秀和重要的章节进行讲解,而对其他内容则选择性略讲即可。金属工艺课程也要考虑到不同高职专业的特点,对不同的课程标准,制定适宜的教学内容并选取合适的教材。

2.3 学生变成学习的主体

学生能从简单的PPT上掌握80%左右的内容,并且能够引起100%继续学习的兴趣是最好的。对于金属工艺学这门课的知识面是非常广泛的,但是其理论的深度又不够。老师能够将多媒体教学和板书教学结合起来,不仅能培养学生自主思考的能力,还能培养学生课堂做笔记的习惯。课堂教学结束后,要让学生带着疑问去重新思考。将金属工艺学凝练成这样一句话――怎样生产毛坯,然后加工为零部件。在教学的第一课,老师就要将学生最感兴趣的轮船、汽车等的零部件分离开,然后让学生了解这门课程的目标,总体上为学生学习该课程指明方向,也激发学生求知的欲望。

2.4 考查方式要合理

老师在对学生进行考核时,要对不同的章节内容进行不同的考查,例如通过报告、笔试、答辩等的方式进行,而对于新工艺的了解和学习,就可以采用调研的方式收集信息,这样就大大地提高了考查的效率。当然,笔试考查的内容也是不能轻视的,一些理论性知识掌握的情况还是可以通过笔试反应出来。老师对每一部分考查的严格要求,就可以在一定程度上避免学生对理论方面知识的忽视。

2.5 注重实习和实验教学

大多高职院校是将金属工艺的理论教学和实习分开的,这样知识的分散学习导致学生对理论和实践很难结合起来。条件允许的话,一些高职院校可以实习和理论同步进行,甚至可以在实习的车间里讲授相应的理论知识,这种教学模式更加贴合这门课程的特点。当然,实习教学和理论教学一定要做到高效高质。然而很多院校很难达到这种条件,所以就要求学生遵从在实践中学习的原则,根据金属工艺学的特点,把实习分为两大部分进行,例如,将4周的实习期分为前1周和后3周,第1周只是进行实地观察,然后就开设理论课的学习,最后进行3周的实习。这样有了第1周的深入观察,后期理论课程的学习就变得有趣多了,也更好地为最后的实习奠定了基础。

3 结语

金属工艺学的教学面临着很多的问题,急待被关注和解决。这门课对实践能力要求较高,但是理论知识的学习也是十分必要的,所以有经验的老师就是学生学好金属工艺学的敲门砖,但学生也必须有很强的自主学习能力,这样才能很好地学习这门课。

参考文献

[1] 邓文英,郭晓鹏.金属工艺学[M].北京:高等教育出版社,2008.

[2] 郭新军.浅议《机械制造基础》课程教学改革[J].考试周刊,2011(37):l6.

第3篇:合金工艺论文范文

关键词:铁碳合金相图;金属热加工工艺;教学体会

中图分类号:G718 文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)13-0282-02

按照新时期中职教育的要求,教师在课堂上,不仅仅是完成教学任务,更重要的是要求教师能够运用现代化教学手段,合理调整教学内容,调动学生学习的积极性,帮助学生理解掌握深奥难懂的理论知识,教学中要有互动,学生要有发挥想象的空间。面对新时期的新任务,结合以能力为本,以就业为导向的教学目标。可以看出,学生的需求和教学目的的要求是完全统一的。因此,要求我们在金属材料教学中,一定要注重理论联系实际,充分发挥学生的主导作用。铁碳合金相图在金属热加工工艺应用教学内容的处理上,应以理论教学为主线,辅以相图为综合渗透作用,使学生融会贯通,即做到对理论的掌握,又得到能力上的锻炼,故在教学中做了以下尝试。

1.金属材料与机械零件生产工艺是教学基础

因为中职学校培养的学生,毕业后将要直接面对企业的一线生产。理解和掌握金属材料到机械零件整个的生产工艺过程对他们来说是非常重要。也就是说金属材料通过铸造、锻压、焊接 机械加工、热处理等工序的加工制作最后变成零件。在生产中金属加工的工艺过程就显得非常重要。而铁碳合金相图是研究铁碳合金的工具,是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础,也是制定各种热加工工艺的依据。铁碳合金相图可以帮助学生,根据金属材料的成分推断其组织,由组织定性分析其力学性能,这在铸造、锻造、焊接以及热处理等方面有着广泛的应用。学习铁碳合金相图,可以全面认识碳钢、合金钢和铸铁等常用的黑色材料。

2.利用铁碳合金相图渗透金属热加工工艺的概念

2.1 铸造性能的概念提出。铸造性能的概念提出,首先通过多媒体演示铸件生产工艺过程,通过观看齿轮坯铸件生产过程。最后让学生总结得出:铸造是指熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝固后获得具有一定形状、尺寸和性能的金属零件或毛坯的成型方法。有了铸造性能概念,结合铁碳合金相图,指出ACD区是液相区,确定浇注温度一般在液相线以上150C°左右,并且可选择流动性好的合金,即接近共晶成分的合金,应用最为广泛。因为,其熔点低,结晶温度间隔小,流动性好,组织致密。所以,大型零件、复杂零件均采用铸造加工。

2.2 锻造性能的概念提出。锻造性能方面,通过多媒体演示水压机生产汽轮机转子锻件的生产过程。然后让学生总结得出结论:锻压是对坯料施加外力,使其产生塑性变形,改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件或毛坯的成型加工方法。并且告诉学生在铁碳合金相图AGSE区称为是奥氏体区,高温时的钢为单相奥氏体,强度不高,塑性好,便于变形加工。因此,钢材的锻压或轧制,一般要把坯料加热到奥氏体状态。确定始煅温度1150-1250 C°,终煅温度是750-800C°左右,合金钢是800-900C。重要零件生产都要采用锻造,锻造生产可以使粗大晶粒变成细小晶粒。晶粒愈细小,金属材料的力学性能愈好。但不能加工脆性材料和形状复杂的零件毛坯。

2.3 焊接性能的概念提出。焊接性能概念的提出,同样也是通过多媒体演示焊接工艺过程。在铁碳合金相图中,分析低碳钢、中碳钢、高碳钢随温度变化引起的组织转变。而对焊接专业的学生同时要掌握含碳量对钢的焊接性能的影响,钢的含碳量越高,其焊接性能越差,故焊接用钢主要是低碳钢和低碳合金钢。中碳钢的焊接性能较好,高碳钢的焊接性能较差,铸铁的焊接性能差。

2.4 热处理的概念提出。热处理工艺,是根据铁碳合金相图拟定各种热处理工艺加热规范,在金属加工中有着特别重要的意义。教学中应着重强调退火、正火是预先热处理,而淬火、回火是最终处理。通过多媒体演示让学生掌握普通热处理的基本过程。退火是适当的温度加热,保持一定的时间,缓慢冷却(炉冷)的过程。正火是将工件加热到适宜的温度,保温后在空气中冷却(空冷)的过程,由于正火的冷却速度(空冷)比退火(炉冷)稍快,所以得到的组织更细,其力学性能也有所提高,常用于改善材料的切削性能,对一些要求不高的零件作为最终热处理。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。但若零件形状较复杂,由于正火冷却速度较快,可能会使零件产生较大的内应力和变形,甚至开裂,则以采用退火为宜。

淬火:是将钢加热AC3或AC1以上30-50 C°保温一定时间,进行快冷的过程,获得的是马氏体组织的工艺。回火:将淬火后的钢件加热到低于AC1以下的某一适当温度进行保温,再进行冷却的过程。

退火、正火、淬火、回火是普通热处理中的"四把火",其中的淬火与回火关系密切,淬火后必须回火。 "四把火"随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。通过在铁碳合金相图中将退火、正火、淬火、回火的加热温度加以比较,学生就有了一个十分清晰的热处理工艺的概念。

3.通过实践性教学,进一步的理解和认识铁碳合金相图

为培养学生综合应用知识的能力,在讲授典型零件的热处理时,组织课堂讨论。例如:车床主轴要求轴颈的硬度为HRC56-58 HRC20-24其加工路线:

锻造――正火――机加工――轴颈表面淬火――低温回火――麽削加工。

让学生通过思考并指出:(1)主轴选用何种材料:(2)正火、表面处理、低温回火的目的和大致工艺;(3)轴颈表面处理后的组织和心部组织。

提醒同学:这是一个实际问题,选材是受多方面的因素制约的,但要掌握基本原则。

A同学发言:对轴类,在选材时应考虑:(a)载荷类型及大小,(b)主轴的形状及可能引起的热处理缺陷。主轴是机床的主要零件之一,根据技术要求和加工路线,建议选用45钢或其它中碳合金钢。

第4篇:合金工艺论文范文

关键词:金属热处理工艺;教学改革;实践能力

作者简介:冯佃臣(1977-),男,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学材料与冶金学院,讲师,北京科技大学新金属材料国家重点实验室博士研究生;胡晓燕(1980-),女,内蒙古乌兰察布人,内蒙古科技大学实训中心,讲师,内蒙古科技大学信息工程学院硕士研究生。(内蒙古 包头 014010)

基金项目:本文系内蒙古科技大学教学(教改)研究项目(项目编号:JY2012011)的研究成果。

中图分类号:G642.423 文献标识码:A 文章编号:1007-0079(2014)02-0166-02

随着社会的发展,对高级专业技术人才的需求越来越高,因此培养具有综合分析与解决问题能力的高级专业技术人才显得尤为重要。实验实践教学是高等学校教学工作中一个重要组成部分,对培养大学生创新能力、动手能力等具有重要意义。由于金属材料工程专业属于实践性比较强的专业,因此发挥实验教学的作用对该专业方向学生的培养而言更显紧迫。然而,传统的实验教学体系规模小,实验项目相对独立、分散,且严重依附理论教学,不利于相近课程或专业知识的交叉与融合,已不能满足现代培养高素质、复合型人才的客观需求。2009年开始,结合内蒙古科技大学实际情况,我们对金属材料热处理方向“金属热处理工艺”实验课程进行了改革,单独设立一门实验实践课程“金属材料改性实践”。并于2010 年在07级金属材料热处理方向学生中进行了实践。本文对本次“金属热处理工艺学”实验教学的改革和实践进行总结,为进一步整合实验教学提供参考。[1]

一、“金属热处理工艺学”课程特点

内蒙古科技大学(以下简称“我校”)金属材料工程专业的培养方案设置了金属材料热处理、金属材料焊接两个专业方向。学生在大学三年级可以根据自己的兴趣爱好及学院的教学情况,选择其中一个专业方向进行学习。金属材料热处理方向针对金属材料的热处理工艺设计、钢铁材料组织和性能研究、钢铁材料的冶金质量控制进行专业学习和训练。该方向是本专业的特色之一。

“金属热处理工艺学”课程是我校金属材料热处理方向的本科生继“材料科学基础Ⅰ”和“固态相变原理”专业基础课程后学习的重要一门专业课程。“金属热处理工艺”主要讲授了如何实现在“固态相变原理”(即金属热处理原理)的五大转变:奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变、马氏体转变和回火转变,四把火:退火、正火、淬火和回火,再加上表面热处理和化学热处理,包括渗碳、渗氮和渗金属等内容。

该课程实践性很强,学生毕业后,在企业里运用最多。根据已毕业学生反馈回来的信息,遇上具体钢的热处理的时候,他们往往不知道如何设计热处理工艺。为此有必要对该门课程的实验教学加以改革。

二、课程的实验环节存在的问题

“金属热处理工艺”课程的教学目标之一即让学生灵活运用热处理工艺来解决实际问题,那么怎样提高学生理论与实际联系的能力?实验教学是解决这一问题很好的途径,通过实验教学环节,既可以培养学生理论联系实际的思维方式,提高学生的实践能力,反过来又可以促进理论教学效果的增强。[2]

因此,为了培养学生理论联系实际独立解决问题的能力,目前“金属热处理工艺”课程的教学是在本课程的教学过程中划分出8学时的实验课,实验学时占总课时的25%。学生在实验室完成老师已经设计好的实验,例如,钢的淬透性测定实验,材料的热处理过程由实验教师完成,仅由学生进行硬度测试并绘制硬度随深度变化曲线,确定硬化层深度,比较不同材料的淬透性。虽然学生在实践上有一定的收获,但这样的实验教学,都是老师制备好试样后让学生去观察组织,或是老师制定好热处理工艺,学生按照老师的要求做完实验、写实验报告。实验教学结束后学生学习到的东西很少,遇到实际问题时不知如何下手。在每年本专业毕业论文的题目中60%以上是与材料的热处理有关的,在本科生做毕业论文的过程中,要求学生制定热处理实验方案,完成热处理操作过程和分析实验结果的时候,我们发现:大部分的学生都不知道如何制定热处理方案,也不会热处理操作,在后续撰写毕业论文、分析实验结果、组织分析和性能分析时,都遇到很多困难。因此,有必要进行该课程实验教学的改革。

三、课程实验教学改革的措施

鉴于以上的问题,我们在“在金属热处理工艺学”课程的基础上专门单独设立一门课程——“金属材料改性实践”,该课程要求学生在给定的材料后独立制定热处理工艺、独立完成热处理操作并分析热处理后的实验现象,目的是使学生学习完“金属热处理工艺学”理论课程后,能在实验实践课程中实践实习。例如,钢的淬透性测定实验,改革后该实验为综合设计性实验,学生根据给定材料的化学成分,基于学习过的理论知识,首先合理制定淬火工艺路线,然后在实验室独立完成热处理工艺操作,这一环节结束后再进行硬度测试、不同材料淬透性比较等过程。新方式能更好地调动学生学习的主动性,强化了学生对理论知识的理解。这样让学生在学会给定材料和使用性能的基础上制定出热处理工艺,并亲自动手去完成热处理的过程,分析热处工艺对材料组织和性能的影响。这对学生掌握热处理工艺在材料中的应用,热处理如何影响材料的组织和性能很有帮助,对他们的毕业论文的完成和毕业后走上工作岗位后的工作中有很大的帮助。

一直以来,我校材料成型和冶金工程专业学生也开设与热处理工艺相关的课程,在传统的教学体制下,对材料的组织与性能方面等传统实验方法学习和实践环节尽管较多,但效果不是很好。由于近年学生的毕业论文都是做导师的科研项目,部分材料成型和冶金专业的学生的毕业论文也涉及到热处理工艺制定、热处理操作、组织和性能的分析。该门课程改革后,这两个专业的学生也可以选修本课程。通过本课程的学习,对他们后续的毕业论文完成具有一定的实践意义。

四、总结

为了更好地完成“金属热处理工艺学”课程的改革,同时为了适应目前社会的发展,将学生培养成实用型人才,在教学中根据课程性质、内容及特点,针对该课程存在的问题,提出单独设立一门“金属材料改性实践”课程的改进措施,目的是提高学生的实践动手能力,使得学生掌握实际生产过程中热处理方面的相关知识,毕业后能够很快转变角色,在岗位上得心应手地工作。

另外,由于这几年毕业生就压力很大,很多用人单位对学生考取的各种证件很看重,多一个证件可能对学生的就业有决定性的意义。鉴于此,我们正在和中国机械工程学会协商开办材料热处理工程师资格证书的培训。热处理工艺实践教学改革针对材料热处理工程师资格证书进行相关的设置,学生在完成正常学业的过程中还能够拿到认证证书,一举两得。按照本课程的改革后体系教学,能够使学生毕业后走到工作岗位上体现出我校的办学特色之一——上手快。

总之,在“金属热处理工艺学”课程实验教学改革中,不仅要重视知识的教授,更要重视理论联系实际,要不断深入地改进教学手段,提高教学质量,培养学生的动手能力与勤于思考问题的能力,分析问题与解决问题的能力。还应不断充实和完善课程体系,以培养具有扎实的理论基础和较强的实践能力、创新能力的实用型人才为目的。

参考文献:

第5篇:合金工艺论文范文

金属制器是我国古代工艺美术的传承精品,按照工艺美术史的分类原则,金属是一种贵重装饰品,亦是古代建筑的重要装饰构件。金属工艺是我国杰出的传统手工艺,将具有民族特色的金属工艺及其装饰制品应用在现代工业产品设计中,这是对传统民族工艺文化的再认识与再发掘;现代产品设计结合蒙古族金属工艺装饰艺术,将赋予传统蒙古族手工艺新的活力和生命,亦充分体现出我国现代设计的民族特色。本文在调研传统蒙古族金属工艺文化的基础上,通过分析蒙古族金属工艺制品应用于现代家具产品装饰中的设计可行性,探讨传统蒙古族金属工艺与时尚家具文化如何有效的结合。

蒙古族金属工艺资源在家具设计文化中的作用

研究传统蒙古族金属工艺作品的装饰艺术特征和工艺文化,并以此为设计思维的基础,可以创造出具备传统艺术形态美感和现代时尚相结合的产品。目前金属工艺制作的传承主要有两种:一是对金、银、铜、锡等金属进行铸造雕磨,使之成为现代装饰品;二是以原有金属加之化学成分所锻造而成的器具。在金属工艺品锻造过程中,使用合金材料进行恰当配比能够使饰品显出光鲜夺目的色泽,为现代产品设计提供多样化的装饰效果。此外,同固有金属相比,化学加工合成的金属制品相比纯金属具有较高的使用性。

传统蒙古族金属工艺制作技艺具有丰富的工艺文化资源,在现代工艺美术和美术设计中具有重要的意义。现代工业产品设计结合传统的蒙古族金属工艺装饰,将赋予作品更多的文化内涵和传承记忆。当下,我国的家具设计、制造企业、消费市场已经与国际家具发展趋势并轨,具有“新中国主义”、“新中式”、“中国风”等本土设计风格的作品层出不穷。因此,中国设计师所面临的问题在于如何解决现代设计与民族传统的统一。在此时代背景下,诸如陶瓷、珐琅、漆艺、金属工艺等大批具有传统工艺文化的优秀资源,将成为现代中式家具设计的源泉。

蒙古族金属工艺作为装饰构件设计的应用

从视觉艺术角度分析,金属装饰构件往往呈现出夺目光润效果,适用于各类结构主材工业产品与收藏性产品的装饰,不会出现平庸消耗大的现象。在制作手法上我们也可以运用新技术如:利用空气等离子切割技术可以作金属薄板的镂空花纹效果等,来使装饰图形的结构更清晰,主纹与副纹层次更分明,表面色泽与光润效果更显著,全新的蒙古族金属工艺的元素提取和制作工艺能够为器物装饰带来画龙点睛的作用。

蒙古族金属工艺在家具装饰构件设计中的应用

传统金属工艺锻造技术创造出光彩炫目的蒙古族工艺饰品,其色相、光泽和技术手法均可以根据原材料或火候进行变化,是非常适宜装饰器具的构件。我国现代家具设计常常借鉴传统的工艺美术,这是“新蒙元”家具设计理念的一个创新途径。传统蒙古族金属工艺饰品运用到现代家具的形态结构里,既可以凸显新型金属材质的艺术效果,又能够弥补现代家具风格单一的缺陷。尤为重要的是,作为我国少数民族传统的蒙古族金属工艺,被赋予了新时代的设计意义,实现了工艺美学层面的手艺价值。

然而,按照现代设计科学的原则和规律,尽管金属制品具有诸多优势,但其材质属性和结构属性上的劣势在设计过程中亦须注意。譬如,使用大型金属制品或完全以金属材质设计家具产品是很难实现的。由于工艺或材质本身的局限性,作为装饰构件的金属可与多种家具主材进行结合,起到画龙点睛的装饰艺术效果。

蒙古族金属工艺装饰构件在家具设计与制作过程中的应用,其优越性可以归纳为四个方面:第一,蒙古族金属工艺采用传统的锻造技术,边缘与内廓可以塑造任意形态,成型快效果好,有利于家具装饰构件的造型设计;第二,蒙古族金属工艺产品可以通过造型的创新技术与元素提炼通过金属材料作为物质载体,能够替代传统家具装饰设计中的陶瓷、螺钿、镶嵌、牙骨雕刻等,成为现代家具结构系统的构成部件;第三,蒙古族金属工艺中传统纹样种类繁多,可以按照现代家居消费时尚的审美需求,产生多样化的形式、纹理、光晕、层次,实现传统与现代的结合;第四,蒙古族金属工艺的锻造技术是我国传统手工艺文化的优秀承继,无论是铸铜浮雕还是錾刻镂空,这些锻造手法都使蒙古族金属工艺产品作为现代家具设计的装饰构件显现出新时代的审美价值。

结语

蒙古族金属工艺及其锻造技术是我国传统工艺文化的结晶,在工艺美术史上拥有较高的科技价值和艺术价值。传统蒙古族金属工艺文化蕴含着图像学、色彩学、工艺学、造型学等多学科交叉的研究内容和意义,为我国现代装饰艺术设计的发展提供了宝贵资源。充分发掘蒙古族金属工艺的材质属性和艺术效果,使之成为现代中式家具的装饰构件,这是民族传统工艺美术结合现代设计理念的一个创新途径。综合蒙古族金属工艺和蒙古族金属工艺成品的各项设计指标分析,工艺现代化和标准化的改造为蒙古族金属装饰构件生产提供了有利条件,实现了与现代家具设计与制作环节的接轨。更重要的是,蒙古族金属构件在现代家居生活中起到了装饰美化的作用,拓展了现代家具装饰设计风格多样化创造手段。传统蒙古族金属工艺手段作为装饰构件设计的现代家具,蕴涵着独特的民族传统工艺文化属性,将受到国内外家具消费者的喜爱。

第6篇:合金工艺论文范文

论文关键词:材料美感 焊接肌理 概括和抽象 现代意识 民族化

论文摘要:哈尔滨是中国的焊接名城,在几年的研究探索过程中摸索了一些有关金属焊接艺术的独到特点,在这里着重探讨金属焊接雕塑艺术的创作方法。

1 这里所谈到的金属焊接雕塑与我们习惯认识上的金属雕塑不尽相同,传统意义上的金属雕塑泛指以金属材料来实现完成的雕塑作品,而这里所说的金属焊接雕塑指的是通过焊接的技术手段(而非传统意义上的铸造和锻造手段)来实现的雕塑作品,这类作品重点体现的是金属材料本身的美感和焊接过程中自然形成的焊接肌理之美,当然这并不是说这样的作品缺乏形式和内容,而是通过将其特有的美感与其独到的形式巧妙结合来实现创作目的。

其实金属焊接雕塑已经成为当代最具现代意义的艺术表现形式,其艺术语言在于注重作品的直接创作过程,并赋予其更加丰富的人文精神与审美内涵,它有力地拓展了雕塑创作的表现力和艺术感染力,发挥金属材料自身的质感特性自由地构思和制作,已成为现代雕塑进行创作的一个十分重要的艺术表现方式。

金属焊接雕塑的创作注重于艺术与材质的直接对话过程,其中材料的质感和焊接过程中形成的焊接机理是构成作品形态的关键要素,对实现其艺术价值和意义起到重要的作用,这也同时造就了金属焊接艺术雕塑的表现形式,即使表现具象形态,也侧重于能够发挥焊接艺术特有肌理的具象形态表现,如用拉丝焊接肌理来表现动物的毛发。

任何艺术作品的创作,都体现了不同艺术家的文化渊源,有着不同的艺术表现形式,而不同的表现形式又是不同的创作思想得以充分展示的保证和前提。鉴于目前金属焊接艺术在国内尚属起步阶段,在探索西方现代艺术语言过程中,研究西方现代艺术的理论是十分重要的课题。他们对西方现代艺术的文化思想产生重要的影响,其中柏格森的直觉主义哲学思想,高扬生命冲动的创造力,推崇能够让人直接体验生命冲动的开放社会,以直觉为认识真实和真理的唯一途径,以及现代艺术对生命的瞬间体验和制作过程的珍借,对破坏重组物质时空以获取精神真实的兴趣。同时萨特表达现代人孤独、异化、悖理的情绪感觉,充分体现了现代艺术家对艺术主体独创性的强烈追求。

2现代雕塑的表现形式在西方现代艺术理论的直接影响下,它与以前传统写实主义的以体量和实体感作为表现形式的基本要素背道而驰,许多现代雕塑的表现方法完全超出了“雕”和“塑”的意义,尤其是现代金属焊接雕塑,作为三度空间抽象的构成艺术品,不属于关于实体感的艺术,不追求真实的形态再现,通过简化、概括甚至是抽象的手法进行创作,并结合各种工业化的手段,直接地打造作品,如以透空框架的形态去构画和界定空间,彻底地阐明了现代雕塑作为三度空间艺术的新理念,在于表现金属在空间中的自由组合,而非多种程序塑造的实体造型。他们艺术语言的特征类似单纯、厚重的原始文化,最后发展到将机械、动力和光的因素组合引入雕塑的运动形态,创造了最具现代意义的雕塑作品。它反映了20世纪工业、科技观念向艺术的介入,导引出一种崭新的艺术价值观。

当代西方雕塑家在新的艺术观念的引导下,追求各自的文化和艺术个性,并充分利用材料学、结构力学、金工技术和焊接技术的原理,发挥金属焊接雕塑的特有创造力。在他们的作品中,将雕塑的造型要素简化到最低限度。用立方体、几何形、圆柱体的型材和不锈钢材以及现成金属物品构成现代形态的、抽象的雕塑作品,使传统的艺术语言在他们的作品中失去了原有意义,运用工业化制造方法实现了现代雕塑新的艺术理念。

现代雕塑家史密斯是美国第一位创作金属焊接雕塑的艺术家,他的作品纯朴、粗犷和简练,利用金属材质的特性形成变化多端的雕塑造型,使金属材料、金工技术成为诠释个人艺术观念的语言符号。他创作的《皇家之鸟》、《森林》等作品,采用电焊枪在空间中描画,用多种钢条焊接展开三度空间的构成,同时利用点、线、面的相互交错的穿插,编织成一种活拨的、富有生机的抽象形态,他的许多作品放弃实体,将锻造成形后的钢条构出空间的韵律,显示出强力的运动感。

英国当代杰出雕塑家卡罗的金属焊接作品轻松活泼,简洁明快,是位最富独创性的现代金属焊接雕塑家。作品《正午》是他具有个性化艺术语言的代表作。该作品直接采用数块工字钢梁构成,作横置状态并涂上橘黄色的颜色,整件造型似如一张在室外阳光下的躺椅,简练而意味深长。在他的作品中力求把雕塑语言概括到最基本的抽象形态,直接利用工业钢材装配成巨大而强力的结构,并与周围的环境空间融为一体。费罗是法国现代派艺术家,他的金属焊接系列作品更具个性化。其作品摒弃了传统雕塑的创作模式,采用一种更加直接,更抽象化的表现手法,使作品取得纯粹形式的自由化。费罗的作品都取名《无题》。但在这个毫无意义的标题下,呈现出一个丰富多彩的艺术世界。在创作中通过挤、敲、扭、切和焊,给作品注人生机,将冷冰冰的不锈钢板转化成孕含生命形态的艺术作品。

从现代金属焊接雕塑的艺术语言来看,它与传统雕塑相比其主要特点是:在艺术观念上,一方面强调艺术与自我表现的主观性以及艺术家以我为主的能动性,力求作品造型简化到最基本的抽象形态,以现代工业化的理念构造单纯、简洁的几何造型,反映出一种工业化的非人格化的力量。另一方面重点表现不同金属材料的特有美感(如钛合金通过焊接在焊口的部分会形成耀眼的彩虹效果)和不同焊接技法所形成的肌理美感。在艺术形式上,利用电焊枪在空间中作画,以钢材制作空间构成。使传统艺术形式的体积,体量概念消失,转化为丰富、透空的空间和变化多端的深度三维结构。并以手动和机动改变了原有雕塑的“静止状态”,以色彩变化增强金属焊接雕塑的视觉感悟力。在艺术表现方式上,采用直接加工过程实现三度空间的构成关系或以废品集合的方式重新组合新的造型,使金属雕塑的艺术表现方法变得直接了当、纯粹和自由。在制作中利用各种金属材料经过直接的敲打、挤压、扭曲、打磨、切割和焊接,随意地、自由地构建和组合,彻底改变了传统制作多步骤的有序性,使作品更具自然性。

3在现代雕塑发展史上,当代雕塑家所创造的金属焊接作品成功地完成了20世纪具有雕塑艺术革命意义的艺术创造,而走向现代化、抽象化、形式化、自由化的艺术表现形式。虽然我们国内的金属焊接雕塑艺术尚未得到社会的认同,但我相信在当代有创新意识的艺术家、雕塑家甚至焊接技师的共同努力下,我们的金属焊接艺术应该能够找到一条立足于民族文化传统,能够满足我国公众审美诉求的蓬勃发展之路。

参考文献

[1]田卫平等.金属焊接艺术初探[J].焊接,2005,3.

第7篇:合金工艺论文范文

关键词:CDIO;教育模式;金属工艺学;教学改革

作者简介:郭国林(1976-),男,山西晋城人,常熟理工学院机械工程学院,讲师;徐正亚(1973-),男,江苏常熟人,常熟理工学院机械工程学院,副教授。(江苏常熟215500)

基金项目:本文系常熟理工学院教改项目(项目编号:JG2011022)的研究成果。

中图分类号:G642.0     文献标识码:A     文章编号:1007-0079(2012)13-0090-02

我国大多数高校的课程设置采用传统的课程教学模式,该模式的主要特点是由浅入深,循序渐进地使学生掌握专业知识和技能,但无法解决课程间交叉、理论与实践脱节的问题;同一专业课程设置缺乏系统性,造成了一些课程中知识重复讲授,浪费了宝贵的课时,使学生知识面狭窄、综合创新能力弱。为了适应现代工程教育的需要,我国许多高校吸收欧美先进的CDIO工程教育理念,结合一般工科院校应用型本科人才培养的特点,开展以CDIO为特色的工程教育模式的研究与实践。

CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果。CDIO作为当今世界高等工程教育的一种新型人才培养模式,正在各工科院校进行试点和推广。CDIO代表构思(Conceive)、设计(Design)、实现(Implement)和运作(Operate),它以产品研发到运行的生命周期为载体,让学生以主动的、实践的、课程之间有机联系的方式学习工程的理论、技术与经验。

一、课程教学现状

“金属工艺学”是工科类院校的一门专业技术基础课。课程内容涉及金属材料及热处理、铸造、锻造、焊接、切削加工、特种加工的特点、工艺过程和零件结构设计的工艺原则等,其特点是既有系统的理论又有较强的实践性。目前该教学包括两个阶段:第一个阶段先进行金工实习(3~4周);第二个阶段理论授课(一般32学时左右)。金工实习安排在理论授课的前一个学期进行。

1.理论教学

由于高校教学改革,理论教学课时被压缩,如何在较短的时间内使学生掌握所学知识、提高教学效果是目前工科教学普遍遇到的课题。如果删除或略讲一些章节内容,学生很难系统地学习和了解课程内容,教师也很难完成大纲要求的教学任务,实现教学目的,因此传统的教学模式已经不能适应目前的教学改革要求。由于工科课程本身的特点,理论内容枯燥乏味,且学生没有实践经验。即使经过第一阶段的金工实习,由于理论教学和实践教学放在不同时间段,因此两个教学过程被分割开,很难使理论和实践相结合,理论教学收不到应有的效果。

2.实践教学

“金属工艺学”的实践教学主要是金工实习,一般安排在理论教学的前一学期进行,时间为3~4周。通过实习,学生熟悉金属材料主要加工方法及其所用的各种设备和工具,对主要的工种具有一定的操作能力,并对零件和毛坯的加工工艺过程有一定的了解,以利于后续理论课程的学习,这是开展课堂理论教学的必要前提。实习过程包括冷加工、热加工和热处理等工艺,各种加工方法较多、工艺复杂。实习时主要是实训中心的工人师傅进行实践指导,他们缺乏相应的理论知识,学生很难在较短的实习期间理清各种工艺方法的头绪,把理论知识融入到实践中。在后面的课堂理论教学中,学生回忆实习细节还存在一些困难,从而影响他们对知识的认识深度和综合能力的提高,不利于他们对知识的巩固和记忆。实践教学和课堂教学有机结合,提高学生对知识的理解程度和接受能力,是教学改革研究的主要任务。

二、基于CDIO教育模式的教学改革与实践

1.金工实习与理论教学相结合,把理论知识贯穿于工程实践中

传统的“金属工艺学”课程教学模式是理论教学和实践教学独立安排,虽然课程设置较为系统,但是理论与实践联系不紧密,学生较难深入地学习和掌握工程知识。因此,基于CDIO教育模式,本着“做中学”原则和“基于项目的教育和学习方式”,让学生自觉地、主动地在实践中学习课程内容,通过自身思考和请教师傅,解决遇到的问题和难题,使知识和技术综合提高,记忆深刻,且永久难忘。

有了理论的实践才可以掌握真正的工程技术,为了体现理论来自于实践并且对实践有指导作用,将理论教学与金工实习进行整合,使二者穿行,有机结合,可以提高教学质量,发挥出工科教育的最大潜能。在车、铣、刨、磨、钳、钻、镗等冷加工实习时,先到机床上操作,然后进行理论学习,再返回到机床上运用理论知识进行操作,通过实践―理论―实践的教学模式,学生可以掌握专业知识的精髓,加深内容理解的深度。在热加工工艺实习时,先集中讲解铸造、锻造、焊接工艺,暂停理论教学,让学生到现场操作,熟悉设备和工艺,要求学生操作时思考问题。例如,教师提出“砂型铸造时,分型面的选择原则”、“浇注系统为什么要设置冒口”等问题让学生思考,学生也可以自己提出问题,通过自学或者请教老师解决这些问题和疑虑。学生在完成工艺操作(项目)的同时,也有目的地学到了知识,并解决了难题,为以后的工作奠定了基础,这就是CDIO教育理念要达到的目标。

2.合理整合教学内容

“金属工艺学”内容较多,任课教师可以根据自身学校课程设置和相关课程开课次序,对本课程教学内容进行合理整合与调整。要精选教学内容,剔除陈旧、老化的知识,如删除一些陈旧的加工工艺和设备的教学内容,做到少而精。要尽可能选用新教材,补充、丰富教学内容,注重知识的更新;适当增加一些新技术、新工艺以及一些特种加工知识,使教学内容处于学科发展前沿,增强学生毕业后对工作的适应能力。

3.教学方法的改革与创新

该课程内容庞杂,知识面广,概念多且抽象复杂,学生学起来感到枯燥无味,由此产生厌学和惧学情绪。因此在多年教学经验的基础上,对教学理念和教学方法进行改革和创新。

(1)采用类比法教学。对于不容易理解的抽象理论,通过一个贴切的比方,变成形象、具体、易掌握的知识,使学生看得见、学得快、记得牢,易于正确理解教学难点和重点。一门枯燥的课程会因一个生动的例子而使学生感兴趣,采用生动有趣的生活实例类比讲授内容,会大大降低理论学习的难度,使学生在娱乐之中掌握学习内容。例如讲到金属材料在淬火过程中容易变形和开裂时,教师以冬天向一个玻璃杯里倒开水为例,当玻璃杯中倒入开水时,由于杯壁内外温差过大,膨胀率不同,有可能造成杯子破裂。在教学过程中,把每堂课讲授的内容尽量变为浅显易懂的生活实例,学生更容易理解和接受。

(2)采用启发式教学。教学既要注重传授知识,又要启发学生的思维和培养学生分析问题的能力。启发式教学是在教师的提示引导下,学生独立思考,自我发现,分析和解决问题,获得知识和发展能力的一种教学方法。在课堂教学中,经常提出一些日常生活中碰到的有趣的问题,激发学生去独立思考,获取知识,以提高其学习兴趣。例如讲授热处理方法内容时,首先引入一个学生感兴趣的话题,古代的兵器棠溪宝剑为什么具有弹、韧、强、硬四大性能,斩铁不卷刃,弯曲不折断?学生一下子兴趣高涨,集中注意力听完这堂课,讲完课后,留出几分钟时间让学生就这个问题进行讨论。这样不仅调动了学生思维的积极性,还提高了获取知识的能力,收到了良好的教学效果。

(3)采用讨论式教学。讨论式教学法,就是将“讨论”作为一种方法运用于教学,通过教师预先的设计与组织,学生课前的预习与思考,课堂上学生就某一问题各抒己见,从而使师生之间、学生之间处于相互探讨、相互辩驳的教学互动状态,将学生从被动接受知识变为主动探寻的一种教学方法。在讨论教学过程中师生之间、学生之间可就问题进行平等的对话,学生的自主性、创造性得到激发,学生的思维产生碰撞,潜能得到发挥。在问题的相互质疑、共同探讨的过程中,学生的心理素质、学习技巧、研究能力和表达能力均可得到培养和提高,在讨论的同时也有利于参与者相互理解及沟通。可让部分学生上讲台发言,活跃课堂气氛,变教师一言堂为师生互动堂,教学效果相当好。

在课堂教学中,除了采用上面几种教学方法外,还有很多教学方法有助于学生接受知识和理解教学内容,例如利用教具使教学形象化;运用现代化教学手段;善于总结,融会贯通,运用学过的知识分析问题等。尽量避免采用“教师讲,学生听”填鸭式教学,这很难激起学生听课的兴趣和积极性,收不到良好的教学效果,也无法提高教学质量。

三、结论

“金属工艺学”是一门实践性和应用性很强的课程。在CDIO教育模式的指导下,提出了实践教学和理论教学同时进行,相互促进,有机结合的方法,在课堂教学中,要不断创新教学方法,改变教学理念,培养符合社会需求的高素质工程技术人才。

参考文献:

[1]王伟,王殿君,申爱明,等.基于CDIO人才培养模式的机械电子工程专业实践教学体系的改革与探索[J].安徽师范大学学报(自然科学版),2010,33(2):136-138.

[2]徐吉锋.基于CDIO理念的EDA课程教学模式改革与实践[J].中国电力教育,2010,(34):125-126.

[3]倪陈强,贺文海.《金属工艺学》课程教改初探[J].佳木斯教育学院学报,2011,(2):159-161.

第8篇:合金工艺论文范文

关键词 数字化 实践性 教学改革

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkz.2016.10.059

Abstract The fundamentals of materials molding technology is an important mechanical professional basic course. Combined with the main problem of this course in college teaching, the teaching content and the teaching methods were discussed how the digital and practical teaching combined with the course. It is better to cultivate practical and innovative ability and master new techniques and technologies for students based on the training center and the 3D digital lab.

Keywords digital teaching; practical teaching; teaching reform

0 引言

要实现“中国制造2025”的目标,必须推进信息技术与制造技术深度融合,推动制造技术往高端和智能方向发展,才可实现制造强国战略目标。人才是前进的动力,是力量的源泉。高等学校是培养人才的最大基地,对人才的培养和教育不能与社会脱节,不能闭门造车,否则跟不上时代的发展。课程的教学如果不改革,继续墨守成规,培养出来的学生毕业后无法尽快投入工作,企业又将花费巨大的人力和物力培养学生适应工作岗位的要求,无形中增加社会的成本。因此,我们必须要对教育课程做出相适应的改革。

文华学院机械专业以学生为本,尊重学生个体的差异性,制定因人制宜的培养方案,在培养学生过程中重视实践培养,充分发挥每个学生的潜力,打造本专业的优势,突出本专业的特色。文华学院的机械专业在重视实训、实验环节同时加强理论教学,尽可能做到理论和实践的完美结合。本专业目标培养高级应用型本科人才,利用自身的实验室大力培养学生的创新与实践能力,培养学生具有较强的实际动手能力、开拓的创新精神, 材料成型工艺基础课程结合本校数字化建设,依靠金工实训中心和三维数字化实验室,引入数字化和实践化教学,真正让学生体会材料不同成型工艺的魅力,让自己所学的知识融入实践中,在操作中强化理论知识,又使得理论知识应用于实际操作,既加强了学生的理论知识掌握,又让学生提高自身的实际动手能力。

1 课程的教学改革必要性

“材料成型工艺基础”作为本校机械专业的专业基础课,涉及到除机加工以外的各种冷、热加工工艺,包括:铸造、塑性成形(锻造和冲压)、焊接以及其他成型方法。本课程不仅让学生了解到材料成型工艺的基础知识,又要让学生知道未来成型工艺的发展趋势。为了提高本课程的教学质量,必须对本课程进行教学改革,从教学目标、教学方法、教学环境等多面进行有效的合理改革。

“材料成型工艺基础”课程随着制造业的飞速发展,工业领域内的新型材料和新技术、新工艺的不断更新,其课程的内容日益丰富。此课程信息量大,内容多庞杂,重点不突出。如何在有限的40学时内完成教学大纲的规定目标,成为一个难题。目前,课程的教学采用传统的课堂教学,即使采用多媒体和模具教学,也难以摆脱目前的尴尬境地。加上机械专业的学生对课程的学习自觉性、主动性较差,这些教学方法和手段难以调动学生的积极性。

本课程的主要考核采用开卷命题型考试,题型多采用填空题、简答题、综合题、选择题等形式,试卷题型丰富,涉及知识面广,考核学生掌握所学知识的能力。但是基于课程内容多,采用开卷考试。因此,对于那些平时不上课或上课不认真听讲的学生,只要考前突击看书,便可顺利通过。显然,这与我们设置本课程的教学初衷大相径庭,学生不能真正掌握知识,对能力的培养起不到作用。

2 课程的教学改革目标

文华学院的机械类专业以实践化教育为专业特色,校企联合培养,每年根据就业情况和社会所需人才不断修订和完善人才培养方案,优化课程设置,如对目前企业生产实践中运用的各种成型工艺展开对应的软件设计,每种教学软件都可以案例为实验项目展开软件的技能训练。本校的材料成型工艺基础课程结合了三维数字化和实践化教育这一特色,运用各种三维教学软件和实验室硬件展开不同材料成型工艺的技能训练。

机械专业的材料成型工艺基础不像材料成型专业将其作为核心课程,机械类专业学时短,只能简单介绍各类材料成型工艺,工艺设计和结构工艺性,在有限的学时内最大程度让学生全面掌握材料成型工艺。在整个教学过程中,必须认识到本学院的学生与其他高校的学生差异性,更应提高学生的积极性、参与性,充分发挥自身的优势。不仅要培养他们的理论知识学习,更要注重他们的实际动手能力。培养学生的专业综合素质,提高自身的竞争力,做一名职业性、全能型的优秀人才,才能在竞争中立于不败之地。

3 课程的教学改革实现

3.1 教学内容改革

教学内容的改革是建立在熟悉书本知识内容基础上,不是盲目毫无根据的删减,并且要结合现在材料成型工艺在实际中的应用和最新研究进展做出的正确调整。并结合文华学院的应用性定位和机械专业的就业领域,以及考虑学生的实际情况进行尝试。首先我们看看这门课程的教学任务:通过本课程的学习,学生应对金属的铸造成形、金属的塑性成形、金属焊接成形和材料的其他成形的基本过程有较深入的理解,掌握基本原理和规律。初步掌握根据工件的材质、性能和使用要求能够选择其成形方法,为后续专业课程的学习和以后的科技实践工作打下基础。

这门课的重点是培养学生掌握对中等复杂件能进行铸造工艺设计,锻压工艺设计和焊接工艺设计,了解高分子、粉末冶金、陶瓷等材料的成形工艺。根据这个最基本的要求,在教学过程中可以弱化不易理解和并不实用的理论内容。这些内容不是机械专业的研究重点,在讲解内容根据专业的特点适当调整内容,深入浅出,通俗易懂。因此,根据内容的调整要制定新的教学大纲,才能对课程体系和教学内容有较大的正确改进。课程设置如图1所示。

3.2 教学方法改革

各种材料成形工艺(铸造、焊接、锻造等)在金工实习中已经操作过,但是理论内容讲解比较滞后,学生未能真正理解体会到各种成形方法的实质。在讲解有关成形工艺有关基本概念内容时,可将课堂放在实训中心,学生身临其境会回忆自己曾经操作的成型工艺,不仅强化金工实习的内容,又可加深学生对理论知识的理解。

利用学校三维数字化实验室指导学生利用各种三维软件进行零件造型,动画仿真加工过程演绎。学生可自选三维软件,生成加工程序,进行加工模拟和后置处理。工艺加工过程在课堂讲的天花乱坠也没动态演绎来的形象、真实。如围绕铸造加工可安排零件的建模、铸造加工仿真训练,使学生熟悉掌握软件技能,有体会到铸造加工工艺的真实性。运动仿真完成,让学生在金工实训中心零件加工,在实践中得到锻炼。在三维数字化设计和实践教学中既锻炼了软件的技能,又强化了所学的专业知识,同时得到实际锻炼。

这种数字化和实践性教学,三维设计和理论知识相互融合、相互影响。既强化理论知识,又加强实际应用,在实例中锻炼了学生的三维数字化设计能力。培养学生既具有强大的理论知识基础,又有很过硬的实际应用能力。

3.3 教学考核改革

以前,评判学生主要以卷面成绩为主(70%),这种考核方式很片面,对学生的考核不够全面。这种考核变成了学生考前突击应付考试,甚至考试只带打印的复习资料连书本都不带的局面。因此,调整教学大纲,实行新的考核方式。通过新旧考核方式对比发现(如图2所示):卷面分数比重减轻,更注重对能力的考核,考核内容和形式更加全面和多样化。考核方式可在一定程度上解决目前尴尬的局面,提高学生的主动性,积极参与课程学习中,提高自身的能力。教师也更加全面认识了解学生,对学生做出更加客观的评判。总之,要从根本上解决以教师为主体的教学,使学生作为主体参与教学过程。

4 结束语

材料成型工艺基础的实践化和数字化教学,打破原来的传统课堂教学,为课程的教学注入新鲜活力。实践化和数字化教学的引入使得材料成型工艺基础的教学更加贴近实际,可使学生更加全面认识不同成型工艺,实现各种成型工艺的动画仿真与演绎,将理论与实践结合的更加紧密。考核形式多样化,提高学习的主动性,不再是应付性对待本课程,也使得老师全面地多角度认识学生,更加客观评判学生。

参考文献

[1] 姜英,陈宗民.金属工艺学课程教学研究[J].铸造设备与工艺,2009(2):55-56.

[2] 曹源文,马丽英.“金属工艺学”课程教学改革探讨[J].重庆交通学院学报(社科版),2003.3(4):84-85.

[3] 王斌.金属工艺学新教法尝试[J].机械管理开发,2009.24(5):166.

[4] 林静,任文涛等.机械类专业金属工艺学课程教学改革研究[J].高等农业教育,2013(3):94-98.

[5] 沈其文.材料成形工艺基础[M].武汉:华中科技大学出版社,2003.

第9篇:合金工艺论文范文

宁波朱金漆木雕是宁波地区独特的民间艺术形式,2005年宁波鄞州中艺雕塑厂作为传承基地协助完成大量研究工作,整理出朱金漆木雕工艺流程,并成功审报为部级非物质文化遗产。2010年部级工艺大师陈洪盖自筹资金成立“朱金漆木雕艺术馆”,这为该工艺的保护和传承提供了公共交流平台,标志着宁波朱金漆木雕工艺进入政府、民间多元化发展的新阶段。

中央美术学院非物质文化遗产研究中心主任乔晓光曾在访谈中提到:“我们的文化传统的基因是我们走向新世纪的精神源泉,但是对它的尊重并不是原封不动,迂腐的照抄和模仿……创造性传承成为我们民族今天无论是农民、大学还是政府都不可回避的文化方式。要创造性地对待遗产,创造性地对待发展,创造性地对待商业化,所以这个时候我们不能保守。”①在现代设计思潮的背景下需求情况已经发生改变,民族化、本土化、外来文化交流碰撞,在现代审美意识与材料的影响下,传统工艺也随时展势必会形成新的设计风格,研发新样式和有新功能的产品是传统技艺谋求发展、实现有效传承亟待解决的问题,即对其进行生产性保护。对宁波地区具有代表性的非遗项目朱金漆木雕进行设计与开发,融入现代设计理念,紧跟时代步伐,可以生动地探索非物质文化遗产保护问题,这具有文化战略意义,也具有现实经济意义。

宁波的朱金漆木雕多以樟木、椴木、银杏等木材精心雕成浮雕、圆雕、透雕,再上漆、贴金,并运用砂金、碾银、开金等工艺手段,使器物造型古朴生动,金彩相间。看似一件简单的朱金漆木雕物件,却要经历18道工艺流程,漆工在修磨、刮填、上彩、贴金、描花等工艺后,使木雕产生富丽堂皇、金光灿烂的效果。虽然传统朱金漆木雕工艺精湛,但现今在制作的时候,工艺已远不如昔,一是制作者急功近利使朱金木雕工艺大打折扣,二是新兴的工艺传承人没有老手艺人的学习环境,学习周期长及生活等压力使他们不能静心钻研,因此有精湛技术水平的新一代传承人几乎凤毛麟角。三是现今宁波朱金漆木雕多是以佛教造像、香案、供桌等大件物品出现,现实生活中的应用价值很小,缺乏民间消费土壤。产品的最终目的是为消费者服务的,在工业发展的冲击下,朱金漆木雕必须寻找新的生存途径。

我们试着通过工业设计的产品系统设计理论和绿色设计理论,以产品装饰设计为导向,展开宁波朱金漆木雕的生产性保护研究。从形状上看,产品是通过形状来传递信息功能的,产品造型的形状本身由于不同特征会让人产生不同反应。朱金漆木雕的形状目前多是具象形态,如“万工轿”的装饰轿顶是“魁星”,亭飞檐是龙凤呈祥,轿顶下是16块朱金轿檐花板,“鲤鱼跳龙门”“刘备招亲”等都是油漆金箔包裹的木制雕刻,这些形象具有特定的历史环境,很多是从当时人们喜爱的戏曲故事中衍生而来。但在今天,现代审美观点认为运用抽象的几何形态同样可以表达产品的意义,产品造型通过丰富多彩的形状变化,使其有助于展现它所要表达的含义。如果朱金漆木雕的产品形状在传统具象表现基础上开发新的产品形状,使其贴近现代人的审美趣味,使朱金漆木雕本身的产品形状有所突破,赋予其新的时代感,再利用传统工艺进行加工,产品既有特定地域的历史、文化、艺术价值观念,又能在新奇的形状中激发使用者的想象力,增添亲切感。

从形式上分析,通过对材料的处理来体现美感和表现力,从而加强和丰富产品的形式感。从人与自然的生态平衡关系出发,产品设计强调减少物质和能源的消耗,重视再生材料的使用。宁波朱金漆木雕主要以樟木、椴木、银杏等木材为主,传统工艺结合材料的性能展现出圆润、光滑的线条艺术,“凹凸线”“高阳线”“盘香线”“文武线”都打破了平面呆板的缺点。新产品的开发,应结合工业设计理念,在保留传统工艺的基础上赋予新意义。宁波朱金漆木雕在传统工艺制作中会产生一些木材的边角料,这些废料如果能与不同材料结合——廉价的材料与贵重材料的组合、粗糙材料与光洁材料的组合、发光材料与不发光材料的组合,所产生的材质对比会有不一样的产品内涵。宁波朱金漆木雕通常用来装饰具有文化历史内涵的建筑,它在宁波当地具有特有的文化属性,我们可以将这些应用的使用维度扩大,利用现代技术将朱金漆木雕的边角料与一些金属材料结合,使其具有强烈的现代风格和质感美,体现出这一木雕工艺与高科技的结合。

在当代条件下进行宁波朱金漆木雕创作,不应是简单地模仿和再现传统的木雕技巧与意境,应该是保持当下的生命力,我们要研究它在当下的可能形式,了解当代的生活方式及对艺术创作的审视方式,这样对宁波朱金漆木雕的生产保护性研究才能具有时代意义。

(注:本文为浙江省社科联规划课题《宁波朱金漆木雕研究》研究成果,项目编号:2011B082)

注释:

①陶莹.乔晓光:民间文脉的守护者[J].文化月刊,2012(1—2):95

参考文献:

[1]赵卫东.装饰与产品设计[M].重庆:西南师范大学出版社,2008.