机械专业毕业论文开题报告范文(精选6篇)
在生活中,报告与我们愈发关系密切,要注意报告在写作时具有一定的格式。那么什么样的报告才是有效的呢?下面是我整理的机械专业毕业论文开题报告范文,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。
论文题目:
MC无机械手换刀刀库毕业设计开题报告
本课题的研究内容
本论文是开发设计出一种体积小、结构紧凑、价格较低、生产周期短的小型立式加工中心无机械手换刀刀库。主要完成以下工作:
1、调研一个加工中心,了解其无机械手换刀刀装置和结构。
2、参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。画出机床总体布置图和刀库总装配图,要有方案分析,不能照抄现有机床。
3、设计该刀库的一个重要部分,如刀库的转位机构(包括定位装置,刀具的夹紧装置等),画出该部件的装配图和主要零件(如壳体、蜗轮、蜗杆等3张以上工作图。
4、撰写设计说明书。
本课题研究的实施方案、进度安排
本课题采取的研究方法为:
(1)理论分析,参照调研的加工中心,进行刀库布局总体设计。
进度安排:
2009.3.16-3.20 收集相关的毕业课题资料。
2009.3.23-3.27 完成开题报告。
2009.3.30-4.17 完成毕业设计方案的制定、设计及计算。
2009.4.20-5.15 完成刀库的设计
2009.5.18-5.29 完成毕业设计说明书。
2009.6.01-6.08 毕业设计答辩。
主要参考文献
[1] 廉元国,张永洪. 加工中心设计与应用 [M]. 北京:机械工业出版社,1995.3
[2] 惠延波,沙杰.加工中心的数控编程与操作技术 [M]. 北京:机械工业出版社2000.12
[3] 励德瑛.加工中心的发展趋势 [J]. 机车车辆工艺,1994,6
[4] 徐正平.CIMT2001 加工中心评述[J]. 制造技术与机床,2001,6
[5] 刘利. FPC-20VT 型立式加工中心[J]. 机械制造,1994,7
[6] 李洪. 实用机床设计手册 [M]. 沈阳:辽宁科学技术出版社,1999.1
[7] 刘跃南.机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1998.8
[8] Panasonic 交流伺服电机驱动器 MINASA 系列使用说明书
[9] 成大先.机械设计手册第四版第 2 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11
[10] 成大先.机械设计手册第四版第 3 卷[M]. 北京:化学工业出版社,2001.11
1 课题提出的背景与研究意义
1.1 课题研究背景
在数控机床移动式加工中移动部件和静止导轨之间存在着摩擦,这种摩擦的存在增加了驱动部件的功率损耗,降低了运动精度和使用寿命,增加了运动噪声和发热,甚至可能使精密部件变形,限制了机床控制精度的提高。由于摩擦与运动速度间存在非线性关系,特别是在低速微进给情况下,这种非线性关系难以把握,可能产生所谓的尺蠖运动方式或混沌不清的极限环现象,严重破坏了对微进给、高精度、高响应能力的进给性能要求。为此,把消除或减少摩擦的不良影响,作为提高机床技术水平的努力方向之一。该课题提出的将磁悬浮技术应用到数控机床加工中,即可以做到消除移动部件与静止导轨之间存在的摩擦及其不良影响。对提高我国机床工业水平及赶上或超过国际先进水平具有重大意义,且社会应用前景广阔。
1.2课题研究的意义
机床正向高速度、高精度及高度自动化方向发展。但在高速切削和高速磨削加工场合,受摩擦磨损的影响,传统的滚动轴承的寿命一般比较短,而磁悬浮轴承可以克服这方面的不足,磁悬浮轴承具有的高速、高精度、长寿命等突出优点,将逐渐带领机电行业走向一个没有摩擦、没有损耗、没有限速的崭新境界。超高速切削是一种用比普通切削速度高得多的速度对零件进行加工的先进制造技术,它以高加工速度、高加工精度为主要特征,有非常高的生产效率,磁悬浮轴承由于具有转速高、无磨损、无润滑、可靠性好和动态特性可调等突出优点,而被应用于超高速主轴系统中。要实现高速切削,必须要解决许多关键技术,其中最主要的就是高速切削主轴系统,而选择合理的轴承型式对实现其高转速至关重要。其中,磁悬浮轴承是高速切削主轴最理想的支承型式之一。磁悬浮轴承可以满足超高速切削技术对超高速主轴提出的性能要求。但它与普通滑动或滚动轴承的本质区别在于,系统开环不稳定,需要实施主动控制,而这恰恰使得磁悬浮轴承具有动特性可控的优点磁悬浮轴承是一个复杂的机电磁一体化产品,对其精确的分析研究是一项相当困难的工作,如果用实验验证则会碰到诸如经费大、周期长等困难,在目前国内情况下不能采取国外以试验为主的研究方法,主要从理论上进行研究,利用计算机软件对磁悬浮控制系统进行仿真是一种获得磁悬浮系统有关特征简便而有效的方法。这就是本课题的研究目的和意义。
2 本课题国内外的研究现状
磁悬浮轴承的应用与发展可以说是传统支承技术的革命。由于具有无机械接触和可实现主动控制两个显著的优点,主动磁悬浮轴承技术从一开始就引起了人们的重视。磁悬浮轴承的研究最早可追溯到1937年,Holmes和Beams利用交流谐振电路实现了对钢球的悬浮。自1988年起,国际上每两年举行一届磁悬浮轴承国际会议,交流和研讨该领域的最新研究成果;1990年瑞士联邦理工学院提出了柔性转子的研究问题,同年G.Schweitzer教授提出了数字控制问题;1998年瑞士联邦理工学院的R.Vuillemin和B.Aeschlimann等人提出了无传感器磁悬浮轴承。近十年,瑞士、美国、日本等国家研制的电磁悬浮轴承性能指标已经很高,并且已成功应用于透平机械、离心机、真空泵、机床主轴等旋转机械中,电磁悬浮轴承技术在航空航天、计算机制造、医疗卫生及电子束平版印刷等领域中也得到了广泛的应用。纵观2006年在洛桑和托里诺召开的第10界国际磁轴承研讨会,磁轴承主要应用研究为磁轴承在高速发动机、核高温反应堆(HTR-10GT)、人造心脏和回转仪等方面。国内在磁悬浮轴承技术方面的研究起步较晚,对磁悬浮轴承的研究起步于80年代初。
1983年上海微电机研究所采用径向被动、轴向主动的混合型磁悬浮研制了我国第一台全悬浮磁力轴承样机;1988年哈尔滨工业大学的陈易新等提出了磁力轴承结构优化设计的理论和方法,建立了主动磁力轴承机床主轴控制系统数学模型,这是首次对主动磁力轴承全悬浮机床主轴从结构到控制进行的系统研究;1998年,上海大学开发了磁力轴承控制器(600W)用于150m制氧透平膨胀机的控制;2000年清华大学与无锡开源机床集团有限公司合作,实现了内圆磨床磁力轴承电主轴的'工厂应用实验。目前,国内清华大学、西安交通大学、国防科技大学、哈尔滨工业大学、南京航空航天大学等等都在开展磁悬浮轴承方面的研究。2002年清华大学朱润生等对主动磁悬浮轴承主轴进行磨削试验,当转速60000r/min、法向磨削力100N左右时,精度达到小于8m的水平,精磨磨削效率基本达到工业应用水平。2003年6月,南京航空航天大学磁悬浮应用技术研究所研制的磁悬浮干燥机的性能指标已通过江苏省技术鉴定,向工业应用迈出了可喜的一步。2005年“济南磁悬浮工程技术研究中心”研制的磁悬浮轴承主轴设备,在济南第四机床厂做磨削试验,成功磨制出一个内圆孔工件,这是我国第一个用磁悬浮轴承主轴加工的工件。此项技术填补了国内空白。近几年来,由于微电子技术、信号处理技术和现代控制理论的发展,磁悬浮轴承的研究也取得了巨大进展。
从总体上看,磁悬浮轴承技术正向以下几个方向发展:
(1)理论分析更注重系统的转子动力学分析,更多地运用非线性理论对主动
磁悬浮转子系统的平衡点和稳定性进行分析;更注重建立系统的非线性耦合模型以求得更好的性能。
(2)注重系统的整体优化设计,不断提高其可靠性和经济性,以期获得磁悬浮轴承更加广泛的应用前景。
(3)控制器的实现越来越多的采用数字控制。为达到更高的性能要求,控制器的数字化、智能化、集成化成为必然的发展趋势。由于数字控制器的灵活性,各种现代控制理论的控制算法均在磁悬浮轴承上得到尝试。
(4)发展了多种新型磁悬浮轴承如:无传感器磁悬浮轴承、无轴承电机超导磁悬浮轴承、高温磁悬浮轴承。此外,磁悬浮机床主轴在各方面也有较大的发展空间如:高洁净钢材Z钢和EP钢的引入;陶瓷滚动体,重量比钢球轻40%;润滑技术的开发,对于高速切削液的主轴,油液和油雾润滑能有效防止切削液进入主轴;保持架的开发,聚合物保持架具有重量,自润滑及低摩擦系数的特点从应用的角度看,磁悬浮轴承的潜力尚未得到的发掘,而它本身也未达到替代其它轴承的水平,设计理论,控制方法等都有待研究和解决。
3 课题的研究目标与研究内容
3.1 研究目标
控制器是主动控制磁悬浮轴承研究的核心,因此正确选择控制方案和控制器参数,是磁悬浮轴承能够正常工作和发挥其优良性能的前提。该课题主要研究单自由度磁悬浮系统,其结构简单,性能评判相对容易、研究周期短,并且可以扩展到多自由度磁悬浮系统的研究。针对磁悬浮主轴系统的非线性以及在控制方面的特点,该课题探索出提高系统总体性能和动态稳定性的有效控制策略。
3.2 主要研究内容
(1)阐述课题的研究背景与意义,对国内外相关领域的研究状况进行综述。
(2)对磁悬浮机床主轴的动力学模型进行分析,并将其数值化、离散、解耦和降阶等,为后续研究
1、 目的及意义(含国内外的研究现状分析)
本人毕业设计的课题是”钢坯喷号机行走部件及总体设计”,并和我的一个同学(他课题是“钢坯喷号机喷号部件设计”)一起努力共同完成钢坯喷号机的设计。我们的目的是设计一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来取代用人工方法在钢坯上写编号。
对钢坯喷号是钢铁制造业必然需要存在的一个环节,这是为了实现质量管理和质量追踪。我们把生产钢坯对应的连铸机号、炉座号、炉号、流序号以及表示钢坯生产时间的时间编号共同组成每块钢坯的唯一编号,适当的写在钢坯的表面。这样就在钢铁厂的后续检验或在客户使用过程中,如果发现钢坯的质量有问题,就可以根据这个编号来追踪到生产这个钢坯的连铸机、炉座、炉号、流序及时间等重要信息,及早的发现并解决生产设备中存在的问题。
目前,在国外像日本、美国等一些发达国家已经实现了对钢坯的自动编号,虽然其辅助设备较多,价格较贵,但大大提高生产的自动化进程和效率。并且钢坯喷号机具有设备利用率高、位置精度高、可控制性能好等优点。而在国内,除了少数的几家大型钢铁企业(宝钢、鞍钢等)引进了自动钢坯喷号机,大部分的钢铁企业仍然处在人工编号的阶段。
实现钢坯喷号的机械化和自动化是提高生产效率和降低生产成本的重要途径之一,钢坯喷号机无论在国内还是国外都会有很大的市场。一方面因为人工的工艺流程不但浪费了大量的能量,而且打断了生产的自动化进程,从而致使生产效率降低,生产成本增加。另一方面由于生产钢坯的车间温度很高,有强烈的热辐射,同时还有大量的水蒸气和粉尘,因此对其中进行人工编号的工人的劳动强度非常大,并且对身体是一种摧残,容易得职业病。所以无论从那个方面看都急需一种价格相对便宜,工作性能可靠的钢坯喷号机来代替人工编号。
作为一个大学生,毕业设计对我来说是展示我大学四年学习成果的一个机会,也是对我的综合能力的一个考验。我本人对“钢坯喷号机行走部件及总体设计”的课题也非常感兴趣,我一定会努力完成这次毕业设计的。总的来说,钢坯喷号机对于钢铁厂和这次毕业设计对于我都是具有现实意义的。
2、基本内容和技术方案
本课题是基于机械设计与电子控制结合的技术来设计钢坯喷号机。经连连轧的钢坯规格为160mmx200mm的方形钢坯,用切割机割成定长,由300mm宽的输出通道送出。
1.基本内容
先拟定钢坯喷号机的总体方案,然后确定钢坯喷号机行走部件的传动方案及结构参数,最后画出钢坯喷号机行走部件的装配图以及零件图。
2.系统技术方案
(1)工作过程:启动机器PLC控制步进电机带动钢坯喷号机到相应的位置,按下启动键发送控制信号传到控制部件(PLC),控制部件发出控制命令给执行部件(主要是行走部件及喷号部件,行走部件带动喷头靠近钢坯表面,然后喷头进行喷号),喷号完成后喷头上升并清洗号码牌。再次移动喷号到下一个钢坯处。
(2)要求实现的功能:行走部件功能(喷号机整体左右的移动,喷号部件的上下前后移动,喷头的左右移动)、喷号部件功能(喷头喷号,清洗号码牌,号码牌的更换)。其中号码为(0—9)十个数字,号码可以变化更换。每个号码大小为35mmx15mm,号码间距为5mm。
(3)实现方案:
行走功能的实现:由于在钢坯上喷号并不需要很精确的定位,所以采用人工控制步进电机的方式移动整体喷号机来粗调。采用液压缸提供动力来推动喷号部件,并采用行程开关控制电机来实现喷号部件上下移动,下行程开关可以控制喷号部件与钢坯表面之间的间距和发出信号使喷头开始喷涂料并向右移动。采用液压缸推动,滚轮在导架上滚动的方式实现喷好机构的前后移动,并采用行程开关控制电机来实现喷头的左右移动,右行程开关可以控制喷头停止喷涂料并回到初始位置和喷号部件向上移动。
喷号功能的具体实现方案由和我一组的同学确定。
3、进度安排
3-4周 认真阅读和学习有关资料和知识,并翻译英文文献
5-7周 钢坯喷号机行走部件的传动方案及总体设计
8-9周 确定钢坯喷号机行走部件结果参数
10-13周 完成钢坯喷号机行走部件装配图及零件工作图
14-15周 准备并进行毕业答辩
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、提高劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大提高。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,提高产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30﹪;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30﹪;
(2)锻件质量显着提高,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均提高2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率提高25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、提高生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)写毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
一、毕业设计题目的背景
三级圆锥—圆柱齿轮减速器,第一级为锥齿轮减速,第二、三级为圆柱齿轮减速。这种减速器具有结构紧凑、多输出、传动效率高、运行平稳、传动比大、体积小、加工方便、寿命长等优点。因此,随着我国社会主义建设的飞速发展,国内已有许多单位自行设计和制造了这种减速器,并且已日益广泛地应用在国防、矿山、冶金、化工、纺织、起重运输、建筑工程、食品工业和仪表制造等工业部门的机械设备中,今后将会得到更加广泛的应用。
二、主要研究内容及意义
本文首先介绍了带式输送机传动装置的研究背景,通过对参考文献进行详细的分析,阐述了齿轮、减速器等的相关内容;在技术路线中,论述齿轮和轴的选择及其基本参数的选择和几何尺寸的计算,两个主要强度的验算等在这次设计中所需要考虑的一些技术问题做了介绍;为毕业设计写作建立了进度表,为以后的设计工作提供了一个指导。最后,给出了一些参考文献,可以用来查阅相关的资料,给自己的设计带来方便。
本次课题研究设计是大学生涯最后的学习机会,也是最专业的一次锻炼,它将使我们更加了解实际工作中的问题困难,也使我对专业知识又一次的全面总结,而且对实际的机械工程设计流程有一个大概的了解,我相信这将对我以后的工作有实质性的帮助。
三、实施计划
收集相关资料:20XX年4月10日——4月16日
开题准备: 4月17日——4月20日
确定设计方案:4月21日——4月28日
进行相关设计计算:4月28日——5月8日
绘制图纸:5月9日——5月15日
整理材料:5月15日——5月16日
编写设计说明书:5月17日——5月20日
准备答辩:
四、参考文献
[1] 王昆等 机械设计课程设计 高等教育出版社,1995.
[2] 邱宣怀 机械设计第四版 高等教育出版社,1997.
[3] 濮良贵 机械设计第七版 高等教育出版社,2000.
[4] 任金泉 机械设计课程设计 西安交通大学出版社,2002.
[5] 许镇宁 机械零件 人民教育出版社,1959.
[6] 机械工业出版社编委会 机械设计实用手册 机械工业出版社,2008
1. 设计(或研究)的依据与意义
十字轴是汽车万向节上的重要零件,规格品种多,需求量大。目前,国内大多采用开式模锻和胎模锻工艺生产,其工艺过程为:制坯→模锻→切边。生产的锻件飞边大,锻件加工余量和尺寸公差大,因而材料利用率低;而且工艺环节多,锻件质量差,生产效率低。
相比之下,十字轴冷挤压成形的具有以下优点:
1、增强劳动生产率。用冷挤压成形工艺代替切削加工制造机械零件,能使生产率大大增强。
2、制件可获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。冷挤压十字轴类零件的精度可达ITg---IT8级,表面粗糙度可达Ra O.2~1.6。因此,用冷挤压成形的十字轴类零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
3、增强零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度高于原材料的强度。
4、降低零件成本。冷挤压成形是利用金属的塑性变形制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,增强材料的利用率,从而使零件成本大大降低。
2. 国内外同类设计(或同类研究)的概况综述
利用切削加工方法加工十字轴类零件,生产工序多,效率低,材料浪费严重,并且切削加工会破坏零件的金属流线结构。目前国内大多采用热模锻方式成形十字轴类零件,加热时产生氧化、脱碳等缺陷,必然会造成能源的浪费,并且后续的机加工不但浪费大量材料,产品的内在和外观质量并不理想。
采用闭式无飞边挤压工艺生产十字轴,锻件无飞边,可显着降低生产成本,增强产品质量和生产效率:
(1)不仅能节省飞边的金属消耗,还能大大减小或消除敷料,可以节约材料30%;由于锻件精化减少了切削加工量,电力消耗可降低30%;
(2)锻件质量显着增强,十字轴正交性好、组织致密、流线分布合理、纤维不被切断,扭转疲劳寿命指标平均增强2~3倍;
(3)由于一次性挤压成型,生产率增强25%.
数值模拟技术是CAE的关键技术。通过建立相应的数学模型,可以在昂贵费时的模具或附具制造之前,在计算机中对工艺的全过程进行分析,不仅可以通过图形、数据等方法直观地得到诸如温度、应力、载荷等各种信息,而且可预测存在的缺陷;通过工艺参数对不同方案的对比中总结出规律,进而实现工艺的优化。数值模拟技术在保证工件质量、减少材料消耗、增强生产效率、缩短试制周期等方面显示出无可比拟的优越性。
目前,用于体积成形工艺模拟的商业软件已有“Deform”、“Autoforge”等软件打入中国市场。其中,DEFORM软件是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。DEFORM无需试模就能预测工业实际生产中的金属流动情况,是降低制造成本,缩短研发周期高效而实用的工具。二十多年来的工业实践清楚地证明了基于有限元法DEFORM有着卓越的准确性和稳定性,模拟引擎在大金属流动,行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符保持着令人叹为观止的精度。
3. 课题设计(或研究)的内容
1)完成十字轴径向挤压工艺分析,完成模具总装图及零件图设计。
2)建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)相关英文资料翻译。
4. 设计(或研究)方法
1)完成十字轴径向挤压成形工艺分析,绘制模具总装图及零件图。
2)毕业论文建立十字轴径向挤压成形模具的三维模型。
3)完成十字轴径向挤压成形过程数值模拟。
4)查阅20篇以上与课题相关的文献。
5)完成12000字的论文。
6)翻译10000个以上英文印刷符号。
5. 实施计划
04-06周:文献检索,开题报告。
07-10周:进行工艺分析、绘制模具二维图及模具三维模型设计。
11-13周:进行数值模拟。
14-16周:撰写毕业论文。
17周:进行答辩。
高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。下文是我为大家整理的有关高分子材料毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考! 有关高分子材料毕业论文篇1 浅析高分子材料成型加工技术. 【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展,介绍高分子材料成型加工技术的发展情况,探讨其创新研究,并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。 【关键词】高分子材料;成型加工;技术 近年来,某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求,如高强度、高模量、轻质等,各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。 一、高分子材料成型加工技术发展概况 近50年来,高分子合成工业取得了很大的进展。例如,造粒用挤出机的结构有了很大的改进,产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒,产量约为3t/h;70年代至80年代中期,采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒,产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒,产量可以达到40-45t/h,今后的发展方向是产量可高达60t/h。 在l950年,全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%,2000年增加至1.8亿t至2010年,全世界塑料产量将达3亿t,此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构,加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展,节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷,提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。 据悉,目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此,汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外,汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型,例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具,在美国、日本等汽车制造业发达的国家,模具产业超过50%的产品是汽车用模具。 目前,高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面,从大规模向较短研发周期的多品种转变,并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。 二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究 (一)聚合物动态反应加工技术及设备 聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机,可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段,但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备,我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。 目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品,都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同,该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程,达到控制化学反应过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。 该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点,解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题,同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点,这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。 (二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术 1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题,将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体,结合动态连续反应成型技术,研究酯交换连续化生产技术,研制开发精密光盘注射成型装备,达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。 2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计),在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下,利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散,实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。 3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程,控制硫化反直进程,实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备,提高我国TPV技术水平。 三、高分子材料成型加工技术的发展趋势 近年来,各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时,非常注重科技成果转化与产业化,完成产业化工程配套项目20多项,创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司,使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列,近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过1.5亿元,还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。 例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元,每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列,投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成,目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好,聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合,引入新的管理、市场等机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO,各个行业都将面临严峻挑战。 综上所述,我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路,打破国外的技术封锁,实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合,加快成果转化为生产力的进程,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。 参考文献: [1]Chris Rauwendaal,Polymer Extrusion,Carl Hanser Verlag,Munich/FkG,l999. [2]瞿金平,聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京:科学出版社,2005 427435. [3]瞿金平,聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利9O101034.0,I990;美国专利5217302,1993. 有关高分子材料毕业论文篇2 浅论高分子材料的发展前景 摘要:随着生产和科技的发展,以及人们对知识的追求,对高分子材料的性能提出了各种各样新的要求。现代,高分子材料已与金属材料、无机非金属材料相同,成为科学技术、经济建设中的重要材料。本文主要分析了高分子材料的发展前景和发展趋势。 关键词:高分子材料;发展;前景 一 高分子材料的发展现状与趋势 高分子材料作为一种重要的材料, 经过约半个世纪的发展巳在各个工业领域中发挥了巨大的作用。从高分子材料与国民经济、高技术和现代生活密切相关的角度说, 人类已进人了高分子时代。高分子材料工业不仅要为工农业生产和人们的衣食住行用等不断提供许多量大面广、日新月异的新产品和新材料又要为发展高技术提供更多更有效的高性能结构材料和功能性材料。 鉴于此, 我国高分子材料应在进一步开发通用高分子材料品种、提高技术水平、扩大生产以满足市场需要的基础上重点发展五个方向:工程塑料,复合材料,液晶高分子材料,高分子分离材料,生物医用高分子材料。近年来,随着电气、电子、信息、汽车、航空、航天、海洋开发等尖端技术领域的发展和为了适应这一发展的需要并健进其进? 步的发展, 高分子材料在不断向高功能化高性能化转变方面日趋活跃,并取得了重大突破。 二 高分子材料各领域的应用 1高分子材料在机械工业中的应用 高分子材料在机械工业中的应用越来越广泛, “ 以塑代钢” ,“ 塑代铁” 成为目前材料科学研究的热门和重点。这类研究拓宽了材料选用范围,使机械产品从传统的安全笨重、高消耗向安全轻便、耐用和经济转变。如聚氨酉旨弹性体,聚氨醋弹性体的耐磨性尤为突出, 在某些有机溶剂 如煤油、砂浆混合液中, 其磨耗低于其它材料。聚氨醋弹性体可制成浮选机叶轮、盖板, 广泛使用在工况条件为磨粒磨损的浮选机械上。又如聚甲醛材料聚甲醛具有突出的耐磨性, 对金属的同比磨耗量比尼龙小, 用聚四氟乙烯、机油、二硫化钥、化学润滑等改性, 其摩擦系数和磨耗量更小, 由于其良好的机械性能和耐磨性, 聚甲醛大量用于制造各种齿轮、轴承、凸轮、螺母、各种泵体以及导轨等机械设备的结构零部件。在汽车行业大量代替锌、铜、铝等有色金属, 还能取代铸铁和钢冲压件。 2 高分子材料在燃料电池中的应用 高分子电解质膜的厚度会对电池性能产生很大的影响, 减薄膜的厚度可大幅度降低电池内阻, 获得大的功率输出。全氟磺酸质子交换 膜的大分子主链骨架结构有很好的机械强度和化学耐久性, 氟素化合物具有僧水特性, 水容易排出, 但是电池运转时保水率降低, 又要影响电解质膜的导电性, 所以要对反应气体进行增湿处理。高分子电解质膜的加湿技术, 保证了膜的优良导电性, 也带来电池尺寸变大增大左右、系统复杂化以及低温环境下水的管理等问题。现在一批新的高分子材料如增强型全氟磺酸型高分子质子交换膜耐高温芳杂环磺酸基高分子电解质膜纳米级碳纤维材料新的一导电高分子材料等等, 已经得到研究工作者的关注。 3 高分子材料在现代农业种子处理中的应用及发展 高分子材料在现代农业种子处理中的应用:新一代种子化学处理一般可分为物理包裹利用干型和湿形高分子成膜剂, 包裹种子。种子表面包膜利用高分子成膜剂将农用药物和其他成分涂膜在种子表面。种子物理造粒将种子和其他高分子材料混和造粒, 以改善种子外观和形状, 便于机械播种。高分子材料在现代农业种子处理中研究开发进展:种子处理用高分子材料已经从石油型高分子材料逐步向天然型以及功能型高分子材料的方向发展。其中较为常见和重要的高分子材料类型包括多糖类天然高分子材料, 具有在低温情况下维持较好膜性能的高分子材料, 高吸水性材料, 温敏材料, 以及综合利用天然生物资源开发的天然高分子材料等, 其中利用可持续生物资源并发的种衣剂尤为引人关注。 4 高分子材料在智能隐身技术中的应用 智能隐身材料是伴随着智能材料的发展和装备隐身需求而发展起来的一种功能材料,它是一种对外界信号具有感知功能、信息处理功能。自动调节自身电磁特性功能、自我指令并对信号作出最佳响应功能的材料/系统。区别于传统的外加式隐身和内在式雷达波隐身思路设计,为隐身材料的发展和设计提供了崭新的思路,是隐身技术发展的必然趋势 ,高分子聚合物材料以其可在微观体系即分子水平上对材料进行设计、通过化学键、氢键等组装而成具有多种智能特性而成为智能隐身领域的一个重要发展方向。 三 高分子材料的发展前景 1高性能化 进一步提高耐高温,耐磨性,耐老化,耐腐蚀性及高的机械强度等方面是高分子材料发展的重要方向,这对于航空、航天、电子信息技术、汽车工业、家用电器领域都有极其重要的作用。高分子材料高性能化的发展趋势主要有创造新的高分子聚合物,通过改变催化剂和催化体系,合成工艺及共聚,共混及交联等对高分子进行改性,通过新的加工方法改变聚合物的聚集态结构,通过微观复合方法,对高分子材料进行改性。 2高功能化 功能高分子材料是材料领域最具活力的新领域,目前已研究出了各种各样新功能的高分子材料,如可以像金属一样导热导电的高聚物,能吸收自重几千倍的高吸水性树脂,可以作为人造器官的医用高分子材料等。鉴于以上发展,高分子吸水性材料、光致抗蚀性材料、高分子分离膜、高分子催化剂等都是功能高分子的研究方向。 3复合化 复合材料可克服单一材料的缺点和不足,发挥不同材料的优点,扩大高分子材料的应用范围,提高经济效益。高性能的结构复合材料是新材料革命的一个重要方向,目前主要用于航空航天、造船、海洋工程等方面,今后复合材料的研究方向主要有高性能、高模量的纤维增强材料的研究与开发,合成具有高强度,优良成型加工性能和优良耐热性的基体树脂,界面性能,粘结性能的提高及评价技术的改进等方面。 4智能化 高分子材料的智能化是一项具有挑战性的重大课题,智能材料是使材料本身带有生物所具有的高级智能,例如预知预告性,自我诊断,自我修复,自我识别能力等特性,对环境的变化可以做出合乎要求的解答;根根据人体的状态,控制和调节药剂释放的微胶囊材料,根据生物体生长或愈合的情况或继续生长或发生分解的人造血管人工骨等医用材料。由功能材料到智能材料是材料科学的又一次飞跃,它是新材料,分子原子级工程技术、生物技术和人 工智能诸多学科相互融合的一个产物。 5绿色化 虽然高分子材料对我们的日常生活起了很大的促进作用,但是高分子材料带来的污染我们仍然不能小视。那些从生产到使用能节约能源与资源,废弃物排放少,对环境污染小,又能循环利用的高分子材料备受关注,即要求高分子材料生产的绿色化。主要有以下几个研究方向,开发原子经济的聚合反应,选用无毒无害的原料,利用可再生资源合成高分子材料,高分子材料的再循环利用。 四 结束语 高分子材料为我国的经济建设做出了重要的贡献,我国已建立了较完善的高分子材料的研究、开发和生产体系,我国虽然在高分在材料的开发和综合利用方面起步较晚,但目前来看也取得了不错的进步,我们应提高其整体技术水平,致力于创新的高分在聚合反应和方法,开发出多种绿色功能材料和智能材料,以提高人类的生活质量,并满足各项工业和新技术的需求。 参考文献: [1]金关泰.《高分子化学的理论和应用》,中国石化出版社,1997 [2]李善君 纪才圭等.《高分子光化学原理及应用》复旦大学出版社2003 6. [3]李克友, 张菊华, 向福如. 《高分子合成原理及工艺学》,科学出版社,1999 猜你喜欢: 1. 全国高分子材料学术论文报告 2. 全国高分子材料学术论文 3. 全国高分子材料学术论文 4. 全国高分子材料学术论文报告 5. 关于材料学方面论文
电力已成为现代化工业国家的基础性产业。尽管中国经济正处在工业化进程之中,中国电力行业的发展自建国以来一直受到政府的高度重视。下文是我为大家搜集整理的关于电力工技师论文范文的内容,欢迎大家阅读参考! 电力工技师论文范文篇1 浅谈电力物资集约化管理的具体措施 随着科学技术水平的不断提升,电力设备功能也趋于完善,因而我国电力企业的综合实力也有显著提升,电力事业正向成熟化发展,在满足人们生产和生活的基础上,对国民经济增长也发挥了一定的作用。在市场经济体制不断改革和完善的背景下,电力企业在电力服务期间,应该加大管理力度,尤其是对电力物资进行科学管理,避免电能源的浪费。然而在传统管理方法的影响下,电力物资管理还存在诸多问题,对电力企业的健康发展产生了不利影响。在电网实际运行期间,发电、输送电和配电等环节都与电力物资管理息息相关,而电力物资管理水平与电网运行时资源的成本有直接关系,并关系到电力企业的经济效益。因此,在全球经济一体化的背景下,电力企业为节约成本,提升电力生产效率,应当加强物质管理力度,从而确保电力物资管理向集约化发展。 一、电力物资集约化管理的内涵 集约化管理是当代企业提高管理效率的重要模式之一,也是实现电力物资最优化调度的基础保障。顾名思义,“集约”就是把所有能调配的人力、物力等进行统一的管理,然后在实施资源配置的过程中,始终坚持以节约为本的价值取向,从而实现电力物资的优化配置。依据近年来市场经济发展的走向,电力物资集约化管理已经逐步成为了我国节约企业集团成本、提升生产效率的重要有效途径。 现阶段我国电力物资集约化管理还存在诸多的漏洞和不足,仍需要进一步的提高和改善,只有这样,才能真正实现电力工程建设的优质化。物力是指企业物力资源的意思,企业在活动经营过程中所需要的一切生产资料,物力资源包含固定资产和流动资产,无论是设备、厂房还是燃料都属于资源,电力企业在发展过程中,应该将物力集约化作为建设目标,通过优化资源配置,对成本加以控制,降低风险,从而提升企业物力应用的高效性。因此,电力企业要加强物力集约化管理,完善招标采购、合同管理,从而增强竞争力。 二、电力物资集约化管理的优点 (一)降低了成本和费用 电力企业在发展过程中,以集约化模式管理电力物资,能够有助于降低成本和费用,使得电力企业获得更多的经济利润。在市场上,采购单个产品的价格要明显高于批量采购的价格,那么,电力企业在物资采购时,可以实行批量采购,取得产品价格的主动权,这样不但能够降低物资价格,而且在一定程度上可以满足供应商的需求。此外,在短时间内能够有效完成物资采购工作,因而电力企业可以缩短物资采购时间,并最大限度的减少交易费用。 (二)与供应商良好合作 在电力物资集约化管理模式下,电力企业在采购物资时,能够与供应商进行良好的合作,确保供求关系更加稳定,使得双方都获得一定的利益。保持稳定的供应关系,电力企业可以对物资进行集约化管理,优化电力物资,充分发挥电力企业集约化物资管理的优势。 三、电力企业物力集约化管理存在的问题 (一)物力供应管理环节不健全 在市场经济体制的下,电力企业一直是我国的支柱产业,但由于市场化发展时间较晚,所以,电力企业物力管理系统不完善,物力供应管理环节不健全,对物力集约化管理产生不利影响。随着经济体制的不断改革,国家电网公司已经将提升电力物资集约化管理作为主要发展目标,通过物力集约化管理,实现对资源的整合和利用,对物力资源予以合理的调配和掌控。但是,从当前物力集约化管理现状来看,未能形成有效的供应机制,而且在与供应商合作时,没有进行科学和全面的考察,物力供应管理环节不健全,尤其是供应环节存在问题,因而对电力物力集约化管理产生不良影响。 (二)物力集约化管理工作不到位 当前,电力企业在物力集约化管理过程中,存在物力管理工作不到位的现象,物资管理人员在制定物资需求计划时,计划不全面,不具有及时性和准确性。电力物力管理部门在编报物资需求计划时,仍然采用传统的管理模式,物力管理存在漏洞,因而制约了电力物力集约化管理的发展。 (三)物力管理方法不完善 在传统观念的影响下,部分电力企业在物资集约化管理期间,仍然采用落后的管理方法,不能推陈出新,物力管理方法不完善,因而造成电力物资集约化管理存在诸多问题。科学技术水平正处于不断提高的状态,但一些电力企业未能将信息技术与电力物力集约化管理有机结合在一起,因而电力集约化管理效率偏低,不利于电力企业的良好发展。 四、有效促进电力企业电力物资集约化管理的具体措施 (一)完善供应环节 电力企业在经营过程中,为了提升市场竞争力,应该对电力物力集约化管理予以充分认识,当前在对电力物力进行集约化管理过程中,电力企业应该明确电力物力集约化管理的目标,并完善供应环节,与供应商保持良好的合作关系。因此,为了有效解决电力物力集约化管理存在的问题,电力企业应该完善供应环节,使得供应环节更加科学化,实现对物力集约化管理。 电力企业需要结合实际电力物资需求,制定物力集约化管理目标,采用三级物资供应运作模式,大力深化和实施集中采购,在选择供应商时,要根据健全的供应商评价标准和定性、定量相结合的原则,全面掌握供应商的产品质量和供应能力,与供应商建立良好沟通和合作关系。同时,在一流的物力集约化管理体系作用下,保证供应质量,对产品质量和业务进行集中控制,促进物力集约化管理的稳定发展。此外,电力企业还要做好电力物资集约化管理工作。 在全新的物资管理模式下,电力企业需要对物资招标采购、财务预算和综合计划等方面进行协同管理,实现与电力物资管理的对接,对电力物资管理的全过程加以控制[2]。此外,电力企业还需要建立统一的电力企业财务集约化成本标准。在采购物资过程中,应该将物资价格控制在合理范围内,并最大限度的减少中间环节,确保供货状态更加合理。同时,电力企业还要在市场上建立库存,减少电力物资库存积压,使得资金能够有效周转,从而确保电力物资集约化管理工作取得良好的进展。 (二)优化资源配置 电力企业在解决物资管理过程中,应该优化资源配置,使得电力物资管理质量有所提升,并促进企业的经济效益有显著的提高。在电力物资集约化管理期间,为了使其向集约化发展时能够更加顺利,电力企业需要将更多的精力用于对资源的优化配置。因此,电力企业需要结合自身发展状况,对电力物资集约化管理的要素进行分析,然后对物资管理要素予以优化配置[3]。此外,电力企业为了使得电力物资集约化发展取得良好的效果,应该结合实际需求,对物资管理进行合理分工,将电力物资管理责任和职能分工到相应的部门,然后各个部门认真落实电力物资管理工作。总之,电力企业通过优化资源配置,能够对电力物资集约化管理工作的有效开展创造有利条件。 (三)建立完善的电力物资信息系统 随着科学技术水平的不断提升,信息技术水平得到了提高,所以信息技术已经被应用在各行各业,为企业管理和各项工作的开展提供有利依据[4]。电力企业为了在竞争激烈的市场上占有一席之地,必须转变观念,不仅加强对电力物资的管理,而且在物资管理过程中加大信息技术的应用力度,将物资的生产日期和数量等信息都编辑在物资管理系统中,通过建立完善的电力物资信息系统,对电力物资信息加以整理,从而促进电力物资管理工作的有效开展,提高电力物资管理效率[5]。对于电力物资而言,其包含了电力企业中很多资源,而且物资有很多种类,所以电力物资管理系统具有复杂性。在传统的管理方式下,已经难以满足实际需求,电力企业必须将信息技术应用在电力物资管理中,建立电力物资信息系统,从而使得企业电力物资管理水平有明显的提高。并且实现物资管理向集约化、网络化和规范化发展。结合当前信息技术,电力企业可以将ECP和ERP作为主体,打造电子商务平台和应用,进而构建电力物资集约化管理信息系统,在电子商务平台的作用下,保证电子物资管理系统运行具有安全性和可靠性[6]。同时,电力企业还需要建立物资管理监督平台和电工采购平台,通过在线预警和在线监测,实现对电力物资供应链的有效管理,而且电力企业的装备能否符合要求,相关人员借助于完善的电力物资信息系统,对企业的物资进行科学和高效管理,从而提升企业竞争力,在竞争激烈的市场上占有一席之地。 结束语 随着我国经济建设的不断发展,电力物资管理其中的问题也更加明显。为了促使我国电力事业的蓬勃、高效发展,就必须建立健全集约化电力物资管理。首先,电力事业是国家经济保障的重要组成部分,其次,它是人们生活中必不可少的能源之一。本文针对电力物资管理中存在的问题,提出了相应的具体措施,通过列举电力物资集约化管理的具体措施,更好地验证了电力物资集约化管理的必要性,同时减少电力发展过程中的成本消耗,提升生产效率。 电力工技师论文范文篇2 试析电力系统继电保护装置的运行与维护策略 0 引言 现如今,随着我国电力系统的快速发展,电力企业为了提高供电的稳定性,从而设置了很多的继电保护装置。在我国电力系统中,继电保护装置发挥着不可替代的作用,但是,从目前我国继电保护发展的现状来看,依然存在很多的问题,比如,电压互感器二次回路故障、电流互感器饱和问题、电源故障等等。这些故障的存在严重制约了电力系统的运行稳定性,因此,电力企业应该重视继电保护的运行与维护,加强运行维护管理,定期对继电保护装置进行检查,从而保证电力系统的可靠性和安全性。 1 继电保护运行要求 1.1 灵敏性 在电力系统中,继电保护装置应该具有很强的灵敏性。当电力系统在运行的过程中遇到了运行故障问题,继电保护就可以做出快速的反应,以免发生安全事故。由此可见,电力系统继电保护的重要性。 1.2 可靠性 继电保护装置还应具有可靠性,当电力系统发生了故障,继电保护装置就能在一定的范围内保证设备的可靠稳定运行。另外,当电力系统设备不能正常运行时,继电保护应该禁止发生错误信号,以免干扰相关负责人的判断。 1.3 选择性 在电力系统实际运行的过程中,一旦发生了运行故障,继电保护装置就应该有选择性的对电力系统故障做出判断,准确切断故障系统或者故障最近的开关设备,把运行故障控制在一定的范围内,不让其继续扩大,以此来减少电力事故的发生,保证其他设备的安全稳定运行。 1.4 快速性 为了提高电力系统的供电安全,一旦遇到电力系统的故障问题,继电保护就应该在最短的时间内做出快速的反应,自动地进行重合闸,把故障控制在一定的范围内,从而体现继电保护装置的快速性,最大限度的减少设备故障损失。 2 继电保护运行中的常见故障分析 从目前我国电力系统发展的现状来看,继电保护装置还存在很多的故障问题,如果不对这些故障做进一步的分析,就会继续阻碍电力系统的稳定供应能力,那么下面我们就来具体说下继电保护运行中的常见故障都有哪些: 2.1 电压互感器二次回路故障 在继电保护运行中,经常会出现电压互感器二次回路故障,发生这样的故障原因有以下几点: 首先,通常情况下,二次回路中性点存在着未接地和多点接地现象,当二次未接地时,就会导致线路中的电压不稳定,从而严重影响了电能的传输效果。同时,由于目前我国的科技水平还不够发达,很难对这一故障进行排查,因此,这就需要相关工作人员要定期的对设备进行检查。其次,在电力系统的运行中,PT开口三角电压回路断线,使得设备中的零序保护出现拒动情况。最后,还有一种非常常见的故障那就是设备性能和二次回路目前还不完善,有时会使得PT二次失压。 2.2 电流互感器饱和问题 目前,在电力系统的电流互感器中,最常见的就是电磁式电流互感器,因此,饱和问题也是其中常见的故障。一旦电流互感器出现了饱和问题,就会误导继电保护装置的准确判断能力。同时,当发生了饱和问题,还会使得电流互感器一次电流转化为励磁电流,励磁电流会严重影响二次电流的线型转变,从而使得系统出现跳闸问题,从而影响电力系统的供电能力。 2.3 电源故障 在电力系统的运行过程中,电源非常的重要,它可以控制整个线路的运行。在继电保护中,电源输出功率如果变小,那么就会直接造成输出电压减小,从而影响继电保护的稳定运行,最终使得继电保护无法做出准确的判断。 2.4 干扰和绝缘问题 对继电保护装置进行定期检查非常的重要,但是从目前我国继电保护检查的现状来看,依然存在很多的干扰和绝缘问题,比如,有的现代化通讯设备会对检查进行相应的干扰。同时,在使用微机继电系统时,它的线路密度程度非常高,所以会在使用的过程中产生大量的灰尘,严重干扰继电微机系统检测故障,给电力系统的运行埋下了很大的安全隐患。 3 电力系统继电保护运行与维护的有效策略 3.1 定期检查和检验 在电力系统中,对继电保护装置进行定期检查是一项非常重要的工作。在具体的检查过程中,主要检查继电保护装置是否存在发热冒烟、烧焦、异常声响等问题,同时还要检查设备的电源、指示灯是否都正常,设备是否存在脱轴、倾斜等问题。此外,还要认真检查继电保护装置的运行状态,一旦发现继电保护不能正常运行,就要及时找出问题的所在,然后进行校验,找出相应的措施进行解决。在对继电保护装置进行安装的时候,如果继电保护装置的一次回路和二次回路是同期改造的,当设备运行一段时间之后,就要对其进行一个全面的检查,从而保证设备的正常运行,如果发现了运行存在缺陷,那么就应该结合实际情况,有重点的对其进行检查,并制定科学合理的检验周期,从而保证继电保护装置的正常稳定运行。 3.2 加强运行维护管理 在继电保护装置的运行过程中,一定要加强设备的运行维护管理工作。加强运行维护管理要从以下几点做起: 第一,电力系统的相关工作人员应该密切关注继电保护装置的运行状态,一旦发现有任何的故障问题,就应该及时向上级领导汇报,并了解故障的原因和位置,然后采取相应的措施进行维护,在维护的过程中,首先要切掉故障附近的开关,保证维护人员的生命安全,避免发生触电危险。第二,在对继电保护装置做维护时,如果遇到了跳闸问题,首先就要分析跳闸的原因,然后对掉牌信号进行复归,在这个过程中,维护人员一定要规范自己的操作行为,要按照相关的规定进行操作,并结合继电保护装置的实际情况,从而排除故障。如果有违规或者异常情况发生,就要及时切掉设备开关,并按照《电气安装设计要求》进行分析,确保维护人员的安全,并保证设备的正常稳定性。 3.3 提高运行维护水平 3.3.1 加大资金和技术的投入 现如今,我国的科学技术在不断的进步,各行各业的新技术在层次不穷的出现,继电保护装置也不例外。从目前我国的继电保护装置的发展现状来看,技术还比较传统,与国外的发达国家相比还是比较落后,因此,我国的相关部门应该加大对继电保护装置的维护投资力度,重视继电保护装置的维护工作,引进一些先进的技术设备来提高继电保护装置的运行速度和运行安全,比如把继电保护装置和电气设备相互结合在一起,互相弥补,提高继电保护的优势,从而保证电力系统的供电安全性。 3.3.2 加强日常运行维护 在继电保护装置中,发生故障时都比较随机,但是一旦继电保护装置发生故障,就会直接影响电力系统的运行稳定性,因此,为了提高继电保护装置的运行效率,就必须加强对其的日常维护工作。除此之外,还要做好继电保护装置的监测工作,如果遇到了异常情况,可以根据监测系统及时发现问题的所在,从而采取有效的措施进行维护,从而提高继电保护装置的运行维护水平。 3.3.3 做好维护人员的专业技能培训 众所周知,一切工作都离不开人,继电保护的运行与维护也不例外。在进行继电保护的运行与维护时,一定要重视对维护人员的专业技能培训工作,让维护人员积累更多实践的经验,当继电保护装置发生故障时,能清晰的分析出故障原因和故障位置。此外,电力企业还要不断的提高维护人员的安全意识,定期对他们进行专业知识的考核,有条件的企业还可以聘请一些资深专家来进行讲座,让维护人员能够更加深入的了解继电保护的理论知识和操作技能,从而为继电保护装置的安全运行奠定坚实的基础。 4 结束语 总而言之,我国电力系统继电保护的运行与维护工作是一项长期且复杂的工作,因此,电力企业应该加强电力系统继电保护的运行与维护管理,定期对继电保护装置做检查,一旦发现故障就要采取相应的措施进行解决,保证设备的安全稳定运行,从而为我国电力企业的发展奠定坚实的基础。 猜你喜欢: 1. 电力技师论文 2. 电力工程技术论文范文 3. 电力技术论文范文 4. 电力工程师论文范例 5. 电力抄核收技师论文
车工技师其实就是指一种职业,是指操控车床加工零件的一类工人。下面是由我整理的车工技师论文 范文 ,欢迎大家阅读。车工技师论文范文篇一:《谈车工定位分析疑点》 【摘 要】近几年,随着我国经济的飞速发展,我国的其他产业也在迅速发展壮大。尤其是我国的机械制造工业,发展的极为迅速。下文主要介绍了机械制造工业中车工定位的相关问题,介绍了什么是车工定位,以及车工定位在机械制造业中的重要作用,着重分析了有关车工定位专业技术方面存在的疑点,并给出了简单易懂的解释,望促进机械制造工业中车工定位的更好更快发展。 【关键词】机械制造工业;车工定位;疑点分析 社会的不断发展,使得人们生活水平不断得到提高,生活水平的提高又使得人们的生活需求不断增加,为满座现阶段人们日益膨胀的需求,最有效的办法就是加快发展机械制造工业,而决定了机械制造工业的发展速度的一大原因就是机械制造的精度,能解决制造精度问题的技术就是车工定位。由此我们得出,要想社会继续发展,要想满足人们不断提升的生活需求,我们首先要解决的问题就是机械制造工业中的精度问题,也就是车工定位相关方面的问题。下文将对车工定位的概念、重要性、技术方面存在的疑点进行简单的介绍。 1.车工定位简介分析 我们先来了解一下什么是车工,车工其实就是指一种职业,是指操控车床加工零件的一类工人。车工定位就是指在加工零件时将需要加工的零件在车床上固定在一个适合加工的位置[1]。首先我们要知道即使车工定位描述起来很简单,但是这并不是一个简单的工作,特别是当需要被加工的零件的形状不规则时,想要将需要被加工的零件进行有效的定位就更不容易了。如今的车床按照固定需要被加工的零件的方式分类可以被分为两类。一类是四爪卡盘车床,这类车床具有一定的局限性,三爪卡盘只能固定圆形、三角形等较少的形状的零件。另外一类是三爪卡盘车床,三爪卡盘的灵活度较四爪卡盘高出很多,这类车床的应用范围就广泛很多,其主要的功能是可以固定椭圆形、圆形、矩形、以及各种不规则的形状的需要被加工的零件。所以在对需要被加工的零件进行定位时一定要选择合适的车床进行车工定位,这样才能达到较好的定位效果,为后续的加工打好良好的基础。 2.车工定位意义分析 2.1车工定位保证了生产产品的高精度 车工定位在机械加工制造工业中占据着分厂重要的地位,接下来我们就进行具体的说明。例如上文提到的,车工定位的标准程度是加工精度好坏的有效保障。经济的发展使得人们生活水平有了明显的提高,生活水平的提高又使得人们对生活质量的要求越来越高,生活质量取决于我们衣食住行所时用的东西的精致程度。例如我们现如今对所用的物品的要求是越精致越好,如何才能制作的更加精致呢?这就取决于加工过程中车工定位的定位成都是否精准了。所以,我们可以看到,车工定位在一定程度上决定了我们的生活质量,不仅在机械加工制造工业中占有着非常重要的地位,在我们的生活中也占据着十分重要的地位。 2.2车工定位决定了生产产品的高效率 车工定位除了对精度的影响之外,还对产品的生产效率起到了很重要的影响。我们举个例子,假如说一个人第一天需要做A事件,第二天需要做B事件,第三天需要做C事件,可是在做A事件的时候出现了问题,一天的时间并没有做完,那么就会直接影响到B事件的处理时间,进而影响到C事件的处理时间,直接就降低了这个人处理事件的工作效率。和这个例子一样,如果我们在定位第一个产品时出现了定位的问题,那么我们就不能顺利的进行后续的加工工作,我们需要继续对这个产品进行定位,知道定位准确,可以进行下一步的加工工作为止,那么这个过程就会直接影响到第二个、第三个、以及下面的一系列产品的加工制造的时间,直接拖慢了整个生产线的生产产品的效率,无形中增加了产品生产的成本,降低了生产产品的利润,给产品的生产造成了不可估量的损失。 2.3车工定位影响了生产产品的高质量 有一句古语,说的是“失之毫厘差之千里”,这句话也同样适用于车工定位。车工定位是一项高精度的工作,即使是微小的误差都可能会造成很严重的后果,甚至是使整个产品报废。我们举个简单的例子,例如,我们要加工制造一个小锤子,小锤子是由锤子头和锤子柄组成了,通常的加工制造 方法 是分别加工制造这两个组成部分让后将二者组装在一起。那么如果我们把锤子头的孔打大了几毫米或者打小了几毫米,都会造成锤子头和锤子柄不能组装在一起,同样,锤子柄也是一样,如果我们在磨锤子柄的时候将锤子柄的尺寸多算或者少算了几毫米,也会造成二者不能合适的组装在一起。这样的结果就是生产出来的产品根本就是不合格的,更别提高质量产品了,根本就是没有市场价值的产品,又怎么去满足我们的生活要求呢! 3.车工定位疑点分析 3.1自由度分析与夹紧力之间的关系 在车工定位的相关参考资料中,自由度与夹紧力之间的关系一直都是一个比较有争议的知识点。不同的教课书也都给出了不同的解释,这就是造成自由度分析与夹紧力之间的关系被列为车工定位的一大疑点的原因。但是如今我们有了较为准确的解释,最新版的教科书给出的解释是自由度分析与夹紧力有着非常密切的关系[2],在产品的加工的时候应该充分考虑该方面营销因素的影响,以免造成没有预料到的损失。 3.2三爪和四爪卡盘属于哪一类定位件 三爪卡盘和四爪卡盘在上文中我们已经有了简单的了解,知道了其实三爪卡盘和四爪卡盘就是车床上的辅助定位的零件,其主要作用都是一样的。就是通过调节三爪卡盘和四爪卡盘中间空间的大小,将需要被加工的产品紧紧地固定在车床上。不仅确定了其定位,还能保证在加工的过程中被加工的产品的稳定性,不随加工过程上下左右摆动,给加工的过程提供了较高的可靠性。也就是说,三爪卡盘和四爪卡盘就是一种定位件。但是,人们对于三爪卡盘和四爪卡盘究竟被划分到哪类定位件中有很多不同的意见。例如:我们从限制自由度方面来分析,三爪卡盘和四爪卡盘均属于止推定位件类定位件;然而,我们不从限制自由度方面进行分析,三爪卡盘和四爪卡盘有都属于支撑和夹紧类的定位件。也就是说,我们想要知道三爪卡盘和四爪卡盘分别属于哪一类的定位件,我们首先要清楚的就是我们要从哪个角度进行分析,由于分析角度的不同卡盘的分类也就不同,所以不同的分析角度会使我们得出不同的分析结果,知道了分析角度我们才能确定三爪卡盘和四爪卡盘具体属于哪一类定位件。 3.3更新和完善自由度图例 自由度图例是车工定位中的一个较为专业的名词,实际上它指的就是一个产品在加工和定位过程中被允许的调节被加工工件的调整位置的范围。就像上文提到的,车工定位影响了产品的精度的高低、质量的高低、和生产产品效率的高低。可以见得,车工定位在生产产品过程中的重要程度,那么影响车工定位的一个很重要的因素就是自由度图例。所以说控制好是非常重要的一个任务,这个任务决定了成功定位的最终效果,也就间接地影响了生产产品的精度的高低、质量的高低、和生产产品效率的高低。 4.结语 通过上文对车工定位的概念的简单介绍、对车工定位在机械加工制造工业的起到的重要作用的阐述、以及对现阶段机械加工制造工业中车工定位方面存在的疑点的分析。使人们能够较为系统的为读者介绍了车工定位方面的相关知识,并对车工定位在机械加工制造工艺中的重要作用有了较为深刻的认识,同时还有序的列出了现阶段车工定位方面存在的疑点,进行了并对这些疑点分别进行了解释说明。促进车工定位行业的优化发展。使车工定位更好更快发展,充分满足人们更高的生活追求。 [科] 【参考文献】 [1]许兆丰.车工工艺学(第三版四).中国劳动出版社,20l0. [2]许兆丰.车工工艺学(第四版四).机械工业出版社,20l1 车工技师论文范文篇二:《浅谈车工入门实习教学》 摘 要:车工入门实习教学是技工院校机械加工技术专业的一门核心课程。为了使学生通过学习这门课程拥有一技之长,并得以长足发展,本文结合车工课程,就如何抓好车工专业入门实习教学,使学生真正成为技能型人才进行了探讨。 关键词:车工入门 实习教学 安全文明生产 “车削”是指操作工人在车床上根据图样要求,利用工件的旋转运动和刀具的相对切削运动来改变工件的尺寸和形状,使之成为合格产品的一种金属切削方法。 如何使毫无基础的机械类学生拥有一技之长,并得以长足的发展,需要实习指导教师从微处入手,从本行业的特色入手,吸引学生从无到感兴趣进而主动学习。结合这二十多年教学发展、教学的改革、指导学生操作的 经验 ,在此笔者谈谈在教学中的一些心得。 一、学生现状分析 近年来,随着学校教学改革的深入,实习场地设备以及场地环境对实习教学的效果有很大影响。随着社会的发展、生活水平的提高,大部分学生对卫生的要求越来越高。很多学生在看到场地不整洁,不规范,就会形成了此行业很脏的印象,就此心生退意,不愿好好学习。所以我们在初次熟悉车间以及车床时,一定要做到车间明亮、宽敞、整洁、车床卫生干净、整洁,让学生在刚开始接触设备,只是空操作车床时,能保证手的清洁度,使学生不会还没开始车削就有脏的心理影响,同时对后期学生实习后要求保持车床的整洁也能起到很好的作用,从而使其养成良好的卫生习惯。 二、正确选择训练项目,激发学生学习兴趣 现今的学生兴趣广泛,电脑的发展也使学生方便了解各种知识。我们可提出一些小问题让学生自己上网查找答案,看看车床能加工出什么样的产品,让学生自己查找,学生得出结果后会有一定成就感。教师则可准备一些能吸引学生的小物件,例如小陀螺、小锤子、小蜡台、小酒杯等。在讲解机械行业由来和车工所能完成的一些内容时,让学生了解到这些都是我们学习后可自己加工出来的产品。引发学生的学习兴趣与积极性,从而使其产生想学的欲望。 文明生产和安全规章是不可忽视的教学环节,不能为了安全而只谈事故,应以遵守规章以预防事故为主。在教学巡查过程中,及时了解学生的思想动态,有部分学生可能因为教师在教学时所说的事故太吓人而心生畏惧,因此要对学生多表扬,多鼓励。尤其是女孩的长发,则必须强调进入场地时盘发和戴帽的重要性,让学生养成自觉文明 安全生产 的习惯。 车工入门最基础的则是车床的操作。车床的操作做到安全文明,可杜绝安全事故的发生。一般新生入厂的前一周,可将电源全部关掉,在无电的状态下让学生进行车床的基本操作,可将学生分成小组。因车床操作时不能多人围观,所以分组时一般以2~3人为宜。从车床各手柄开始,车床的挂速,从铭牌表上找出走刀量并挂到位。先让学生自己练习,小组长负责。组与组之间可进行比赛,看看哪组先学到位,然后一个一个过关。教师对做得好的学生一定要多多表扬,号召让大家向他学习,鼓励做得好的学生去帮助做得还没到位的同学,大家一起进步。大滑板、中滑板的操作是一个比较枯燥的力气活,学生一般练习不久就不想练习了。所以这个项目在练习过程中笔者一般让学生集体活动,能有多少车床使用,就全用上来,每人一台,喊上 口号 ,同一个动作大家一起练习。做上几次换人再来,学生也能得到一定的休息。在此项目的中间可插入三爪卡盘的拆装练习,也可将手柄练习加入进去,让学生在调节性的练习当中,不知不觉地完成滑板的操作练习。在集体练习中,让学生掌握到方法,分清楚纵向进给于横向进给的方向以及进与退。当学生分清楚纵横、进退以后,再以组为单位进行。学生可相互喊口号,相互指导分析讨论操作当中是否有错,提高熟练度和速度。让学生以组为荣,慢慢培养出团队精神。在关闭电源练习达到一定熟练时,可启动电源再进行练习。以组为单位,每组一台车床。各手柄需在正确位置后才能启动电源。开启电源后,要注意各操作杆的使用、滑板的启动。在此项目教学时,一定要随时注意,可让小组长先开始,完整地操作示范给组员看,再盯着组长试操作一次,再让各组自由练习。教师一定要高度注意场内情况。一些学生因电源的开启,觉得新奇,有可能会不按规章操作,所以教师需随时指正学生的一些不当行为,杜绝一切事故的发生。 随着社会的发展,工业技术得到大幅度的改进,车床加工已发展到数控加工,车刀也有了机夹式多用车刀,刀片可通过机磨达到要求。各企业的发展不一致。很多企业采用的还是成本较低的精明焊结式车刀,所以学生在车刀的刃磨上还是需要一定的基础。笔者一般从刃磨刀坯开始,利用磨好的车刀给学生讲解车刀的刃、面。利用多媒体教学,将车刀的刃磨方法以及刃磨姿势展示给学生看,重点让学生注意车刀在砂轮上摆放的位置。进入砂轮房示范车刀的刃磨,让学生注意车刀的抓握方法。一定要让学生磨一个面,给老师检查一个面,随时注意刃磨的方法。一般来说,为了安全起见在砂轮房内实训的学生,最好不超过10人,让余下的部分学生去复习前面所学内容。当学生掌握了刃磨方法后,我们也可在此阶段进行把游标卡尺的认读,为后面的低速车削打下一定的测量基础。 三、由简到难精心讲解,分细化解难点,准确示范,提高实际操作技能 车削的基础能否打得牢固,关键在于低速车削。学生初始操作时,只能在低速下进行反复多次练习,从而对车床的特性有一定的了解。而车刀的安装与工件的夹持与校正是车工最基本的,也是后期操作的基础,所以在低速车削的这一课题中速度一定不要过快。基础打牢固了,后面则事半功倍。在此课题中引导学生采用车削光杆轴来完成工件的校正。一次校正不到位,找出原因,和学生进行分析讨论。在此过程中,让学生了解一定的定位基准,然后缩小尺寸重复操作。学生同时学会使用游标卡尺的正确使用,以及能够正确地测量尺寸。可通过反复的练习让学生对车床、刀具以及测量都有一定的了解。在此过程中一定要多鼓励学生,把要求放到最低,对接受能力较弱的学生要多鼓励,帮助其寻找原因并纠正。 车工入门是基础,所以在教学中一定要打好基础。从多年的教学经验来看,车工入门实习教学安排96个课时来进行。当学生能安全文明地使用车床,刃磨出车刀,简单地加工出台阶轴的工件,游标卡尺与千分尺都能正确认读,测量工件尽量保证在0.2mm内,说明学生已经入车工门。 四、检查考核, 总结 经验 要上好车工入门实习教学课,不仅要在讲解和指导上狠下工夫,还要狠抓检查和考核。考核时可以对各个项目进行考核,如车刀的选取、刃磨、安装、工件的装夹、量具的使用、车床的操作方法和熟练程度、加工的时间和质量等,逐一进行考核打分,再对学生进行综合打分评定。不及格的学生可采用补课和个别辅导的方法使其达标。这样有利于教师对学生整 体操 作技能情况的了解,全面提高教学质量。 “教学有法而无定法”,以上是笔者的一点粗浅体会。总之,车工入门实习教学在专业课教学中具有举足轻重的作用,我们要扎扎实实把实训课上好,使它真正走向正规化、规范化和专业化。 参考文献: [1]宋全文,徐金成,冯玉金.车工实习课程入门阶段的教学探索[J].中国现代 教育 装备,2010(15). [2]张彪.车工生产实习教学改革初探[J].教育界,2011(6). [3]董利娟.车工实习分层教学法[J].职业,2010(2). [4]王朋红.浅谈车工实训课的一点 心得体会 [J].职业教育,2012(5). 车工技师论文范文篇三:《浅析数控车工的现状》 【摘 要】随着我国工业化进程的不断推进,我国对于数控车工的需求量也随之不断增加。然而由于种种原因,现阶段我国数控车工的专业素质普遍不高,这在一定程度上限制了我国相关工业的进一步发展。在这种历史条件下,笔者将就我国数控车工的现状进行分析,找出其存在的问题,并提出相应的解决方案,希望对于提升我国数控车工的水平有所裨益。 【关键词】数控车工;目前现状;相关问题;解决对策 数控专业具有很强的专业性和技能性,因此对于数控车工素质的要求也很高,否则数控车工就不能很好的操作机器完成切割、对刀和零件加工等基本操作,这就会在很大程度上影响数控加工的质量,因此有效提高数控车工的专业技能十分重要。此外,数控车工技术水平的提升还能有效的减少其因操作失误而受到的伤害,是一件一举两得的事情。 1.现阶段我国数控车工存在的问题及其原因 笔者一直认为,只有“知其然才能知其所以然”,因此会在这一部分对于数控车工出现此种问题的原因进行相关的分析,从而以便于读者对其有一个更加清晰的把握。此外,知道了问题的源头所在,读者才会对于笔者提出的解决方案有个更深入的了解,从而避免笔者个人观点的局限性,做到批判性吸收。 1.1数控车工的专业素质总体上不高 这一方面是由于数控车工技术的专业性决定的,虽说数控车工技术可以通过利用数字化控制系统在数控车床上完成零件的整体加工,基本上实现了全过程的机械化,可是其还是要求相关的工作人员对于数控机床加工工艺与数控编程技术有一个大致的掌握,否则就不能很好的操作仪器,生产出符合要求的零件,尤其对于一些较为精密的零件就更是如此。而现阶段某些生产车间为了有效的降低人力资源成本,就从农村雇佣大量的廉价的劳动力,这些生产工人往往不具有一些基础的 文化 素养,更不用说相关的专业技能了。雪上加霜的是,为了赶进度,某些车间甚至不对这些工人进行相关的简单培训和采取一些安全 措施 ,只是简单介绍了些基本操作就让工人投入生产之中,这样不仅使机器被损坏的几率大幅度增加,更是使员工人身安全受到威胁的几率大幅度增加,最终导致生产的工厂受到不必要的损失。 1.2数控车工相关器械的耗损现象较为严重 由于数控车工所使用的器械十分精密,稍有耗损就可能对产品的质量造成很大的影响,加之数控机械的价格往往十分昂贵, 修理 或者是重新购买都会耗费企业的一大笔资金,因此数控车工相关器械耗损严重的现象不容忽视。这种现象发生的原因之一就是数控车工的操作人员的专业素质不高,在操作过程中不能严格按照相关的规章流程进行作业,如将施工顺序弄错等情况时有发生;其二则是相关的操作人员的道德素质不高,在施工过程中不能很好的履行自己应尽的职责,做好自己应做的工作,从而使设备受到损耗;其三则是相关的维护工作不到位,现阶段为了提高生产效率,许多车间使机械不停歇的工作,在工期紧张时就更是如此,且使用后期缺乏必要的维护和检修养护,这就直接导致了器械耗损现象变得愈发的严重,极大的挫伤了工厂的相关收益。 1.3数控车工的人才结构不够合理 一方面,随着部分企业生产项目调整、生产方式转变、产品更新换代加快,企业对劳动者的技能要求、管理能力要求有了较大的提高,而符合企业期待的高技术人才的数量是有限的,而且聘用高技术人才会导致生产成本的增高,这就直接导致现阶段数控车工的专业技能不高,而且其人才结构也不够合理。许多车间的都出现重视一线工人、轻视管理型人才的现象,这就直接导致生产流程较为混乱,相关的资格评定和薪资标准等也没有统一明确的规定,这对于工厂生产效率的提高有着很大的限制。此外,在高技术人才这方面,由于人才引进机制的不够合理,往往不能兼顾到整个生产过程的全部要素,常常会出现这样的现象,某一方面的专家过多,用不了,也就是企业“养闲人”专家,另一方面,其他方面干脆没有专家,出现了专家荒的现象。这样不仅耗费了很多的人力资源成本,而且在遇到相关的技术难题时,问题还是不能被及时有效的解决。 1.4数控车工技术与外国先进技术仍存在差距 虽然目前我国的数控车工技术已经发展到了一定的程度,相关的实际操作也已经达到的一定的水平,但是不可否认的是,我国的数控车工技术仍与外国的先进技术之间存在着较大的差距。这种差距不仅仅体现在相关的操作仪器如“数控机床”等上,更是体现在工人的专业素质和生产的相关工艺流程上。举个相关的实例,在控制加工路线与加工余量时,由于数控车工技术对于数控车床的要求较高,在数控车床未达到普及使用的情况下,应当将毛坯上多余的余量,尤其是含有锻、铸硬皮层的余量安排在普通车床上加工。这一点国内目前做得较好,可是在使用数控车工工艺技术对数控车床程序进行安排时,往往表现的就较为缺乏灵活性,这一点就造成了与外国先进水平之间的差距。 2.解决现阶段我国数控车工存在问题的措施 2.1有效的提高数控车工的相关素质 提高数控车工的相关素质应从两大方面着手,其一是专业技术素质,包括数控机床加工工艺和数控编程技术两个方面,其二则是职业道德修养,要使数控车工明确自己所肩负的责任和应尽的义务。只有做好了这两个方面,数控车工的专业技术素质提高了,才能从某种程度上避免对于机械造成不必要的损耗,才能有效的保障生产流程的顺利进行,才能避免相关的安全事故的发生或者有效的降低安全事故发生的频率,进而间接的提高生产效益;而数控车工的职业操守提高了,才能使生产有秩序的进行下去,并且形成一个相对良好的工作氛围。具体做到这两个方面,生产企业可以采取以下措施:定期对数控车工的工人进行相关的培训,并以考试的形式强制的保障培训的结果;定期举办相关的专家讲座,开阔工人的技术视野;开放图书馆和专家邮箱,为工人自学提供便利的平台;举办一系列的实践技能大赛,鼓励工人们将自己所学的知识应用到具体实践之中;发放企业的宣传手册,使员工明确企业的生产理念;完善相关的规则,将责任落实到个人;制定行之有效的监管制度,保障生产流程的有序进行等。最后,生产企业还可以采取将考核结果与个人的薪资水平相挂钩的方式提高员工的积极性。 2.2减少数控车工相关器械的损耗 这一点要结合上一点所说的,员工的专业素质提高后,操作失误就会极大的降低,从而对于数控车工相关器械造成的损耗也就会降低。这只是一方面,另一方 面相 关的生产企业则要做好日常的维护工,派遣专人对机械进行相关的维修,如每次使用完毕后在接合处涂抹润滑油,定期对机械精密处的灰尘进行清理等。此外,企业的生产者还应将相关的器械定期送至专业的公司进行检修,从而避免相关的隐患。只有这样,才能有效的降低数控车工相关器械发生故障的频率,保障生产顺利进行。 2.3减少与国外先进水平之间的差距 其一,生产企业可以根据自己的具体情况,对外国较为先进的仪器进行适当的引进,从而提高生产效率,但是必须量力而行;其二,生产企业则可以积极改进生产的工艺与方法,从而使加工过程获得简化,获得更高的收益,在目前的条件下,这一条也是主流的做法。 3.结语 总而言之,目前我国的数控车工虽然发展到了一定的程度,但是与先进水平之间还是存在着不可忽视的差距。在这种条件下,我们只有积极的采取措施,从专业素质和道德素养两个方面提高工人的素质,才能有效的避免事故的发生,提高生产效率,进而提高相关的生产收益。 【参考文献】 [1]王润孝,秦现生.机床数控原理与系统[M].西安:西北工业大学出版社,2000. [2]胡占齐,杨莉.机床数控技术[M].北京:机械工业出版社,2002. [3]周伟平.机械制造技术[M].武汉:华中科技大学出版社,2002. 猜你喜欢: 1. 电力技师论文 2. 电力机车技师论文 3. 有关电力抄核收技师论文 4. 电力抄核收技师论文 5. 车床维修技术论文 6. 2017汽车维修企业管理论文
碳化硅颗粒增强铝基复合材料的研究现状及发展趋势摘要:综述了铝基复合材料的发展历史及国内外研究现状,重点阐述了碳化硅颗粒增强铝基复合材料制备工艺的发展现状。同时说明了碳化硅颗粒增强铝基复合材料研究中仍存在的问题,在此基础上展望了该复合材料的发展前景。关键词:SiCp /Al 复合材料; 制备方法中图分类号:TB333 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2011)12-0092-05Research Status and Development Trend of SiCP/Al CompositeZHENG Xijun, MI Guofa(College of Material Science and Engineer, Henan Polytechnic University, Jiaozuo 454000, China)Abstract:The development history, domestic and foreign research present situation of SiCP /Al composite wasintroduced, the research progress of preparation process for SiCP /Al composite were elaborated, the research on SiCP /Alcomposite was analyzed and the development prospect of the composite was put forward.Key words:SiCp /Al composite; preparation methods收稿日期:2010-11-20作者简介:郑喜军(1982- ),男,河南西平人,硕士研究生,研究方向为材料加工工程;电话:;E-mail:《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术应用进行了广泛的关注和研究,从材料的制备工艺、组织结构、力学行为及断裂韧性等方面做了许多基础性的工作, 取得了显著的成绩。在美国和日本等国,该类材料的制备工艺和性能研究已日趋成熟,在电子、军事领域开始得到实际应用。SiC 来源于工业磨料,可成百吨的生产,价格便宜,SiC 颗粒强化铝基复合材料被美国视为有突破性进展的材料, 其性能可与钛合金媲美,而价格还不到钛合金的1/10。碳化硅颗粒增强铝基复合材料是最近20 年来在世界范围内发展最快、应用前景最广的一类不连续增强金属基复合材料,被认为是一种理想的轻质结构材料,尤其在机动车辆发动机活塞、缸头(缸盖)、缸体等关键产品和航空工业中具有广阔的应用前景[5-7]。在1986 年,美国DuralAluminumComposites 公司发明了碳化硅颗粒增强铝硅合金的新技术, 实现了铸造铝基复合材料的大规模生产, 以铸锭的形式供给多家铸造厂制造各种零件[8-9]。美国Duralcan 公司在加拿大己建成年产11340 t 的SiC/Al 复合材料型材、棒材、铸锭以及复合材料零件的专业工厂。目前,Duralcan 公司生产的20%SiCp /A356Al 复合材料的屈服强度比基体铝合金提高75%、弹性模量提高30%、热膨胀系数减小29%、耐磨性提高3~4倍。美国DWA 公司生产的碳化硅增强复合材料随碳化硅含量的增加,只有伸长率下降的,其他性能都得到了很大提高。到目前为止,SiCp/Al 复合材料被成功用于航空航天、电子工业、先进武器系统、光学精密仪器、汽车工业和体育用品等领域,并取得巨大经济效益。表1 列举了一些SiCp/Al 复合材料的力学性能。目前国内从事研制与开发碳化硅颗粒增强铝复合材料工作的科研院所与高校主要有北京航空材料研究院、上海交通大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、国防科技大学等。哈尔滨工业大学研制的SiCw/Al 用于某卫星天线丝杆,北京航空材料研究院研制的SiCp/Al 用于某卫星遥感器定标装置[10-11]。国内到目前为止还没有出现高质量高性能的碳化硅颗粒增强铝基复合材料, 虽然部分性能已达到国外产品的指标, 但在产品的尺寸精度上还存在不小的差距,另外制造成本太高,离工业化生产还有一段距离要走。2 铝基复合材料的性能特征(1)高比强度、比模量由于在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的增强物,明显提高了复合材料的比强度和比模量, 特别是高性能连续纤维,如硼纤维、碳(石墨)纤维、碳化硅纤维等增强物,他们具有很高的强度和模量[1]。(2)良好的高温性能,使用温度范围大增强纤维、晶须、颗粒主要是无机物,在高温下具有很好的高温强度和模量, 因此金属基复合材料比基体金属有更高的高温性能。特别是连续纤维增强金属基基复合材料,其高温性能可保持到接近金属熔点,并比金属基体的高温性能高许多。(3)良好的导热、导电性能金属基复合材料中金属基体占有很高的体积百分数, 一般在60%以上,因此仍保持金属的良好的导热、导电性能。(4)良好的耐磨性金属基复合材料,特别是陶瓷纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料具有很好的耐磨性。这是由于在基体中加入了大量细小的陶瓷颗粒增强物,陶瓷颗粒硬度高、耐磨、化学性能稳定,用它们来增强金属不仅提高了材料的强度和刚度,也提高了复合材料的硬度和耐磨性。(5)热膨胀系数小,尺寸稳定性好金属基复合材料中所用的增强相碳纤维、碳化硅纤维、晶须、颗粒、硼纤维等均具有很小的热膨胀系数,特别是超高模量的石墨纤维具有负热膨胀系数, 加入相当含量的此类增强物可降低材料膨胀系数, 从而得到热膨胀系数小于基体金属、尺寸稳定性好的金属基复合材料。(6)良好的抗疲劳性和断裂韧性影响金属基复合材料抗疲劳性和断裂韧性的因素主要有增强物与复合体系制备工艺增强体含量(vol,%)拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiCP /2009Al 粉末冶金20 572 109 5.3SiCP/2124Al 粉末冶金20 552 103 7.0SiCP/6061Al 粉末冶金20 496 103 5.5SiCP/7090Al 粉末冶金20 724 103 2.5SiCP/6061Al 粉末冶金40 441 125 0.7SiCP/7091Al 粉末冶金15 689 97 5.0SiCP/A356Al 搅拌铸造20 350 98 0.5SiCP/A359Al 无压浸渗30 382 125 0.4表1 碳化硅颗粒增强铝基复合材料的力学性能[1]Tab.1 Mechanical properties of aluminum matrixcomposite reinforced by SiC particle93Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月金属基体的界面结合状态、金属基体与增强物本身的特性以及增强物在基体中的分布等。特别是界面结合强度适中,可以有效传递载荷,又能阻止裂纹扩展,从而提高材料的断裂韧性。(7)不吸潮、不老化、气密性好与聚合物相比,金属性质稳定、组织致密,不存在老化、分解、吸潮等问题,也不会发生性能的自然退化,在空间使用不会分解出低分子物质而污染仪器和环境,有明显的优势。(8)较好的二次加工性能可利用传统的热挤压、锻压等加工工艺及设备实现金属基复合材料的二次加工。由于铝基复合材料不但具有金属的塑性和韧性,而且还具有高比强度、比模量、对疲劳和蠕变的抗力大、耐热性好等优异的综合性能。尤其在最近20 年以来, 铝基复合材料获得了惊人的发展速度,表2 列举了一些铝基复合材料的力学性能。3 主要应用领域3.1 在航空航天及军事领域的应用美国ACMC 公司和亚利桑那大学光学研究中心合作,研制成超轻量化空间望远镜和反射镜,该望远镜的主镜直径为0.3m,仅重4.54kg。ACMC 公司用粉末冶金法制造的碳化硅颗粒增强铝基复合材料还用于激光反射镜、卫星太阳反射镜、空间遥感器中扫描用高速摆镜等;美国用高体积分数的SiCp/Al代替铍材,用于惯性环形激光陀螺仪制导系统、三叉戟导弹的惯性导向球及管型测量单元的检查口盖,成本比铍材降低2/3;20 世纪80 年代美国洛克希德.马丁公司将DWA 公司生产的25%SiCp /6061Al 用作飞机上承载电子设备的支架,其比刚度比7075 铝合金约高65%;美国将SiCp/6092Al 用于F-16 战斗机的腹鳍, 代替原有的2214 铝合金蒙皮, 刚度提高50%,寿命从几百小时提高到8000 小时左右,寿命提高17 倍,可大幅度降低检修次数,提高飞机的机动性,还可用于F-16 的导弹发射轨道;英国航天金属及复合材料公司(AMC)采用高能球磨粉末冶金法研制出高刚度﹑ 耐疲劳的SiCp/2009Al, 成功用于Eurocopter 公司生产的N4 及EC-120 新型直升机[12];采用无压浸渗法制备的高体积分数SiCp/Al 作为印刷电路板芯板用于F-22“猛禽”战斗机的遥控自动驾驶仪、发电元件、飞行员头部上方显示器、电子计数测量阵列等关键电子系统上, 以代替包铜的钼及包铜的锻钢,可使质量减轻70%,同时降低了电子模板的工作温度;SiCp/Al 印刷电路板芯板已用于地轨道全球移动卫星通信系统; 作为电子封装材料,还可用于火星“探路者”和“卡西尼”土星探测器等航天器上。美国采用高体积分数SiCp /Al 代替Cu-W 封装合金作为电源模块散热器,已用于EV1 型电动轿车和S10 轻型卡车上;美国将氧化反应浸渗法制备的SiC-Al2O3/Al 作为附加装甲,用于“沙漠风暴”地面进攻的装甲车;美国GardenGrove 光学器材公司用SiCp/Al 制备Leopardl 坦克火控系统瞄准镜。3.2 在汽车工业中的应用由山东大学与曲阜金皇活塞有限公司联合研制的SiCp /Al 活塞已用于摩托车及小型汽车发动机;自20 世纪90 年代以来, 福特和丰田汽车公司开始采用Alcan 公司的20%SiC/Al-Si 来制作刹车盘;美国Lanxide 公司生产的SiCp/Al 汽车刹车片于1996年投入批量生产[13];德国已将该材料制作的刹车盘成功应用于时速为160km/h 的高速列车上。整体采用锻造的SiCp/Al 活塞已成功用于法拉利生产的一级方程式赛车。3.3 在运动器械上的应用BP 公司研制的20%SiCp/2124Al 自行车框架已在Raleigh 赛车上使用;SiCp /Al 复合材料可应用于自行车链轮、高尔夫球头和网球拍等高级体育用品;在医疗上用于假体的制造。4 制备及成型方法一般来说, 根据铝基体状态的不同,SiCp/Al 的制备方法大致可分为固态法和液态法两类。目前主要有粉末冶金法、喷射沉积法、搅拌铸造法和挤压铸造法。4.1 粉末冶金法粉末冶金法又称固态金属扩散法,该方法由于克增强相/ 基体增强相含量拉伸强度/MPa弹性模量/GPa伸长率(%)SiC/Al-4Cu 15 476 92 2.3SiCp /ZL101 20 375 101 1.64SiCp /ZL101A 20 330 100 0.5SiCp /6061 25 517 114 4.5SiCp /2124 25 565 114 5.6Al2O3 /Al-1.5Mg 20 226 95 5.9Cf /Al 26 387 112 -表2 金属基复合材料的力学性能[1]Tab.2 Mechanical properties of metal matrix composite[1]94《热加工工艺》2011 年第40 卷第12 期下半月出版Material & Heat Treatment 材料热处理技术服了碳化硅颗粒与铝合金熔液润湿困难的缺点,因而是最先得到发展并用于SiCp/Al 的制备方法之一。具体制备SiCp/Al 的粉末冶金工艺路线有多种,目前最为流行和典型的工艺流程为:碳化硅粉末与铝合金粉末混合一冷模压(或冷等静压)一真空除气一热压烧结(或热等静压)一热机械加工(热挤、轧、锻)。粉末冶金法的优点在于碳化硅粉末和铝合金粉末可以按任何比例混合,而且配比控制准确、方便。粉末冶金法工艺成熟,成型温度较低,基本上不存在界面反应、质量稳定,增强体体积分数可较高,可选用细小增强体颗粒。缺点是设备成本高,颗粒不容易均匀混合,容易出现较多孔隙,要进行二次加工,以提高机械性能,但往往在后续处理过程中不易消除;所制零件的结构、形状和尺寸都受到一定的限制,粉末冶金技术工艺程序复杂,烧结须在在密封、真空或保护气氛下进行, 制备周期长, 降低成本的可能性小,因此制约了粉末冶金法的大规模应用。4.2 喷射沉积法喷射沉积法是1969 年由Swansea 大学Singer教授首先提出[14],并由Ospray 金属有限公司发展成工业生产规模的制造技术。该方法的基本原理是:对铝合金基体进行雾化的同时,加入SiC 增强体颗粒,使二者共同沉积在水冷衬板上, 凝固得到铝基复合材料。该工艺的优点是增强体与基体熔液接触时间短,二者反应易于控制;对界面的润湿性要求不高,可消除颗粒偏析等不良组织, 组织具有快速凝固特征;工艺流程短、工序简单、效率高,有利于实现工业化生产。缺点是设备昂贵,所制备的材料由于孔隙率高而质量差必须进行二次加工, 一般仅能制成铸锭或平板; 大量增强颗粒在喷射过程中未能与雾化的合金液滴复合, 造成原材料损失大, 工艺控制较复杂,增强体颗粒利用率低、沉积速度较慢、成本较高。4.3 搅拌铸造法搅拌铸造法的基本原理[15-17]:依靠强烈搅拌在合金液中形成涡漩的负压抽吸作用, 将增强体颗粒吸入基体合金液体中。具体工艺路线:将颗粒增强体加入到基体金属熔液中, 通过一定方式的搅拌与一定的搅拌速度使增强体颗粒均匀地分散在金属熔体中,以达到相互混合均匀与浸润的目的,复合成颗粒增强金属基复合材料熔体。然后可浇铸成锭坯、铸件等使用。该方法的优点是:工艺简单、设备投资少、生产效率高、制造成本低、可规模化生产。缺点是:加入的增强体颗粒粒度不能太小, 否则与基体金属液的浸润性差, 不易进入金属液或在金属液中容易团聚和聚集;普遍存在界面反应,强烈的搅拌容易造成金属液氧化,大量吸气及夹杂物混入,颗粒加入量也受到一定限制,只能制成铸锭,需要二次加工。4.4 挤压铸造法挤压铸造法是首先把SiC 颗粒用适当的粘结剂粘结,制成预制块放入浇注模型中,预热到一定的温度,然后浇入基体金属液,立即加压,使熔融的金属熔液浸渗到预制块中,最后去压、冷却凝固形成SiCp/Al。该方法的优点是:设备较简单且投资少,工艺简单且稳定性较好,生产周期短,易于工业化生产,能实现近无余量成型,增强体体积分数较高,基本无界面反应。缺点是容易出现气体或夹杂物,缺陷比较多,需增强颗粒需预先制成预成型体, 预成型体对产品质量影响大,模具造价高,而且复杂零件的生产比较困难。5 SiCp /Al 复合材料发展的建议与对策SiCp /Al 复合材料作为一种新的结构材料有着广阔的发展前景, 但要实现产业化还需做大量的研究工作。除了要对SiCp/Al 复合材料的制备工艺、界面结合状态、增强机制等方面的内容做进一步研究,其相关领域的研究及发展也应给予重视。5.1 现有制备工艺进一步完善和新工艺的开发现有工艺制备方法虽然已经成功制造了复合材料,但很难用于工业化生产且尚处于实验室研究阶段[18]。SiC 颗粒存在于铝液中,使金属液粘度提高,流动性降低,铸造时充填性变差,当颗粒含量增加至20%或在较低温度(<730℃)时,流动性急剧降低以致于无法正常浇注。另外,SiC颗粒具有较大的表面积, 表面能较大,易吸附气体并带入金属液中,而金属液粘度大也易卷入气体并难以排出,产生气孔缺陷。因此,对现有工艺的进一步完善和新工艺的开发成为下一步研究工作的主要任务。5.2 后续加工工艺的研究金属基复合材料的切削加工、焊接、热处理等后续加工工艺的研究较少,成为限制其应用的瓶颈。高强度、高硬度增强体的加入使金属基复合材料成为难加工材料[18-19],而由于增强体与基体合金的热膨胀系数差异大引起位错密度的提高, 也使金属基复合95Hot Working Technology 2011, Vol.40, No.12材料热处理技术Material & Heat Treatment 2011 年6 月材料的时效行为与基体合金有所不同[20]。另外,增强体影响焊接熔池的粘度和流动性, 并与基体金属发生化学反应限制了焊接速度, 给金属基复合材料的焊接造成了极大困难。因此, 解决可焊性差的问题也成为进一步研究的主要方向。5.4 环境性能方面的改善金属基复合材料的环境性能方面的研究, 即如何解决金属基复合材料与环境的适应性, 实现其废料的再生循环利用也引起了一些学者的重视, 这个问题关系到有效利用资源,实现社会可持续发展,因此, 关于环境性能方面的研究将是该领域今后研究的热点。由于铝基复合材料是由两种或两种以上组织结构、物理及化学性质不同的物质结合在一起形成一类新的多相材料, 其回收再利用的技术难度要比传统的单一材料大得多。随着铝基复合材料的批量应用,必然面临废料回收的问题,通过对复合材料的回收再利用, 不但可减少废料对环境的污染还可减低铝基复合材料的制备成本、降低价格,增加与其他材料的竞争力,有利于促进自身的发展。文献[21]配制了混合盐溶剂, 采用熔融盐法成功地分离出颗粒增强铝基复合材料中的增强材料,研究结果表明,利用该技术处理颗粒增强铝基复合材料, 其回收利用率可达85%。6 结语与铝合金基体相比, 铝基复合材料具有更高的使用温度、模量和强度,热稳定性增加及更好的耐磨损性能,它的应用将越来越广泛。然而,在目前的研究中仍然存在许多疑问和有待解决的问题, 例如怎样去克服铝基复合材料突出的界面问题, 并且力求研究结果有助于改善生产应用问题; 在制备过程前后, 怎样通过热处理手段来改善成品的各方面性能;如何利用由于热失配造成的内、外应力使材料服役于各种环境。此外,原位反应中仍不免其他副反应夹杂物存在, 同时对增强体的体积分数也难以精确控制,这些都是亟待研究解决的问题。参考文献:[1] 于化顺.金属基复合材料及其制备技术[M].北京:化学工业出版社,2006.241.[2] 吴人洁.复合材料[M].天津:天津大学出版社,2000.[3] 沃丁柱.复合材料大全[M].北京:化学工业出版社,2000.[4] 毛天祥.复合材料的现状与发展[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2000.[5] 赫尔(Hull, D).复合材料导论[M].北京:中国建设工业出版社,1989.[6] 尹洪峰,任耘,罗发.复合材料及其应用[M].陕西:陕西科学技术出版社,2003.[7] 汤佩钊.复合材料及其应用技术[M].重庆:重庆大学出版社,1998.[8] 张守魁,王丹虹.搅拌铸造制备颗粒增强复合材料[J].兵器材料科学与工程,1997,20(6):35-391.[9] 韩桂泉,胡喜兰,李京伟.无压浸渗制备结构/ 功能一体化铝基复合材料的性能及应用[J].航空制造技术,2006(01):95.[10] 李昊,桂满昌,周彼德.搅拌铸造金属基复合材料的热力学和动力学机制[J].中国空间科学技术,1997,2(1):9-161.[11] 桂满昌,吴洁君,王殿斌,等.铸造ZL101A/SiCp复合材料的研究[J].铸造,2001,50(6):332-3361.[12] 任德亮,丁占来,齐海波,等.SiCp /Al 复合材料显微结构与性能的研究[J].航空制造技术,1999,(5):53-551.[13] Clyne T W,Withers P J.An Introduction to Metal MatrixComposites [M].London:Cambridge University Press,1993.[14] Lee Konbae.Interfacial reaction in SiCp /Al composite fabricatedby pressureless infiltration [J].Scripta. 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随意推荐两篇,谨供参考1、国内外铸造生产线设计生产中的问题及解决办法 一.概述 随着国民经济的不断发展,近年来对铸件的要求越来越高,特别是汽车发动机缸体、缸盖类铸件,不仅要求材质好,而且还要求尺寸精度高、表面光法、重量轻。为此,作为影响铸件质量的关键工部件造型工部,纷纷采用新的工艺和设备,以满足铸件质量和产量的要求。据不完全统计,我国引进的高压造型线、气冲造型线、静压造型线已有60条左右;国内自己设计制造的高压造型线、气冲造型线已有70余条。 从使用情况来看,这些造型线确实为我国的铸件产量和质量的提高起了很重要的作用,但与我们的希望来比,还很不够。进口线的实际生产率一般在设计能力的5080%,国产线现在使用的估计只占50%,而在这50%中,开动率也较低,出现以上现象的原因是多方面的,归纳起来大概有以下几方面。 二.存在问题 1.设计存在的问题 由于造型线设备复杂,动作多,逻辑性强,因此,设计中就难免有考虑不周的地方,特别是造型线设计的初期,问题更多,比如:材质选用不合理,元件选用不当,逻辑关系不强等。这就决定了我国早期的高压线多数运行状况不太理想。比如:某大厂在70年代初期设计了一条高压造型线,制造安装后一直没有使用,其主要原因是:设计时许多辅机上的垂直液压缸原始位置设在中间位置,由于国产液压阀的泄漏,致使许多辅机不能处在原始位置;运行部件没有考虑制造的误差及液压泄漏,经常相碰,该联锁的电器上也没有联锁,放了这么多年,给工厂带来了很大的经济损失,听说最近要拆掉。国内如此,国外的造型线也同样存在设计上的不足,比如某厂引进一条高压造型线,由于设计时没有考虑砂箱走边的检测及清扫,以至砂箱的进翻箱机时经常卡死,甚至把翻箱机顶坏。还有一家厂引进的静压造型线在设计时工艺性考虑的不周,使上箱在下箱上边翻箱,从而导致造好的下箱内腔掉进砂子,造成铸件缺陷。 2.设备可靠性差 影响设计可靠性的因素主要有设计、制造、安装、生产管理、维修等。 设计中零件选用不当,材质选用不合理,是影响可靠性的重要原因之一,过去着重强调了国产化和降低成本,因此,元器件全为国产件。但由于国产无器件质量不过关,严重影响了造型线的开动率。比如:由于机械传动的误差,会导致转运车上的轨道与冷却道轨道对不准,致使输送器小车和砂箱脱轨,造成较长时间的停车;同样规格的密封件,国产的只能用3~6个月,而进口的能用12年;同样的管接头,国产的就漏油,进口的就不漏油,仅此一项,某一条造型线严惩时每年将漏油200多吨,价值100多万元;由于接近开关发讯不准,也常导致误动作造成停车;液压阀及气动阀的泄漏和精度不高,也是影响造型线开动率的主要因素。比如某厂造型机的控制不仅有电器联锁,而且有气动联锁,气动控制管路的管子是Φ8×1的,连接的管接头较多,由于管接头及气阀的漏气,常使控制气路压力降低,不能使气阀动作,为此,不得不冒险将部分联锁取消。 制造质量的好坏,也将影响造型线的开动率,包括内在质量和尺寸精度。比如:由于加工精度达不到要求,造成设备移动部分和固定部分相碰,定位不准等故障;由于元件的材质或热处理达不到要求,将影响设备的使用寿命和可靠性;由于液压系统的清理不干净,导致油液污染,使阀卡死的现象也经常出现。我到过一个现场,两台主机的工作台同样是球铁的,一台球化好了,用了几年就没问题,而另一台,没有多久就坏了,断面象马蜂窝似的。再如,某厂引进的气冲线96年投产以来,主机工作台油缸已更换了三次,第一次没过保质期就坏了,结果索赔了一台,此后,每两三年更换一次。另外,电线接头长时间使用后引起松动,也导致坏电路二三次。安装不按规范,偷工减料,也是造成可靠性差的重要原因之一。比如:安装时对管子不按规范进行清洗,该氩弧焊的用普通焊代替,造成管子里边有焊渣;该装管夹的地方不装或少装,造成管子震动,管接头松动,时间一长开始漏油;该用RVV软线的地方,用KVV代替,宜造成断路;该用螺栓固定的地方一焊了之,等等。 3.维修困难 由于设计人员现场经验不足,设计出来的设备往往只注意功能性,而没有注意维修容易,比如有些易损件或耐磨件,在制造厂装配时依次可以装上,但如果使用过程中磨损了,需要更换,则必须大卸八块,才能换上。这样,既费时,又影响了整个设备的精度。再如,过去将滤网放在泵的吸油口,并埋在油箱内,由于油的污染,经常要对滤网进行清理,但清理一次滤网必须先把油抽干净,而不是将滤网放在回油管上,清洗更换都方便。在阀箱里或多管平行的地方,安装管夹时,没有留出足够的维修空间,一旦一根管子漏油,必须选把别的管子拆掉,才能拧紧,形象地说,就跟栽葱的一样。制造过程中不注意质量,零件严重超差,也是造成维修困难的一个重要原因。比如一个零件与另一个零件为过度配合,由于加工超差,装配时变成了过盈配合,一旦零件出了问题需更换时,就很难取出。还有,经常拆装的缸端管接头,不用球铰接头,而用端直角接头,从而给维修带来困难。安装时只顾管子、电线走向,而忽略维修的可能性的情况也是常有的,比如,有些设备距地沟壁有一定的距离,本来是作为维修空间用的,但安装时不注意,觉得走管子或电缆桥架挺方便的,就装上了,但使用维修时就叫苦了。 4.生产任务不足,成本较高 在市场经济的今天,铸件成本的高低显得越来越重要了。近几年来,由于乡镇和民营铸造企业的蓬勃发展以及城市的环境保护要求,再加上乡镇和民营铸造企业的成本较低,企业经营灵活,这些企业的铸件在市场上的份额越来越大,从而导致一些具有造型线的大中型企业生产能力不足。例如:现在许多厂爱“开三停四”,一个月上半个月的班,由原来的两班或三班改为单班,经常放长假等。造型线的运行成本较高,也是影响使用的一个因素。如果开动造型线,必须所有设备开动,包括相关工部的设备,这样,用电量较大,同时,所有人员都得到岗,再加上漏油损失,在产量少的情况下,开机将很不划算。比如:有一个厂原来产量很大,上了一条气冲造型线,后来,产量锐减,开动造型线明显不划算,再加上实行成本核算,只好将造型线封存,改为地面造型。 5.管理不善 没有通盘计划,各自为政的现象严重,致使一些企业不考虑自己的实际情况,盲目上马,但后来由于资金不足,产品不对路等原因,造成虽已有较大投入,但尚未形成生产能力而闲置着的设备数量也不少。 企业内部管理不善,主要表现为:维修人员责任不明确,没有明确的设备维修制度,备件采购和维修脱节,维修人员素质较低,工资待遇差等。经常看到这样的现象:操作工上班时维修工在休息,操作工下班了维修工也下班了,至少设备是否需要备件,是否带病工作,是束需要维修,没有人去管,只有设备实在开不动了,才去修理,而这时换上的备件往往又不合适。比如某厂造型线上的备件是由设备科来组织,线上该备什么,备多少,基本不与维修人员通气,买来的备件也不与造型线上实际使用的实物对照,因此,常常出现原来是24伏的阀,更换时变成了220伏;应该是内控内泄阀,更换时变成了内控外泄阀;加工的备件更换时才发现超差等现象,从而影响生产。 6.各工部不匹配 由于国内外铸造设备的标定生产率与实际相差很大,所以,经常导致铸造车间各工部不匹配,从而影响造型线的开动率,据不完全统计,一般造型线由于各工部不匹配而占停机时间约为30-50%左右。例如有一个厂,在车间设计时引进了一条造型线,但其它工部选用国产设备,投入使用后出现两个问题:一是其它工部设备故障率高,严重影响了造型线的开动率,使造型线处于半停产状态;二是混砂能力不够,国产混砂机的混砂能力在实际实用中只能达到名义能力的一半左右,而设计时按名义能力考虑,因此,造成这样的后果。该车间这样生产了大概三、四年,厂里下决心又对砂处理工部进行了改造,目前,使用情况良好。 三.解决问题的办法 要想将一条造型线用好,无非要作好“防”和“备”两方面的工作,“防”是防止问题的出现,“备”是防不胜防时,出现问题了要有所准备,将问题尽快解决。但要做到这两点,必须在以下方面下功夫。 1.加强学习,吸引国内外先进技术和经验,以防为主 设计人员的素质直接影响到造型线的水平,只有设计水平提高了,才有可能制造出好的造型线。为此,设计人员必须掌握国内外的先进技术和设备,并不断总结经验,逐步提高,使设计水平从“小学”提高到“大学”。近年来,我国铸造设备设计人员已充分意识到这一点,通过他们的努力,再加上生产实践、消化吸引国外先进的工艺和技术,我国铸造设备设计水平大大提高,他们不仅具有了设计出高水平造型线的能力,而且具有现场动手的能力,通过不断改进,已设计出多条布置合理,性能可靠的造型自动线。这些改进有:工艺方面:由气动微震改为高压造型,再发展为气冲造型、静压造型、触头式动力撞击造型等。使设备越来越简单,工艺性越来越好。可靠性方面:过去造型线控制用顺控器控制,设备又庞大,故障又多,维修也困难,但有了PC以后,我们马上用在造型线控制上,目前,基本上没有人说电器有问题了;过去辅机及转运车为了实现慢--快--慢的动作,用子母电机或行程阀控制,现在有了调频电机和比例阀,很容易就解决了,可靠性也得到了提高;过去动作检测发讯用行程开关,现在用接近开关或编码器;过去由于油温过高,常使密封件容易老化,产生漏油等现象,严重影响造型线的开动,针对这一原因,现在增加了液压油冷却面积,改变溢流阀型号,使无负荷时泄荷,而不是溢流,减少产生热量的原因,降低落同温;活塞式蓄能器改为囊式蓄能器,性能可靠,动作灵敏;将不可靠的国产元件改为进口元件等。维修方面:一条造型线再好也不可能一点问题没有,但出了问题很难解决,设计水平就不能说很高,为此,设计人员也下了很大功夫。便好:过去液压系统出了故障,必须先把系统卸荷,回油完了再维修,现在将阀箱带在设备上,并在进出油口各加一个截止阀,维修时阀一关就行了,十分方便;还有,经常拆装的较大零件,设计时直接设计上两个吊装孔,使维修变的十分方便。专业设计方面:过去许多大厂车间设计由自己的技术人员来完成,但由于受专业和实际经验的限制,设计完成后问题较多,特别是各工部不匹配的现象普遍存在。因此,铸造项目最好不要请非专业的技术人员来设计,要请专业的设计院所来设计,这样,就会少出错或不出错,不走弯路。 2.强化质量意识,提高产品质量 “质量就是生命”这句话我们大家都很熟悉,但在实际中对质量的认识还很不够,还应该加强,使每一个员工意识到没有质量,就没有生存。一切操作按规范进行,绝对禁止为了一点小利进行偷工减料的行为。过去经常有这样的事,图纸归图纸,加工归加工,加工的人不看图纸要求,设备做成什么就是什么,比如端直通管接头的螺纹孔,由于要靠组合垫密封,图纸上螺纹孔和端面的锪平面有垂直度要求,但机加工工人是不管的,甚至不锪平,所以,容易造成漏油。还有多个螺钉固定的设备,往往有几个螺钉孔对不上,因此,把螺钉磨成丝锥一样拧进去或不拧。当然,经过这么多年的生产实践,许多厂已意识到质量的重要性,加工手段也提高了许多,比如现在许多厂用专机或加工中心加工砂箱,过去自己制造的油缸现在也外协到专业油缸厂制造。另外,必须提高基础件的质量,过去同样12.9级的螺钉固定液压阀,进口的就不漏油,国产的就漏油。减速机内的齿轮,要求是硬齿面,耐实际是软齿面,用不了多外就坏,等等。 3.加强管理,健全维修制度,有备无患 首先上级主管部门要根据企业的具体情况,决定是否要上造型线,把好第一关,避免上了一半而中途下马,经国家和企业造成经济损失。如果上了造型线,企业内部必须加强管理,与造型线有关人员必须责、权、利分明,谁出了问题,谁负责任,谁来解决。要有严格的管理制度,注意各工部之间的匹配,注意人材的培养和合理利用。再好的一条线,如果管理维修跟不上,也不可能用好。因此,必须重视维修人员的素质。维修人员必须对造型线非常了解,明白每一个零件的用途,平时要进行预检预修及巡检,出了故障能很快正确地判断并及时排除。我到过一个现场,维修人员没见过造型线的液压原理图,对全线的动作原理不清楚,因此,出了故障手忙脚乱,最后捣鼓一通能用为止,究竟出了什么问题,怎样解决却不清楚。因此,大大影响了开动率。象这种状况,以后必须改进。备品备件的管理对自动化流水生产线来说,显得特别重要,建议此项工作由专人管理。备件清单的提供要与造型线上的需要一致,进货后要与造型线核对,并分类保管,保管条件要符合材质的要求,定期对备件进行检查,对过期的零件清理出去,及时补充新的零件。要做到造型线使用的备品备件随时能准确无误地提供,从而,确保造型线正常运转。总之,要用好一条造型,不是一件简单的事,几十台设备、一、二百个点,每天都毫无差错地运行,不仅要从设计、制造、安装、调试、维修、备品备件等造型线本身方面来下工夫,而且要从生产管理、各工部协调匹配、正确确定工艺参数等方面下功夫。随着技术水平、制造水平,加上设计人员的设计水平和使用者管理水平的不断提高,国产造型线一定能制造好,使用好。 刘小龙 2、浅谈如何提高压铸模寿命 材料自身存在的缺陷、维修和保养的方法都是会影响压铸模的寿命的。本文从后者来介绍如果提高压铸模的寿命,并列举了压铸模常见的故障原因及排除方法。 压铸模由于生产周期长、投资大、制造精度高,故造价较高,因此希望模具有较高的使用寿命。但由于材料、机械加工等一系列内外因素的影响,导致模具过早失效而报废,造成极大的浪费。 压铸模失效形式主要有:尖角、拐角处开裂、劈裂、热裂纹(龟裂)、磨损、冲蚀等。造成压铸模失效的主要原因有:材料自身存在的缺陷、加工、使用、维修以及热处理的问题。 1、材料自身存在的缺陷 众所周知,压铸模的使用条件极为恶劣。以铝压铸模为例,铝的熔点为580-740℃,使用时,铝液温度控制在650-720℃。在不对模具预热的情况下压铸,型腔表面温度由室温直升至液温,型腔表面承受极大的拉力。开模顶件时,型腔表面承受极大的压应力。数千次的压铸后,模具表面便产生龟裂等缺陷。 由此可知,压铸使用条件属急热急冷。模具材料应选用冷热疲劳抗力、断裂韧性、热稳定性高的热作模具钢。H13(4Cr5MoV1Si)是目前应用较广泛的材料,据介绍,国外80%的型腔均采用H13,现在国内仍大量使用3Cr2W8V,但3Cr2W8VT_艺性能不好,导热性很差,线膨胀系数高,工作中产生很大热应力,导致模具产生龟裂甚至破裂,并且加热时易脱碳,降低模具抗磨损性能,因此属于淘汰钢种。马氏体时效钢适用于耐热裂而对耐磨性和耐蚀性要求不高的模具。钨钼等耐热合金仅限于热裂和腐蚀较严重的小型镶块,虽然这些合金即脆又有缺口敏感性,但其优点是有良好的导热性,对需要冷却而又不能设置水道的厚压铸件压铸模有良好的适应性。因此,在合理的热处理与生产管理下,H13仍具有满意的使用性能。 制造压铸模的材料,无论从哪一方面都应符合设计要求,保证压铸模在其正常的使用条件下达到设计使用寿命。因此,在投入生产之前,应对材料进行一系列检查,以防带缺陷材料造成模具早期报废和加工费用的浪费。常用检查手段有宏观腐蚀检查、金相检查、超声波检查。 (1) 宏观腐蚀检查。主要检查材料的多孔性、偏柝、龟裂、裂纹、非金属夹杂以及表面的锤裂、接缝。 (2) 金相检查。主要检查材料晶界上碳化物的偏析、分布状态、晶料度以及晶粒间夹杂等。 (3) 超声波检查。主要检查材料内部的缺陷和大小。 2、压铸模的加工、使用、维修和保养 模具设计手册中已详细介绍了压铸模设计中应注意的问题,但在确定压射速度时,最大速度应不超过100m/S。速度太高,促使模具腐蚀及型腔和型芯上沉积物增多;但过低易使铸件产生缺陷。因此对于镁、铝、锌相应的最低压射速度为27、18、12m/s,铸铝的最大压射速度不应超过53m/s,平均压射速度为43m/s。 在加工过程中,较厚的模板不能用叠加的方法保证其厚度。因为钢板厚1倍,弯曲变形量减少85%,叠层只能起叠加作用。厚度与单板相同的2块板弯曲变形量是单板的4倍。另外在加工冷却水道时,两面加工中应特别注意保证同心度。如果头部拐角,又不相互同心,那么在使用过程中,连接的拐角处就会开裂。冷却系统的表面应当光滑,最好不留机加工痕迹。 电火花加工在模具型腔加工中应用越来越广泛,但加工后的型腔表面留有淬硬层。这是由于加工中,模具表面自行渗碳淬火造成的。淬硬层厚度由加工时电流强度和频率决定,粗加工时较深,精加工时较浅。无论深浅,模具表面均有极大应力。若不清除淬硬层或消除应力,在使用过程中,模具表面就会产生龟裂、点蚀和开裂。消除淬硬层或去应力可用:①用油石或研磨去除淬硬层;②在不降低硬度的情况下,低于回火温度下去应力,这样可大幅度降低模腔表面应力。 模具在使用过程中应严格控制铸造工艺流程。在工艺许可范围内,尽量降低铝液的浇铸温度,压射速度,提高模具预热温度。铝压铸模的预热温度由100~130℃提高至180~200℃,模具寿命可大幅度提高。 焊接修复是模具修复中一种常用手段。在焊接前,应先掌握所焊模具钢型号,用机械加工或磨削消除表面缺陷,焊接表面必须是干净和经烘干的。所用焊条应同模具钢成分一致,也必须是干净和经烘干的。模具与焊条一起预热(H13为450℃),待表面与心部温度一致后,在保护气下焊接修复。在焊接过程中,当温度低于260℃时,要重新加热。焊接后,当模具冷却至手可触摸,再加热至475℃,按25mm/h保温。最后于静止的空气中完全冷却,再进行型腔的修整和精加工。模具焊后进行加热回火,是焊接修复中重要的一环,即消除焊接应力以及对焊接时被加热淬火的焊层下面的薄层进行回火。 模具使用一段时间后,由于压射速度过高和长时间使用,型腔和型芯上会有沉积物。这些沉积物是由脱模剂、冷却液的杂质和少量压铸金属在高温高压下结合而成。这些沉积物相当硬,并与型芯和型腔表面粘附牢固,很难清除。在清除沉积物时,不能用喷灯加热清除,这可能导致模具表面局部热点或脱碳点的产生,从而成为热裂的发源地。应采用研磨或机械去除,但不得伤及其它型面,造成尺寸变化。 经常保养可以使模具保持良好的使用状态。新模具在试模后,无论试模合格与否,均应在模具未冷却至室温的情况下,进行去应力回火。当新模具使用到设计寿命的1/6~1/8时,即铝压铸模10000模次,镁、锌压铸模5000模次,铜压铸模800模次,应对模具型腔及模架进行450—480℃回火,并对型腔抛光和氮化,以消除内应力和型腔表面的轻微裂纹。以后每12000~15000模次进行同样保养。当模具使用50000模次后,可每25000~30000模次进行一次保养。采用上述方法,可明显减缓由于热应力导致龟裂的产生速度和时间。 在冲蚀和龟裂较严重的情况下,可对模具表面进行渗氮处理,以提高模具表面的硬度和耐磨性。但渗氮基体的硬度应在35-43HRC,低于35HRC时氮化层不能牢固与基体结合,使用一段时间后会大片脱落:高于43HRC,则易引起型腔表面凸起部位的断裂。渗氮时,渗氮层厚度不应超过0.15mm,过厚会于分型面和尖锐边角处发生脱落。 3、热处理 热处理的正确与否直接关系到模具使用寿命。由于热处理过程及工艺规程不正确,引起模具变形、开裂而报废以及热处理的残余应力导致模具在使用中失效的约占模具失效比重的一半左右。 压铸模型腔均由优质合金钢制成,这些材料价格较高,再加上加工费用,成本是较高的。如果由于热处理不当或热处理质量不高,导致报废或寿命达不到设计要求,经济损失世大。因此,在热处理时应注意以下几点: (1) 锻件在未冷至室温时,进行球化退火。 (2) 粗加工后、精加工前,增设调质处理。为防止硬度过高,造成加工困难,硬度限制在25-32HRC,并于精加工前,安排去应力回火。 (3) 淬火时注意钢的临界点Ac1和AC3及保温时间,防止奥氏体粗化。回火时按20mm/h保温,回火次数一般为3次,在有渗氮时,可省略第3次回火。 (4) 热处理时应注意型腔表面的脱碳与增碳。脱碳会记过迅速引起损伤、高密度裂纹;增碳会降低冷热疲劳抗力。 (5) 氮化时,应注意氮化表面不应有油污。经清洗的表面,不允许用手直接触摸,应戴手套,以防止氮化表面沾有油污导致氮化层不匀。 (6) 两道热处理工序之间,当上一道温度降至手可触摸,即进行下道,不可冷至室温。
模具专业毕业设计模式的实践与探讨以模具专业学生的毕业设计模式的改革为例,探讨计算机技术在模具专业学生毕业设计中的应用范围、步骤及结果,明确指出了模具设计理论同先进设计方法相结合在模具专业学生毕业设计教学环节的重要性和必然性。 关键词:模具设计 毕业设计 计算机技术 1 引言 模具是一种技术密集、资金密集型产品,在我国国民经济巾的地位也非常重要。模具工业已被我国正式确定为基础产业,并在“十五”中列为重点扶持产业。由于新技术、新材料、新工艺的不断发展,促使模具技术不断进步,对人才的知识、能力、素质的要求也在不断提高。 根据社会发展对模具专业学生的新要求以教学生的实际情况,探圳大学工程技术学院对99级模具设计方向学生的毕业设计的进行了较大的改节,并取得了较好的效果。 2 模具专业学生培养目标 深圳大学模具设计专业隶属于深圳大学工程技术学院机械制造及其自动化专业,主要是从事注射模的设计与制造。为了明确本方向的培养目标,我们对珠江三角洲,特别是深圳周边地区模具企业进行了比较广泛的社会调查,调查结果表明,用人单位要求毕业生有较高的思想品质和道德修养,爱岗敬业和较好的与人协调共事能力,要求毕业生基础理论扎实,着重基本技能的掌握和再学习能力,要求毕业生熟练掌握外语,有一定的计算机软件应用和开发能力。 根据调查结果分析,我们把模具专业人才培养的规格定位于:面向各类型企业,培养爱岗敬业,具备机械及各类模具设计与制造基础知识,具有较强的再学习能力和创造能力,能在模具生产第一线从事模具设计制造、技术开发、应用研究和经营销售的应用型工程技术和管理人才。据此把拓宽专业口径,课程体系合理,教学内容优化、实验研究能力强,社会适应面宽,作为本方向教学的基本指导思想,将模具设计理论、实践与及计算机应用融合为一体。 3 计算机技术在注射模中的应用领域 塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程,它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和塑件生产等几个工要方面。它需要产品设计师.模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成,它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。传统的手工设计已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式,并取得了显著的经济效益。计算机技术在注射模中的应用主要表现在以下几个方面: (1)塑料制品的设计:基于特征的三维造型软件为设计者提供了方便的设计平台,而且制品的质量、体积等各种物理参数为后续的模具设计和分析打下了良妤的基础。 (2)结构分析:利用有限元分析软件可以对制品的强度、应力等进行分析,改善制品的结构设计。 (3)模具结构设计:根据塑料制品的形状、精度、大小、工艺要求和生产批量,模具设计软件会提供相应的设计步骤、参数选择.计算公式以及标准模架等,最后给出全套模几结构设计图。 (4)模具开合模运动仿真:运用CAD技术可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真,从而检查出模具结构设计的不合理处,并及时更正,以减少修模时间。 (5)注射过程数值分析:采用CAE方法可以模拟塑料熔体在模腔中的流动与保压过程,其结果对改进模具浇注系统及调整注塑工艺参数有着重要的指导意义,同时还可检验模具的刚度和强度、制品的翘曲性、模壁的冷却过程等。 (6)数控加工:利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴,五轴数控铣削刀具轨迹等。 目前,国际上占主流地位的注射模CAD软件有Pro/E、I-DEAS、UGⅡ、SolidWorks等;结构分析软件有MSC、Analysis等;注射过程数值分析软件有MoldFlow等;数控加工软件有MasterCAM、Cimatron等。 4 模具专业毕业设计模式 模具专业的学生要求综合知识和实践能力较强,它既是学生大学四年所学的机械制图、工程材料、公差配合与技术测量、塑料成型工艺与设备等技术基础课、专业课的综合应用,又需要学生了解大量的实践经验。 通过毕业设计,应使学生在下述基本能力上得到培养和锻炼:①塑料制品的设计及成型工艺的选择;②一般塑料制品成型模具的设计能力;③塑料制品的质量分析及工艺改进、塑料模具结构改进设计的能力;④了解模具设计的常用商业软件以及同实际设计的结合, 以往的毕业设计严格来说只能算是模具设计这门课的课程设计;老师指定一个塑料产品,有时甚至连产品模型图都交给学生,学生按照谍本上的模具设计步骤一步步做下去,由于没有实践经验,学校也不可能将学生的设计变成实际产品,因此,设计的合不合理,学生不知道,即使有经验的老师指不出不合理处,学生也没有感性认识,只能是纸上谈兵。学生踏人社会,从事实际产品设计,往往会发现无从下手,即使设计出来也是废纸一张,通常都要通过1到2年的时间才能入门。因此,学生常会感叹:在学校什么也没学到这不能不说是我们教育的失败。 为了改变这种状况,在99级的毕业设计中,我们采取将模具设计内容同CAD/CAM/CAE紧密结合在一起,学生通过先进的软件仿真,可以随时发现自己在每一步设计中的不合理处,会找出各种解决方案让设计趋于合理,同时掌握了最先进的设计,加上及分析技术,提高了学生的学习兴趣和创新能力,使毕业设计真正成为了学生实际工作前的一次全过程模拟。设计流程如图1所示。为了保证毕业设计的质量,我们专门成立了一个 由4名老帅组成的模具设计指导小组,每个老师负责设计流程的一个步骤。此次参加模具设计毕业课题的学生共15人,我们分成5组,每组3人。 首先在布置毕业设计题目时,不给出具体的塑件制品,只是告诉学生要做一个开关按钮,学生根据自己的兴趣,确定自己的设计产品:游戏机手柄按钮、眼镜盒开关按钮、电灯墙壁开关按钮以及鼠标按钮等。通过市场调研、查阅大量的文献资料,确定自己塑件的外形及内部结构。采用三维造型软件Pro/E设计出塑件的内外结构,用AutoCAD绘出二维图,在结构设计过程中,运用结构分析软件MSCPatran分析按钮受力后的结构强度、刚度及应力等,对结构进行不断修正,学生会发现机械设计、工业产品设计、材料力学、理论力学等课程的知识在这个阶段都有所体现,对以前所学课程也是一个综合应用的过程。图2为某学牛设计的游戏机按钮装配图及爆炸图,图3为按钮对角两点受力时的最大变形和最大应力图。塑料制品设计完成后,进行模具结构设计,采用的是Prom/E下的模具设计模块对产品建立工件进行分型、分割、抽取得到型芯、型腔文件;通过专家模座系统EMX(Pro/E,系统外挂程序之一)建立标准模座零件及滑块、斜销等其它附件。这个过程实际上并没有结束,它要同后续的注塑过程数值分析紧密联系起来,所采用的注射流动分析软件是MoldFlow,根据熔体在浇注系统和型腔中的流动过程的动态图,改进模具浇注系统、调整注射工艺参数,使模具各系统的设计达到最佳。图4为分析出的最佳浇注位置以及采用圆形排列的流道方式进行注塑,最后注塑出来的结果。图5为按钮模具的装配图及爆炸图。模具结构完成后,进行数控加工,我们采用的是MasterCAM8.0加工软件,完成模具的虚拟加工过程,并自动编制数控加工的NC代码,利用仿真模块可以查看加工完后工件的合理性。 最后学生要提供详细的设计说明书以及完整的二维、三维图纸。在论文撰写阶段和答辩过程中,学生还采用了ACDSee图像软件,用来截取设计图像并辅助介绍整个设计过程;采用Office软件用来做文字的处理,写出分析报告。 每位学生在整个设计完成后,都必须对自己的没计 过程及结果做一个总结,提出本设计的创新与特色在何处。例如在建模部分或流道设计部分,同时也要考虑设计中存在问题以及相应的解决方法,从大多数学生的总结来看,学生迫切体会到了实践经验的欠缺,因此,在下一届学生的毕业设计中我们力争多请企业的设计人员同学生交流,多让学生接触到实际的设计、生产过程, 至此,学生完成了一个项目的全过程:塑料制品设计--模具设汁--模具加工.学生可以在计算机上看到自己设计、加工出来的最终产品,体会到成功的感觉。5 结束语 通过对此次毕业设计模式的改革,学生既对大学四年课程的学习做了—个总结,同时又掌握了最流行的、同社会实际最靠近的设计、加工方法。因此,本届模具专业方向的毕业生受到了社会的欢迎,深圳某大型台资公司模具部一次意愿接受本校的毕业生5名.取得了很好的社会效益。 (end)
毕业论文答辩稿写法:
1、自己为什么选择这个课题。
2、研究这个课题的意义和目的是什么。
3、全文的基本框架、基本结构是如何安排的。
4、全文的各部分之间逻辑关系如何。
5、在研究本课题的过程中,发现了那些不同见解。对这些不同的意见,自己是怎样逐步认识的。又是如何处理的。
6、论文虽未论及,但与其较密切相关的问题还有哪些。
7、还有哪些问题自己还没有搞清楚,在论文中论述得不够透彻。
8、写作论文时立论的主要依据是什么。
论文答辩稿范文:
尊敬的各位评委老师:
大家好!我是经济管理学院农林经济管理专业一班的XXXX。我的毕业论文题目是《广西三江侗族自治县茶叶营销状况调查研究》。
三江侗族自治县位于广西北部,处于黔湘桂三省交界地区。近年来,该县的茶叶产业进入了一个快速发展的阶段,茶叶成为该县唯一成范围种植的农作物品种。
作为一个农业欠发达的地区,该县在整体经济水平处于劣势的情况下,发展具有地方特色和县域比较优势的特色农业,对于提高该县农业的整体竞争力、推动农村地区的经济发展和小城镇建设,加快农村城市化进程至关重要。因此对三江侗族自治县的茶业市场营销研究具有十分重要的现实意义和研究价值。
通过在该县农业局实习期间,我收集到了大量关于该县茶叶产业的数据,同时结合相关的参考文献,并在导师的指导下,拟定提纲,写开题报告初稿,毕业论文初稿,修改等一系列程序,于XXXX年6月正式定稿。
具体来说,我的论文分为以下四个部分:
第一部分,通过翔实的数据,概述了广西三江侗族自治县基本情况,三江侗族自治县茶叶产业状况,让读者能够在宏观上一目了然的看到广西三江侗族自治县基本情况及茶叶产业的现状。
第二部分,主要阐述了三江侗族自治县茶叶生产和茶叶营销存在的主要问题。如叶生产企业实力弱小,生产条件落后,产品竞争力不强,茶叶品种单一,服务体系不健全,生产者的市场营销认识不高,营销方法同质化等问题。
第三部分,运用SWOT分析法对三江侗族自治县茶叶生产营销状况进行了优势、劣势、机会和威胁四个方面的基本的分析和判断,既是对该县茶叶产业的深入挖掘,也是对文章理论体系的完善。
第四部分,提出了茶叶差异化营销策略,树立全员营销观念,创建原生态茶叶区域品牌等策略,并在品牌传播上提出文化营销、精确营销、低成本以营销、网络营销、植入式营销等理念。对全文进行收尾。使得论文整体结构完整,论述合理。
经过本次论文写作,我学到了许多有用的东西,也积累了不少经验。
但由于学生能力不足,加上时间和精力有限以及论文篇幅和结构的限制,论文没有像企业营销策划方案那么详细,许多问题还有待于进一步思考和研究,借此答辩的机会,我希望各位老师能够提出宝贵的意见,多指出本篇论文的不足之处,学生将虚心接受,从而使该论文得到完善和提高。
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钢结构无损检测 摘要:通过对应用于建筑钢结构行业中的几种常规无损检测方法的简述,归纳了被检对象所适用的不同无 损检测方法。为广大工程技术人员和管理人员了解、学习、应用无损检测技术提供参考。 关键词:建筑钢结构;无损检测 1 前言 建筑钢结构由于其强度高、工业化程度高以及综合经济效益好等优点,自上世纪 90 年代,特别是近年来得 到了迅猛发展,广泛应用于工业和民用等领域。由于一些重点工程,建筑钢结构发生了严重的质量事故, 如郑州中原博览中心网架曾发生了崩塌事故,所以建筑钢结构的安全性和可靠性越来越受到重视。 建筑钢结构的安全性和可靠性源于设计,其自身质量则源于原材料、加工制作和现场安装等因素。评价建 筑钢结构的安全性和可靠性一般有三种方式:⑴模拟实验;⑵破坏性实验;⑶无损检测。模拟实验是按一 定比例模拟建筑钢结构的规格、材质、结构形式等,模拟在其运行环境中的工作状态,测试、评价建筑钢 结构的安全性和可靠性。模拟实验能对建筑钢结构的整体性能作出定量评价,但其成本高,周期长,工艺 复杂。破坏性实验是采用破坏的方式对抽样试件的性能指标进行测试和观察。破坏性实验具有检测结果精 确、直观、误差和争议性比较小等优点,但破坏性实验只适用于抽样,而不能对全部工件进行实验,所以 不能得出全面、综合的结论。无损检测则能对原材料和工件进行 100%检测,且经济成本相对较低。 上世纪 50 年代初,无损检测技术通过前苏联进入我国。作为工艺过程控制和产品质量控制的手段,如今在 核电、航空、航天、船舶、电力、建筑钢结构等行业中得到广泛的应用,创造了巨大的经济效益和社会效 益。无损检测技术是建立在众多学科之上的一门新兴的、综合性技术。无损检测技术是以不损伤被检对象 的结构完整性和使用性能为前提,应用物理原理和化学现象,借助先进的设备器材,对各种原材料,零部 件和结构件进行有效的检验和测试,借以评价它们的完整性、连续性、致密性、安全性、可靠性及某些物 理性能。无损检测经历了三个阶段,即无损探伤(Non-destructive Inspection,简称 NDI)、无损检测 (Non-destructive testing,简称 NDT)、无损评价(Non-destructive Evaluation,简称 NDE)、无损 探伤的含义是探测和发现缺陷。无损检测不仅仅要探测和发现缺陷,而且要发现缺陷的大小、位置、当量、 性质和状态。无损评价的含义则更广泛、更深刻, 它不仅要求发现缺陷,探测被检对象的结构、性质、状 态,还要求获得更全面、更准确的,综合的信息,从而评价被检对象的运行状态和使用寿命。应用于钢结 构行业中的常规无损检测方法有磁粉检测(Magnetic Testing 简称 MT)、渗透检测(Penetrate Testing, 简称 PT)、涡流检测(Eddy current Testing 简称 ET)、声发射检测(Acoustic Emission Testing 简称 AET)、超声波检测(Ultrasonic Testing,简称 UT)、射线检测(Radiography Testing,简称 RT)。在 建筑钢结构行业中,按检测缺陷产生的时机,无损检测方法可以按下图分类。 2 2.1 检测方法的简述 磁粉检测(MT) 原理 2.1.1 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 2.1.2 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 2.1.3 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 2.1.4 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 2.2 2.2.1 渗透检测(PT) 原理 在被检对象表面施加含有荧光染料或着色染料的渗透液,渗透液在毛细血管的作用下,经过一定时间 后,渗透液可以渗透到表面开口的缺陷中去。经过去除被检对象表面多余的渗透液,干燥后,再在被检对 象表面施加吸附介质(显象剂)。同样在毛细血管的作用下,显象剂吸附缺陷中的渗透液,使渗透液回渗 到显象剂中,在一定的光照下,缺陷中的渗透液被显示。从而达到检测缺陷的目的。 2.2.2 适用范围 适用于非多孔状固体表面开口缺陷。 2.2.3 局限性 仅适用于表面开口缺陷的检测,而且对被检对象的表面光洁度要求较高,涂料、铁锈、氧化皮会覆盖表面 缺陷而造成漏检。对检测人员的视力有一定要求,成本相对较高。 2.2.4 优点 设备轻便、操作简单,检测灵敏度高,结果直观、准确。 2.3 2.3.1 涡流检测(ET) 原理 金属材料在交变磁场的作用下产生了涡流,根据涡流的分布和大小可以检测出铁磁性材料和非铁磁性材料 的缺陷。 2.3.2 适用范围 适用于各种导电材料的表面和近表面的缺陷检测。 2.3.3 局限性 不适用不导电材料检测,对形状复杂的试件很难应用,比较适合钢管、钢板等形状规则的轧制型材的检测, 而且设备较贵;无法判定缺陷的性质。 2.3.4 优点 检测速度快,生产效率高,自动化程度高。 2.4 2.4.1 声发射检测(AET) 原理 材料或结构件受到内力或外力的作用产生形变或断裂时, 以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射, 也称为应力波发射。声发射检测是通过受力时材料内部释放的应力波判断被检对象内部结构损伤程度的一 种新兴动态无损检测技术。 2.4.2 适用对象 适用于被检对象的动态监测,如对大型桥梁、核电设备的实时动态监测。 2.4.3 局限性 无法监测静态缺陷、干扰检测的因素较多;设备复杂、价格较贵、检测技术不太成熟。 2.4.4 优点 可以远距离监控设备的运行情况和缺陷的扩展情况,对结构的安全性和可靠性评价提供依据。 2.5 2.5.1 超声波检测(UT) 原理 超声波是指频率大于 20 千兆赫兹的机械波。根据波动传播时介质的振动方向相对于波的传播方向不同,可 将波动分为纵波、横波、表面波和板波等。用于钢结构检测的主要是纵波和横波。 超声波探伤仪激励探头产生的超声波在被检对象的介质中按一定速度传播,当遇到异面介质(如气孔、夹 渣)时,一部分超声波反射回来,经仪器处理后,放大进入示波屏,显示缺陷的回波。 2.5.2 适用对象 适用于各类焊逢、板材、管材、棒材、锻件、铸件以及复合材料的检测,特别适合厚度较大的工件。 2.5.3 局限性 检测结果可追溯性较差;定性困难,定量不精确,人为因素较多;对被检工件的材质规格,几何形状有一 定要求。 2.5.4 优点 检测成本低、速度快、周期短、效率高;仪器小、操作方便;能对缺陷进行精确定位;对面积型缺陷的检 出率较高(如裂纹、未熔合等) 2.6 射线检测(RT) 2.6.1 原理 射线是一种波长短、频率高的电磁波。 射线检测,常规使用×射线机或放射性同位素作为放射源产生射线,射线穿过被检对象,经过吸收和衰减, 由于被检试件中存在厚度差的原因,不同强度的射线到达记录介质(如射线胶片),射线胶片的不同部位 吸收了数量不等的光子,经过暗室处理后,底片上便出现了不同黑度的缺陷影象,从而判定缺陷的大小和 性质。 2.6.2 适用范围 适用较薄而不是较厚(如果工件的厚度超过 80mm 就要使用特殊设备进行检测,如加速器)的工件的内部体 积型缺陷的检测。 2.6.3 局限性 检测成本高、周期长,工作效率低;不适用角焊逢、板材、管材、棒材、锻件的检测;对面状的缺陷检出 率较低;对缺陷的高度和缺陷在被检对象中的深度较难确定;影响人体健康。 2.6.4 优点 检测结果直观、定性定量准确;检测结果有记录,可以长期保存,可追溯性较强。 3 小结 综上所述,每种无损检测方法的原理和特点各不相同,且适用的检测对象也不一样。在建筑钢结构的行业 中应根据结构的整体性能,检测成本及被检对象的规格、材质、缺陷的性质、缺陷产生的位置等诸多因素 合理选择无损检测方法。一般地,选择无损检测方法及合格等级,是设计人员依据相关规范而确定的。有 的工程,业主也有无损检测方法及合格等级的要求,这就需要供需双方相互协商了。 3.1 钢结构在加工制作及安装过程中无损检测方法的选择见表 1 被检对象 原材料检验 板材 锻件及棒材 管材 螺栓 焊接检验 坡口部位 清根部位 对接焊逢 角焊逢和 T 型焊逢 3.2 UT 检测方法 UT、MT(PT) UT(RT)、MT(PT) UT、MT(PT) UT、PT(MT) PT(MT) RT(UT)、MT(PT) UT(RT)、PT(MT) 被检对象所适用的无损检测方法见表 2 内部缺陷 表面缺陷和近表面 检测方法 UT ● ○ ● ● MT ● ● ● ● PT ● ○ ○ ● ET △ △ ● × AET △ △ △ △ 发生中缺陷检 测 检测方法 RT 被检对象 试 件 分 类 锻件 铸件 压延件(管、板、型材) 焊逢 × ● × ● 分层 疏松 气孔 内部 缩孔 缺陷 未焊透 未熔合 缺陷 分类 夹渣 裂纹 白点 表面裂纹 表面 缺陷 表面气孔 折叠 断口白点 × × ● ● ● △ ● ○ × △ ○ — × ● ○ ○ ○ ● ● ○ ○ ○ △ × — × — — — — — — — — — ● △ ○ ● — — — — — — — — — ● ● ○ ● — — — — — — — — — ● △ ○ — — — — — △ △ △ △ △ △ — — — 注:●很适用;○适用;△有附加条件适用;×不适用;—不相关 参 1. 考 文 献 强天鹏 射线检测 [M] 云南科技出版社 2001 2. 3. 4. 5. 周在杞等 张俊哲等 无损检测技术及其应用 [M] 科学出版社 王小雷 锅炉压力容器无损检测相关知识 [M] 李家伟等 无损检测 冉启芳 2001 1993 [M] 机械工业出版社 2002 无损检测方法的分类及其特征的介绍 [J] 无损检测 1999 2 钢网架结构超声波检测及其质量的分 [J] 无损检测 2001 6 磁粉检测(MT) 2.1 磁粉检测(MT) 2.1.1 原理 铁磁性材料被磁化后,产生在被检对象上的磁力线均匀分布。由于不连续性的存在,使工件表面和近表面 的磁力线发生了局部畸变而产生了漏磁场,漏磁场吸附施加在被检对象表面的磁粉,形成在合适光照下可 见的磁痕,从而达到检测缺陷的目的。 磁粉探伤的原理及概述 磁粉探伤的原理 磁粉探伤又称 MT 或者 MPT(Magnetic Particle Testing),适用于钢铁等磁性材料的表面附近进行探伤 的检测方法。利用铁受磁石吸引的原理进行检查。在进行磁粉探伤检测时,使被测物收到磁力的作用,将 磁粉(磁性微型粉末)散布在其表面。然后,缺陷的部分表面所泄漏出来泄露磁力会将磁粉吸住,形成指 示图案。指示图案比实际缺陷要大数十倍,因此很容易便能找出缺陷。 磁粉探伤方法 磁粉探伤检测的顺序分为前期处理、磁化、磁粉使用、观察,以及后期处理。 前期处理→磁化→磁粉使用→观察→后期处理 以下分别说明各个步骤的概要。 (1)前期处理 探探伤面如果有油脂、涂料、锈、或其他异物附着的情况下,不仅会妨碍磁粉吸附在伤痕上,而且还会出 现磁粉吸附在伤痕之外的部分形成疑私图像的情况。因此在磁化之前,要采用物理或者化学处理,进行去 除污垢异物的步骤。 (2)磁化 将检测物适当磁化是非常重要的。通常,采用与伤痕方向与磁力线方向垂直的磁化方式。另外为了适当磁 化,根据检测物的形状可以采用多种方法。日本工业规格(JIS G 0565-1992)中规定了以下 7 种磁化方法。 ①轴通电法……在检测物轴方向直接通过电流。 ②直角通电法……在检测物垂直于轴的方向直接通过电流。 ③Prod 法……在检测物局部安置 2 个电极(称为 Prod)通过电流。 ④电流贯通法……在检测物的孔穴中穿过的导电体中通过电流。 ⑤线圈法……在检测物中放入线圈,在线圈中通过电流。 ⑥极间法……把检测物或者要检测的部位放入电磁石或永磁石的磁极间。 ⑦磁力线贯通法……对通过检测物的孔穴的强磁性物体施加交流磁力线,使感应电流通过检测物。 (3)磁粉使用磁粉探伤的原理 ① 磁粉的种类 为了让磁粉吸附在伤痕部的磁极间形成检出图像,使用的磁粉必须容易被伤痕部的微弱磁场磁化,吸附在 磁极上,也就是说需要优秀的吸附性能。另外,要求形成的磁粉图像必须有很高的识别性。 一般,磁粉探伤中使用的磁粉有在可见光下使用的白色、黑色、红色等不同磁粉,以及利用荧光发光的荧 光磁粉。另外,根据磁粉使用的场合,有粉状的干性磁粉以及在水或油中分散使用的湿性磁粉。 ② 磁粉的使用时间 磁粉使用时间分为一边通过磁化电流一边使用磁粉的连续法,以及在切断磁化电流的状态即利用检测物的 残留磁力的残留法两种。 (4)观察 为了便于观察附着在伤痕部位的磁粉图像,必须创造容易观察的环境。普通磁粉需要在尽可能明亮的环境 下观察,荧光磁粉则要使用紫外线照射灯将周围尽量变暗才容易观察。 (5)后期处理 磁粉探伤结束,检测物有可能仍作为产品或是需要送往下一个加工步骤接受机械加工等。这时就需要进行 退磁、去除磁粉、防锈处理等后期处理。 2.1.2 适用范围 可以对铁磁性原材料,如钢板、钢管、铸钢件等进行检测,也可以对铁磁性结构件进行检测。 2.1.3 局限性 仅适用铁磁性材料及其合金的表面和近表面的缺陷检测,对检测人员的视力、工作场所、被检对象的规格、 形状等有一定的要求。 2.1.4 优点 经济、方便、效率高、灵敏度高、检测结果直观。 生产厂家: 生产厂家:济宁联永超声电子有限公司 仪器设备名称: 仪器设备名称:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪 Ⅲ 仪器概况:CDX-Ⅲ该机型磁粉探伤仪是具有多种磁化方式的磁粉探 伤仪设备。仪器采用可控硅作无触点开关,噪音小、寿命长、操作简 单、方便、适应性强、工作稳定。是最近推出新产品,它除具有便携 式机种的一切优点,还具有移动机种的某些长处,扩展了用途,简化 了操作,还具有退磁功能。 该设备有四种探头: 1、旋转探头: 型)能对各种焊缝、各种几何形状的曲面、平面、 (E 管道、锅炉、球罐等压力容器进行一次性全方位显示缺陷和伤痕。 2、电磁轭探头: 型)它配有活关节,可以对平面、曲面工件进行 (D 探伤。 3、马蹄探头: 型)它可以对各种角焊缝,大型工件的内外角进行 (A 局部探伤。 4、磁环: 型)它能满足所有能放入工件的周向裂纹的探伤,用它 (O 来检测工件的疲劳痕(疲劳裂痕均垂于轴向)及为方便,用它还可以 对工件进行远离法退磁。 总之,该仪器是多种探伤仪的给合体,功能与适用范围广,尤其应用 于不允许通电起弧破表面零件的探伤。 无损检测概论及新技术应用 无损检测概论及新技术应用 概论 摘要: 摘要:综述了无损检测的定义、方法、特点、要求等基本知识,以及无损检测在 现今社会中的应用实例,其中包括混凝土超声波无损检测技术、涡流无损检测技 术、渗透探伤技术。 关键词: 关键词:无损检测;混凝土缺陷;涡流检测;渗透探伤。 引言: 引言:随着现代工业的发展,对产品的质量和结构的安全性、使用的可靠性提出 了越来越高的要求,无损检测技术由于具有不破坏试件、检测灵敏度高等优点, 所以其应用日益广泛。无损检测是工业发展必不可少的有效工具,在一定程度上 反映了一个国家的工业发展水平,其重要性已得到公认。 1、 无损检测概论 、 无损检测 检测概论 无损检测就是利用声、光、磁和电等特性,在不损害或不影响被检对象使用 性能的前提下,检测被检对象中是否存在缺陷或不均匀性,给出缺陷的大小、位 置、性质和数量等信息,进而判定被检对象所处技术状态(如合格与否、剩余寿 命等)的所有技术手段的总称。 常用的无损检测方法有射线照相检验(RT)、超声检测(UT)、磁粉检测(MT)和 液体渗透检测(PT) 四种。 其他无损检测方法: 涡流检测(ET)、 声发射检测 (AT) 、 (TIR) 泄漏试验 、 (LT) 交流场测量技术 、 (ACFMT) 漏磁检验 、 (MFL)、 热像/红外 远场测试检测方法(RFT)等。 基于以上方法,无损检测具有一下应用特点: 1>不损坏试件材质、结构 无损检测的最大特点就是能在不损坏试件材质、 结构的前提下进行检测, 所以实施无损检测后,产品的检查率可以达到 100%。但是,并不是所有需要测 试的项目和指标都能进行无损检测,无损检测技术也有自身的局限性。某些试验 只能采用破坏性试验, 因此, 在目前无损检测还不能代替破坏性检测。 也就是说, 对一个工件、材料、机器设备的评价,必须把无损检测的结果与破坏性试验的结 果互相对比和配合,才能作出准确的评定。 2>正确选用实施无损检测的时机 在无损检测时, 必须根据无损检测的目的,正确选择无损检测的时机,从而顺利 地完成检测预定目的,正确评价产品质量。 3>正确选用最适当的无损检测方法 由于各种检测方法都具有一定的特点,为提高检测结果可靠性,应根据设备 材质、制造方法、工作介质、使用条件和失效模式,预计可能产生的缺陷种类、 形状、部位和取向,选择合适的无损检测方法。 4>综合应用各种无损检测方法 任何一种无损检测方法都不是万能的,每种方法都有自己的优点和缺点。应 尽可能多用几种检测方法,互相取长补短,以保障承压设备安全运行。此外在无 损检测的应用中,还应充分认识到,检测的目的不是片面追求过高要求的“高质 量”,而是应在充分保证安全性和合适风险率的前提下,着重考虑其经济性。只 有这样,无损检测在承压设备的应用才能达到预期目的。[1] 通过各种检测方法,最终对于无损检测的要求是:不仅要发现缺陷,探测试 件的结构、状态、性质,还要获取更全面、准确和综合的信息,辅以成象技术、 自动化技术、计算机数据分析和处理技术等,与材料力学、断裂力学等学科综合 应用,以期对试件和产品的质量和性能作出全面、准确的评价。 2、 无损检测在各领域的应用 、 无损检测基于以上优点,在现今社会受到广泛关注和应用,为实际生产工作减 少了废料成本,提供了极大的方便。其中超声波检测技术、涡流检测、渗透探伤 技术、霍尔效应无损探伤技术应用极为出色。 2.1 混凝土超声无损检测 混凝土是我国建筑结构工程最为重要的材料之一,它的质量直接关系到结构 的安全。多年来,结构混凝土质量的传统检测方法是以按规定的取样方法,制作 立方体试件,在规定的温度环境下,养护 28d 时按标准实验方法测得的试件抗压 强度来评定结构构件的混凝土强度。用试件实验测得的混凝土性能指标,往往是 与结构物中的混凝土性能有一定差别。因此,直接在结构物上检测混凝土质量的 现场检测技术,已成为混凝土质量管理的重要手段。 所谓混凝土“无损检测”技术,就是要在不破坏结构构件的情况下,利用测 试仪器获取有关混凝土质量等受力功能的物理量。 因该物理量与混凝土质量之间 有较好的相互关系,可采用获取的物理量去推定混凝土质量。[2] 混凝土超声检测是用超声波探头中的压电陶瓷或其他类型的压电晶体加载某 频率的交流电压后激发出固定频率的弹性波, 在材料或结构内部传播后再由超声 波换能器接收,通过对采集的超声波信号的声速、振幅、频率以及波形等声学参 数进行分析,以此推断混凝土结构的力学特性、内部结构及其组成情况。超声波 检测可用于混凝土结构的测厚、探伤、混凝土的弹性模量测定以及混凝土力学强 度评定等方面. [3] 2.2 涡流无损检测 涡流检测的基本原理:将通有交流电的线圈置于待测的金属板上或套在待测 的金属管外。这时线圈内及其附近将产生交变磁场,使试件中产生呈旋涡状的感 应交变电流,称为涡流。涡流的分布和大小,除与线圈的形状和尺寸、交流电流 的大小和频率等有关外,还取决于试件的电导率、磁导率、形状和尺寸、与线圈 的距离以及表面有无裂纹缺陷等。因而,在保持其他因素相对不变的条件下,用 一探测线圈测量涡流所引起的磁场变化,可推知试件中涡流的大小和相位变化, 进而获得有关电导率、缺陷、材质状况和其他物理量(如形状、尺寸等)的变化或 缺陷存在等信息。但由于涡流是交变电流,具有集肤效应,所检测到的信息仅能 反映试件表面或近表面处的情况。[4] 应用:按试件的形状和检测目的的不同,可采用不同形式的线圈,通常有穿过 式、探头式和插入式线圈 3 种。穿过式线圈用来检测管材、棒材和线材,它的内 径略大于被检物件, 使用时使被检物体以一定的速度在线圈内通过, 可发现裂纹、 夹杂、凹坑等缺陷。探头式线圈适用于对试件进行局部探测。应用时线圈置于金 属板、管或其他零件上,可检查飞机起落撑杆内筒上和涡轮发动机叶片上的疲劳 裂纹等。插入式线圈也称内部探头,放在管子或零件的孔内用来作内壁检测,可 用于检查各种管道内壁的腐蚀程度等。为了提高检测灵敏度,探头式和插入式线 圈大多装有磁芯。涡流法主要用于生产线上的金属管、棒、线的快速检测以及大 批量零件如轴承钢球、汽门等的探伤(这时除涡流仪器外尚须配备自动装卸和传 送的机械装置) 、材质分选和硬度测量,也可用来测量镀层和涂膜的厚度。[5] 优缺点:涡流检测时线圈不需与被测物直接接触,可进行高速检测,易于实现 自动化,但不适用于形状复杂的零件,而且只能检测导电材料的表面和近表面缺陷, 检测结果也易于受到材料本身及其他因素的干扰。 2.3 渗透探伤技术 液体渗透检测的基本原理:零件表面被施涂含有荧光染料或着色染料的渗透 剂后,在毛细管作用下,经过一段时间,渗透液可以渗透进表面开口缺陷中;经 去除零件表面多余的渗透液后,再在零件表面施涂显像剂,同样,在毛细管的作 用下,显像剂将吸引缺陷中保留的渗透液,渗透液回渗到显像剂中,在一定的光 源下 (紫外线光或白光) 缺陷处的渗透液痕迹被现实, 黄绿色荧光或鲜艳红色) , ( , 从而探测出缺陷的形貌及分布状态。[6] 渗透检测适用于具有非吸收的光洁表面的金属、非金属,特别是无法采用磁 性检测的材料,例如铝合金、镁合金、钛合金、铜合金、奥氏体钢等的制品,可 检验锻件、铸件、焊缝、陶瓷、玻璃、塑料以及机械零件等的表面开口型缺陷。 渗透检测的优点是灵敏度较高(已能达到检测开口宽度达 0.5?m 的裂缝) ,检测 成本低,使用设备与材料简单,操作轻便简易,显示结果直观并可进一步作直观 验证(例如使用放大镜或显微镜观察) ,其结果也容易判断和解释,检测效率较 高。缺点是受试件表面状态影响很大并只能适用于检查表面开口型缺陷,如果缺 陷中填塞有较多杂质时将影响其检出的灵敏度。[7] 3、 结语 、 随着现代科学技术的发展,激光、红外、微波、液晶等技术都被应用于无损 检测领域,而传统的常规无损检测技术也因为现代科技的发展,大大丰富了应用 方法,如射线照相就可细分为 X 射线、γ射线、中子射线、高能 X 射线、射线 实时照相、层析照相……等多种方法。 无损检测作为一种综合性应用技术,无损检测技术经历了从无损探伤,到无 损检测,再到无损评价,并且向自动无损评价、定量无损评价发展。相信在不远 的将来, 新生的纳米材料、 微机电器件等行业的无损检测技术将会得到迅速发展。 参考文献【1】李喜孟.无损检测.机械工业出版社.2011 】 【2】父新漩. 混凝土无损检测手册.人民交通出版社.2003 】 【 3】 冯子蒙.超声波无损检测于评价的关键技术问题及其解决方案.煤矿机 】 械.2009(9) 【4】唐继强.无损检测实验.机械工业出版社.2011 】 【5】李丽茹.表面检测.机械工业出版社.2009 】 【6】国防科技工业无损检测人员资格鉴定与认证培训教材编审委员会.机械工业 出版社.2004 【7】胡学知主编. 中国劳动社会保障出版社.2007 】