金属材料成型加工工艺

金属材料成型加工工艺（精选十篇）

金属材料成型加工工艺 篇1

机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算, 并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。具体到单个零件的设计时, 除了需要综合考虑零件材料的力学性能和结构外, 还必须考虑其成型的特点、加工的难易程度以及装配的方便与否等工艺方面的因素。只有同时考虑到零件的使用性能和加工工艺性能, 才能更好地生产出符合设计要求的产品。6063铝合金是AL-Mg-Si系中具有中等强度的可热处理强化合金, Mg和Si是主要合金元素, 主要起强化作用, 以提高铝合金的力学性能。6063铝合金型材以其良好的塑性、适中的热处理强度、良好的加工性能等诸多优点而被广泛应用。但在生产过程中经常会出现一些缺陷, 从而致使产品质量低下, 成品率降低, 生产成本增加, 效益下降, 最终导致企业的市场竞争能力下降。本文结合6063铝型材框零件设计与加工实例, 就机械设计中为何要重视这些因素, 以及如何在工艺上达到设计要求进行了探讨。

1 铝型材框产品图纸设计

铝型材由于其具有轻巧耐用、抗大气腐蚀和良好的加工性能等特点, 在工程上应用越来越广泛。铝型材框如图1所示, 图中单位为mm。

技术要求: (1) 使用材料:6063-T5, 挤出成型, 零件长915 mm。 (2) 未注壁厚2.0 mm, 未注圆角为R0.5 mm, 未注尺寸公差按GB/T1804-f级。 (3) 挤出表面粗糙度为Ra3.2μm。 (4) 型材直线度0.1/1 000。 (5) 6063铝合金力学性能:抗拉强度σb≥150 MPa;屈服应力σp0.2≥110 MPa;伸长率δ5≥7%, 适合此零件的使用性能要求。

2 铝型材框成型工艺分析

该零件材料采用6063铝型材, 成型方法为挤压成型, 挤压冷却后需锯切长度6 m。挤压是铝型材成形的常用工艺。先根据型材产品断面设计、制造出模具, 利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。挤压成型过程一般为:对铝棒加温至570℃左右进行挤压, 挤压时应保证挤压出的模孔温度在500~530℃之间, 突破压力小于2156 N/cm2, 速度以表面、焊合性、出口温度为标准调控, 冷却速度应保证型材出模孔后1 min内冷却至最高350℃, 最佳250℃以下。可依型材分别采用水冷、雾冷、风冷、自然冷却等方式, 然后调直、锯切、装框。

该零件结构上属于等截面形状, 符合挤压成型工艺要求。挤压模具结构比较简单, 模穴部分用线切割一次加工成形。但试模时, 挤出的产品在薄壁0.5 mm处出现缺料以及严重变形的缺陷, 导致无法正常使用。经分析是该处壁厚较薄且与相邻部分壁厚 (壁厚2.0 mm) 相差过大所致。由于截面大小不同, 所以导致铝料通过模具各处横截面的流量与流速不尽相同, 铝料在受到相同挤压力的情况下, 大部分会流向截面积较大的部位, 而截面积较小的部位经过的铝料就会较少, 容易出现缺料现象, 且截面积大的部位, 流速也会比截面积小的部位快, 致使同时进料却不能同时出料。所以在设计时, 应当尽量使壁厚均匀, 并且壁厚不能过薄。一般情况下, 挤压零件壁厚应不小于0.5 mm, 而且相邻壁厚厚度不能相差太大, 通常情况下相邻壁厚间厚壁与薄壁之比应小于3∶1。考虑到本零件强度要求, 壁厚2 mm不能改小, 因此将薄壁0.5 mm壁厚加厚至0.7 mm, 以便于型材挤压成型。同时, 为防止该处变形, 挤压成型后增加人工时效处理。人工时效处理方法是将铝型材加热到170~200℃, 保温1~2 h。弥散析出的强化相使型材力学性能显著提高, 塑性有所下降, 而且可防止或减轻材料的应力腐蚀。经对该产品挤压模具按0.7 mm壁厚修模后, 试模顺利。

3 铝型材框加工工艺设计

经过修模后挤出的产品, 最薄处壁厚为0.7 mm。该处设计尺寸为 (0.5±0.05) mm, 要求比较精确, 而且从产品性能上讲, 只要强度允许, 该处越薄, 产品性能越好。因此, 挤压出的型材不能直接使用, 需要对该处进行加工。零件该处加工余量只有0.2 mm, 加工宽15.5 mm。由于零件材料为有色金属, 不适宜使用磨削加工, 因此选择在立式铣床上用φ20 mm立铣刀走刀一次铣削加工。该零件内面有多个台阶, 不能直接装夹在工作台上, 需要设计制作铣削工装, 以保证产品质量。经过分析比较, 最终选择了比较简单适用的方案:设计制作一定位支撑块, 并利用T型定位块将其固定在铣床工作台上;工件按图示方法定位放置, 并使用通用压板压紧。经铣削加工后检验, 该零件薄壁处尺寸0.5 mm、形位精度和表面精度均符合设计要求, 组装到产品上满足产品性能要求。工装简图如图2所示。

4 结语

在机械设计中必须重视每一个细节。本例零件, 由于设计时忽视了铝材挤压成型时相邻壁厚不能相差过大的细节, 产品挤压时出现缺料和严重变形的缺陷, 导致无法正常生产。经过分析和实践摸索, 终于找到了攻克这个难题的方法:先将零件壁厚加大以满足成型需要, 再用铣削方法对零件加厚部分进行加工, 以满足零件设计要求。这一方法, 正是设计各种产品时经常使用的方法, 值得借鉴和推广。

摘要：以6063铝型材为例, 介绍了铝型材框产品的力学性能要求, 分析了铝型材框成型工艺, 指出其在生产过程中经常会出现的一些缺陷, 这些缺陷致使产品质量低下, 成品率降低, 生产成本增加, 效益下降, 最终导致企业的市场竞争能力下降。在对铝型材框成型工艺分析的基础上, 提出了铝型材框加工的工艺设计思路和方法, 避免成型加工过程中缺陷的出现, 以便达到设计要求。

关键词：铝型材,成型工艺,加工,工艺设计

参考文献

[1]刘静安.国内外铝加工技术的发展特点与趋势[J].轻合金加工技术, 2000 (9)

[2]闻邦椿.机械设计手册 (第1卷) [M].第5版.北京:机械工业出版社, 2010

塑料制品加工成型的工艺研究 篇2

摘要：塑料是以相对分子质量高的合成树脂为主要成分，并加入其他添加剂，在一定温度和压力下塑化成型的高分子合成材料。一般相对分子质量都大于一万，有的可达百万。在加热、加压条件下具有可塑性，在常温下为柔韧的固体。可以使用模具成型得到我们所需要的形状和尺寸的塑料制件。其他的添加剂主要有填充剂、增塑剂、固化剂、稳定剂等其他配合剂。塑料作为设计材料使用，具有许多优良的特性。在我们的生活和生产中扮演着很重要的作用。它不仅可部分代替传统材料，而且还能生产出具有独特性能的各种制品塑料与其他材料相比较，有以下几方面的性能特点：重量轻、优良的化学稳定性、优异的电绝缘性能、机械强度分布广和较高的比强度、热的不良导体具有消声、减震作用。塑料制品是采用塑料为主要原料加工而成的生活用品、工业用品的统称。

关键词：塑料、塑料制品、塑料机械工业、塑料制品成型新工艺

一、塑料的概念

塑料是具有塑性行为的材料，所谓塑性是指受外力作用时，发生形变，外力取消后，仍能保持受力时的状态。塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，受力能发生一定形变。软塑料接近橡胶，硬塑料接近纤维。

1.1塑料的主要性能特点 基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。

两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，所以没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料。1.2塑料的分类

热塑性塑料：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又会熔化的塑料；即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化(液态←→固态)，是所谓的物理变化。通用的热塑性塑料其连续的使用温度在100℃以下，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯并称为四大通用塑料。

热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。热加工成型后形成具有不熔不溶的固化物，其树脂分子由线型结构交联成网状结构。

二、塑料制品的成型方法 注射成型、挤出成型、压制成型、吹塑成型、压延成型、滚塑成型、铸塑成型、搪塑成型、醺涂成型、流延成型、传递模塑成型、反应注塑成型、手糊成型、缠绕成型、喷射成型、真空成型等 2.1塑料制品的生产

塑料制品的生产从塑料原料的生产到塑料制品的生产，包含了三个生产过程，第一生产过程是从原料经过聚合反应生成合成树脂；第二生产过程是加入助剂混合得到塑料，即为生产塑料制品的原材料；第三生产过程是根据塑料性能，利用各种成型加工手段，使其成为具有一定形状和使用价值的塑料制品。生产中一般第一过程和第二过程属于塑料生产部门，通常由树脂厂来完成。第三过程属于塑料制品生产部门。但对于大型塑料制品生产厂家，为了满足塑料制品的多样性要求，生产中也有将第二过程归入塑料制品的生产范围。即以合成树脂作为原材料，添加助剂后，再成型加工。2.2塑料制品在生活和生产中的重要性

塑料成型工业自1872年开始到现在已度过仿制、扩展和变革的时期。塑料成型是把塑料原材料加热到一定温度注入到具有一定形状和尺寸的模具中，待其冷却后，获得塑料制品的过程。塑料成型工艺与模具是一门在生产实践中逐步发展起来，又直接为生产服务的应用型技术科学，是一种先进的加工方法。它研究的主要对象是塑料和塑料制成塑料制品所采用的模具。模具是铸造、锻压、冲压、塑料、玻璃、粉末冶金、陶瓷等行业的重要工艺 装备，在现代工业生产中广泛的采用各种模具进行产品生产，模具的设计和制造水平在很大程度上反映和代表了一个国家机械工业的综合制造能力和水平。塑料模是模具的一种，是指用于成型塑料制件的模具，它是一种行腔模具的类型。

三、注射成型工艺的优缺点

3.1 优点 ①成型周期短；

②能一次成型外形复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件； ③的塑料对成型各种塑料的适应性很强； ④生产效率高易于实现全自动化生产； 3.2缺点

①生产大面积结构制件时，高的熔体粘度需要高的注塑压力，高的注塑压力要求大的锁模力，从而增加了机器和模具的费用；

②生产厚壁制件时，难以避免表面缩痕和内部缩孔，塑料件尺寸精度差；

③加工纤维增强复合材料时，缺乏对纤维取向的控制能力，基体中纤维分布随机，增强作用不能充分发挥；

④注射成型设备价格及模具制造费用较高，不适合单件及较小的塑件的生产；

四、塑料制品成型新工艺方法

塑料成型加工是将塑料原料转变成具有使用价值的制品的过程。传统的成型工艺有挤出、注射、吹塑、压延、涂覆、层压、传递成型 等。至今这些技术已经发展和运用的相当成熟，且应用得非常普遍。随着塑料制品应用日益广泛，人们对塑料制品精度、形状、功能等提出了更高的要求。传统的成型工艺已难以适应这些要求，这就迫使人们在不断改进传统的成型工艺的基础上，采用新思想、新技术开发新的成型工艺已满足不同应用领域的需求。目前成型工艺的发展趋势主要是节能、节约原材料、提高成型效率、改进制品性能、提高其附加值。塑料制品目前的新工艺方法主要有：低压注射、熔芯注射、动态保压注射、微孔塑料挤出及润滑挤出等塑料成型工艺。

五、挤出成型新工艺的发展及前景

5.1新型挤出混炼技术与设备的开发

目前，国际上用于高分子材料共混改性的新型混炼设备主要有三大类：同向平行双螺杆挤出机、往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机。其中小型同向平行双螺杆挤出机国内已能生产，但万吨级大型混炼挤压造粒机组全部要依靠进口。同时，往复移动式螺杆混炼机和串联式磨盘挤出机是制备高填充、高附加值高聚物合金的必要装置，目前国内对他们的研制刚刚处于样机阶段，规格不多，品种不全，具有广阔的发展前景。

大口径管材挤出的异向平行双螺杆挤出机组、钢塑复合管挤出机组和大型双臂波纹管挤出成型机组及特种塑料管材专用挤出机组的开发研究。复合挤出成型技术和设备的开发研究。最近，多层共挤的超宽土工模、包装用的拉伸拉幅平模、建筑用的复合瓦楞板、芯层发泡纸板材和管材的市场需求量很大，与此相关的成型技术和装备的开 发研究必须引起足够的重视。5.2压缩成型新工艺的发展及前景

（1）由单一性技术向组合性技术发展，如注射-拉伸-吹塑成型技术和挤出-模压-热成型技术等；

（2）由常规条件下的成型技术向特殊条件下的成型技术发展，如超高压和高真空条件下的塑料成型加工技术；

（3）由基本上不改变原有性能的保质成型加工向赋予塑料型新性能的变质性成型加工技术发展，如发泡成型、借助电子束与化学交联机使热塑性塑料在成型过程中进行交联反应的交联挤出等；（4）为提高加工精度、缩短制造周期，在模具加工技术方面更广泛地应用仿形加工、数控加工等；

（5）广泛应用模具新材料。模具材料的选用直接影响到模具的加工成本、使用寿命以及塑料制品的成型质量等，因此，国内外已开发出许多具有良好使用性能、加工性能，热处理变形小的新型塑料模具钢，如预硬钢、新型淬火回火钢、马氏体时效钢、析出硬化钢和耐腐蚀钢，经过试用，均取得了较好的技术和经济效果。

（6）CAE技术将在注塑领域发挥越来越重要的作用，其本身也随着注塑技术的发展要求而更加完善、实用、方便。

在塑料成型生产过程中，先进的模具设计、高质量的模具制造、优质的模具材料、合理的加工工艺和现代化的成型设备都是成型优质塑件的重要条件。一副优良的注射模具可以成型上百次，一副优良的压缩模具可以成型25万次，这与上述因素有很大关系。考察国内外模具工业的现状及我国国民经济和现代工业生产中模具地位，从塑料模具的设计理论、设计实践和制造技术出发，塑料成型技术大致有以下几个方面的发展趋势。

六、新工艺方法的加工适应性和可行性

在自然界对于一般的低分子化合物而言，在常温下其聚集状态可呈三态，即气态、液态和固态。然而，对于非结晶线性高聚物而言，由于其分子量巨大且分子结构的连续性，所以他们的聚集状态是在不同的件下，以独特的三种形态存在的。

七、参考文献

[1] 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社，2007.8

[2] 中国机械工业教育协会 塑料模设计及制造.北京:机械工业出版社 2001.8 [3] 徐平原.塑料套管桩在申嘉湖杭高速公路软基中的应用[J].路基工程.2009(05)

[4] 刘静.生活塑料废弃物危害及其管理政策的评估[J].环境与健康杂志.2006(04)

浅析高分子材料成型加工技术 篇3

[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。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.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熱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

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]江成平，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.

[2]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.

电火花成型修整加工工艺的研究 篇4

1 电火花加工技术

1.1 电火花加工原理

脉冲发生器l是利用电容器C的充电放电, 把直流电转变为脉冲电流, 电流经过限流电阻R逐渐充集储存在电容器C上。电容器上的电压逐渐升高, 当它升高到足以使工具电极3和工件4之间的电极间隙火花放电击穿时, 电容器上储存的绝大部分能量在电极间隙内瞬时放出, 达到很高的电流密度, 产生极高的温度 (10000℃左右) , 足以使局部表面熔化和气化, 形成凹坑。电容器止的电能瞬时放完后, 工具电极和工件间的绝缘介质立即恢复绝缘状态, 从而把放电电路切断, 这时又经过电阻重新充电, 如此循环不已。上述过程由电火花成型加工设备综合实现。

2 电火花成型加工工艺分析

2.1 实验准备及介绍

仪器设备:MM7120A精密卧轴矩台平面磨床、ELID镜面磨削高频脉冲电源

实验材料:金刚石砂轮、工具电极

2.2 电火花整形加工工艺实验

由于电火花整形过程中, 砂轮与工具电极不接触, 砂轮不受修整力作用, 从而避免了接触式修整时出现的振颤现象, 因此可以达到很高的整形精度。其加工示意图如图2所示。

实验目的:利用电火花整形技术来修整金刚石砂轮, 使砂轮与电极的廓形想匹配。最后使用这样的砂轮去磨削工件, 得到与电极相似形状的工件。

2.3 数据分析及分析

在实验的初始阶段, 采用低电压 (120V) 和微量进给进行加工。在进给率方面, 经过实验证明在初始加工阶段采用1/4格 (每格为10μm) 的进给速度是最佳的。同一占空比 (4:4) 下不同的进量对电流的影响:当进给量为1/4格时电流相对较稳定在一数值范围内, 这样加工过程稳定。故加工初始阶段采用每次1/4格的进给。每一次进给, 电流都会出现一个最大值, 当电流恢复到一个稳定状态时, 并在这个数值的上下波动时, 可以进行下一次的进给。考虑到效率问题, 实验证明采用高电压时电流很大, 而且很不稳定, 电流的波动较大。当保持同一进给率 (1/4格) 时, 当占空比为4:1时效率最高。

随着电火花加工的进行, 砂轮表面被逐渐的蚀除, 在加工深度进行到1.2个毫米左右时, 熔化层的面积较大。这个时候火花放电稳定, 电火花呈斜线状, 效果比较好, 这个时候可以考虑加大电压到160V进行加工, 相应的进给量也可以适当的增大到1/3-1/2格。当给量为1/3~1/2格时电流较稳定, 波动不大。在加工中期的稳定阶段采用每次1/3~1/2格的进给速度。当进给为1/2格时的加工效率最高、耗费时间最少。

进行到加工后期时, 为了保证砂轮的表面精度, 要采用精加工, 大概每次进给1/5格左右。占空比为为1:4, 电压为120V, 每进给一次观察电火花现象, 就是让电火花放电进行的更充分, 达到精加工的效果。

整形完成后的电极图片如图3所示:

实验结束后考虑到测量砂轮和电极的廓形, 用MATLAB软件进行图形处理得到了砂轮和电极的廓形。如图4所示:

3 结论

材料成型工艺 篇5

1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造，哪一种方法制得的吊钩承载能力大？为什么？

2、什么是合金的流动性及充形能力，决定充形能力的主要因数是什么？

3、铸造应力产生的主要原因是什么？有何危害？消除铸造应力的方法有哪些？ 4．试讨论什么是合金的流动性及充形能力？

5.分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围.6.液态金属的凝固特点有那些，其和铸件的结构之间有何相联关系？ 7.什么是合金的流动性及充形能力，提高充形能力的因素有那些？

8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点？他们各有何应用局限性？

9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点，二者各有何适用范围？ 10.缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？

11.什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？

12.手工造型、机器造型各有哪些优缺点？适用条件是什么？ 13.从铁-渗碳体相图分析，什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14.铸件的缩孔和缩松是怎么形成的？可采用什么措施防止? 15.什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属？其铸件结构有何特点? 16.何谓冒口，其主要作用是什么？何谓激冷物，其主要作用是什么？ 17.何谓铸造？它有何特点？

18.既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 19．金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性？ 20..冷变形和热变形各有何特点？它们的应用范围如何？

21.提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么？为何选择？ 22.金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象？为什么？ 23.纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？

24．许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序？ 25.模锻时，如何合理确定分模面的位置？ 26.模锻与自由锻有何区别？ 27．板料冲压有哪些特点？主要的冲压工序有哪些？

28.间隙对冲裁件断面质量有何影响？间隙过小会对冲裁产生什么影响？ 29.分析冲裁模与拉深模、弯曲模的凸、凹模有何区别？ 30.何谓超塑性？超塑性成形有何特点？

31、落料与冲孔的主要区别是什么？体现在模具上的区别是什么？

32、比较落料或冲孔与拉深过程凹、凸模结构及间隙Z有何不同？为什么？

33、手工电弧焊与点焊在焊接原理与方法上有何不同？ 34．手工电弧焊原理及特点是什么？

35、产生焊接应力和变形的主要原因是什么，怎样防止或减少应力和变形？

36.试说明焊条牌号J422和J507中字母和数字的含义及其对应的国标型号，并比较它们的应用特点。37.什么是焊接热影响区？低碳钢焊接热影响区内各主要区域的组织和性能如何？从焊接方法和工艺上，能否减小或消灭热影响区？

38.为什么存在焊接残余应力的工件在经过切削加工后往往会产生变形？如何避免？ 39.铸铁焊接性差主要表现在哪些方面？试比较热焊、冷焊法的特点及应用。40.低合金高强度结构钢焊接时，应采取哪些措施防止冷裂纹的产生？ 41.试比较钎焊和胶接的异同点。

42.何谓金属材料的焊接性，其所用的评价方法各有何优缺点？ 43.塑料成形主要采用哪种方法?简述其工艺过程。44.塑料的结晶性与金属有何不同？为什么？

45.塑料注射模具一般由几部分组成？浇注系统的作用是什么？ 46.分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。47.热塑性塑料注射模的基本组成有那些？ 48.橡胶的注射成形与压制成形各有何特点？ 49.什么叫模具，其主要组成有那几部分？

50.粉末冶金成形技术包括哪些内容?它主要适用于哪种情况？

51.粉末压制品为什么在压制后，一定要经过烧结才能达到要求的强度和密度？ 52.粉末冶金工艺生产制品时通常包括哪些工序？

53.为什么金属粉末的流动特性是重要的？

54.为什么粉末冶金零件一般比较小？

55.粉末冶金零件的长宽比是否需要控制？为什么？ 56.为什么粉末冶金零件需要有均匀一致的横截面？

57.怎样用粉末冶金工艺来制造孔隙细小的过滤器？

58.试比较制造粉末冶金零件时使用的烧结温度与各有关材料的熔点？

59.烧结过程中会出现什么现象？

60.怎样用粉末冶金来制造含油轴承？

61.什么是浸渗处理？为什么要使用浸渗处理？

62.采用压制方法生产的粉末冶金制品，有哪些结构工艺性要求？

63.用粉末冶金生产合金零件的成形方法有哪些？

64.试列举粉末冶金工艺的优点。

65.粉末冶金工艺的主要缺点是什么？

66.列举常用的热固性塑料与热塑性塑料，说明两者的主要区别是什么？

67.塑料在粘流态的粘度有何特点？

68.塑料的结晶性与金属有何不同？为什么？

69.热塑性塑料成形工艺性能有哪些？如何控制这些工艺参数？

70.塑料注射模具一般由几部分组成？浇注系统的作用是什么？

71.分析注射成形、压塑成形、传递成形的主要异同点。

72.橡胶材料的主要特点是什么？常用的橡胶种类有哪些？

73.为什么橡胶先要塑炼？成形时硫化的目的是什么？

74.简述橡胶压制成形过程。控制硫化过程的主要条件有哪些？

75.橡胶的注射成形与压制成形各有何特点？

76.陶瓷制品的生产过程是怎样的？

77.陶瓷注浆成形对浆料有何要求？其坯体是如何形成的？该法适于制作何类制品？

78.陶瓷压制成形用坯料为何要采用造粒粉料？压制成形主要有哪几种方法？各有何特点？

79.陶瓷热压注成形采用什么坯料？如何调制？该法在应用上有何特点？

80.复合材料成形工艺有什么特点？

81.复合材料的原材料、成形工艺和制品性能之间存在什么关系？

82.在复合材料成形时，手糊成形为什么被广泛采用？它适合于哪些制品的成形？

83.模压成形工艺按成形方法可分为哪几种？各有何特点？

84.纤维缠绕工艺的特点是什么？适于何类制品的成形？

85.颗粒增强金属基复合材料的成形方法主要有哪些？ 86.选择材料成形方法的原则与依据是什么？请结合实例分析。87.材料选择与成形方法选择之间有何关系？请举例说明。

88.零件所要求的材料使用性能是否是决定其成形方法的唯一因素？简述其理由。

89.轴杆类、盘套类、箱体底座类零件中，分别举出1～2个零件，试分析如何选择毛坯成形方法。90.为什么轴杆类零件一般采用锻造成形，而机架类零件多采用铸造成形？ 91.为什么齿轮多用锻件，而带轮、飞轮多用铸件？ 92.在什么情况下采用焊接方法制造零件毛坯？ 93.举例说明生产批量对毛坯成形方法选择的影响。

94.对于中小批量生产的制品是否适宜用粉末压制法制造？为什么？ 95.还原粉末和雾化粉末的特点是什么？

96.粉末压制制品为什么在压制后，一定要经过烧结才能达到所要求的强度和密度？

97.粉末压制机械零件、硬质合金、陶瓷都是用粉末经压制烧结而成。它们之间有何区别？各适用于哪些制品？

98.硬质合金中的碳化钨和钴各起什么作用？能否用镍、铁代替钴？为什么？ 99.粉末压制件设计的基本原则是什么？为什么要这样规定？

10.试述注射成形、挤出成形、模压成形原理及主要技术参数的正确选用。101.塑料成形特性的内容及应用有哪些？ 102.热塑性塑料注射模的基本组成有哪些？

103.何谓分型面？正确选择分型面对制品品质有哪些影响？

104.热塑性注射模普通浇注系统由哪些部分组成？各个组成部分的作用和设计原则是什么？ 105.注射模成形零件设计包含哪些基本内容？

106.压塑模按凸凹模结构特征分类可分几类？它们各有什么特征？ 107.压塑模的半闭合式凸凹模结构组成、储料槽、排气槽的结构有哪些？ 108.挤出机头的分类及特点有哪些？机头设计的主要内容是什么？

109.塑料制品的结构技术特征包括哪些内容？针对具体的塑料制品，如何分析其技术特征 110.简述影响橡胶注射成形的主要技术因素及注射成形的应用特征。111.压延成形技术能够生产哪些橡胶制品？其生产过程与塑料压延有何异同？ 112.挤出成形在橡胶加工中有何作用？影响挤出成形的主要因素是什么？ 113.橡胶制品的成形特性包括哪些内容？

114．模具的结构一般由哪几部分组成？何谓模具的封闭高度？有何作用？ 115．对模具材料有哪些性能要求？选择模具材料的原则和需要考虑的因素有哪些？ 116．什么是模具寿命？有哪些因素会影响模具寿命？ 117．模具的主要失效形式有哪些？它们的失效机理是什么？ 118．模具制造的特点有哪些？模具的制造一般分为几个阶段？ 119．模具电火花加工的基本原理是什么？它必须满足哪几个基本条件？ 120.如何拟定材料成形方案？

121.材料成形过程与材料的选择有什么关系？ 122.如何考虑材料成形过程的经济性与现实可能性？ 123.如何控制成形件的品质？

124.什么叫做再制造技术？再制造技术的发展趋势如何？ 125.制造技术的主要研究内容是什么？

名词解释

1.液态金属的充型能力

2.铸件的收缩

3.铸件的缩孔和缩松

4.铸件的化学偏析

5.铸造应力

6.低压铸造

7.金属的可锻性

8.体积不变定理

9.最小阻力定律

10.加工硬化

11.落料和冲孔

12.焊接热影响区

13.金属材料的焊接性

14.碳当量ωCE 15.熔化焊接

16.压力焊

17.粉末压制塑料注射成形

18.塑料的流动性

19.注射过程

20.模具基本组成填空题

1．影响金属充型能力的因素有：（）、（）和（）。

2.浇注系统一般是由（），（），（），和（）组成的。3.壁厚不均匀的铸件,薄壁处易呈现（）应力,厚壁处呈现（）应力。

4.粗大厚实的铸件冷却到室温时，铸件的表层呈（）应力，心部呈（）应力。5.铸造应力有()、()、()三种。

6.纯金属或共晶成分的铸造合金在凝固后易产生();结晶温度范围较宽的铸造合金凝固后易产生()。7.铸铁合金从液态到常温经历（）收缩、（）收缩和（）收缩三个阶段;其中（）收缩影响缩孔的形成,（）收缩影响内应力的形成。

8.为防止产生缩孔，通常应该设置（），使铸件实现（）凝固。最后凝固的是（）。9.合金的流动性大小常用（）来衡量,流动性不好时铸件可能产生（）和缺陷。10.浇注位置的选择原则是;（）;分型面的选择原则为:（）。

11.铸件上质量要求较高的面，在浇注时应该尽可能使其处于铸型的（）。12.低压铸造的工作原理与压铸的不同在于（）。

13．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：（）、（）、（）、（）。

14.影响铸铁石墨化的主要因素有（）。

15.球墨铸铁的强度和塑性比灰铸铁（），铸造性能比灰铸铁（）。16.铸件的凝固方式有（）。

17.铸造应力的种类有（），（）和（）。18.浇注系统的作用是（）。

19.常用的铸造合金有（），（）和（）三大类，其中（）应用最广泛。

20.应用最广泛而又最基本的铸造方法是（）铸造，此外还有（）铸造，其中主要包括（），（），（）和（）等。

21.锻造时，对金属进行加热的目的是使金属的（）升高，（）降低，从而有利于锻造。22.最小阻力定律是（）。

23可锻性用金属（）和（）来综合衡量。24.锻件图与零件图比较不同在于（）。

25．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为（）模膛、（）模膛 两大类。26．预锻模膛与终锻模膛不同在于（）。27.金属塑性变形的基本规律有()和()。28.对金属塑性变形影响最明显的是（）。

29.金属的可锻性主要取决于（）和（）两个方面。

30.金属经塑性变形后，其机械性能的变化是（），（）升高，（），（）下降，这种现象称为（）现象。

29.碳钢中含碳量愈多,钢的可锻性愈（）;这是因钢中含碳愈多,钢的（）增高,()变差造成的。30.绘制自由锻件图应考虑的因素有：（）、（）、（）。

31.根据所用设备不同，模锻分为（）模锻，（）模锻，（）模锻和（）模锻。32.由于模锻无法锻出通孔，锻件应留有（）。

33.绘制模锻件图应考虑的因素有：（）、（）、（）、（）。34.锻件坯料质量计算式：（）。

35.板料拉深是使板料变成（）的工序，板料拉深时常见的缺陷是（）和（）。36.表示拉深变形程度大小的物理量是（）。

37.板料冲压的变形工序有（）、（）、（）和（）等。38.板料冲压的基本工序分为（）和（）两大类。39板料冲孔时凸模的尺寸为（），凹模的尺寸为（）。

40板料拉深时,为了避免拉裂,通常在多次拉深工序之间安排（）热处理。

41.钢的焊性主要取决于钢的（）,其中以（）元素影响最大,通常用（）来判断钢的可焊性好坏。42.焊接过程中,对焊件进行局部、不均匀加热,是造成焊接（）和（）的根本原因。43.按组织变化特性,焊接热影响区可分为()、()、()。

44.按照焊接过程的特点焊接方法可分为三大类（）、（）和（）;手弧焊属于（）,电弧焊属于（）。45埋弧自动焊的焊接材料是（）和（），它适宜焊接（）位置，（）焊缝和（）焊缝。

46.埋弧焊可用的焊接电流比手弧焊大得多,所以埋弧焊效率比手弧焊的（）。

47焊接应力产生的原因是（），减小与消除焊接应力的措施有（），（），（）和（）。48.焊接变形的基本形式有（），（），（），（）和（）。49.焊接性包括两方面：（）、（）。

50.中、高碳钢的焊接一般采取的技术措施：（）、（）、（）。51.使用直流电源实施焊条电弧焊时有（）、（）两种接线方法。52.铁碳合金中的含碳量愈高，其焊接性能愈（），为改善某些材料的可焊性，避免焊接开裂，常采用的工艺是焊前（），焊后（）。

53.二氧化碳气体保护焊，由于二氧化碳是氧化性气体，会引起焊缝金属中合金元素的（），因此需要使用（）的焊丝。

54.粉末压制生产技术流程是()、()、()。

3、何谓铸件的浇注位置？其选择原则是什么?浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的空间

位置。原则：（1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。（2）铸件大平面应朝下。（3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。（4）易缩孔件，应将截面较厚的部分置于上部或侧面，便于安放冒口。

4、金属在锻造前为何要加热？

金属材料成型加工工艺 篇6

【关键词】冲压；板材；成型

冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）的加工成型方法。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。全世界的钢材中，有 60%～70%是板材，其中大部分经过冲压制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的壳体，电机、电器的铁芯硅钢片等都是冲压加工的。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中，也有大量冲压件。

1.冲压成型的特性

冲压成型是一种常见的机械加工方法，冲压加工所生产出来的冲压，应用领域可说是包罗万象，比如： 消费电子产品、机械、五金、运输工具等产业均少不了它的存在。冲压件相对于其他加工方法可以说具有不可取代的地位，主要特性包括：①高的材料利用率。②可加工薄壁、形状复杂的零件。③冲压件在形状和尺寸方面的互换性好。④能获得质量较轻而强度高、刚性好的零件。⑤生产率高，操作简单，容易实现机械化和自动化。冲压既能够制造尺寸很小的仪表零件，又能够制造诸如汽车大梁，压力容器封头一类的大型零件；既能够制造一般尺寸公差等级和形状的零件，又能够制造精密（公差在微米级） 和复杂形状的零件。占全世界钢产60%～70%以上的板材、管材及其他型材，其中大部分经冲压制成成品。冲压在汽车、机械、家用电器、电机、仪表、航天、武器制造中，具有十分重要的地位。冲压件的重量轻、厚度薄、刚性好。它的尺寸公差取决于模具，所以质量稳定，一般不需要再经机械切削即可使用。冷冲压件的金属组织与力学性能优于原始胚料，表面光滑美观。冷冲压件的公差等级和表面状态优于热冲压件。

2.冲压技术的发展水平

进行柔性冲压生产的大型多工位压力机是轿车覆盖件冲压成型的发展方向，并具有最先进的技术水平，是世界大型轿车覆盖件冲压技术的最高级发展阶段。

2.1生产效率高

在人工上下料的冲压线上生产大型汽车覆盖件，平均每分钟3～5件；由上下料机械手组成的冲压自动化线，生产同样的零件，平均每分钟6～8件；由电子伺服三坐标送料的多工位压力机系统，每分钟达到16～25件，大大提高了冲压件的产量。由于多工位压力机采用电子伺服送料系统，送料系统的元件减少，伺服电动机直接驱动送料杆，送料系统的惯量减小，更容易加速和减速，送料速度提高，系统结构紧凑，间隙小，高速时的振动较小，送料误差小，避免了因掉料而停机处理。

2.2柔性好

电子伺服多工位送料的每个动作都是由伺服电动机驱动，行程、速度和加速度柔性可控，并且能够与压力机同步运行，机械送料的多工位压力机送料动作由机械凸轮驱动，送料的行程初始位置和终点位置都是由机械结构定死的不能改变，所以机械送料的多工位只适合一定范围的零件加工。大型电子伺服送料多工位压力机柔性好，不但能够冲压大型的覆盖件，而且能够冲压小型零件。当冲压小型零件时，送料距离减短，节拍提高，能够生产更多的零件，通过合理的模具设计和布置，一次冲压可以生产2～3个零件。

2.3全自动化、智能化

从垛料的拆垛、板料及工件的传送到板料成型和工件的码垛，全部实现自动化，整台的多工位压力机成套系统只需1～2人进行监控。当模具更换时，只需输入所要更换模具的编号，其余工作自动完成，整个换模时间只需5rain。换模的同时多工位压力机的运行特性作智能化调整，主要包括压力机的行程次数、压力机的平衡器风压、电子伺服三坐标送料的送料距和节拍初始位置。

2.4最先进的控制技术

压力机主机的运动采用大功率直流调速技术或大功率的变频调速技术，电子伺服三坐标送料系统采用交流伺服矢量控制技术以及同步运动技术，数控液压拉深垫采用液压伺服技术，为了使整套设备协调运行，采用了计算机和网络技术。

3.冲压方法与分类

冲压加工制程种类依其加工方式及特征可大致分为冲切加工（分离加工）、成型加工、压合加工等三大类。冲切加工是借着冲压机械之能量及必要的模具将金属板料加以分离而得到所要的尺寸及形状。成型加工是借着冲压机之能量及必要的模具将金属板料之全部或部分区域施以永久变形或塑性变形而得到所要的尺寸及形状。压合加工是利用冲压机械及必要的模具将两件以上之零件施以压合加工而得到一组合件。

4.金属板材的冲压成型

对冲压成型件来说，不产生破裂是基本前提，同时对它的表面质量和形状尺寸精度也有一定要求，故板料冲压成型性应包括： 抗破裂性、贴模性和形状冻结性能等几个方面。所谓冲压成型就是板材可成型能力的总称，或者叫做广义的冲压成型性能。广义成型性能中的抗破裂性能，可视为狭义的冲压成型性能。板料在成型过程中，一方面是由于起皱、塌陷和鼓包等缺陷而不能与模具完全贴合；另一方面因为回弹，造成零件脱模后较大的形状和尺寸误差。通常将板材冲压成型中取得与模具形状一致的能力，称为贴模性；而把零件脱模后保持其既得形状和尺寸的能力，称为形状冻结性。通常把材料开始出现破裂时的极限变形程度作为板料冲压成型性能的判定尺度。目前对抗破裂性的研究已取得了不少成果。根据把冲压成型基本工序依其变形区应力应变的特点分为伸长类（拉伸类）与压缩类两个基本类别的理论，可以把这种冲压成型的分类与冲压成型性能的分类建立对应关系。

5.冲压成型特殊要求

绝大多数传统技术可用于不锈钢的冲压成型，但不要忘记，冲压不锈钢所需的力要比冲压低碳钢所需的力大60%。显然，冲床的机架应能承受这么大的力才行。而且，解决划伤也很关键，特别是冲压不锈钢时的高摩擦力和高温所造成的划伤。常用的肥皂液或乳化液效果不好。水基冲压润滑剂是一种合成物，综合了多种润滑成分的优点，从而消除了传统润滑产品的不足。IRMCO 润滑剂是专业的冲压润滑剂，针对不同的冲压工艺，爱美可有着不同系列的产品。主要应用于工件成型过程中的凸模拉延、冲孔、冲裁、弯曲等工艺，可以完成最难的深冲凸模拉延。金属成型方面—模具，很薄的一层爱美可水基冲压润滑剂就可以保护模具，因此润滑剂用量会减少 50% 以上，而且避免了用量过多带来的浪费，还解决了车间整洁问题。模具在冲压过程中由于摩擦会产生热，这种高性能的润滑剂会自动黏着于受热的关键部位，保护模具，平均减少 25%的模具抛光停机时间。

6.我国金属板材成型行业发展的关键

随着现代科学技术的迅速发展，数字化、自动化、专业化、规模化、信息化在金属板材成型行业得到了广泛的应用。所以，金属板材成型企业只有拥有具有现代化专业知识、经过专业技能培训的技术和管理人才，才有可能了解、掌握、引进、使用最先进的金属板材成型技术和设备，将最先进的生产力与最先进的成型技术相结合，制造出物美价廉的产品。

【参考文献】

[1]朱玲，杨正兴.影响铝及铝合金杯突试验的因素[J].云南冶金，2012，（01）.

简析新型金属材料成型加工技术 篇7

现今来看, 在科学技术不断发展的过程中, 金属复合材料逐渐得到了广泛的应用, 相对于普通金属, 复合材料具有较大的优势, 现今已经成为各个领域中的重要材料。并且在进行金属复合材料零件的加工与制作中, 涉及到较多的成型加工技术, 为了保证技术材料的质量, 那么必须要采取有效措施, 不断提升成型加工技术的质量。

1 新型金属材料

新型金属材料的种类比较多, 其范围主要是属于合金的范围中, 对于金属材料来说, 主要的特点就是具有较强的延展性, 同时新型金属材料的化学性能十分活泼, 并且技术材料上也具有较强的光泽以及色彩[1]。目前来看, 记忆合金、高温合金以及非晶态合金等材料是社会应用最为广泛的金属材料。焊接性是金属材料的一个加工特性, 焊接性也是金属材料加工最为基本的一个加工特性。对于新型金属材料来说, 焊接性很强, 这样在进行焊接的过程中要充分保证其乜有裂缝以及气孔等, 这样将会促进金属材料具有较高的焊接性, 保证其导热性。其次, 锻压性则是新型金属材料的另外一个特性, 这也是金属成型一个重要的关键因素, 金属具有的锻压性将会促进金属材料塑性的提升, 从而来不断提升其性能。同时加工条件也是影响金属锻压性的性质。最后就是金属加工的锻造性, 其中主要是包含了收缩性、流动性以及敏感性等特性。新型金属材料属于合金, 熔点元素较高, 这样将会直接导致金属流动性降低, 以此来保证材料的成型加工。

2 新型金属材料成型加工技术

2.1 粉末冶金技术

粉末冶金技术是金属加工成型最早的技术, 该技术能够有效进行复合材料的制造, 同时具有能够对金属基复合材料中的晶须增强功能等, 该方式具有较为广泛的成型加工技术[2]。粉末冶金技术主要适用于一些尺寸较小, 以及形状较为粗糙的精密零件, 同时粉末冶金技术的零件制造形状不是很复杂, 在成型中, 能够结合实际需求量来不断提升金属含量, 并且在制作中其较为精密, 组织也十分细密, 这是其主要优势所在, 并且工作效率也较高。

2.2 铸造成型技术

在进行铸造成型技术中, 主要是利用有效的检验工作, 这是目前来看较为成熟的铸造技术, 在进行铸造过程中有效保证其设计满足基本要求。对于该方式来说具有较强的性能, 主要是应用于复合材料零件的生产以及制造中, 目前来看制造与加工技术逐渐趋于复杂, 但是这样也将直接导致铸造成型发的之后滞后性也十分明显。另外, 相关的参数以及工艺方法必须要经过不断的改革与创新, 流动性的不断提升, 这样将会保证溶体的粘度中的颗粒不断提升增加。并且高温度会导致材料出现化学变化。所以在进行加工中, 可以采用熔模铸造、压铸以及金属型铸造等方式来避免出现以上几种情况。

2.3 机械加工铸造法

对于该方式来说, 主要是利用铣、车以及钻等方式来进行金属复合材料的加工, 并且在进行精加工铝基复合材料中主要是利用金刚石道具来进行成型加工。首先就是要利用铣削的方式, 其中材料主要是含有15%~20%的粘结剂, 局金刚石刀具以及端面铣刀, 要利用切削液来进行冷去, 提升铣削的颗粒。之后要利用车削的方式, 同时能够结合乳化液进行有效的冷却处理。选择刀具要科学, 选择硬质合金刀具。最后要利用钻削的方式, 同时能利用外切削液进行有效的冷却处理[3]。

2.4 电切割技术

对于该技术来说, 主要是在进行成型加工的过程中要充分结合零件的形状的负极来进行几何切割形状的选择, 这样在进行材料的切割中利用正极溶剂的基本方式来进行材料的切割。在零件成型之后的残屑, 对其的清洗来说则是可以利用零件以及负极之间的间隙进行清洗, 传统的方式主要是放电方式, 但是这种方式具有较大的缺陷, 电切割技术的优势较为明显, 能够在介电流中侵入移动的电极线, 并且可以有效运用液体的压力进行全面的冲刷, 以及利用局部的高温来对零件进行成型加工。利用电切割法进行成型加工中, 对于一些非导体的复合材料则是可以根据放电的效果差来进行一定的影响。主要是由于切割速度慢以及切口粗糙等问题引起, 这样就不能采用传统的切割参数。

2.5 焊接技术方式

焊接技术是成型加工中的重要方式, 同时也是应用最为常见的方式之一, 主要是应用于金属以及复合材料成型的构建中。焊接熔池的流动性以及粘度都会出现一些变化, 这样将会在很大程度上提升增加物的影响, 另外在进行成型加工中, 对于金属化学反应, 主要是发生在基体金属以及增强物之间, 这将会对焊接的速度造成较大的影响。对其的解决主要是对其中的部件进行有效的轴对称旋转, 之后就是熔化焊的基本方式。

2.6 模锻塑性成型法

对于该方式来说, 主要是在镁基复合材料以及铝基础复合材料中进行有效的应用, 这样成型发中主要是涉及到超速成型、模锻以及挤压等几种方式。该方式生产出的零件性能较强, 并且零件的组织较为精密。但是在实际应用中还是要注意, 要保证挤压温度的适应性, 适当提升温度, 能够提升金属材料的塑性。并且模具表面进行涂层或使用润滑剂来改善摩擦条件, 降低材料成型的困难性, 提升生产的效率。

3 结语

现今科学技术不断发展, 新型金属材料不断发展, 其成型加工技术越加受到人们的重视度, 因此必须要采用有效措施, 加大研发力度, 从而来开发有效的方式来提升金属材料成型加工的质量。

参考文献

[1]张文华.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].黑龙江科技信息, 2015 (15) :40-41.

[2]梅耀云.关于材料成型技术的现状与发展趋势的研究[J].商业故事, 2015 (27) :50-51.

高分子材料成型加工技术的进展 篇8

关键词：高分子材料,成型,发展

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高分子材料的性能提出了更高的要求[1]。高分子材料是通过制造成各种制品来实现其使用价值的,因此从应用角度来讲,对高分子材料赋予形状为主要目的成型加工技术有着重要的意义。本文先叙述了高分子材料成型加工技术的发展情况,然后介绍了高分子材料的主要成型方法有挤出成型、注射成型、吹塑成型、压延成型等,并详细阐述了高分子材料成型技术的发展趋势。

一、高分子材料成型加工技术发展概况[2]

目前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年代以来,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。

此外,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、高分子材料的主要成型方法

高分子材料的主要成型方法有挤出成型,注射成型,吹塑成型,压延成型等。下面逐一叙述:

1 挤出成型

挤出成型主要是利用螺杆旋转加压方式,连续地将塑化好的成型物料从挤出机的机筒中挤入机头,熔融物料通过机头口模成型为与口模形状相仿的型坯,用牵引装置将成型制品连续地从模具中拉出,同时进行冷却定型,制得所需形状的制品。挤出成型主要包括加料、塑化、成型、定型等过程。要获得外观和内在质量均优良的型材制品,是与原材料配方、挤出设备水平、机头模具设计与加工精度、型材断面结构设计及挤出成型工艺条件等分不开的。挤出成型工艺参数的控制包括成型温度、挤出机工作压力、螺杆转速、挤出速度、牵引速度、排气、加料速度及冷却定型等。挤出工艺条件又随挤出机的结构、塑料品种、制品类型、产品的质量要求等的不同而改变[3]。

2 注塑成型技术

注射成型技术是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一,可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件。由于它具有应用面广、成型周期短、花色品种多、制件尺寸稳定、产品效率高、模具服役条件好、塑料尺寸精密度高、生产操作容易、实现机械化和自动化等诸方面的优点。因此,在整个塑料制件生产行业中,注射成型占有非常重要的地位。目前,除了少数几种塑料品种外,几乎所有的塑料(即全部热塑性塑料和部分热固性塑料)都可以采用注塑成型。

注射成型技术的发展主流一般以多种方式的组合为基础,具有如下技术特征:(1)以组合不同材料为特征的注射成型方法,如镶嵌成型、夹心成型、多材质复合成型、多色复合成型等;(2)以组合惰性气体为特征的注射成型方法,如气体辅助注射成型、微孔泡沫塑料注射成型等;(3)以组成化学反应过程为特征的注射成型方法,如反应注射成型、注射涂装成型等;(4)以组合压缩或压制过程为特征的注射成型方法.如注射压缩成型、注射压制成型、表面贴合成型等;(5)以组合混合混配为特征的注射成型方法,如直接(混配)注射成型等;(6)以组合取向或延伸过程为特征的注射成型方法,如磁场成型、注拉吹成型、剪切场控制取向成型、推拉成型、层间正交成型等;(7)以组合模具移动或加热等过程为特征的注射成型方法,如自切浇口成型、模具滑合成型、热流道模具成型等。

3 吹塑成型技术

吹塑,这里主要指中空吹塑(又称吹塑模塑)是借助于气体压力使闭合在模具中的热熔型坯吹胀形成中空制品的方法,是第三种最常用的塑料加工方法,同时也是发展较快的一种塑料成型方法。吹塑用的模具只有阴模(凹模),与注塑成型相比,设备造价较低,适应性较强,可成型性能好(如低应力)、可成型性能好(如低应力),可成型具有复杂起伏曲线(形状)的制品。吹塑成型加工的三种主要方法是:挤出吹塑成型,注塑吹塑成型和拉伸吹塑成型。

4 其它塑料成型技术

4.1 塑料激光塑性成型

(1)塑料激光塑性成型机理与金属激光塑性成型机理相同,并且都向吸收激光能量的一面弯曲。(2)聚乙烯塑料的拉伸屈服应力和弯曲强度在加热温度达到60℃时下降,温度未达到l60℃上之前拉伸屈服应力和弯曲强度变化不大。(3)材料表面温度必须在材料结晶融解温度以下进行加工,才能保证激光塑性成型不降低材料的机械性能。(4)设计不同的激光扫描路径和涂料方法,位置,可以制造各形状的塑料零件[4]。

4.2 半结晶塑料激光焊接技术

迄今为止,除了无定形热塑性塑料如聚碳酸酯(PC或聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以外,激光焊只能用于连接相似的热塑性塑料。然而德国亚琛大学塑料加工研究所(IKV)完成了一项研究项目,其初步结果表明,通过使用激光传输焊接和隔层薄膜的方法也可以将聚酰胺-12(PA-16)焊接到热塑性塑料上,如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)(也就是半结晶聚合物)。事实上,这种隔层膜技术是以两个制品之间连接区中放置的吸收薄膜为基础。激光束使吸收膜熔化,通过热传导,两个制品焊接完成。据德国亚琛大学塑料加工研究所的研究人员介绍,这种新型激光焊接方法通过使用和优化其它的促进剂体系,还能扩大应用于其它材料。

4.3 激光烧结技术

激光烧结技术是在CAD造型的基础上对塑料零件直接进行加工,节省了生产模具的成本,是一种很有潜力的节省模具和存货成本的技术。它能帮助公司突破设计,为大规模生产做好准备。这种由EOS公司提供的系统可将聚酞胺粉末,加工成原型的内饰件、发动机零件等。生产出的零部件,如进气歧管、门内板、仪表板、车内通风管和车灯外壳等的强度足以满足试验车辆在跑道上进行测试的要求,比注塑技术更能降低开发和制造成本。有了这些零件,可以在开发的早期阶段获得更多的数据,而故障则可以在尚未造成很高代价前的阶段被排除[5]。

三、高分子材料成型加工技术的发展趋势[6]3.1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。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入世界技术前沿,并在该领域处于技术领先地位。

3.2 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。

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,进一步加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展。

参考文献

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[2]黄贵禹.高分子材料成型技术[J].塑料工业,2011,97

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[4]何东野.塑料激光成型新技术[J].塑料工业,2006,34(4):33-35

[5]李彩虹.塑料成型加工技术与装备的研究现状及发展[J].南京工业职业技术学院学报,2005,5(2):85-87.

金属材料成型加工工艺 篇9

1构建适应高职理念的课程体系

课程是教学思想、教育理念转变为教育实践的媒介,没有了课程,一切教育目的、思想、观念宗旨都不可能得到实现。因此,要实现培养符合高职教育理念的教学目标,构建合适的课程体系应是首当其冲。

高分子材料成型加工课程主要是围绕“高分子材料-成型加工-制品性能”来展开教学的,重点讲解三者的关系,即材料是如何通过成型加工方法制成具有一定性能的制品的;不同材料如何选择合适的加工方法;相同的材料采用不同的加工方法,得到的制品性能有何差异;材料本身特性及成型加工方法是如何影响产品性能的。教学过程中,始终贯彻这一主题思想,结合地方经济发展需要和我校的教学实际情况构建合适的课程体系如图1。

课程体系按照“理论实践一体化”的教学模式设置相应课程,一年级下半期开始专业基础课的学习,主要学习《高分子物理》、《高分子化学》,二年级开设《高分子材料学》、《高分子成型加工工艺》、《高分子材料加工设备》、《高分子材料分析测试》等理论实践一体化的课程,三年级上半期设置《加工认识实习》、《成型设备及工艺实训》、《顶岗实习及毕业设计》等集中性实践教学课程。

2根据教学需要选用合适的教材

教材是教师传授知识的媒介,教材应当依据培养对象的特点来选取。参照《国际教育标准分类法》,我们认为一般本科院校相当于5A2类型,应当面向行业设置专业,主要为地方行业培养各行各业的应用型高级专门人才,大部分应当定位于多科性教学型,条件较好的可定为教学研究型[2]。高等职业教育属于《国际教育标准分类法》中的5B级高等教育,高职院校相当于5B类型,定位于实用技术型。因此,高职院校不能照搬一般本科院校的教材,应当根据自己的教学对象来选取或自己编写适合的教材。我校高分子专业1998年设立,至今已有十几年的历史,教材最初选用的是本科院校的教材,但在内容的讲解上进行删减,后来选用教育部高职高专规划的专科教材,在教学过程中发现两者均不能达到“培养适应地方经济发展的一线操作人才“的需要,自2008年起,我们教研室开始自编合适的讲义,目前,《高分子物理》、《高分子化学》、《高分子材料学》、《高分子成型加工工艺》、《高分子材料加工设备》、《高分子材料分析测试》等理论实践一体化的课程都有了较为完善的讲义,并构成了课程教学群,资源共享。

3改革教学内容

高分子材料成型加工课程主要学习内容是聚合物的加工流变性能、聚合物加工过程的物理化学变化、助剂的作用及配方设计、物料的混合与分散机理、成型加工设备、原理、工艺(包括挤出成型、注塑成型、压制成型、压延成型及二次成型等)及其对最终制品性能的影响,内容丰富且复杂,对于高职的学生来说,既要求他们必须具备一定的专业知识,又能理论联系实际、突出实践能力[3]。因此,我们在教学过程中把握“应用为主,够用为度“的原则,把复杂的内容简单分为三大块来进行教学:(一)讲解高分子材料的基本特性及加工特点。(二)讲解高分子材料成型加工方法及影响制品性能的控制因素,重点讲解应用最为广发的挤出成型和注塑成型。(三)进入实验室实践操作,讲解成型设备的生产操作原理及简单维修。始终贯彻以让学生全面掌握高分子材料、成型加工及材料制品性能的各自特性及相互关系,使学生可以融会贯通,举一反三。同时,教学过程中针对每一种成型加工方法均列举本地工厂的实例,让学生毕业前就能熟悉工厂的设备及生产流程,大大提高了学生就业能力,也为企业节约了培训成本。

4创新教学方法

教学方法是影响教学目标是否能够实现、实现的程度和效率的关键,高分子材料成型加工是一门理论性和实践性都很强的课程,尤其我们面对的是高职院校的学生,培养的是能够适应地方经济发展的应用型人才,更加需要加强学生的实际动手操作能力。因此,选择合适的教学方法是非常必要的,一方面要能够激发学生的学习动机和兴趣,调动学生学习的积极性和主动性,另一方面,可使学生不仅获得理论的认识,更能通过感官和实践过程,进一步提高教学质量和学习效率。

4.1多媒体课件教学

高分子材料成型加工课程的内容较多,只采用传统的板书教学方法很难在规定的有限学时内传授完内容,因此,采用PowerPoint、Flash等软件制作包含图象、声音、动画等信息的课件是目前较好的教学方法,一方面,教师可以不断对课件内容进行更新和完善,另一方面,可以大大加深学生对知识的理解和印象,丰富课堂内容,加大课堂信息量,提高教学效率。如讲解挤出吹塑薄膜的成型时,借用网络上下载的制作精美的吹塑薄膜动画,生动形象地阐述完整的生产流程,这样就能够在有限时间内完成教与学的过程。制作多媒体课件绝对不能完全照搬课本或讲义上的内容,应当以总结的形式展现在PPT上,一页幻灯片上的文字尽量不要超过十行,文字与背景颜色搭配合理。

4.2观摩生产视频

从教学效果上来说,观看生产视频要比单纯采用多媒体课件效果要好,为了更好地教学,我们下载了国外的高分子材料制品生产过程视频,与多媒体课件教学相结合,比如,在讲解挤出成型和注塑成型章节时,首先让学生观看挤出波纹管的生产视频和注塑吹塑塑料瓶的生产视频,然后多媒体课件讲解,学生在观看视频过程中,注意力非常集中,教学效果很好,视频教学还可以弥补因学校教学硬件设备不足而无法满足的实践教学过程。

4.3现场实践教学

与传统课堂教学法相比,现场教学法最显著的特点在于学生可以直接接触认识对象并亲身参与实践活动,能够为学生提供丰富的直接经验,有助于学生理解和掌握理论知识,培养运用知识于实践的能力[4,5]。尤其是在讲解挤出成型、注塑成型等成型加工工艺时,即使在课堂上进行视频播放讲解,学生在理解上还是会存在困难,不能及时发现问题与解决问题。在教学过程中,采用现场教学法可以使学生能够亲自操作设备并能对生产工艺及制品表相加深印象。挤出管材成型和注塑标准试样过程如图2。

我们高分子专业实验室购置有南京科亚双螺杆挤出机CTE-35和浙江申达FTN90注塑成型机,为本课程的现场教学提供了方便,在讲解挤出成型时,由于挤出机的温度设定及螺杆转速会影响到挤出产品的质量,如果挤出温度设置不当会出现塑化不良或分解,这样学生可以通过观察机头处的熔体的状态来判断如何解决实际问题。在讲解注塑成型时,针对注塑成型机的各构成部分先进行直观讲解,然后通过现场操作演示,使学生可以直观的了解注塑成型工艺过程,最后让学生自己动手操作,完成一次制品的生产过程,在此期间,可能会出现制品充模不完整、难以脱模具等不良注塑现象,在教师的引导下,充分发挥学生的自主性,分析原因并找出解决办法,不仅加强了学生对理论知识的掌握,而且对学生的动手能力有了很大提高。

5结语

高分子材料成型加工是一门综合性与实践性很强的专业技术课程,依据高职高专的培养目标定位,我们在构建课程体系,选取合适教材、改革教学内容、创新教学方法等几方面进行了探索,旨在培养合格的高职高专人才。

摘要：介绍了南通职业大学高分子材料应用技术专业的核心课程高分子材料成型加工技术的建设和教学改革做法。针对高职高专院校教学目标特点,在构建课程体系、教材选取、改革教学内容、创新教学方法等方面进行了有益的改革和探索。

关键词：高职高专,高分子材料,成型加工,教学改革

参考文献

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[4]唐颂超.高分子材料成型加工课程建设与教学改革[J].化工高等教育,2008(1):25-27.

金属材料成型加工工艺 篇10

目前,高分子材料成型加工技术在国内外快速发展,所谓的高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、胶粘剂和高分子基复合材料[1]。高分子材料成型加工是高分子材料专业的核心课程之一,这是一门实践性极强的学科,很多知识都得从实验过程中获得[2],单凭传统的课堂理论教学不能使学生从心底里喜欢这门课程,进而从根本上掌握这门课程的真谛。日常生活中所用的产品很多都是以高分子材料为核心合成的,可见高分子材料的成型加工是获得材料制品的重要手段,为了适应社会潮流,玉林师范学院开设了《高分子材料成型加工实验》专业课程,课程内容涉及高分子材料的合成,探索其成型的工艺条件和制品的结构、性能的研究。其教学目标是:通过实际实验操作,制备相关的通用材料产品,从而使非师范类学生了解影响高分子材料加工性能的各种因素,熟悉各种助剂的作用及高分子材料配方设计,掌握高分子材料的成型加工原理、工艺流程,培养学生的动手能力,为今后的学习与生产工作奠定理论与实践基础。鉴于该门课程的实验性强的特点,如何才能让学生通过对高分子材料成型加工课程的学习,具有对高分子材料的专业知识的深刻认识及创新能力,一直是各类院校教师不断努力的方向和追求的目标。

2 课程改革

结合高等教育发展目标,基于学科专业的发展趋势、就业形势对人才的需求,我校以教学为中心,学科专业建设为龙头,师资力量建设、实验室建设和科学研究为主体。为了使非师范类学生顺利通过对高分子材料成型加工课程的学习,需要在实验教学内容、方法、实验设备操作及对产品的表征手段等方面进行改革。

2.1 教学内容

我校目前的专业课程体系中,开设了《高分子化学》、《高分子物理》、《塑料成型加工》和《聚合物合成》等课程。但在教学过程中存在缺陷,既每门课的授课教师不能严格将各课程名称与授课内容区分开,在讲课时相同的知识,不同的教师会重复讲授,导致学生对课程学习产生厌恶感[3];另外,每门课程的开设学期安排不合理,基础课程尚未在低年级介绍就先把难理解的课程过早开设,致使学生在问题的理解上遇到瓶颈,增加学习的难度,不利于教学和学习。针对我校课程体系存在的不足,教学内容必须注重基础知识,从高分子材料概念和高分子材料的加工原理出发,跟学生说清该实验教学的目的、设计依据、操作过程的规范等问题。实验课程内容包括聚合物加工性能的测定,橡胶的塑炼和混炼,塑料的塑炼及挤出成型、注射成型等各种加工方法的操作,以及高分子材料力学性能的测试,包括拉伸强度、冲击强度、弯曲强度[4]。紧紧围绕“高分子材料-成型加工-制品性能”这条主线来展开,使学生明白材料制品的性能不仅与结构相关,还受成型工艺条件的影响[5]。

2.2 教学方法

教学方法是实现教学目标的重要手段。高分子材料的成型加工实验是一门基础理论与动手实践相结合的课程。单一的教学方式无法完成教学目标和任务,因此,一种科学的教学方法能培养学生的兴趣和调动学生学习的积极性和主动性,进一步提高教学质量和学习效率[6]。

2.2.1 多媒体课件的辅助

充分利用学校多媒体教学设施,提高教学效果。因为多媒体教学有以下几个优点:(1)能提高学生的兴趣和注意力,使学生积极主动的获取知识;(2)多媒体教学的信息量大,通过播放工厂成型加工的工艺流程生产线的视频,增强了课堂教学的说服力;(3)能够使学生真切的感受到理论来源于实践,同时又对实践有明确的指导意义,使学生掌握对高分子材料成型加工的方法,并利用其来解决实际生产中的具体问题充满激情[7]。

2.2.2 创意教学

实验是一切科学研究成果的实践支撑点。在以前传统的高分子材料成型加工实验教学中,学生往往都是依葫芦画瓢,已给定一个具体实验项目、药品用量、实验步骤甚至数据原始记录表格等。对于这种完全统一没有创新模式的实验,学生只是按部就班的接受实验,不能自主完成实验课内容,对实验原理、实验目的等都不了解,导致大多数学生觉得做实验比较枯燥泛味。对此做出相关的改革,首先在设计实验时应从实验美观上做文章,例如:让学生自由发挥制备一些塑料小挂饰(琥珀等),实验前准备好植物枫叶或是一些动物小昆虫,跟学生说明当实验进行到一定程度,体系粘度增大时,将手中准备好的枫叶或小昆虫放到模具中,让学生自己研制出有美感的琥珀钥匙扣,这样开放性的实验教学不但让学生就很有成就感,同时也能提高学生的动手能力和创新能力[8]。结合学校目前现有的实验设备条件,让学生经过挤出成型-注塑成型等工艺,制出日常生活所用到的塑料盆和杯子,这样学生能体会到自制出产品,对自己劳动成果产生的一种喜悦感,从而增加和培养学生做实验的兴趣和积极性[9]。

2.2.3 问题式教学

所谓的问题式教学方法,是指以提出问题-分析问题-解决问题为主干,并把这一主干贯穿在整个教学实践过程中。任课教师首先提出有新创意和符合学生认知水平的问题,让学生带着问题不断探索,这在无形中引导了学生多方面查阅资料,敞开思路积极思考,培养学生的独立自学能力和不断探索精神[10]。

2.2.4 案例教学

高分子材料成型加工实验教学中包含着大量基本的概念、基本的原理和规律。开展案例教学是实验技术类课程加强基础理论与生产实际相结合的重要途径[11]。任课教师在实验教学实践过程中,应该将高分子成型加工的理论知识与实际的生产案例相结合。例如:在做演示塑料成型加工实验时,首先对注塑机加料口、喷嘴、料筒、合模系统等重要结构部件进行逐一介绍,然后通过规范操作演示,使学生可以很直观地了解注塑成型工艺过程[12]。再拓展更多的知识面,告诉学生目前工厂生产过程中的矿泉水瓶是如何通过中空吹塑制备的,我们在日常的生活中如何通过塑料瓶底的三角标记来识别所用材料的种类[13]。结合身边的例子言传身教把相关知识给学生,让学生感受到高分子材料成型加工实验无时无刻不在身边,不断勾起学生的学习欲望。

2.2.5 设备辅助

在一般的实验教学实践过程中,许许多多的实验都只是单纯的完成合成这一个环节,就草草结束了整个实验过程,而没有借助于学校的其他仪器设备让学生对合成出来的材料性能进行检测与分析,传统的实验教学没能合理的发挥出仪器设备的价值,只有在完成毕业设计的学生才能使用分析检测仪器,这大大限制了仪器的利用率,也不利于学生对新知识的理解。因此,任课教师应该指导学生使用仪器设备对自己所研制出来的产品进行性能的检测和分析,体现高分子材料“加工工艺-材料结构-制品性能”这条教学主线。目前我校现有注塑机、挤出成型机、高速混合机、平板硫化、拉伸实验机、冲击实验仪等成型加工设备,围绕课程的理论介绍为主线,将高分子材料的制备、成型加工、结构表征及性能测试有机地联系起来[14]。这样当学生毕业后走向新的工作岗位,碰到相关产品质量问题时,他们能够很快的找到问题的切入点,知道如何去分析产品出现的质量问题,有利于适应社会的需要。

3 结语

高分子材料成型加工实验课程是高分子材料科学专业的基础实验课,所提出的实验教学改革方案的思路适应教育部的教学培养模式的教育体系,能培养学生的独立创新精神、实践能力和解决、分析问题的能力。形成科学的学习研究方法与思维模式,让学生体会到学以致用的乐趣。虽然针对我校学生对实验积极性不高,主动性不强等问题作出了以上的改变,但由于我校材料化学专业实验刚开设不久,很多问题的解决还需要在今后的教学实践过程中不断改革和完善。我们深信,通过自身的不断地完善和发展,在高分子材料成型加工实验教学方面将会取得更好的成绩。

摘要：高分子材料成型加工是一门多学科相交叉联系的课程。本文针对地方性师范类院校玉林师范学院学生在高分子通用材料的合成制备、成型加工等领域知识上的欠缺,从长远的就业目标出发,以培养创新型人才为重点,结合高分子通用材料成型加工的社会实用性等特点,并通过市场产品为出发点,在课程教学过程中调整课程结构,合理安排实验教学内容,辅以理论与实践相结合的教学方法,实现教学改革。从而培养非师范类学生对高分子材料成型加工的兴趣,并提高学生独立完成对高分子材料加工改性的能力和严谨的科学思维能力,适应社会的就业需求。