材料成形测量与控制

2024-08-02

材料成形测量与控制(5篇)

1.材料成形测量与控制 篇一

对材料成形及控制工程专业的认识2011年10月份,经过为期4周的新生研讨课的学习,我对材料成形及控制工程专业有了更深的了解和认识。我渐渐了解了专业的信息、发展以及我们的课程、学习内容和培养要求。

关于专业

材料成型及控制工程专业说白了就是研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状,研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响,解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法;研究模具设计理论及方法,研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。在我们重大,材料成形及控制工程专业历史悠久,它始于1960年,其中铸造、锻压、焊接是专业的主要学科。最开始材控专业属于机械学院,后被编入材料学院。

关于发展

从中国现在的国情来看,我们的学科完全可以说是国民经济发展的支柱产业。中国的材料加工、制造技术目前还处于一个未成熟阶段,我们学习的这个专业在未来的发展还是很有前途的。从专业的学习内容来看,这个专业是一个具有典型材料学科特征的机械类

学科,机械学科和材料学科的基础知识构成了学科的基本知识体系,因此我们以后会走向厚基础、宽专业的模式。而且,从开设材料成形及控制工程专业的高校数量来看,专业在未来很长的一段时间内也是一个热门专业。

课程及内容

在学习高等数学、大学物理、大学英语、计算机技术基础等基础课程的基础上,我们主要学习机械制图、工程力学、机械设计基础、金属学与热处理原理、材料分析测试技术、材料性能学、工程材料学、表面工程学、焊接冶金学、金属材料焊接、焊接方法与焊接设备、焊接检验、焊接结构失效分析及质量控制、塑性成型理论、橡塑材料成型工艺学、橡塑成型模具、金属冲压工艺与模具设计、模具CAD/CAM、模具制造技术等专业基础和专业课程知识。我们在加强专业基础课的同时,更需要加大专业选修课和实验课的比例,让自己具有扎实宽广的专业理论知识和较强的专业技能,而成为一个高技术人员。

关于培养

我们需要学习材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、材料成型及控制工程设计制造等专业知识,能在机械、模具、材料成型加工等领

域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作。专业有三个方向:

(一)焊接:培养能适应社会需求,掌握焊接成型的基础理论、金属材料的焊接、焊接检验、焊接方法及设备、焊接生产管理等全面知识的高级技术人才。

(二)铸造: 这是目前社会最需要人才的专业之一。主要有砂型铸造、压力铸造、精密铸造、金属型铸造、低压铸造、挤压铸造等专业技术及专业内新技术发展方向。

(三)锻压:锻造和冲压的合称,目前在社会上也相当的紧俏,其专业人才往往受各用人单位青睐。

关于能力

我们主要学习材料科学及各类热加工工艺的基础理论与技术和有关设备的设计方法等相关书籍,进行现代机械工程师的基本训练,培养从事各类热加工工艺设备设计、生产组织管理的基本能力。同时,作为二十一世纪的新青年,我们也必须具备专业以外的其他能力。当我们毕业时应学到以下几方面的知识和能力:1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力,这点从谢老师经历中我知道确实很重要;2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、热加工工

艺基础、自动化基础、市场经济及企业管理等基础知识; 3.具有本专业必需的制图、计算、测试、文献检索和基本工艺操作等基本技能及较强的计算机和外语应用能力;4.具有本专业领域内某个专业方向所必需的专业知识,了解科学前沿及发展趋势;5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。而且,我最佩服的是谢老师每年都有发明并且获得专利;感触最深的是他说的将不同学科知识综合应用,往往能创造新的东西这一道理。

关于就业

我们的专业是具有工学学士、工学硕士和工学博士学位的授予权,可以选择进一步深造。毕业后我们可以到机械制造业、汽车及船舶制造业、金属及橡塑材料加工业等领域从事与焊接材料成型、模具设计与制造等相关的生产过程控制、技术开发、科学研究、经营管理、贸易营销等方面的工作。而重大的材控人才一直以来备受用人单位欢迎就业率原则上来说可以算百分之百,当然除了继续深造的,也以百分之九十五以上的就业率排在学校各专业前茅。重大的材控人为整个西南地区乃至全国的重工业作出了巨大贡献。而如今重大的材控还在不断的发展与进步,相信在不久的将来,重大的材控会更加的强,更加的有竞争力!

同时我们也更有信心和激情完成本专业的学习,并立志为祖国的现代化建设贡献自己的力量!

2.材料成形测量与控制 篇二

材料智能处理与制造(IPMM,Intelligent processing and manufacturing of materials)由美国首次提出。美国海军研究局资助成立了先进材料智能处理中心,该中心主要从事基于自动化、传感器和控制技术的复合材料智能处理的发展和论证以提高材料的质量、降低材料的消耗及可变性,其目的就是开发智能材料处理的硬件和软件工具[1,2,3,4,5,6,7]。自1997年起,在欧、美、日本等发达国家每2年举行1次主题为“材料智能处理和制造(IPMM)”的大型国际会议。迄今为止,材料智能处理受到了国外材料科学与工程学界的高度重视,其宗旨是将“材料”与“智能”结合起来,为未来材料的处理和制造方法提供新的理念和技术。

1 材料智能处理与制造

材料智能处理与制造(IPMM)是通过对处理变量进行基于模型的控制,使材料具有理想性能的一种材料处理方法。其基本思想为:在材料处理过程中,应用合适的传感器对材料的性能属性进行在线监测,然后实时修改其工艺过程参数以使材料性能达到最优化,其实时过程控制信息由在线传感器测量提供,在线传感器可提供的信息有材料性能参数及其处理环境参数等[1,3]。

图1 为一种假想材料的智能处理系统。材料智能处理的3个中心环节[3,4,5,6] 是:①基于工艺过程处理模型的工艺过程协议;②在线传感器获得的材料状态及处理参数的实时信息;③基于模型的传感和控制决策以实现最终产品的理想性能指标。

先进材料的微观组织将经过专门的设计和严格的控制,对微观组织的控制可以说是IPMM中最重要的应用。它的思想是:对处理过程中的微观组织演化进行建模,通过传感器实时测量材料微观组织的变化,用基于模型的控制策略进行控制以获得令人满意的微观组织(微观组织的一致性是材料性能可靠的保证)。

材料智能处理相对于传统的材料处理而言是一个全新的概念。经典的材料动力学、机械动力学结合最前沿的传感器技术、计算机技术及现代控制理论,对新材料的研究和材料加工过程控制新方法的研究将起到革命性的作用。材料智能控制的概念和应用反过来又将大大促进传感器技术和控制理论的发展。

2 金属半固态成形技术

金属半固态成形技术(SSMF, Semi-solid metal for-ming)具有优质、高效、低成本乃至清洁和敏捷的特性,被认为是具有良好应用前景的新型凝固组织控制技术与零件近净成形制造技术[8,9,10,11,12,13,14,15,16]。

金属半固态成形工艺路线主要包括触变成形和流变成形两大类。两者都包含半固态制浆及半固态成形,其核心是如何获得等轴、细小、均匀的非枝晶半固态浆料。

经过30多年的发展,半固态成形技术经历了从流变成形到触变成形再到流变成形的螺旋式发展历程。与触变成形相比,虽然流变成形自一开始就具有流程短、废料及时在当地回收、节能低耗、更易被中小型企业接受等优势,但直到20世纪末才获得学术界和工业界的接受并获得商业应用,其中最主要的原因是半固态浆料制备技术的限制。在触变成形中,即使坯料的组织不甚理想,也可以通过重熔加热来改善。但是在流变成形中,半固态浆料的质量只能在制备阶段进行控制,因此如何高效地获得高质量的半固态浆料仍然是流变成形工艺的重要研究内容。

半固态浆料的制备技术虽然很多,但是目前应用于工业生产的仅局限于电磁搅拌技术和应变诱导熔体活化技术等少数几种,其中电磁搅拌技术占主导地位,除此之外的其它方法均处于实验室研究阶段,尚未投入工业生产。但电磁搅拌技术存在漏磁现象,效率较低,电能消耗量大,设备结构复杂,成本较高。应变诱导熔体活化技术需要增加一道预变形工艺,提高了生产成本,而且仅能生产小零件,使半固态成形技术的应用受到限制。为了使半固态成形技术更加具有竞争力,开发经济、快捷、优质、高效的半固态制浆技术和设备应该成为下一步的研究重点。就目前发展趋势来讲,一种可以推广应用的适用于流变成形的半固态浆料制备工艺应具备以下3个特征[11,15,16]:

(1)浆料制备工艺应具备高效、优质和低成本的优势。高效指浆料制备时间能够与成形流程时间相匹配,一般要求在20~40s之间,并且能够实现连续制备。低成本指浆料制备工艺在设备和控制费用方面要尽可能低,这是流变成形在工业上获得应用的本质因素。优质的半固态组织具有的特征为初生相细小、以球形或近球形均匀地分布在基体中,并且初生固相内部尽可能少地夹裹液相。

(2)浆料制备工艺能够与原有成形工艺和设备衔接,即尽可能少地改动原有成形设备(如压铸机、轧机、挤压机等)的结构,实现半固态浆料直接成形。

(3)整个成形流程能够实现有效、精确地工艺控制,主要体现在温控和操作便捷等方面。

由此可见,金属半固态成形特别是流变成形技术的发展和应用,对材料处理过程控制方面有了更高的要求。

3 金属半固态成形技术与材料智能处理

金属半固态成形的关键是获得微观组织及宏观性能良好的材料,而要获得理想的微观组织则需要对半固态成形过程的关键环节进行精确控制。在一种方法日趋成熟的情况下,对实现该方法的设备和工艺的精确控制也是该技术能否最终顺利走向市场的关键之一。

半固态微观组织结构除了与金属合金的成分有很大关系之外,还与整个制浆工艺过程的控制具有密切的联系。控制对象和控制方法的合理选择与应用,对提高制浆工艺装备的生产效率及成品质量稳定性具有非常重要的意义。金属半固态成形技术实施中,智能处理方法的应用将能更高效率地获得具备理想性能的产品。

就目前情况而言,金属半固态成形智能处理技术应用研究可从仿真预测技术和工艺过程智能控制技术2个方面进行,如图2所示。

3.1 金属半固态成形仿真预测技术

随着计算机技术的发展,计算材料科学已成为一门新兴的交叉学科,成为除实验和理论研究外解决材料科学中实际问题的重要研究方法。基于知识的材料成形加工过程模拟与仿真已成为材料科学的前沿研究领域。与其他材料成形仿真预测技术类似,金属半固态成形仿真预测技术的研究内容包括凝固成形过程宏观模拟和凝固微观组织模拟2个方面。

3.1.1 凝固成形过程宏观模拟

控制组织形貌对于获得高质量的铸造产品有着极其重要的作用。预测组织演变是控制铸件微观组织形貌的关键,以往对于铸件凝固组织的研究主要是采用实验的方法,这种方法虽然具有直观性和可操作性等优点,但费用高、工作量大而且很难重复。应用计算机构建虚拟工艺环境和生产过程,采用相关软件进行温度场模拟、充型模拟、收缩预测模拟、变形模拟、残余应力预测模拟等,为改进工艺参数、工艺装备、成型模具等提供参考依据,可有效地避免传统的研究方式造成的耗时耗材[17,18,19,20,21,22]。

到目前为止,材料制备领域开发的软件有很多,其中典型的商品软件有ABAQS、Ansys、DEFORM、LS-DYNA3D、FLOW-3D、Procast、Anycast和MAGMA-Soft等,其功能包括温度场模拟、充型模拟、收缩预测模拟、变形模拟、残余应力预测模拟等。这些软件功能强大且具有良好的用户界面。

凝固过程的宏观模拟商品化软件各有各的优点,在实际生产中有了很成熟的应用。但这些通用商业软件包大部分因为缺乏适用于半固态合金的材料模型,无法表达液-固两相的渗离,从而不能有效分析半固态合金的充型能力和凝固过程,也不能很好地预测半固态成形过程。

半固态成形凝固过程的宏观模拟,相对来说还是个新的课题。基础理论的突破是实现技术广泛应用的前提,半固态合金动态流变性能的研究将为数值模拟乃至半固态加工成形提供依据。在今后的研究中,应该继续加深半固态组织的形成机理研究;完善半固态流变学,特别是研究掌握不同材料半固态流体粘度与固相分数、剪切速率间的关系模型,这对模拟半固态成形工艺过程的温度场、流场及材料的组织演变规律等是十分必要的,是金属半固态成形技术智能化处理的理论基础。

3.1.2 凝固微观组织模拟

铸件的微观组织对铸件的总体性能有很大的影响,因此预测凝固过程中微观组织的演变就显得非常重要。由于凝固过程隶属复杂系统,空间尺度跨越大,难于直接观察,随着数值模拟的发展,进行组织模拟就显得非常有必要。利用计算机模拟技术定量、定性地预测合金成分、工艺参数对晶粒结构及其形态的影响,预报表征参量的动力学特征,无疑对材料开发和制备、工艺参数的选择和优化起到明显的加速作用[23,24,25,26,27]。

金属半固态成形技术与传统铸造技术相比,对微观组织结构的要求更严格,一般要求其微观组织圆整、细小、分布均匀。因而,半固态微观组织形成模拟具有非常积极的意义。

近年来,国内学者在凝固微观组织形成模拟方面做了很多的研究工作。清华大学柳百成院士领导的课题组在铸造凝固过程宏观数值模拟方面取得巨大成果的基础上,近年来采用元胞自动机法和相场法在合金凝固微观组织模拟方面进行了深入性研究[24]。东南大学的朱鸣芳等利用元胞自动机模型结合有限体积法建立了MCA模型[26],并将流场引入相场模型,模拟了在流场环境下微观组织的演变过程,开发了三维模型3DMCA。中国科学院金属研究所李殿中、杜强等,西北工业大学于艳梅博士等,南昌大学郭洪民、许林等也在这方面做了大量工作[23,25,27]。

微观组织模拟研究在近20年中取得了很大的进步,研究者们开发了许多模型和方法, 并应用这些模型和方法进行了许多数值计算, 获得了与实验比较吻合的模拟结果。然而这些模拟往往局限于一定的外部条件, 因此与实际的铸造过程有相当大的差距。

根据现存的问题,凝固组织模拟的主要发展方向表现在完善模型,由合金凝固微观组织模拟向铸件微观组织模拟发展,具体体现在以下几个方面。

(1) 完善数理模型。丰富模型的物理机制,考虑对流对微观组织形成的影响,把相图计算并入宏微观耦合模型中,同时考虑微观缺陷,是微观组织模拟发展的核心。

(2) 引入自适应网格剖分、并行计算等先进计算技术减少计算量和提高计算能力,使得模拟空间扩大,模拟更具有使用价值。

(3) 将二维模型向三维模型推广。以往的模拟主要是在二维的基础上进行,随着计算机技术的飞速发展和数值模拟方法的完善,建立三维模型的条件已经具备,这将使得模拟结果更接近实际情况。

(4) 基础理论研究上,将微观组织模拟与温度场、流场、应力应变场的模拟相结合,实现材料流动整体量、应力应变局部量和组织变化微观量的多层次多尺度模拟,从而对半固态金属加工成形工件的性能进行预测;将坯料制备过程模拟与流变成形、二次加热重熔、触变成形过程模拟有机结合,实现坯料制备过程参数化、加工成形过程可控化、组织性能最优化的多过程模拟,从而推动半固态加工成形智能化进程。

3.2 金属半固态成形工艺过程智能控制技术

金属半固态成形工艺包括半固态浆料制备和零件成形2个部分。其中零件成形工艺包括半固态压铸、半固态挤压、半固态轧制等,这部分设备一般已有了成熟的应用,本身具备完善的控制系统。这些工艺在半固态成形技术中的应用,一方面必须建立在大量的实验基础和理论总结上,探索适合半固态特点的成形工艺;另一方面,半固态浆料制备工艺的关键是如何获得具有细小、分布均匀的等轴晶(球晶)金属半固态浆料,对工艺过程的控制应该比传统的成形工艺控制要求更高。

金属半固态成形工艺过程的控制与传统铸造工艺控制相比,一个重要的特点主要在控制对象的选择上。温度控制仍然在工艺过程中发挥着重要的作用,但是温度并不能直接反映金属半固态浆料的微观组织形态。也就是说仅靠温度和时间配合控制只能将其微观组织性能控制在一定的范围内,无法确定何时浆料的微观组织性能最优而实时地进行下一步的成形设备控制,以制备出具有最优材料性能的零件。因此,金属半固态成形工艺过程控制,除了实施精确的温度控制外,假如能在线实时检测浆料的微观组织性能参数,如图3所示,通过相应智能控制器做出判断、处理,对提高半固态成形工艺的效果具有重要的作用。

图3中,温度智能控制的实现不是难点,现在已有较成熟的方法和应用,关键是如何实现半固态浆料微观组织性能的实时检测。然而要直接得到浆料的微观组织参数很难,为此可以考虑采用间接测量的方法。资料表明,金属材料的许多物理性能与其微观组织形态有密切的关系[28,29,30,31,32],如电导率、力学性能、磁导率等与其微观组织的关系。通过掌握微观组织形态参数和不同材料性能的关系,研制能实时检测材料性能变化的智能传感器,构建相应智能控制系统,将使得半固态技术应用得到进一步发展。

3.2.1 智能控制系统

智能控制系统主要实现对生产工艺过程的智能控制。根据仿真预测和实际经验综合比较得出最优工艺参数,采用智能控制的软、硬件技术,精密控制生产过程各个环节的技术参数和逻辑顺序,以获得接近理想性能状态的产品。

实现生产过程在线智能控制的关键之一便是要能够准确实时地获得被控制目标的状态,才能根据该状态采用智能控制技术,如模糊控制、神经网络控制等,实现分析、预测和采取应变措施。而要获得控制目标的状态,检测反馈装置这一环节必不可少。该环节通过各种传感器和数据采集装置,将所检测的信号传送到智能控制系统,由智能控制系统来判断、处理和控制[33]。

金属半固态成形工艺过程在工业生产中不是一个孤立的过程,灵活应用现代智能控制技术,促进其与现代生产的其他环节相融合,将为金属半固态成形技术的产业化应用打下坚实的基础。

3.2.2 智能传感器

传感器是测试技术、计算机、信息处理、微电子学、材料科学相互结合的密集型技术。目前传感器属高新技术的瓶颈工业,它的地位非常重要,自动化技术和信息技术的发展要求传感器技术必须同步发展[7,35]。

金属半固态成形工艺过程控制中,除了温度控制所需的温度传感器,为了能在线实时检测到能反映材料微观组织形态变化的某一物理性能参数,尚需研制更多的特殊传感器。这些传感器至少应能满足以下几个方面的要求:

(1)扩大检测对象

半固态工艺过程检测的参数必须与材料的微观组织有密切联系,这样通过检测的信号就可以间接知道半固态浆料的微观组织性能,进而能向控制系统提供实时控制方向的判断依据,实现基于材料特性和结构进行智能化的信息处理。

(2)能满足实时性和适应性的要求

即要求传感器的响应速度快,能够灵敏快捷地在足够短的时间内检测出不断变化的对象的物性状态并反馈到控制系统中。适应性主要是要求传感器对变化的对象和变换的环境能有稳定准确的检测性能和良好的数据传输质量。半固态工艺生产环境相对来说也较恶劣,如高温的影响,就要求传感器不但灵敏度高、精度高、动态响应好,还要能适应较长时间的高温工作环境,对信号能很好地实现温度的补偿,以使得其检测信号在不同的温度段中准确、可靠。

(3)实现非接触式检测

半固态成形工艺过程中,作为一个外部因素的传感器与浆料直接接触肯定会对半固态浆料的微观组织形态产生影响,而非接触式的传感器就能很好地避免这个问题。

当有了合适的传感器技术,就使得对产品的微观组织结构进行控制的尝试和直接解决性能的可变性成为可能。

4 结语

材料智能处理与制造相对于传统的材料处理而言是一个新的概念。经典的材料动力学、机械动力学结合最前沿的计算机技术、传感器技术及现代控制理论,对新材料的研究和材料加工过程控制新方法的研究将起到革命性的作用。材料智能控制的概念反过来又将大大促进传感器技术和控制理论的发展。

根据IPMM理念,本文从材料的模拟仿真预测、工艺过程的智能控制、新型传感器的研究、控制方法等方面提出了金属半固态成形智能处理的技术方向,主要如下:

(1)金属半固态成形仿真预测技术中,应加深半固态组织的形成机理研究,完善半固态流变学等金属半固态成形技术智能化处理的理论基础。

(2)金属半固态成形工艺过程智能控制技术中,开发新型智能传感器,采用现代智能控制策略构建智能控制系统,实现半固态浆料制备和零件成形工艺在线、实时、高效的控制。

3.材料成形测量与控制 篇三

摘 要:在现今状态下,汽车产业支撑着总体的经济进步;然而与此同时,汽车行业也加剧了内在剧烈的竞争。若要从根本入手提升竞争实力,则要注重质量测查及控制。加工各类的车体配件都不可缺失冲压成形。质量分析及总体视角下的质量控制都要融汇于冲压成形的各环节内,从根本上把控装配强度及精准度,提升整车应有的质量。对于此,解析了质量分析及控制针对于冲压成形的现实运用;在这种基础上,结合实情选取最合适的质量控制方式。

关键词:冲压成形;质量分析;质量控制方法

冲压成形是否合乎给定的规程密切关系到加工得出的构件质量。针对机械加工,冲压成形必备质量管控,从根本上反映了总体范围内的加工水准。从成形加工来看,冲压得出的构件质量含有稳定性、尺寸的合格性[1]。冲压成形的汽车构件应能增添经济性并延长原先的运转年限,同时减低了耗费的运转成本。质量控制应能妥善把控更优的可靠性且增添适应性,提升了冲压件必备的机械力学性能。

1 质量分析方法

冲压成形可分成如下影响要素:周边环境含有噪声及附带的粉尘,也应考虑到温湿度。测量选取的途径及依照的指标都表现出差异,这些测量要素应被注重。此外,各类模具及选取的原材、操作采纳的规程、原材成分及固有的规格型号都将表现出某一影响。经过冲压成形,还需妥善设定后续的保养修护以此来保持最优的机械冲压性能。从人的要素看,操作者是否拥有最优的质量管控认识、作业水准及资质也会含有影响[2]。

由此可见,冲压配件及成形关乎多样的内外影响,应当慎重辨析这些影响并设定对应的防控思路。在成形过程中,冲压件表现的水准仍处在频繁波动,系统偶发的成因及根本的构造都会增添这种波动。在解析异常因素时,尤为注重异常状态下的成形质量波动。数据解析可选非典型范围内的波动数据,例如离散分布。此外,还可借助描述出来的正态分布以便于解析多样的影响。在常规状态下,若变更了冲压必备的某一要件那么将会频发质量的波动,这种波动显现了常态的属性。

冲压成形可选多类的成套设备,例如水压机、数控冲床或曲柄压力机。冲压装置是否拥有最优的本身性能密切关乎冲压得出的各类构件质量。例如:传递压力依托于导轨,磨损的机械将会减低原先的精度。常态波动的冲压构件状态被设定为正态分布,这种分布要素被融汇于冲压的全程。然而,常规要素针对于冲压成形并非含有偏大的影响。质量影响的多样要素都显现了随机的表征,很难真正予以把控。为此,应能辨析精确的各类特性进而慎重把控总体的冲压质量。

2 成形步骤的质量控制

冲压成形之中,设备要确保精良的自身性能,模具也要精确。操作者应能注重提升根本的冲压水准,适当选取冲压必备的配套模具并且考虑多样的内外要素。在多样要素显现的影响下,冲压得出的配件质量也会有着不等的差异。质量波动可归结为常态及异常的两类波动,应当详细予以辨别。此外,冲压现场较为嘈杂并缺失了清洁性。慎重管控周边环境,选购最合适的半成品及原材,才能从根本上避免冲压成形的多样事故且确保最优的质量[3]。

2.1 概要的控制思路

针对冲压成形设定各步骤配备的质量控制,质量控制可细分为双重的流程:事后查验冲压得出的产品、事前的妥善防控。在这之中,事后查验是常态的控制流程,相比来看事前的管控更能拥有实时性,统计预测得出精准的质量变更状态。针对于冲压步骤都要设定全程的各时段监控,随时变更设定好的冲压进程并且予以调整,这样才会在根本上规避不合格的冲压配件。由此可得,应当优选事前的冲压控制,杜绝潜在的各类冲压隐患并且提升综合范围内的冲压成形效益。

2.2 描绘精确的控制图

借助控制图即可辨别异常成因及常态范围内的质量波动。受到特殊影响,控制图将会顯现随机形态下的控制波动,这种图例被看作统计性的必要工具,采纳了全程管控的新思路。冲压配备的质检要拥有动态性,质量管控要融入细化的各类工序及步骤,由此得出连续的质量数据。依照给出来的规程描述可得明确的图示,解析并且监控了冲压的全程。这样做,从根本入手变更了常态的事后检定,变为事前的新式控制。

控制图表现出来的稳定状态含有:控制图覆盖到的一切点都划归于预设的界限之内,这些点随机排列。与之相对,若显现了非随机或超越给定界限的某些点,那么代表着异常形态下的冲压波动并且冲压成形也趋向于失控。在这时,若没能采纳后续的调控步骤将会添加额外的更多耗费,生产出来的冲压件也很难吻合规格。控制图可捕捉先兆的冲压异常,增添了原先的预警性能[4]。

2.3 观察排列图

干扰质量的要素可分成多样,在这其中应能探寻清晰的主次成因,这种步骤不可缺失排列图。解析质量弊病时即可用到排列图,它代表了主次分明的若干质量难点,依循主次才能探寻应被改进的冲压成形要点。观察排列图的方式更适宜偶发范围内的控制要素,这种疑难是较少见的。排列图可用作分辨各区域呈现出来的不同要素,这就为后续的质量把控提供了必要参照,提升了冲压得出的构件成形质量。

3 结语

冲压成形配备的质量管控深入辨析了成形构件表现出来的根本质量,解析了深入的各类要素针对于冲压质量的影响。冲压成形要拥有最佳的经济性,不可单纯注重减低成本且不可损伤表层的构件。质量控制从根本上保障了冲压成形应有的质量,设计出来的汽车构件才会符合综合成效。质量分析把控了稳定的冲压成形,逐步提升了总体产量。质量控制及分析更能获取优良的冲压效果,杜绝细微的构件成形偏差。

参考文献:

[1]王立影,王芝斌.热冲压成形零件质量控制因素分析[J].锻压技术,2012(02):117-119.

[2]江昌勇.冲压成形的质量分析及质量控制方法[J].常州工学院学报,2012(05):27-33.

[3]夏琴香,王霆,陈志平等.基于数值模拟的多工位级进冲压成形质量控制[J].华南理工大学学报(自然科学版),2014(07):80-85.

4.材料成形测量与控制 篇四

理论主要是金属塑性成形理论(讲课)

技术液态金属成形、固态金属成形,金属连接成形的先进技术(讲座)

第1章绪论

第2章应力分析

第3章应变分析

第4章屈服准则

第5章应力应变关系

第6章主应力法第7章滑移线法

第8章上限法第9章其它方法

第10章 各向异性材料的屈服条件和流动理论

第11章 金属粘塑性本构关系

第12章 粉末体塑性成形理论

参 考 书

先进材料成形技术与理论樊自田...[等] 编著TB3/202化学工业出版社 2006

现代材料成形新技术徐光, 常庆明, 陈长军编著TB3/307化学工业出版社2009

5.材料成形测量与控制 篇五

1.1焊接专业人才培养的能力目标

焊接技术与自动化专业培养适应焊接工程领域生产、建设、管理第一线需要的, 从事焊接技术操作、焊接工艺编制、焊接工艺评定试验、焊接质量控制与焊接检验、焊接结构生产组织管理等职业岗位的高素质技术技能型人才。

1.2 《 材料与成形工艺 》 课程在焊接专业人才培养中的作用

《材料与成形工艺 》课程是高职高专焊接技术与自动化专业学生必修的技术基础课。 它是研究常用机械零件的制造方法, 即从选择材料、制造毛坯直到加工出零件全过程的综合性课程。 本课程对于焊接专业特别重要, 为后续的专业课学习和专业实习提供基本知识和能力方法。

通过本课程的学习, 使学生熟悉各种工程材料的性能, 特别是力学性能和焊接性能; 通过金相组织分析和金属结晶过程的学习, 为学生掌握焊接冶金过程打好基础;通过对各种焊接方法的综合学习和其他工艺方法的理解, 为焊接专业能力的形成打下基础。

2.以焊接专业能力培养为目标构建过程化考核

2.1以培养专业能力为目标组织过程化考核内容

针对焊接专业人才培养目标, 《材料与成形工艺》 课程的主要知识点围绕一个过程和两个平台展开。

2.1.1熟悉机械制造全过程: 从选用材料到加工制造零件的全过程。 形成能力:会制定零件加工工艺路线。 在此部分内容的过程化考核主要以案例的形式考核轴、 齿轮等典型零件的加工工艺制定能力。

2.1.2 材料应用技术平台: 以材料应用为目标, 构建从分类、牌号到成分, 到热处理、组织、性能、用途为主线的工程材料应用技术平台。 形成能力:会正确选择使用工程材料及热处理工艺。 此部分主要考核学生金相分析、热处理工艺和选材能力。

2.1.3制造技术基础平台: 以材料成形为目标, 构建从铸、锻、焊等毛坯生产到切削加工为主线的制造技术基础平台。 形成能力:会选零件加工制造方法。 主要考核学生根据零件的特点选择加工方法的能力。

2.2过程化考核的具体实施

根据上述课程内容的结构, 分析梳理出与焊接专业能力密切相关的知识点, 把这些知识点融入到课程的过程化考核中。 在相关章节结束后, 通过实例对这些知识点进行总结性考核, 并记入个人成绩表, 主要形式有课堂提问、电子邮件和课堂测验等。

3.结语

《材料与成形工艺 》课程综合性强, 内容较杂, 在教学过程中重点不宜明确, 教与学都很困难, 通过过程化考核, 教学效果明显增强。

3.1通过过程化考核, 使课程的考核更科学合理。 学生的成绩不仅与最后的期末闭卷考试相关, 教学过程中的表现也占很大比例。 这样就增强了学生的参与意识, 调动了学生的积极性, 不及格率明显下降。

3.2通过过程化考核引领教学内容, 教与学目的性增强, 教学运行效率明显提高。 教学内容重点明确, 教师可以及时发现问题, 调整教学方式和内容。 学生不必纠结于暂时不能理解的内容, 而是有目的地学习, 学习兴趣有很大程度的提高。

参考文献

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[3]彭绪, 山王明, 范春风.课程过程化考核在高职教学中的应用研究[J].中国成人教育, 2009 (24) :126-127.

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