《冷冲压模具设计》课程教学改革与实践——以包头职业技术学院为例

在分析《冷冲压模具设计》课程教学现状与存在问题的基础上,进行"教、学、做"一体化课程改革研究;采用案例教学方式,按照模具设计步骤重新序化教学内容,组织实施教学,取得了良好的教学效果。

新型铁路货车交叉支撑转向架支撑座的研制

针对支撑座的特点采用一模两件连体锻造的加工方法,生产锻件质量稳定,达到了设计要求。开发的锻造支撑座能满足铁路车辆高速、重载的需求。

铁路车辆用车轴锻造双台阶型砧设计

根据车轴产品的成品尺寸,设计出符合机械加工余量要求的锻件,再根据锻件尺寸设计出锻造型砧。采用本设计型砧,保证了车轴轴颈、轮座和轴身的同轴度,均衡了车轴各部位的加工余量,减小了锻件毛坯重量,降低了材料消耗。

热还原石墨烯的制备及其对重金属Pb^(2+)的吸附性

利用瞬时加热还原氧化石墨的方法制备石墨烯,将热还原的石墨烯用于吸附水中的重金属Pb2+,研究接触时间和pH值对吸附的影响。结果表明:pH值很大程度上影响了石墨烯的吸附性能,pH值大于7时吸附量显著增加,并在5min内达到平衡。透射电子显微镜和扫描电子显微镜分析表明石墨烯的片层很薄,层数较少。采用Langmuir和Freundlich吸附等温式拟合实验数据,Langmuir吸附等温式计算出的最大理论吸附量为86.5mg/g,相关系数R2为0.9982,Langmuir常数KL为10.7,与实验结果更接近。表明石墨烯具有超强的吸附能力,以单分子层的化学吸附为主。吸附动力学符合准二级动力学模型。

化学还原石墨烯薄膜的制备及结构表征

以天然鳞片石墨为原材料,采用Hummers法成功制备了氧化石墨,并采用化学还原方法制备石墨烯薄膜材料,分别应用X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、拉曼光谱分析(Raman)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对氧化石墨和化学还原石墨烯薄膜的性能、结构和形貌进行了表征。实验结果表明,通过控制溶液的pH值为10可防止石墨烯团聚,石墨烯溶液的分散性非常好,碳氧比达到了8.8∶1,扫描电镜图片观察到了较薄的片层。通过XRD图谱可以看出,石墨烯薄膜比原始石墨的层间距变大。拉曼光谱表明,石墨烯薄膜相对氧化石墨的ID/IG值更大,样品在还原的过程中无序度增加。石墨烯薄膜的微观结构研究为其在超级电容器电极或重金属废水过滤膜等方面的应用提供了理论基础。

氧化石墨的清洗工艺改进及其结构表征

采用改进的Hummers法制备氧化石墨,盐酸清洗之后,取代传统的水清洗方法,加入碱(NaOH)溶液中和溶液中的H+,直到溶液变为中性为止,真空冷冻干燥获得氧化石墨。利用红外光谱(FTIR)、拉曼光谱(Raman),X射线衍射(XRD),扫描电镜(SEM)对氧化石墨的化学结构及性能进行表征。结果表明,碱洗氧化石墨的层间距为0.82 nm,石墨层间成功地插入了羟基(C—OH)、羧基(—COOH)、环氧基(C—O—C)等含氧官能团,Raman分析证实碱洗氧化石墨结构良好,微晶尺寸La=5.05 nm,SP^2平面域尺寸有微弱的增加,表明碱对氧化石墨有一定的还原性。该法简单容易,可快速制备氧化石墨,为氧化石墨的大量生产提供了一个新的途径。

变薄拉深工艺参数的模拟与优化

应用有限元分析软件,定量分析了凹模锥角、摩擦条件和变形速度对变薄拉深工艺的影响。这能为模具和工艺参数的制定提供一些参考。

活塞杆锻模设计

分析了活塞杆的工艺特性,比较了目前2种生产工艺的优劣,通过工艺改进将目前2种工艺结合起来,采用自由锻制坯、模锻成形头部形状的工艺方案来生产活塞杆。重点介绍了活塞杆锻造模具型腔、导向零件、飞边槽的设计,阐述了辅具的作用、构成和工作原理。用此工艺生产的锻件质量稳定,生产效率高,达到了设计要求。

变质剂对镁合金晶粒细化的实验研究

通过添加变质剂,研究ZM5型镁合金的晶粒细化机理。实验结果表明:C、C2Cl6、FeCl3、TiO2、Ca都能细化ZM5型铸造镁合金。但是细化效果最好的是C2Cl6,细化晶粒后其力学性能也得到了改善。

步进炉余热利用分析及措施研究

简要叙述了余热利用是节能减排的重要措施,以某企业为例分析了步进炉的工作情况,通过在步进炉烟道安装一台高效真空管式换热器实现了步进炉余热利用,该措施不仅为公司节约了大笔资金,同时也为低品位余热利用提供了有益的尝试。

小伞齿锻造工艺改进

介绍了小伞齿锻造的2种成形工艺,通过设计胎模达到工艺改进的目的,使原材料的消耗量从251.8kg降低到99.5kg,材料的利用率从25.5%提高到64.4%,机加工时减少了一半。结果表明,在小批量生产时,为达到或接近模锻件的质量,采用胎模锻,是一种经济、可靠、理想的方法。

转子冲片级进模设计

分析了转子冲片的工艺特点,对其各种加工工艺方案进行了对比分析,采用冲孔、落料级进模,同时进行了刃口尺寸计算和模具结构设计,该模具结构简单,生产效率高。

25^#等边角钢孔型设计

文章介绍了角钢成品孔、蝶形孔和切分孔设计的原则。以包钢轨梁厂轧机结构特点及坯料为基础,设计了一套25#大型等边角钢孔型图。经生产试轧,该孔型系统能够同时生产3种规格的产品,降低了生产成本,提高了轧辊利用率。

连铸二冷气雾冷却传热过程的试验研究

设计并搭建了连铸二冷气雾射流热态传热试验装置,进行了连铸二冷区钢板试样冷却过程的模拟。通过在试样内部布置热电偶测量试样实时温度值,利用一维非稳态导热反问题计算法反算了表面温度、表面传热系数和表面热流密度。结果表明,试样气雾冷却过程中其表面热流密度随喷射过程呈现波动起伏,在射流冲击区宽度方向上呈现中心大,边部小的趋势,平均对流传热系数为2 454.6W/(m2·K)。

稀土对高强IF钢退火过程中的第二相析出行为的影响

以不同稀土含量的440 MPa高强IF钢为研究对象,在盐浴炉中模拟现场的连续退火,退火温度810℃,分别保温30 s、60 s,通过TEM与XRD对退火后的试样进行第二相分布、形状及成分分析,以研究稀土对高强IF钢第二相析出行为的影响。实验结果表明,保温时间基本不影响第二相的析出;不加稀土的高强IF钢析出的第二相呈弥散分布,且尺寸大小均匀,均在30 nm以下;加了稀土的高强IF钢析出的第二相分布在晶界处,并且伴随着团聚的现象,第二相尺寸不均匀,大颗粒在30 nm^100 nm之间;不加稀土的试验钢在810℃保温60 s下的析出相种类有FeTiP、TiC、TiN、NbN。实验结果为440 MPa高强IF钢在退火条件下第二相析出奠定了理论基础。