以塑性加工工艺及设备课程为例的课程思政教学探索

为落实立德树人根本任务,基于理论与工程实际紧密联系的特点,文章挖掘了塑性加工工艺及设备课程中蕴含的思政元素。在完成课程内容教学的同时,以国之重器的制备、身边熟悉工件的工艺设计及工艺由简单到复杂的演变等实例为切入点,实现家国情怀、社会责任、创新意识等方面思政教育的育人目标,以提升教学效果,实现课程教学与思政教学的有机融合,为课程思政的建设提供参考。

《塑性加工工艺》课程教学实践探索

《塑性加工工艺》是金属材料工程专业重要的专业发展课.立足课程定位、培养目标和学生的专业知识背景,从教学内容、教学方法和考核机制方面对该课程的教学进行了初步探索.实践表明,相关教学策略的实施有利于提高学生的工程应用和实践创新能力.

塑性加工工艺及模具设计项目化网络教学平台建设与应用

为了配合塑性加工工艺及模具设计课程项目化教学的需要,依托学校天空教室网络教学平台,建设该课程的教学网站并进行应用研究。网络教学平台包括基础资源和丰富的立体化资源,为学生完成项目及课后自主学习提供了支持,转变了学生的学习态度和方式,使教学方式多元化,网络教学平台的应用进一步提高了教学质量。

塑性加工工艺及模具设计项目化教学中存在的问题与对策

塑性加工工艺及模具设计课程具有理论性、实践性强的特点,采用项目教学法可有效提高该课程的教学效果。针对在项目化教学过程中出现的问题进行了梳理,并提出了有针对性的解决对策。通过教学实践充分发挥了项目化教学的优势,为项目教学法的推广应用提供了借鉴。

塑性加工工艺及模具设计项目化教学中存在的问题与对策

伴随着教学改革的深入落实以及信息化技术的不断发展,塑性加工工艺及模具设计教学的重要性也在不断提高,同时教学中所存在的问题也在不断的突出。为了更好的提升职业教学教学水平,本文从塑性加工工艺及模具设计专业教学改革思路方向着手,分析塑性加工工艺及模具设计项目化教学中存在的问题与对策,希望可以为今后相关教育者提供帮助。

模压变形工艺及其研究进展

为了系统地研究模压变形工艺在制备大体积超细晶金属板材方面的应用,在介绍模压变形工艺基本原理、塑性力学解析及分类的基础上,阐述了变形道次、变形温度和模具结构等工艺因素对模压变形的影响规律和机理,归纳了变形材料的热稳定性、工艺改进及变形路径、变形均匀性分析及工艺优化等关键问题,对模压变形工艺在室温难变形金属板材中的应用、变形板材的塑韧性和成形性能改善以及工艺的塑性变形机理等方面的研究趋势进行了展望:未来模压变形工艺将着眼于镁合金、钛合金等塑性加工能力差但又极具工业应用潜力的金属板材,注重变形板材使用性能的调控机理与方法的研究,寻求防止裂纹产生的有效工艺措施,同时系统深入地揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理,为揭示模压变形材料组织结构和性能的演变机理提供了参考。

超大高径比棒料平锻成形钢拉杆U型头预制坯工艺分析及模拟

为了解决传统U型钢拉杆存在的生产工艺落后、加工周期长、材料利用率低等问题,提出一体式钢拉杆成形工艺。以35型钢拉杆U型头预制坯的成形为研究对象,设计了3道次加热镦粗方法,采用DEFORM-3D有限元软件分析了不同工艺条件下镦粗后温度场、应力场的模拟结果,探讨了成形效果较佳的热成形工艺参数,并通过实验验证成形的可行性。结果表明,各道次较佳的热成形工艺参数如下:第1道次始锻温度为1150℃、冲头速度为20 mm/s,第2道次始锻温度为1150℃、冲头速度为30 mm/s,第3道次始锻温度为1100℃、冲头速度为20 mm/s;在该热成形工艺参数下,各道次的成形力分别为1520,2090,5290 kN,各道次的胀模力分别为5870,6710,8830 kN;镦粗后金属流线分布合理,没有出现交叉、折叠等现象,成形效果较好。采用3道次热镦粗方法制备预制坯,制件内部的等效应力分布都比较均匀,可以形成质量良好的制件,研究结果可为35型钢拉杆U型头预制坯的镦粗聚料工艺设计以及设备选择提供参考。

关于1561铝合金曲面件的多点成形工艺

为了掌握新型舰船用材料1561铝合金板类件的成形规律,通过拉伸试验获得了1561铝合金的机械性能特性曲线。通过有限元软件模拟了1561铝合金的多点成形和卸载过程,结果表明:1561铝合金板料在成形过程中易起皱,具有较大的回弹量。采用回弹补偿法和多道次成形工序对某船用曲面件进行多点成形试验,并通过三维扫描和Geomagic软件对成形精度进行了分析,结果表明:采用回弹补偿法和多道次成形方法可以很好地解决曲线的回弹和起皱问题。

用强冷摩擦搅拌工艺制备超细晶紫铜板材

提出了一种制备整块、全板厚超细晶板材的强冷摩擦搅拌工艺,利用搅拌头与基材之间摩擦搅拌过程的剧烈塑性变形条件细化金属晶粒,通过搅拌位置的机械移动制备整块的超细晶板材．同时,采用强制冷却方式抑制动态回复和再结晶晶粒的长大, 提高晶粒细化效果．建立了该工艺过程中应变速率、应变量及加热功率的数学模型,优化了紫铜板材细晶制备工艺参数,对所制得的细晶材料进行了硬度试验和显微组织分析．结果表明,增强冷却能减小晶粒尺寸和提高细晶材料的硬度．制备出的超细晶紫铜板材布氏硬度可达HBS100,比退火紫铜的硬度约高一倍．

闭塞模锻双动液压模架的研制

在综合分析国内外现有闭塞模锻模架的基础上,研制出了双冲头作用式闭塞模锻液压模架。本模架利用上下液压缸完成模具开合工作,压力机上滑块下行时,通过四连杆机构实现上、下凸模以预先调定的速比联动。在8000kN框架式液压机上利用该模架进行了捷达轿车差速器半轴齿轮闭塞冷锻工艺试验。试验证明,该模架设计合理,动作安全可靠,各项性能指标均达到了设计要求。

基于FDM技术的多料口粒料3D打印供料及挤料系统设计

FDM 3D打印机多采用由颗粒状热塑性材料加工而成的丝状热塑性材料,材料成本较高,且由于材料本身丝状的几何形状难以实现均匀混合,使得FDM彩色混色3D打印技术具有一定的局限性,难以实现多色混色打印。针对以上问题,根据传统挤出技术并结合熔融沉积(FDM)技术特点,研制了粒料式FDM 3D打印设备供料及挤出系统,原材料直接选用颗粒状塑料,并设计了多个进料口、储料仓和排气螺杆,进料采用穴播轮控制方式。设计结果可以实现不同颜色、不同塑料进料量的合理配比,使颗粒塑料实现充分熔化、加压、均化、排气、再均化、挤出过程,实现均质材质的粒料3D打印过程及多色混色打印过程。所提出的设计可以使用粒料直接进行3D打印,既降低了制料成本、缩短了制料周期,又实现了废料的有效利用,可为3D打印技术的发展提供参考。

穿孔速度与穿孔针直径对铝材挤压过程的讨论

穿孔速度与穿孔针直径是穿孔过程中很重要的两个参数，他们对挤压成品、穿孔力、模具寿命和生产效率等有直接影响。本文采用七种挤压速度，六种穿孔针直径不同组合进行穿孔模拟，得到不同组合下坯料最高温度，最大穿孔力及及得到最大穿孔力时的穿孔深度变化等数值。通过这些数值分析，研究讨论了穿孔速度和穿孔针直径对穿孔过程的规律，并绘制穿孔深度与针筒比的曲线图，为穿孔力的估算提供理论指导和参考。

超声波振动机械设备的研究

介绍了超声波振动技术在机械工程中利用的现状，提出了功率超声波技术在振动机械设备中的应用前景．

基于DEFORM的索具接头内孔反挤压成形数值模拟

为研究索具接头内孔挤压成形的可行性,采用有限元方法对索具接头内孔热挤压成形工艺进行了数值模拟分析。从金属流动规律及金属的流线分布两方面分析了索具接头内孔的成形性,并研究了不同挤压条件下索具接头的应力场、应变场及成形件晶粒大小的关系。确定了热挤压工艺参数:初始挤压温度为1 100~1 150℃,挤压速度为10mm/s。通过有限元分析研究得出,内孔成形挤压后金属流线分布合理,无明显交叉、断裂的情况,且成形效果较好,尺寸精度较高。因此,该索具接头内孔热反挤压成形工艺切实可行。

CONCLAD填充过程三维有限元分析

在CONFORM的基础上建立了CONCLAD有限元分析模型, 并利用商业软件DEFORM对CONCLAD过程进行了三维的数值模拟, 分析了三维模型下, 坯料变形的等效应力场、等效应变场及速度场, 并给出了充腔过程中挤压轮扭矩与时间步数的关系图, 与理论分析的结果符合较好.

Fe元素对Ti-5Al-2.5Sn合金热加工及冷加工特性的影响

本文研究了Fe元素含量对Ti-5Al-2.5Sn(TA7)合金热加工及冷加工特性的影响。研究结果表明:Fe元素的增加可拓宽TA7合金加工窗口,显著降低TA7合金低倍腐蚀麻点敏感性,同时可显著改善TA7合金热加工及冷加工工艺塑性,有效防止铸锭开坯开裂及板材轧制易开裂问题。