材料加工技术范文
时间:2023-04-08 18:13:08
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篇1
【关键词】:航空,难加工材料,加工技术,探析
【引言】:航空航天事业一直是各个大国抢占的制高点,也是促进和带动全球经济技术进步的关键。近年来,随着各国在航空航天领域的扩展和实施,航空产品的技术水平和标准不断升级优化,尤其是对各种难加工材料的使用,例如,对金属切削刀具和技术提出了更高的要。难加工材料在很多领域都有非常广泛的应用,由于机械零部件设计在负重减小和体积紧凑上有较高要求,使得很多零部件结构出现形状复杂、结构怪异、型面多样的情况,导致很多高科技新型难加工材料不断涌现,虽然符合机械零部件的高强度、高刚性和高密度以及体积小、重量轻的设计要求,但是给后期的机械制造的可加工性和产品性能带来很大的影响。为了应对这种情况的出现,各国技术研究部门都在探究如何让难加工材料的加工技术得到改进和优化,满足高精尖行业的需求,尤其是在迫切需要此类材料的航空航天业中。
1.航空难加工材料及加工技术关键
航空难加工材料包含钛合金、高温合金、复合材料和超高强度钢等,在航空产品结构中几乎没有普通的工程材料,都是超高强度和高性能的高精尖材料,因此也都是比较难加工的材料。在航空难加工材料中,加工过程中最容易出现的问题为刀具磨损,它直接导致加工成本增加和加工效率降低,另外,加工质量也是目前遇到的较大困难和挑战,影响到产品的使用性能和安全系数。
2.航空难加工材料的具体加工技术分析
2.1钛合金及其加工技术
钛合金的导热系数较低,它的切削温度能够超出切削45号钢的时候大约数百度以上,而且钛合金的弹性模量比较低,加工的时候容易出现变形,导致加工表面出现回弹。另外,钛合金切削和前刀面的接触长度比较短,它的化学活性大,能够和刀具产生较大的亲和力,和大气中的多种元素产生化学反应,从而形成硬且脆的外皮。
钛合金材料的加工刀具材料选择及加工条件选择:如果是低速加工,则可采用高钒高速钢和高钴高速钢;如果是中速加工,则要注意在加工细晶粒硬质合金时,粘结磨损较严重,就不宜使用含钛的刀具,可以使用三氧化二铝的涂层刀具;如果是高速加工,可以选用涂层硬质合金刀具、含钛涂层硬质合金刀具和基体含钛硬质合金刀具。
加工刀具要确保后角较大,最少要大于15°,并且保证前角不能够过大,从而保证前・后角平衡,确保刃口强度的稳定性。在刀具的考虑上,最好选用大螺旋角铣刀。切削液的选择,应该选用含极压添加剂的油基切削液,但是,其中不可以含氯;采用高压喷射冷却液能够使刀具耐用度得到成倍的提高,从而提升加工的质量。
2.2高温合金及其加工技术
高温合金的切削加工特点包含以下几个方面:导热系数非常低,小于45号钢的1/3;高温下强度比较高,在600-900℃下能够保持中碳钢的室温强度;高温合金中含有大量的组织较为致密的固溶体,导致切削时容易出现晶格扭曲,并且扭曲很严重,也容易导致冷却严重的现象;高温合金中含有大量的金属碳化物、氧化物、硼化物和金属间化物这些硬质点。在加工时,高温合金材料的切削力是切削一般钢材的2至3倍,它的切削功耗较大,产生了大量的切削热量,导致切削温度非常高。
高温合金材料的刀具材料及其使用条件如下:拉刀和丝锥等材料的条件为:钴高速钢,速度是10m/min;超细晶粒硬质合金或者涂层硬质合金刀具,使用速度为30-70m/min,此时硬度提升而速度降低;如果是陶瓷材质刀具,如Sialon陶瓷、Si3N4陶瓷,则使用速度要大于200m/min,因为低速条件下刀具磨损会比较严重,所以速度要有较高的标准,且陶瓷刀具主要用在半精加工过程中。
高温合金的加工刀具加工时的技术参数为:车刀前角小于10°,后角保持在15°左右;铣刀的前角保持在10°左右、后角15°左右,螺旋角在30-45°范围内;陶瓷刀具或者CBN刀具要使用负前角。高温合金材料的切削液使用条件为:如果是高速钢刀具则使用水基切削液,并以冷却方式为主,从而避免刀具热塑变形的出现;如果是硬质合金刀具加工,那么最好使用极化切削油,可以达到抑制粘结和扩散磨损的效果;如果是陶瓷或者CBN刀具加工,那么切削液的使用最好严格而谨慎,可先通过工件热软化处理,让材料更容易切削,然后要注意刀具的韧性,避免热疲劳以及激冷裂纹的出现。
2.3高强度钢的切削加工特点和加工技术
高强度钢的切削加工特点包含以下特点:切削力度大,因为高强度钢的强度非常高,能达到1960MPa,并具有一定的韧性和硬度,有非常好的综合机械性能,所以高强度钢的切削力较大。例如,在同等条件下,它的切削力可比45号钢的单位切削力高出1.17-1.49倍;切削温度较高,高强度钢材料的导热系数很低,只是45号钢的60%,因为它的切削功耗比较大,切削温度也就比45号钢高出100℃,使得加工刀具的磨p速度比较快;断削较为困难,高强度钢的韧性和可塑性非常好,因此,切削时不容易折断,导致在切削时经常缠绕在刀具和工件上,影响了切削的进度和效果。
那么,对高强度钢的加工刀具选择上,要遵守以下几点原则:如果是高速钢刀具,则可以选用Al高速钢、涂层高速钢、粉末冶金高速钢或者Co高速钢刀具;如果是硬质合金刀具,则可以选用添加了铌、稀土元素的P类合金或者P类涂层合金、TiC基、Ti(C、N)基合金材料刀具;如果选用CBN刀具,那么要选用低含量且高强度的材质。
加工刀具的基本参数要遵循以下几点要求:刀具刃部强度要比较高,如果是硬质合金刀,其前角要在-2°至-4°范围内;如果是陶瓷刀具或者CBN刀具,则前角要在10°左右;刀尖的圆弧半径在精加工的时候在0.5-0.8mm范围内,在粗加工时在1-2mm范围内。
高强度钢的切削用量技术要求为:切削速度保持在45号钢加工的30%左右,钢强度高则速度要低;高速钢加工速度小于10m/min、硬质合金加工速度30-80m/min、陶瓷和CBN加工速度为高于100-150m/min。高强度钢的断屑技术注意选择合适的断屑台和断屑槽,并根据断屑的目标设定而进行且削用量的优化,可采用振动断屑这些强制断屑技术来提高断屑质量和技术水平。
结语
航空难加工材料是航空产品加工和生产中较为关键的核心的技术攻坚方向,对加工工艺、加工方法及加工刀具的技术提升和优化是重点。难加工材料的切削刀具和加工技术,在刀片基体、几何角度、涂层技术以及难加工材料的加工方法上都应该不断突破和创新,根据不同难加工材料性能选择不同的刀具和加工条件及参数,提高航空产品的性能,确保航空事业的发展。
【参考文献】:
[1]杨金发,张军. 航空难加工材料加工技术研究[J]. 金属加工(冷加工),2012,21:11-13.
[2]谷雨,良辰. 航空难加工材料加工技术[J]. 航空制造技术,2016,03:34-35.
篇2
关键词: 难加工材料 切削加工技术 问题 刀具材料 刀具形状
近年来,机械产品多功能、高功能化的发展势头十分强劲,要求零件必须实现小型化、微细化。为了满足这些要求,所用材料必须具有高硬度、高韧性和高耐磨性的特点,而具有这些特性的材料,其加工难度也特别大,因此又出现了新的难加工材料。难加工材料就是这样随着时代的发展及专业领域的不同而出现,其特有的加工技术也随着时代及各专业领域的研究开发而不断向前发展。另一方面,随着信息化社会的到来,难加工材料切削技术信息也可通过因特网互相交流,因此,今后有关难加工材料切削加工的数据等信息将会更加全面,加工效率也必然会进一步提高。难加工材料的界定及具体品种,随时代及专业领域而各有不同。
一、切削领域中的难加工材料
在切削加工中,通常出现的刀具磨损,有如下两种形态:(1)由于机械作用而出现的磨损,如崩刃或磨粒磨损等;(2)由于热及化学作用而出现的磨损,如粘结、扩散、腐蚀等磨损,以及由切削刃软化、溶融而产生的破断、热疲劳、热龟裂等。切削难加工材料时,在很短时间内即出现上述刀具磨损,这是由于被加工材料中存在较多促使刀具磨损的因素。例如,多数难加工材料均具有热传导率较低的特点,切削时产生的热量很难扩散,致使刀具刃尖温度很高,切削刃受热影响极为明显。这种影响的结果会使刀具材料中的粘结剂在高温下粘结强度下降,WC(碳化钨)等粒子易于分离出去,从而加速刀具磨损。另外,难加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高温条件下产生反应,出现成分析出、脱落,或生成其他化合物,这将加速形成崩刃等刀具磨损现象。在切削高硬度、高韧性加工材料时,切削刃的温度很高,也会出现与切削难加工材料时类似的刀具磨损。如切削高硬度钢时,与切削一般钢材相比,切削力更大,刀具刚性不足将会引起崩刃等现象,使刀具寿命不稳定,而且会缩短刀具寿命,尤其是加工生成短切屑的工件材料时,会在切削刃附近产生月牙洼磨损,往往在短时间内即出现刀具破损。在切削超耐热合金时,由于材料的高温硬度很高,切削时的应力大量集中在刃尖处,这将导致切削刃产生塑性变形;同时,由于加工硬化而引起的边界磨损也比较严重。由于这些特点,所以要求用户在切削难加工材料时,必须慎重选择刀具品种和切削条件,以达到理想的加工效果。
二、难加工材料在切削加工中应注意的问题
切削加工大致分为车削、铣削及以中心齿为主的切削(钻头、立铣刀的端面切削等),这些切削加工的切削热对刃尖的影响也各不相同。车削是一种连续切削,刃尖承受的切削力无明显变化,切削热连续作用于切削刃上;铣削则是一种间断切削,切削力是断续作用于刃尖,切削时将发生振动,刃尖所受的热影响,是切削时的加热和非切削时的冷却交替进行,总的受热量比车削时少。铣削时的切削热是一种断续加热现象,刀齿在非切削时即被冷却,这将有利于刀具寿命的延长。日本理化研究所对车削和铣削的刀具寿命作了对比试验,铣削所用刀具为球头立铣刀,车削为一般车刀,两者在相同的被加工材料和切削条件(由于切削方式不同,切削深度、进给量、切削速度等只能做到大体一致)及同一环境条件下进行切削对比试验,结果表明,铣削加工对延长刀具寿命更为有利。利用带有中心刃(即切削速度=0m/min的部位)的钻头、球头立铣刀等刀具进行切削时,经常出现靠近中心刃处工具寿命低下的情况,但仍比车削加工时强。在切削难加工材料时,切削刃受热影响较大,常常会降低刀具寿命,切削方式如为铣削,则刀具寿命会相对长一些。但难加工材料不能自始至终全部采用铣削加工,中间总会有需要进行车削或钻削加工的时候,因此,应针对不同切削方式,采取相应的技术措施,提高加工效率。
三、切削难加工材料用的刀具材料
立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)的高温硬度是现有刀具材料中最高的,最适合用于难加工材料的切削加工。新型涂层硬质合金是以超细晶粒合金作基体,选用高温硬度良好的涂层材料加以涂层处理,这种材料具有优异的耐磨性,也是可用于难加工材料切削的优良刀具材料之一。难加工材料中的钛、钛合金由于化学活性高,热传导率低,可选用金刚石刀具进行切削加工。CBN烧结体刀具适用于高硬度钢及铸铁等材料的切削加工,CBN成分含量越高,刀具寿命也越长,切削用量也可相应提高。据报道,目前已开发出不使用粘结剂的CBN烧结体。金刚石烧结体刀具适用于铝合金、纯铜等材料的切削加工。金刚石刀具刃口锋利,热传导率高,刃尖滞留的热量较少,可将积屑瘤等粘附物的发生控制在最低限度之内。在切削纯钛和钛合金时,选用单晶金刚石刀具切削比较稳定,可延长刀具寿命。涂层硬质合金刀具几乎适用于各种难加工材料的切削加工,但涂层的性能(单一涂层和复合涂层)差异很大,因此,应根据不同的加工对象,选用适宜的涂层刀具材料。据报道,最近已开发出金刚石涂层硬质合金和DLC(Diamond Like Carbon)涂层硬质合金,使涂层刀具的应用范围进一步扩大,并已适用于高速切削加工领域。
四、切削难加工材料的刀具形状
在切削难加工材料时,刀具形状的最佳化可充分发挥刀具材料的性能。选择与难加工材料特点相适应的前角、后角、切入角等刀具几何形状和对刃尖进行适当处理,对提高切削精度和延长刀具寿命有很大的影响,因此,在刀具形状方面决不能掉以轻心。但是,随着高速铣削技术的推广应用,近来已逐渐采用小切深以减轻刀齿负荷,采用逆铣并提高进给速度,因此,对切削刃形状的设计思路也有所改变。对难加工材料进行钻削加工时,增大钻尖角,进行十字形修磨,是降低扭矩和切削热的有效途径,它可将切削与切削面的接触面积控制在最小范围之内,这对延长刀具寿命和提高切削条件十分有利。钻头在钻孔加工时,切削热极易滞留在切削刃附近,而且排屑也很困难,在切削难加工材料时,这些问题更为突出,必须给予足够的关注。
为了便于排屑,通常在钻头切削刃后侧设有冷却液喷出口,可供给充足的水溶性冷却液或雾状冷却剂等,使排屑变得更为顺畅,这种方式对切削刃的冷却效果也很理想。近年来,已开发出一些性能良好的涂层物质,这些物质涂镀在钻头表面后,用其加工3―5D的浅孔时,可采用干式钻削方式。孔的精加工历来采用镗削方式,不过近来已逐渐由传统的连续切削方式改变为采用等高线切削这类间断切削方式,这种方式对提高排屑性能和延长工具寿命均更为有利。因此,这种间断切削用的镗削刀具设计出来后,立即被应用于汽车零件的CNC切削加工。在螺纹孔加工方面,目前也采用螺旋切削插补方式,切螺纹用的立铣刀已大量投放市场。如上所述,这种由原来连续切削向间断切削的转换,是随着对CNC切削理解的加深而进行的,这是一个渐进的过程。采用此种切削方式切削难加工材料时,可保持切削的平稳性,且有利于延长工具寿命。
如上所述,难加工材料的最佳切削方法是不断改进的,新的难加工材料不断出现,对新材料的加工总是不断困扰着工程技术人员。当前,新型加工中心、切削工具、夹具及CNC切削等技术的发展非常迅速,而且在切削加工之外,CNC磨削、CNC电加工等技术也得到了空前的发展,难加工材料的加工技术选择范围已大为扩展。当然,有关难加工材料加工信息的收集与对该技术的深入理解,还不尽如人意,正因为如此,面对难加工材料的不断涌现,人们总是感到对加工技术有些力不从心。例如,前述车削加工由连续切削向间断切削转换,便有利于延长工具寿命,新型涂层硬质合金刀具的使用,使难加工材料切削技术水平得到进一步提高。在难加工材料的切削加工中应特别重视工具寿命的稳定,不仅工件材料要和刀具性能妥善配备,而且对加工尺寸、加工表面粗糙度、形状精度等的要求也极严格,因此,不仅应特别注意刀具的选用,对工件的夹持方式等相关技术也不能掉以轻心。
今后,难加工材料零件的加工将采取CAD/CAM、CNC切削加工等计算机控制的生产方式,因此,数据库的建构、工具设计与制作等工具管理系统的完善,都极为重要。难加工材料切削加工中,适用的刀具、夹具、工序安排、工具轨迹的确定等有关切削条件的数据,均应作为基础数据加以积累,使零件生产方式沿着以IT化为基础的方向发展,这样,难加工材料的切削加工技术才能较快地步入一个新的阶段。
参考文献:
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摘要:近年来,高分子材料成型加工技术正处于快速发展阶段。本文详细阐述了高分子材料成型加工技术的发展情现状及其未来发展趋势,以期为我国高分子材料成型加工技术做出有益探索。
关键词:高分子材料;成型加工;发展现状;发展趋势
Abstract: in recent years, high polymer material molding processing technology is in rapid development stage. This paper expounds the polymer material molding processing technology development present situation and future development trend of love, to China high polymer materials forming technology to make a useful exploration.
Keywords: high polymer materials; Forming processing; Development present situation; Development trend
中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:
最近几年,国防尖端工业和航空工业等特殊领域的发展要求更高性能(如轻质、高模量和高强度等)的聚合物材料,开发研制满足特定要求的高强度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下,结合笔者多年实践工作经验,就分子材料成型加工技术做了深入浅出的探讨。
一、高分子材料成型加工技术的发展现状
最近几年,世界高分子合成工业取得飞速进展。以造粒用挤出机为例,其结构有了较大改进,极大的提高了产量。其发展历程如下表1所示[1]。
表1 造粒用挤出机发展历程一览表
时期 名称 产量(t/h)
上世纪60年代 单螺杆挤出机造粒 3
70年代~80年代中期 连续混炼机+单螺杆挤出机造粒 10
80年代中期~至今 双螺杆挤出机+齿轮泵造粒 40~45
再以塑料为例,其发展历程如下[2]:①1950年全世界塑料年产量约为200万t;②上世纪90年代,塑料产量年均增长率接近5.8%;③2000年增加至1.8亿t;④至2010年,全世界塑料产量高达3亿t。伴随着世界汽车工业的飞速发展,汽车对高速、节能、环保、美观、舒适和安全可靠等方面提出了越来越高的要求,汽车性能的逐渐提高极大的促进了汽车零部件及其相关材料工业的发展速度。因此,为降低整车成本及其自身增加汽车有效载荷,提高汽车中塑料类材料的使用量便成为关键。
当前,高分子材料加工将朝着以下目标发展:高性能;高生产率;低成本;快捷交货。制品方面则朝着轻质、薄壁和小尺寸等方向发展;成型加工方面则朝着全回收、低能耗和零排放等方向发展,并从大规模向较短研发周期的多品种进行转变。
二、高分子材料成型加工创新研究技术
2.1基于动态反应加工设备基础上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[3]。该技术克服了传统方式的周期长、中间环节多、能耗大、易污染及成型前处理复杂等诸多问题,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,研究醋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[4]。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。
2.2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关键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。当前,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。
三、高分子材料成型加工技术的未来发展趋势
近年来,多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”和“九五”重点科技计划等项目的同时,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,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,销售额超过1.5亿元,取得了良好的经济效益和社会效益。将技术与资本结合,引入新的管理和市场机制,争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。
四、结论
综上所述,我国要想打破国外技术垄断,实现由跟踪向跨越的转变,就必须走走独具中国特色的高分子材料成型加工技技术与装备的发展道路,把握技术前沿,培育自主知识产权。促进科学研究和产业界相结合,努力将科研成果转化为实际生产力,加快我国高分子材料成型加工高新技术及其相关产业的快速发展。(指导老师:孙伟)
参考文献
[1]孔明伟. 高分子材料成型加工技术的发展新探[J]. 黑龙江科技信息, 2011,(14) .
[2]吴刚. 高分子材料成型加工技术的进展[J]. 广东化工, 2008,(09) .
[3]金龙浩. 高分子材料成型及其控制[J]. 科技资讯, 2007,(33) .
篇4
关键词:微波技术;高分子材料;加工
一、引言
人们的日常生活中常使用微波炉,这种电器设备具有较快的热效率,能够快速加热食物,并且不会流失营养成分。而这种电器正是运用了微波技术,除了在食品领域,该项技术还在其他领域中有着广泛的应用,并取得了理想的效果。以高分子材料加工中对微波技术的应用威力,相较于传统加工技术,微波加热的速率更快,并且基于脉冲技术的支持,能够实现对温度的有效控制。其次,微波加热不会存在热滞后反应,材料能够直接吸收微波,不会通过容器传导而导致能量流失;此外,微波加热的热梯度非常小,具有较强的穿透能力,加热的均匀度也相对理想。对于高分子材料而言,通过微波技术的应用,可以使其性能得到改善,达到理想状态。
二、基本原理与影响因素
就本质而言,微波加热的特点就在于介电位移或材料内部不同电荷的极化以及这种极化不具备迅速跟上交变电场的能力。在高频条件下,与电场相比,极化具有滞后性,并且其阐述的电流与电场同相位的分量存在差别,如此一来就会使材料内部功率散耗。
对于电场强度固定的电磁场而言,材料吸收的微博能与电磁辐射的频率,材料的介电损耗与电场强度之间的关系可以通过下式来表示:
其中P代表单位体积材料吸收的微波功率,K为一常数,f为频率,E为电场强度,[ε']表示介电常数,[tanδ]表示电损耗角正切。
根据(1)式,可以发现在电场强度或材料介电性质发生变化的情况下,材料吸收的微波也随之得到改变,然而大部分高分子材料具有非常小的介电损耗因数,一般情况下微波材料能够透过材料而不产生耗散。
如果加热速率受反应热的影响不予考虑,那么可以用下式来表示加热速率与材料吸收微波能量的关系:
其中[dTdt]表示加热速率,[ρ]表示材料密度,[CV]表示材料的定容比热。
从中不难发现,高分子材料的介电行为在很大程度上决定了加热速率。需要注意的是,[ε'']与温度有着密切联系,因此材料介电行为的函数与温度有关。
三、微波设备
在高分子材料加工中,微波的应用效率以及材料性能在很大程度上取决于微波设备。
现阶段,在实验中有着广泛应用的微波设备主要为商品化的多模式微波炉。这种设备属于多波设备,因此其温度控制难度较大,无法获取需要的加热曲线,在这种设备的应用下,产品性能的均匀性要求往往无法得到满足。其次,微波行波加热器则是基于矩形波导或圆波导产生行波,在设备中微波能会被物料吸收,进而实现加热。对于具有较大介电损耗因数的单位长度材料而言,这种设备具有较强的适用性,而其他材料并不适合这一设备。从上述两种设备的缺陷描述不难发现,微波设备的研究与开发势在必行。
在设备开发的过程中,微波发生器设计具有重要意义,这是提高微博能利用率的有效途径。美国研究人员针对一种间歇加工聚合物材料的单模可调谐振腔进行了开发,这种设备材料主要有金属铜或铝的圆波导,两端采用的金属短路相同,具体如下图所示。
根据上述高分子材料加工中应用的微波设备,不难发现谐振腔具有更强的适用性,该设备能够将微波能耦合进材料,并且现阶段在厚件复合材料的加工中也取得了成功。
自单模可调谐振腔诞生之后,又有更加先进的微波加工系统涌现出来,也就是计算机辅助微波加工系统与计算机控制脉冲微波加工系统。其中计算机控制脉冲微波加工系统可以基于功率输出开关的脉冲,在选定值范围内控制样品温度,与此同时,在反应过程中,该设备还可以对介电损耗因数变化进行检测。
四、研究进展及问题
总而言之,相较于传统加热,微波辐射的特点与优势非常突出,对于高分子材料加工领域的发展而言有着十分重要的影响与作用。再加上近年来相关研究人员围绕微波加工材料性能展开深入研究,并构建起聚合物结构与微波吸收特性的关系,显然在理论层面上为微波技术在高分子材料加工领域中的进一步运用提供了强有力的支持。当然不可否认的是,在聚合物材料加工中,微波技术的应用依然面临着一些困难与阻碍,例如目前相关人员并没有全面了解微波加热的影响因素。很多研究人员开始围绕分子结构与微波加工系统展开设计,希望通过此推动微波技术的应用与发展。在基础理论知识不断增长的背景下,相信在未来加工设计中,微波技术的经济效益将会得到全面提升,为工业的发展提供强有力的支持。此外,加工安全性、设备问题以及加工规模等也是微波技术在应用实践中需要考虑的问题。作为研究人员,必须围绕这些因素予以综合考虑,并采取相应的改进方法,促使高分子材料加工领域中微波技术的价值与作用得到充分发挥。
参考文献:
[1]何德林,王锡臣.微波技术在聚合反应中的应用研究进展[J].高分子材料科学与工程,2001,17(1):20-25.
[2]张忠海,李建波,袁伟忠等.微波技术在生物可降解聚合物合成中的研究进展[J].高分子通报,2010,(6):47-52.
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关键词:新型金属材料;成型加工;加工技术
引言
当前,新型的金属复合材料已经得到了广泛的应用,复合型材料虽然成本与技术要求都较高,但其所具有的材料特性相较于普通的金属材料具有更高的性能优势,成为工程建设的重要材料除此之外,更多的零部件制作采用新型金属材料,也催生了很多先进的成型加工技术。那么在新时代背景下,究竞如何才能促进新型金属材料成型加工技术的发展与完善,是当前的材料工程师应该重点关们的问题。
1新型金属材料的选材原则
金属复合材料中添加增强物可使复合材料强度高,耐磨性好,但也会给对金属复合材料的二次加工增加相当的困难,而因为金属复合材料种类的不同,使得在加工方法和工艺上也会产生许多的差异。比如某些金属复合材料在复合过程中便能完成,如连续纤维曾强金属基复合材料构件,而有些却需要更多的技术手段,而这些技术的应用与实践,更是需要我们长期研究与探讨的长久性课题。
2新型金属材料成型加工的原则分析
应用于工程施工以及企业产品中的新型金属材料通常具各耐磨性良好、硬度高的特性,具各这此特性的新型金属材料能够满足工程及产品的成型与质量要求,却也为成型加工带来了定的难度通常情况下,为了保障金属材料成型加工的质量,针对小同的金属会采用小同的加工技术例如有此特殊的金属复合金属材料只有通过金属基复合材料的纤维性增强,才能实现成型加工而其他特殊的新型金属材料在进行成型加工时需要更加复杂的技术,因此,在进行一次加工-时要做到因材料的小同而采取有针对性的技术,做到具体问题具体分析,从而切实推进新型金属材料成型加工的实践进程。
3新型金属材料成型加工的技术
3.1铸造成型法
铸造成型法借鉴了现有成熟的铸造工艺,是满足第二节所述的几点要求的一种有效方法,也是一种生产复合材料零件的常用方法。但是在选择工艺方法和参数时必须对现有铸造工艺做必要的改进,因为这些熔体的黏度、流动性等特点会随着增强颗粒的加入而发生改变,高温时还会发生化学反映,如增强颗粒与金属之间的化学反应。解决办法是:在制造形状复杂的零件时,可采用砂型铸造、压铸、熔模铸造以及金属型铸造等几种方法。对于颗粒增强金属基复合材料,为了防止增强物和液态金属之间的化学反应,应该在熔化时严格控制熔化温度和保温时间。如界面反应:3SiC+4AlAl4C3+3Si时有发生,特别是对于高温时的碳化硅颗粒增强铝基复合材料,而界面反应导致的后果是其黏度增大且无法浇铸,不稳定的化学反应物会生成,材料性能也会受到影响,如:Al4C3。而铝合金复合材料在铸造过程中需要对铝熔液进行精炼和除气,常用方法是先精炼、再用变质剂进行造渣,而后除去熔体中的杂质和气体。而这些方法不能用在颗粒增强铝基复合材料中,因为材料中的颗粒会被加入精炼剂除去。
3.2挤压、模锻塑性成型法
制造短纤维、晶须、颗粒增强金属基复合材料,特别是颗粒增强铝基、镁基复合材料可以应用挤压、模锻、超塑成型等工艺方法,这种方法也是一种有效方法,这种方法能生产出组织致密,性能好的零件。在实际工程应用中,注意以下几个要点。(1)可以使用剂和模具表面涂层处理改善摩擦条件,有效的可以使挤压力降低25%~35%。金属基体中含有一定体积分数的增强物(如晶须、颗粒),大大降低了金属的塑性,变形阻力大,成型困难,坚硬的增强颗粒对模具磨损厉害。(2)适当的提高挤压温度,可提高材料的塑性,这是由于颗粒的加入会使基体金属的变形抗力增加,塑性降低,降低变形抗力,但挤压温度也不宜过高,太高的温度会导致基体合金过烧现象。(3)增强物含量的不同决定着挤压速度的不同,采用较高的挤压速度用于增强物含量低的金属基复合材料,采用较低的挤压速度用于增强物高的金属基复合材料。挤压速度不宜过高,过高的挤压速度使挤压出的型材产生严重的横向裂纹。
3.3电切割法
根据有形状的负极决定切削的几何形状是电化学机加工的常用方法,即通过正极溶解来切割材料,再基于负极与工件的间隙,冲洗残屑,这可以用某种离子电解质溶液来实现,如未溶解的纤维等。这跟传统的放电加工法(闪弧或磨蚀)有所不同,该方法是将移动的电极线浸于某种介电液流当中。切削材料可以通过工件表面上的局部高温和液体压力冲刷而实现。需探求适宜的工艺参数来进行电火花成型加工金属基复合材料。加工SiC/Al复合材料的实验,发现从单个火花的材料去除机制研究电火花,放电痕大于钢的SiC/Al,会干扰放电的SiC颗粒,复合材料上与周围熔化了的铝液滴一起脱落的未熔的SiC颗粒,而一些铝液滴被介质冲走,可以形成重铸层,松脱的SiC颗粒重新可以固化在复合材料表面上。放电线切割金属基复合材料虽然可行,增强体通常为非导体复合材料,切割一般金属材科放电效果显然差。例如增强铝基复台材料的工艺就不能沿用铝合金的切割参数,切口粗糙度与切割速度有差别,后者的某些加工表面会呈玻璃样粉状硬化。
3.4焊接法
焊接工艺是制造金属基复合材料构件时需要的一种方法,在自行车、汽车传动轴、航天飞行器中的构件。焊接熔池的黏度和流动性可能被增强物的加入有所影响影响,化学反应发生在增强物与基体金属之间,这限制了焊接速度,金属基复合材料焊接出现较大的困难。主要有以下几种方法:(1)最早用于金属基复合材料焊接的方法是熔化焊,经过热处理强化在焊后,不良影响被消除,这一影响主要是焊接热循环对焊缝及母材造成的。(2)扩散焊是使两根焊件紧密结合,在真空或保护气氛中及一定温度和压力下保持一段时间,接触面局部产生塑性变形、发生原子相互扩散而完全焊接结合的一种压焊方法。(3)将焊件和钎料加热到高于钎料熔点,毛细作用填充接头间隙,并与母材相互扩散从而实现连接的一种焊接方法,但低于母材熔点的温度,钎焊是采用比母材熔点低的金属材料作钎料,利用液态钎料润湿母材。(4)惯性摩擦焊需要的能量是通过待连接的两个部件之间的摩擦产生的。作为摩擦焊的一种,惯性摩擦焊主要用于至少其中有一个部件是轴对称旋转的情况。
4 结束语
新型金属材料作为种现代化的先进材料,拥有更为广泛的实际应用价值,而其所具有的高模量、高韧性以及高强度的特性使其更具生命力成型加工作为一次加工,涵盖了金属学、物理学、传热学等多个学科,这就使得在在成型加工时需要进行更加深入的、广泛的探究笔者相信,在现代科学技术迅速发展的今天,通过对新型金属材料成型加工技术的探究,能够为金属材料的广泛应用提供可能,同时为金属产业结构的调整与优化奠定基础"
参考文献
[1]刘志兵,王西彬,解丽静.难加工材料的高速切削与加工实例[J].新技术新工艺,2006(1).
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自20世纪90年代开始,我国木材加工业迅速发展,并逐渐融入国际大市场,形成较为完善的工业体系。在林业发展过程中,木材加工是其关键环节,随着社会的发展和经济的全球化,林业企业既面临着挑战又拥有发展机遇。目前,我国正在加快建设生态体系与产业体系,积极探索木材加工原料的利用与技术管理,以促进林业产业建设和木材经济的发展。
2、木材加工原料的价值发挥
森林资源是木材加工的重要来源,也是林业企业发展的关键性因素,与人们的生产生活息息相关。木材需求量的增多使得森林资源的使用量增多,天然森林资源已无法满足人们的需求,人工林便投入到市场中。人工林是作为天然林的重要补充的森林资源,对其进行细加工更能充分发挥其价值。总之,林业企业必须坚持资源节约的原则,充分发挥森林资源的功能以提高经济价值。木材加工是指遵循合理利用的原则对森林资源进行加工,充分发挥木材的功能和经济价值。在对木材加工过程中,必须要遵循以下几点原则:量采取料、量质利用及综合经营原则,以充分发挥木材的经济价值。通过对木材加工产业结构的调整,根据实际情况来建立木材加工的框架,生产出适应市场需要的产品,进而促进林业企业和木材加工产业的健康持续发展。
3、木材加工原料的利用与技术管理
3.1木材加工原料的利用
人们的生产生活离不开木制品,木制品的加工离不开森林资源,可以加工的森林资源主要有杨树、松树、桦树等次生林,而且这些加工的原料多是不超过60年树龄的林木。依据《森林法》相关规定,在对森林资源进行深加工和细加工的同时,要间伐利用、扶育和改造。间伐和扶育可以缓解林区原料的压力,在不断开发和利用的同时节约森林资源,避免出现不节约的行为。总体来说,林区的发展要依靠森林资源的利用与开发,木材的综合利用和对新型木材的开发,如增加在新型节能型木材研发的投入,这样既能节约资源、保护环境,又能推动木材加工产业的持续发展。木材加工原料的利用要遵循合理的原则,避免出现森林资源危机的情况。木材的综合利用作为缓解资源危机的重要手段,能够在资源匮乏、资金短缺的情况下解决危机。林业企业要在国家法律和政策允许的情况下,调整木材加工产业结构,把木材加工与利用的框架摆稳,根据木材加工原料的具体情况生产木制品,转变传统的加工模式和市场模式,由粗放型增长向集约型转变。据目前的木材加工状况来看,特色木材加工和新型木材的利用将成为林业建设的主要目标,将原有的木材原料进行统一规划,在传统加工的同时有目的地生产其他行业和领域的产品,以充分发挥加工原料的作用,满足社会发展的需要。此外,为建设环境友好型和资源节约型社会,木材加工行业要积极开发节能型木材,引进先进的加工设备,对原料进行合理、精确的深加工,提高木材原料的综合利用率。木材加工产业属于粗放型产业,在我国市场中占有重要地位,为了促进经济的健康持续发展,我们应充分利用木材资源,提高木材的综合利用率。在生产木材加工产品时,要对市场需求做全面调查,有计划地、规范地生产木制品,在满足经济发展的同时提高林区的经济效益。
3.2木材加工的技术管理
木材加工的技术管理是指对木材生产工艺的管理,加工技术包括木材专业基础等理论知识的运用。林业企业根据预先制定的生产目标,在科学技术管理概念的指导下,实现木材加工的经济技术指标,对木材加工原料进行深加工。木材加工技术管理能够有效实现理论知识与实际生产的结合,林业企业可以引进专业管理人才和技术人才,不断优化管理队伍的结构,以提高技术管理队伍的整体水平。在木材加工的技术管理过程中,核心指标就是出材率,即原料自身的使用价值和经济效益。木材加工技术管理是木材加工产业的重要组成部分,要想充分发挥其在木材加工中的灵魂作用,应注意以下几点:第一,完善加工设备的相关及配套设施,如截锯、中小型电锯等设施;第二,完善木材加工市场信息体系和技术咨询体系,严格筛选加工进锯的对象,防止出现木材产品滞销的现象;第三,提高木材加工工人的专业技能和水平,优化其队伍结构,并定期对技工、劳力进行培训,不断提高其专业素养和道德修养,为木材加工作出应有的贡献;此外,企业在招聘技术人员时,可以适当提高招聘标准和要求,要求其具备木材专业基础知识和实际操作能力,进而提高技工人员的总体水平;第四,制定责任管理制度,以此严格规范加工技术人员的行为,对选材、量尺等技术进行跟踪,掌握木材加工的实际情况和进度,避免造成不必要的经济损失。
3.3产品和经济核算
产品和经济核算要相互依托,采取同步管理的理念实施核算。经济核算的范围包括木材原料采购、运输、加工以及产品销售几个阶段,根据木材加工规模进行合理预算与决算。经济核算的目的主要是体现企业的经济效益,因此,在木材原料加工的过程中,要做好以下工作:保障木材原料的质量;把握木材原料的运输距离;把握木制品的产品价格。在稳定产品价格方面,企业可以向股份制经营方向转变,活跃木材加工市场和加工产业的机体,扩大生产以提高经济效益。信息网络的建立能够有效缓解木制品的滞销状况,保障林业企业的健康持续发展。在保证质量的前提下满足企业的经济效益和社会发展需要,具体措施如下:转变经营方向扩大生产,活络加工产业的机体;扩大木制品的销售渠道,生产具有特色的木制品,并建立系统的信息网络;制定合理的目标,通过目标管理来合理控制能耗及生产成本,不断提高企业的经济效益;加强对木材加工过程的监督,完善质量监督体系等等。
4、结语
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关键词:建筑;节能施工;技术;材料;应用
随着社会经济的快速发展,建筑技术越来越成为一个国家,一座城市现代化的重要标志。煤炭石油资源的日渐枯竭,让人们看到了能源损耗的必然结局。现如今,节能已经成为国际上普遍认同的话题。建筑作为社会物质结构的具象形式,特别是现代高层建筑的出现,在满足人们生活的需要的同时,本身也兼具着一种节约土地的属性。探讨建筑节能施工技术及其材料的应用,主要是因为建筑设计和建筑施工的非同步性。毕竟设计人员在图纸上设计好建筑样式,还需要施工人员通过选取材料,安排日程等来进行建筑的建造。这就要求,在整个建筑的建造中必须注意建筑的节能施工技术和材料的合理使用,从而在确保达到建造质量的同时实现建筑节能减排的作用。
1 建筑节能施工技术的重要意义
我国虽地大物博,但人口众多,作为世界上人口最多的国家,能源消耗一直是我国面临的问题。在总的能源消耗中,建筑耗能由于受建筑材料、设计施工、生产方式等多方面的影响,能耗向来居高不下。数据表明,我国建筑耗能约占总能耗的30%,居住建筑每年单位建筑面积能耗量为发达国家的2~3倍,足见我国建筑能耗的浪费的一面。
加强建筑节能施工技术和材料的应用具有重要的意义,随着现代社会的不断发展,节能减排越来越得到国际社会的普遍认同,它不仅衡量着一个国家的建筑技术水平,亦体现着国家对节约资源、保护环境,实施可持续发展的重要战略部署的真知灼见。这就要求建筑节能技术必须得到大力的发展和推广,特别是在新材料,新工艺不断涌现的新时期,科学合理地利用这些材料,运用这些工艺实现建筑节能的最终目的就变得势在必行。
2 建筑节能施工技术的常用材料
2.1 节能砖块
节能砖块具体指的是空心砖、多孔砖和硅酸盐砖。空心砖和多孔砖是较为常见的节能砖块,是建筑节能十分青睐的建筑材料。两者都是在火烧中,利用粘土和页岩等原材料锻制而成的,因此从制作本身来说,就有资源消耗少,生产效率高及制作成本低的特点。而和传统实心砖比较,空心砖和多孔砖最大的优点是自重小,保温好和隔音强。在运输上也较为方便,并有助于提高施工的效率。硅酸盐砖是一种非烧结材料,在工艺制作上,其含有大量的硅盐,并混合适量的石膏,像蒸压灰砂砖、煤渣砖和矿渣砖等都属于硅酸盐砖。在建筑节能技术中,硅酸盐砖主要用于蒸压灰渣砖的房屋建筑节能施工中。此外,建筑用节能砌块也是一种较为常用的节能材料,其自重轻,能耗低,砂浆运用少,生产效率高,具有着良好的社会效益和经济效益。
2.2 建筑板材
建筑板材一般用于建筑墙体的保温隔热,在建筑节能材料的选取中,一般要求材料必须有一个较大的电阻和较小的热导性能,同时还必须能够适应环境、具有较好的耐冲击性、并符合机械强度的标准。聚苯乙烯泡沫无疑成为了这一材料的首选,聚苯乙烯泡沫具有导热系数低,机械强度大,隔音效果好等多个优势,特别符合建筑外墙的使用特点。在使用时,通过预热干拌水泥添加引气剂,加水搅拌,并添加一定的聚苯乙烯颗粒,最终成膏状后便可以粘贴在墙壁上,形成优良的保温材料。具体而言,膨胀型聚苯乙烯泡沫塑料和挤塑型聚苯乙烯泡沫塑料是我国较为常用的外保温节能材料。前者是以聚苯乙烯单体为主,附加各种有效材料制作而成。后者则是以聚苯乙烯树脂为主,混合一些聚合物加热而成的硬质板材。
3 建筑节能施工技术的应用
3.1 门窗节能
门窗节能的技术要点是采光率,传热系数和隔热效果。就目前来看,铝制和钢制门窗是门窗设计的主要材料,这种材料自然比木制门窗更容易导热,但造价却比木制门窗要昂贵的多。门窗节能还要求建筑物的气密性必须良好,同时要达到通风,观景的要求,这就为门窗节能的材料和工艺提出了新的挑战。寻找出这样有一种新的材料,达到上述的一系列要求不容忽视。一方面,是要注重技术,特别是要注重对节能材料的了解认识,目前,以半导体氧化物或锡氧化物薄膜为制作工艺的低辐射玻璃是为门窗节能的主要技术应用,这就要求必须以质量为保障,从而达到实际的应用效果。另一方面,是要严格遵守我国建筑主管部门颁布的建筑节能设计标准,严格按照节能设计标准的相关规定办事,科学合理地使用节能材料,运用节能工艺,进而确保门窗节能的贯彻落实。
3.2 屋面节能
屋面节能也是建筑节能施工技术的重要内容,举个简单的例子,东北地区,华北地区和西北地区其气候环境是冬冷夏热,保证屋面良好的保温和隔热效果将大大有助于能源的节约,人们的舒适生活。所以,在建筑施工中根据不同的气候,地理和日照制定科学合理的节能施工计划至关重要。与此同时,墙体施工的节能设计对于保温也意义深刻,墙体保温最理想的保温设计是对于外墙的保温。因此,一方面,施工单位在施工时必须保证基层的整洁和湿度,注意在不易粘结的位置进行打毛或刷剂,以保证保温材料的粘结效果。另一方面,施工单位要严格按照有关标准操作,如水平线、墙裙线和踢脚线等必须遵循有关规定设定,从而确保保温效果的最大程度的实现。
总而言之,建筑节能随着时代的发展,特别是在能源问题成为国际社会普遍关注的一个话题的新时期,越发受到了人们的重视。加强建筑节能施工技术和材料的应用,对于节能减排,可持续发展意义重大。就目前来看,空心砖、多孔砖、硅酸盐砖等是较为常见的节能材料,在实际应用中搞好建筑物的门窗节能,屋面节能和墙体节能等工作对于建筑物的节能减排不言而喻。
参考文献
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篇8
[关键词]石料开采高边坡开挖预裂爆破施工技术万家口子水电站
1.概述
1.1工程概况
万家口子水电站工程坝址位于北盘江支流革香河上,地理位置位于云南省宣威市及贵州省六盘水市境内,为两省交汇地界,距云南省宣威市65km,距贵州省六盘水市145km。电站装机容量160MW。万家口子水电站工程枢纽主要由挡水建筑物、泄水建筑物及引水发电建筑物等组成。大坝为碾压混凝土拱坝,最大坝高167.50m,坝长426.118m。
1.2 石料场概况
石料场位于坝址右岸坝肩上方,距右坝肩直线距离约200m,粗碎车间的下游侧。料场沿上下游向呈长方形分布,平均长360m、宽220m。为一山坡,地形坡度30°~40°。地表大部分为基岩,少部分为残坡积粘土,植被稀疏。料场基岩为石炭系下统岩关阶中厚~巨厚层灰岩,局部见少量燧石结核,含量小于1%,岩层单层厚0.2m~1.1m,以0.3m~0.6m层厚居多,岩溶总体发育较弱,未发现较大规模的溶洞、溶沟和溶槽,只有少量溶蚀裂隙,以层面溶蚀为主,多为红黄色粘土充填。
料场地层岩性与坝址一致,岩石试验成果为弱风化岩石饱和抗压强度平均值为46.9MPa,软化系数0.842,微风化岩石饱和抗压强度平均值为57.5MPa,软化系数0.927,均符合混凝土骨料质量技术要求。
万家口子水电站工程需要砂石料量为130万m3,考虑25%的备用量后,其总需求量为162.5万m3,而本石料场勘探储量大于300万m3,其储量满足要求。
2.开采范围
2.1 取料标准
料场区内覆盖土层和全强风化岩体不能满足砂石料骨料质量要求,C1y灰岩层弱风化及新鲜岩体质量较好,可用来生产砂石料,为有用层。另外,在有用层中分布的白云岩、岩溶洞等软弱夹层,在采料中须剔除。
2.2范围的确定
根据料场地层岩性分布、取料标准及可采储量,确定开采范围在征地红线界内。同时,根据现有地质资料,亦不超出设计规划开采的白云岩岩层范围线。
根据地质资料和现场考察情况,石料场地表多见基岩,覆盖层厚度约1~2m,因此,剥离量按料场周边5.0m平均厚度计算。
料场开采至1560m高程时,有用料量为133万m³,可以满足本工程130万m³的需要,即终采平台高程为1560m;终采平台1560m高程以下为备用开采层,开采至1536m高程时,有用料量为171万m³,备用量32%。
3.施工布置
3.1施工道路布置
3.1.1料场内道路
料场在开采过程中,随着开采平台的不断下降,以不影响毛料开采为原则,稍超前于相应主区开挖修建,以及时沟通场内、场外及采区内各层的联络通道。进入新开采平台的道路采用沿采场边缘山坡修建,同一开采层内上下工作平台即钻爆和挖装平台之间道路根据工作面情况灵活布置,利用爆渣修斜坡道形成。根据现场地形条件和加工系统布置,采石场共需布置2条主要道路。第一条路R1:自对外公路K2+140到料场1685m高程道路。R1主要承担揭顶开挖、1644m高程以上的开采运输。R1起点高程1642.9m,终点高程1685.7m。第二条路R2:自对外公路K2+580到料场1630m高程道路。R2主要承担1644m以下的开采运输。R2起点高程1590.8m,终点高程1629.3m。
场内道路按露天矿山四级标准进行设计,主要技术指标如下:路基宽度9m,路面宽度9m,设计行车速度:15km/h,平曲线最小半径15m,最大纵坡10%,路面形式为20cm厚泥结碎石。
3.1.2毛料运输道路
料场至砂石料加工系统的粗碎回车场(1542.5m):拓宽对外公路K2+140至K2+920路面宽至9m,局部改善纵坡、弯道半径及加固;从对外公路K2+920新建上粗碎回车场道路。
3.2风、水、电布置
3.2.1供风
料场设集中供风站一座,前期主要为料场揭顶钻爆开挖供风。料场开采期间,主要为料场边坡预裂和边坡锚喷支护供风,亦可用作毛料钻爆开采辅助供风。
供风站布置在对外公路K2+240m处外侧边上的1630m高程,距开采区边线150m,。供风站机房建筑面积160m2,内置3台20m3电动空压机和2台40m3电动空压机,总供风容量140m3/min。供风主管道采用φ150mm钢管,从供风站接至料场开采区边界,随着料场开采下降,顺开挖边坡往下延伸。然后用φ100mm钢管接至各钻爆作业面。
另配备5台2.8m3移动式空压机,以满足零星部位用风需要。
3.2.2供水
供风站用水主要是空压机冷却用水,在空压站旁修建一座100m3循环冷却水池。水源取自1680m高程的料场水池。
边坡锚喷支护用水从1680m高程的料场水池取用。采用φ75mm钢管将水送到料场边坡顶部,顺开挖边坡往下延伸,再用橡胶管引水至各用水部位。
3.2.3供电
在供风站旁安装一台1000kVA、10kV/0.4kV变压器以满足空压机用电及料场施工需要。
3.2修理车间
根据现场地形条件,对外公路K2+380m处内侧1615m高程布置修理车间、洗车平台、待修设备停放场。辅助设施、修理车间等建筑面积480m2。
修理车间主要承担施工机械设备的修理、保养、机械零件加工、车轮胎修补和更换等工作。
4. 料场揭顶
料场覆盖剥离包括揭顶剥离和边邦无用料剥离。首先,完成1680m~1710m高程料场顶部约3万m3覆盖层开挖,形成一定开采规模的初始开采平台。其次,1680m高程以下采场边坡覆盖层剥离,随料场开采同期施工,超前一层开挖。
料场拦渣坎及R1路在料场揭顶前完成,创造料场揭顶条件,R2路在料场正式开采前完成,以减少对料场开采的干扰。
5. 石料开采
5.1开采分层分区
根据地质资料及结合我单位长期积累的类似工程经验和综合考虑为本工程所配置的钻孔、挖装机械设备及钻爆参数,确定料场每个边坡高度为12 m,每个边坡分两层开采,即开挖梯段高度为6m,为保证开采强度,同一台阶布置2~3个掌子面轮换交替开采作业。每一个边坡设置一个安全平台,平台宽2m;每隔二个边坡设置一个清扫平台,宽度为6m,以满足清扫设备的通行;清扫平台上设排水沟30×30cm。石料场边坡坡度为:覆盖层及表层全强风化岩石坡比按1:1,其余按1:0.5。
5.2开采与运输
在1596m高程以上的毛料可从场内道路R1、R2开支路通至各开采平台,在此高程以下的毛料可直接从对外公路向料场内开采。
5.2.1 爆破试验及爆破设计
为了选择料场大规模开采爆破和预裂爆破的最佳参数,控制爆破料的粒径级配,掌握爆破地震效应参数,保证边坡和终了平台的成型及边坡安全,因此在料场顶部的揭顶部位进行微差挤压爆破试验、预裂爆破试验等各种参数试验,为本工程爆破施工提供科学的依据。每项爆破试验进行三组,以确定合理的爆破参数。
根据招标文件资料提供的岩层地质特性和物理力学性质,结合我单位长期积累的工程实践经验,初拟各项爆破试验参数见表1。
表1 初拟各项爆破试验设计参数表
装药结构 连续偶合 连续偶合 连续偶合 间隔不偶合
超径石为块度大于1m的毛料石,必须二次爆破解小。二次爆破的技术要求为:采用凿岩机钻孔,炮孔深度要能使炸药放置在超径石的中心位置,一般炮孔的深度为超径石厚度的五分之三;当一个超径石有几个炮孔时,采用1.0×1.0m的孔网和梅花型布孔;炸药单耗为0.06kg/m3;炮孔必须全部堵塞,堵塞采用含水砂土,堵塞长度与装药长度比大于5。
超出梯段平台1m以上且严重影响施工的底坎必须进行处理。采用浅眼爆破法处理底坎:凿岩机钻孔,孔深为底坎高度,孔网为1.0×1.0m,梅花型布孔。采用连续装药方式,药卷为φ32mm的乳化炸药。堵塞长度0.3m,湿砂土堵塞。
5.2.2钻爆
钻爆施工工序为:测量放线 场地清理 测量定位 钻孔清孔 检查验收 装药联网 人员设备撤离 爆破 开挖出渣 下一循环;
① 测量放样:测量人员按设计图纸放样,现场用油漆标出开挖边线、高程,确定开挖范围、钻孔深度和钻孔角度,便于技术交底和工人操作。
② 梯段前留碴:为了使开采出来的石料级配更加合理,计算出的微差挤压爆破梯段前的留碴平均厚度为3.5m,即上部为0.5m,底部为6.0~7.0m,但最佳预留平均厚度只有根据试验数据调整。
③ 钻孔:按作业指导书要求,安排钻机就位,采用露天液压钻机或高风压钻机造孔。主炮孔采用KQ-150钻机及CM351高风压潜孔钻机钻孔,钻孔直径105mm;边坡预裂爆破采用YQ-100B潜孔钻钻孔,钻孔直径100mm;开挖深度<3m以及落底(底部整平)、改炮(大块改小)、坡面欠挖处理等采用YT-24手风钻钻孔,钻孔直径36~46mm。
④ 装药联网:钻孔验收合格后,按爆破设计复核各炮孔装药量,爆破装药主要采用人工装散装硝铵炸药或条状药包。单孔装药量根据孔距、单耗药量和孔深确定。初拟单位岩石耗药量为0.5kg/m3,控制最大单段装药量不超过600kg,其最终单耗由现场多次爆破试验确定。
装药结构:主炮孔采用人工散状或条形药包全偶合装药;预裂、缓冲爆破采用条形药包不偶合装药, 孔底反向起爆方式,起爆网路采用导爆管、毫秒微差、V型序起爆网路。详见图1。
图1石料场钻爆图
5.2.3挖装运输
毛料采用3m3装载机及1.6m3挖掘机挖装,20t自卸汽车运输。配置数量详见表2。
表2《主要施工机械设备配置数量表》
6. 结语
预裂爆破技术应用于大型石料场高边坡开挖,可以很好的保证边坡的成型及安全。
篇9
关键词:湖南望城;有色金属新材料;精深加工
中图分类号:TG14 文献标识码:A 文章编号:1001-828X(2013)01-0-01
一、基地发展现状
目前,基地已经形成良好的有色精深加工产业基础,已有晟通科技、金龙铜业、纳菲尔新材、美特新材、航天磁电等规模以上有色行业企业35家;已成立基地管理委员会和中国(长沙)有色金属新材料及精深加工产业技术联盟等管理机构;拥有晟通科技国家企业技术中心、中南大学—晟通科技研究院等13家省级以上研发机构,已搭建望城区生产力促进中心、望城经济开发区企业孵化中心和投资服务中心等公共服务平台。2012年,有色产业实现产值284亿元,其中高新技术产值242亿元,占85%。
二、基地创建重大意义
“十一五”期间,我国有色产业发展在技术装备、品种质量、节能减排等方面均取得了显著成效,为进一步转变有色产业发展方式、实现由大到强奠定了坚实基础。但是,从有色产业特别是有色金属精深加工产业现状来看,还依然存在结构不够合理、技术含量不够高、装备水平相对落后等问题。因此,在“有色之乡”湖南创建国家级有色金属新材料精深加工高新技术产业化基地,符合国家《有色金属工业“十二五”发展规划》,不仅对促进地区经济社会又好又快发展具有重大作用,而且对全国有色产业可持续发展具有十分重要的战略意义。
(一)有利于提升有色金属新材料产业的创新能力
有色金属是国民经济发展的重要基础原材料,也是当今高科技发展不可或缺的新材料。目前,我国有色产业科技发展仍处于跟踪研究、单项技术研究开发和关键技术引进为主的阶段。在未来十几年里,有色金属行业要推进技术、产品、装备的更新换代,实现产业技术的全面升级,必须注重自主创新、集成创新、消化吸收再创新,才能适应世界新科技革命的发展趋势,实现由有色金属大国向有色金属强国转变的目标。基地创建可更好地发挥湖南的有色金属资源优势,充分运用国家支持有色产业发展的政策,以长沙望城国家有色金属新材料精深加工高新技术产业化基地为载体,有效地整合大型企业、高等院校、科研院所的有色科研资源,形成人才资源集约利用、产学研优势互补、科研协同效应强的有色金属科研创新链,切实提升有色金属行业的创新能力,促进科研成果快速转化。
(二)有利于培育发展战略性新兴产业
国家战略性新兴产业规划的七大新兴产业,除“新兴信息产业、生物产业”外,其它五大产业“节能环保、新能源、新能源汽车、高端装备制造业和新材料”都和有色金属材料有关,因此大力发展有色金属新材料精深加工产品是发展战略新兴产业的前提和基础。我国的有色企业虽然数量多、实力却弱,初加工多、精深加工却少,新合金开发方面依然处于落后状态,关键有色金属新材料开发明显滞后于战略性新兴产业发展需求。基地创建可将湖南的有色金属资源优势和科研优势充分发挥出来,实现有色金属基础研究、应用研究、中试孵化、产业化等产品创新环节的无缝对接,通过技术创新,突破传统有色金属产业范围,拓展产业发展广度和深度,在边缘领域和交叉领域培育出战略新兴产业。
(三)有利于有色金属新材料产业可持续发展
国家《有色产业“十二五”规划》提到:2010年,有色金属行业能耗占全国能源消耗的2.8%,但工业增加值只占全国的1.99%;国内电解铝平均吨铝直流电耗1.3084万千瓦时,距国内先进水平1.21~1.25万千瓦时水平仍有一定差距。而基地创建可先行先试长株潭“两型社会”建设“资源节约利用、环境保护、产业结构优化升级、科技体制、土地管理、投融资体系、行政管理体制”等十大重点改革领域政策,有利于实验和走出适合有色新材料产业发展的“两型”典范,进而带动全国有色产业走低能耗、高效益的可持续发展道路。
三、基地创建发展思路
国家级基地创建将依靠科技创新,实现战略性新兴产业关键技术得到突破,自主创新精深加工产品得到开发,绿色高效工艺节能减排技术得到应用。到2015年,重点大中型企业建立完善的技术创新体系,研发投入占主营业务收入达到2%以上,培育3个以上销售收入过100亿的大型集团,5家以上销售收入过10亿的企业,实现有色产业总产值500亿元以上,高新技术产值占90%以上。
(一)精心编制基地规划,优化功能布局
规划10平方公里为长沙望城国家有色金属精深加工高新技术产业基地项目区,将其科学划分为铜铝材加工区、新型动力电池及材料研发区、重有色金属加工区、稀有金属加工区、物流中心等五个功能区。其中,铜铝材加工区以金龙铜业和晟通科技为依托,集中在金星大道两侧;新型动力电池及材料研发区以美特新材、海星高科、富能高科为依托,集中在金星大道、望城大道沿线;重有色金属和稀有金属加工区以中航起落架、纳菲尔、航天磁电为依托,集中在望城大道以东及长沙航空园地域;研发中心主要以晟通研究中心、有色金属研究院、有色产业孵化中心为依托,分布在各企业中;物流中心主要以高星物流园为依托,建设在望城大道以东、赤岗路以北和石长铁路沿线。随着石长铁路复线的拉通、长沙西货站的扩建,基地向西再延伸。
(二)加大结构调整力度,延伸产业链条
鼓励企业技术改造,运用新技术、新工艺、新设备改造传统工艺,着力帮助现有企业淘汰落后产能,提高企业自动化水平,打造著名品牌。以质量品种、节能减排、环境保护、两化融合为重点,主动对接引进世界500强、全国100强企业,充分发挥高校、科研院所、重点实验室的作用,搭建信息互通、资源共享的公共基础设施和服务平台,减少企业运营成本。大力发展精深加工,延伸产业链条——以晟通科技为核心延伸铝加工领域,以金龙铜业为核心延伸铜加工领域和有色金属循环再利用领域,以航天磁电为核心延伸高档永磁铁氧体器件和高性能粘结钕铁硼、稀土磁等新型航空磁材产业领域,以美特新材为核心延伸钴酸锂、磷酸铁锂等新型电池材料产业领域。
(三)推进企业自主创新,打造高精产品
全面落实望城区人民政府《关于支持有色金属新材料及精深加工的发展意见》和望城经开区《“515”工程企业扶持办法》,用好有色金属精深加工特色产业发展专项资金,支持企业技术创新、贷款贴息、技术改造、节能减排和人才培养与引进。重点帮扶晟通科技、金龙铜业、五矿湖南有色等湖南省扶持有色产业发展“3438”战略的三大集团,向“专、精、特、新”方向发展。以晟通科技为核心开展航空用高抗损伤容限合金、高强度铝合金品种开发,铝合金薄板、厚板、型材和锻件的工程化技术开发,具有自主知识产权的轨道交通用大型铝合金型材、具有较好成形性能的汽车车身用合金开发;以金龙铜业为核心开展铜合金引线框架、高强高导新型环保铜合金接触导线、铜包铝开发;以五矿湖南有色开展大规格钨钼靶材开发,满足战略性新兴产业以及国家重大工程的高精产品需求。
(四)大力实施“两型”战略,发展循环经济
积极推行清洁生产、实行标准化管理,大力推广安全高效、能耗低、环保达标的生产工艺,推进资源利用从粗放型向集约型转变,促进产业与资源、环境的协调发展,努力打造“两型”产业。发挥有色金属工业环境保护重点实验室、湖南省矿冶固体废弃物资源产业技术创新战略联盟的作用,开展尾矿、废渣及废金属等再生资源分拣、拆解、分离、无害化处理等再生技术研发和应用,以金龙铜业循环基地为依托,充分利用紧邻湖南废旧物资交易市场的优势,大力推动废铜、废铝等金属回收及再生,率先发展再生铜、铝金属产品及其高附加值的下游制品,挖掘有色金属的最大潜力,切实把有色金属新材料精深加工产业,打造成资源节约型、环境友好型优势产业。
由于基地的有色金属新材料精深加工产业正处于发展阶段,还有待扎实拼搏,奋力而为。我们相信:未来几年基地有色产业潜力将不断凸显,基地也必将成为在全国范围内对有色金属产业有重大带动作用的高新技术产业化基地。
参考文献:
[1]工业和信息化部印发《有色金属工业“十二五”发展规划》.
[2]湖南省人民政府《关于支持有色金属产业又好又快发展的意见》湘政发[2008]30号.
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关键词:塑形加工 特种成形 复合材料 精密成形
一、绪论
现代工业的发展对材料提出愈来愈高的要求[1],如电子产品向微型化和超微型化发展,就要求材料尺寸精密、薄型化;导电材料要求不影响导电性的情况下,增加强度;交通运输部门向轻型化、高速化方向发展, 要求轻质高强的合金,导致了铝、镁合金用量增大;眼镜行业要求高弹性、高强度材料;钟表行业提出耐磨的彩色材料;建筑行业需求美观、轻型、廉价的装饰材料,要满足各行各业对材料的要求,与之相对应技术含量较高的加工方法如:精密成型、复合成型、异型材加工、高精板带材的轧制技术等得到了快速发展。
二、材料加工新方法新技术的研究开发
随着金属间化合物材料,金属基复合材料,各种新型功能材料,超导材料等高新技术新材料的不断出现,传统的加工方式或多或少地遇到了困难。与新的材料制备和合成技术相适应,新的加工方法成为材料加工研究开发的一个重要领域。材料制备和材料加工一体化是一个发展趋势,为降低新材料的成本使之达到商业化应用,新的廉价的加工方法的开发是至关重要的。有观点认为, 未来新材料在应用方面的竞争,很大程度取决于它的加工方法是否容易和廉价,换言之, 就是材料加工技术方面的竞争。
材料加工新技术不断出现,尤其是针对复合材料的加工方面更为突出。主要有:
1.喷射成型技术
喷射成形技术作为一种生产工程材料的加工技术,其独创之处是金属或合金自熔融状态经一步工艺直接制成接近最终产品的形状,并具有良好的组织性能。用喷射成形方法生产铅合金板坯和各种形状的锻造坯料,可以省去以往从液态金属到固体坯料之间的铸造、热轧开坯,进一步简化工艺,大大降低了能耗和成本。特别应指出的是喷射成型利用于生产金属基颗粒增强复合材料,较铸造法、粉末冶金法更具优越性,以克服增强材料分布不均,容易出现偏析、氧含量过高和生产成本高的缺点,还使制备和加工一体化,一次达到产品形状。喷射成型还可望成为金属间化合物的有效加工方法,在实用化方面带来飞跃和突破,喷射成形可以得到具有非平衡相和无偏析的材料。
2.金属基层状复合材料加工技术
层状金属复合材料已成为复合材料中的一大类,作为金属基复合材料它获得了最早的应用。因此,其加工方法已较为完善,可以生产多种复合板、带、管、棒等材料。
生产复合板带常用的方法有热轧复合、室温固相复合轧制、爆炸复合、爆镀+轧制复合、粉液-轧制复合, 异步轧制复合等多种工艺。
生产复合管、棒的工艺有热挤压复合、热静等压复合、拉拔复合,现在发展的还有conform多坯连续挤压复合。这些方法可以用于生产复合电极棒、耐热导体、超导线、电子仪器用的复合线、耐蚀复合管等。
三、塑性成形最主要的发展方向
1.冷塑性成形
传统的冷塑性成形一般限于薄板的冲压以及软的有色金属及其合金构件的塑性成形[2]。由钢材制成的复杂形状构件的塑性成形几乎都要求事先加热到热成形的温度,由此可获得塑性抗力明显地减少以及减少变形材料出现裂纹的敏感性;然而热塑性成形却具有严重的缺点,即尺寸的精度低、表面质量差、大的氧化皮损失以及锻造模具寿命较短等。
在发达国家,具有复杂形状的钢构件的生产发展得很快,随着具有巨大压力的压力机的建成,锻压件产品的尺寸也在增加,其直径往往超过100mm。应该认为冷塑性成形是塑性成形发展的基本方向。而材料用这一方法进行塑性成形所占的比例也是衡量一个国家现代化的一个标志。
2.温塑性成形
尽管温成形开始的较晚,但发展的却很快,在高度工业化的国家里用这一方法所生产产品的比例每年都在增加,其原因是因为温成形有如下优点。
2.1优点
2.1.1塑性变形抗力比冷成形小2~3倍,因而模具所受的载荷也小2~3倍;
2.1.1.塑性增大,因而在塑性变形工程中减少了断裂敏感性;
2.1.3模具钢的强度相对于在温成形条件下钢材塑性变形抗力的比值是有利的。
2.2与热成形相比,温成形还有如下好处
2.2.1由于几乎没有裂痕,因而具有明显好的表面质量;
2.2.2由于在冷却时伸缩影响不大,构件尺寸有较好的准确性;
2.2.3由于发生的强化而且没有晶粒的长大,因而有较好的强度特性。
3.热塑性成形
曾广泛存在着这样一种认识,即认为塑性成形唯一目的是将材料加工成所需的形状,而所需要的强度特性则要通过选择响应材料的种类即其化学成分来保证。然而塑性成形的重要目的是使使用的材料获得所需要的特性。塑性变形引起材料的强化、晶粒的分裂、产生确定的残余应力,所有的这些现象,将导致产品使用特性的响应变化并影响其强度性质,即使使用寿命及抗腐蚀特性等。通过对变形过程的相应选择,可以控制产品的使用性能。
称为热塑性成形的这种方法,开辟了获得产品所需特性的巨大可能性,目前这种可能性利用的尚少,因此应认为热塑性成形是提高产品质量最重要方法之一,也是塑性成形的一个重要发展方向。
4.某些特殊的成形方法
在压力机和锤击条件下,产品成形的传统方法是工具完成直线往复运动,而塑性变形同时产生在产品的整个体积中,这时产品的形状取决于材料与模具接触表面的位置,塑性流动方向以及其它变形条件。在大多数情况下,由产品形状以及所得到的成形条件与最佳条件甚远,最佳条件是指成形所需的压力,塑性变形功或摩擦功获得最小值等。
模具运动的种类可按材料变形的模式选择,而变形的模式又与产品的形状有关。结果,为了获得最佳成形条件,每一种工件或形状相近的每一组工件都要求模具具有一种运动形式。例如曲柄成形。麻花钻轧制、旋压、辊锻、摆动碾压、滚螺纹等,都要求有专门的机械设备,近年来,这种专门塑性成形的方法不断发展,可以认为它将成为成形技术发展的主要方法之一。
5.用于塑性成形的冶金材料的改进
冶金材料的强度特性首先是由将这些材料作为结构构件使用要求相联系的,在工艺过程中起决定性作用的某些特点却没有被考虑,这时具有同样强度特性的材料在塑性变形过程中将具有不同的断裂和磨损的特性。
许多国家的冶金工业采用适用于冷挤压的专门品种。在薄板方面,具有高强度的低碳钢板和具有金属和人造材料涂层的薄板使用越来越广泛。
这些材料的评价准则和验收方法与用于塑性加工材料的生产是紧密相连的。这一课题是许多研究人员工作的课题。其结果将给出制定对不同塑性成形冶金材料适用性的评价方法。
四、塑性成形发展面临的矛盾和某些问题
1.塑性成形发展面临的矛盾
解决发展与环境的矛盾, 要利用有限的资源满足人类日益增长的需求,必须在观念意识和发展模式上实现根本转变,这个转变反映了当今的科学技术高速发展为基础的现代经济发展战略,抛弃了那种以高投入,高消耗,高污染为代价的传统发展模式,代以节约资源,能源和环境协调的高效益的集约型的可持续发展模式。环境材料的提出要求对资源和能源消耗少,对生态与环境污染小,再生利用率高或可降解可循环利用,而且要求从材料制造、使用, 废弃直到再生利用整个寿命周期中都必须具有与环境的协调共存性。符合这一观点的材料加工方法和技术的研究是一个新的领域,也是势在必行的。
2.塑性成形发展面临的某些问题
技术发展的每一领域不仅有新的成就、新的工作方向,而同时还应放弃某些以前研究的,不适应目前需要的研究成果。
例如从前所宣传的某些发展方向,在实践中并未获得应用的问题有:
2.1高速锻锤的锻造成形。放弃了这种设备的生产,而所生产的这类机械也都进行了改造。
2.2利用爆炸加工成形大压延件。在大多数情况下这种方法是不经济的。
2.3在热锻和温锻中采用玻璃粉作为剂。
2.4复杂形状构件板料冲压。它已被用简单的冲压件进行焊接的结构所取代。
然而应该指出,上述方法的使用范围虽然有所减少,但上述的每一种方法都继续有较窄的使用范围,而且丰富了塑性成形现代工艺的知识宝库。
3.塑性成形发展要研究的问题
塑性成形技术逐步达到国际水平, 需在如下六个方面不断研究、不断创新、不断提高。
塑性成形方面:① 有限元分析金属流动②数值仿真金属流动③成形工艺过程模拟预测缺陷④纳米材料(超细、微细晶粒)成形微观视塑法⑤快速原型成形。
模具设计方面:①计算机辅助设计②反(逆)向工程③并行工程④快速设计⑤协同设计⑥人工智能⑦基于知识的工程⑧基于事例的推理⑨基于模型的推理⑩集成化技术 网络化技术多学科多功能综合技术特征技术。
模具结构方面:①标准化模具②模块单元组合模具⑧基于web的capp体系结构④纳米模具。
模具材料方面:
A.基本材料:①新型模具材料冷作、热作关②钢结硬质合金。
B表面工程技术:①热扩渗技术②热喷涂与热喷焊技术③复合电镀与复合电刷镀技术④化学镀技术⑤物理气相及化学气相沉积技术⑥高能速(激光束、离子束、电子束)技术⑦稀土表面工程技术⑧纳米表面工程技术
模具制造方面:①数控②电火花③线切割④超精加工⑤高速铣削⑥计算机集成制造系统⑦快速模具制造⑧柔性制造系统⑨敏捷制造系统⑩虚拟制造系统
智能制造系统协同制造系统精益生产体系绿色制造系统信息管理系统(绿色环保技术方面):①五色热锻剂肖除乌烟肮脏头②拉深剂可完全挥发的关③无噪声技术④消震、隔振技术。
五、结论
1.针对我国在材料加工方面基础较为薄弱的现状。我国在传统加工过程的技术进步方面贡献较少, 落后于国外先进院校和研究机构。但在新材料加工新方法、新工艺的研究方面差距不大, 很多方面的研究尚未成熟。因此加大力度开展新材料加工的研究工作,有可能在某些领域达到领先水平。
2.新材料加工的研究必须联合多学科,多部门共同开展,以适应新材料发展规律本身的要求,材料加工向多学科延伸,涉及到金属压力加工、铸造、冶金、机械、计算机、力学、物理学和数学等多学科。在工艺上出现多种工艺的综合,在理论研究上要考虑到变形过程中应力、应变、温度的分布,与工模具接触的、热、力等边界条件,复合材料界面反应和结构,从液态到固态加工过程的冶金物理化学和热力学,金属结晶和变形过程分析,最终组织结构的形成,计算机对各状态和过程的模拟等。因此需要各学科有组织的进行协作,才能形成强大的竞争力。
3.针对材料加工发展的特点,建议组织和设立以现有压力加工专业为基础和中心的相应研究开发机构,从组织上保证材料加工研究的竞争力量, 建立材料加工及工程研究站等。逐步形成研究、开发、研制、生产新材料制品的能力,学术理论水平和经济效益两方面都取得重大进步。
4.要实现向开发型新材料科研结构的转变。从材料的研究, 制备到材料加工方面需形成一套完整的发展战略和配套政策,为我国在材料研究和材料加工领域形成自己的优势和特色,具有相当学术地位和某些领域达到国际水平奠定基础。
参考文献