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工藝研究論文

時間:2022-05-29 10:06:50

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工藝研究論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

工藝研究論文

第1篇

關鍵詞:漆畫工藝性繪畫性

漆畫是以天然生漆為主要媒介而進行的繪畫創作。它源于古老的漆文化傳統,是從漆器裝飾藝術中衍生并獨立出來的新畫種。中國漆畫的獨立崛起于20世紀60年代。

目前在漆畫創作上有幾種不良現象:一是只重視傳統,忽略設計,只追求傳統技法上的考究;二是只重視設計而忽略藝術語言,把藝術語言簡單化,模仿其他畫種,使漆畫獨特的藝術魅力喪失;三是忽視了漆畫特性與材質制作的結合性,只不過在油畫、國畫上罩一層漆,這些對漆畫的發展極為不利。當代中國漆畫如何找到自身的位置,更好地發揮漆畫藝術語言的特點,需要抓住兩個要點——工藝性和繪畫性。下面詳細闡述漆畫藝術中的工藝性與繪畫性。

一、工藝性——漆畫是以漆為主要媒介而進行的繪畫創作

中國漆畫從一開始便與材料、技法緊密地聯系在一起,漆畫的語言特征,離不開“漆”的特性,它是構成漆畫語言的物質基礎,漆畫正是通過“漆”這一媒材而進行的繪畫藝術。

1.材料

漆畫是從傳統漆飾藝術中脫胎出來的,因而它所使用的材料自然是中國傳統的漆。在中國古文字中,漆字也可寫為“桼”,專指從漆樹上割取下來的天然漆,它是從漆樹上分泌出來的汁液。天然漆原為乳白色,但干后變為紅棕色,稍厚即近黑色。只有了解漆的性能和特點,才能表現出漆所特有的視覺效果。

2.技法

中國傳統漆藝經歷了7000余年的歷史演變,技法源遠流長,明代黃大成的漆藝專著《髹飾錄》記載了上百種漆藝技法。概括地講,漆畫技法主要有以下幾種:①描繪:凡是在加工完好的漆板上直接描繪,不再罩漆研磨,更無需推光揩清,畫完就了者,統稱描繪。這是最古老的裝飾技法,因其簡便實用,現在仍然廣泛流行。描繪又可分為彩繪、描金、暈金、泥銀彩繪等。②鑲嵌:黑漆、朱漆固然很美,但色彩總有局限。于是在漆藝的長河中就借來了“他山之石”,發展了鑲嵌技法。大體有金屬鑲嵌、螺鈿鑲嵌、蛋殼鑲嵌等。③刻劃:凡在漆面上用刀刻劃,再填入金、銀或彩漆的一類方法,均屬刻劃,可分戧劃、雕填、刻漆等不同類型。④研磨:在完成中涂漆或上涂漆的漆板上,或涂漆,或貼金,或灑鋁箔粉、干漆粉,或罩漆,使本來十分平整的漆板變得凹凸不平,各種漆象也因互相映襯覆蓋而變得模糊混沌。最后經過研磨,顯出花紋,畫面也趨于平整。這一類裝飾方法雖具有一定的綜合性,卻以研磨為主要手段,故統稱研磨。罩漆、彰髹、蒔繪可歸此類。⑤潑灑:將稀釋后的一種或數種色漆即興自由地潑灑在漆板上,使其相互滲化流動,產生出其不意的效果,這種技法稱為潑灑。⑥堆塑:用漆、炭粉或漆灰等材料,在平整的漆板上或點或線或面地進行堆塑,然后再在高起的紋樣上加工處理,這種方法可稱堆塑。它使漆面增加了浮雕的趣味。在《髹飾錄》“陽識”和“堆起”兩章中均有論及,名目繁多,按材料可分漆堆、炭粉堆、漆灰堆等。二、繪畫性——漆畫之本在于藝術

藝術之為藝術,法國哲學家海德格爾有句名言:“藝術是把真理性的東西帶到世界上來。”這就是純藝術精神性的典型注釋。中國漆畫要畫出有震撼力的好作品,根本性要求是精神性的繪畫藝術使命的實現。

1.漆畫作為繪畫的基本屬性

思想性、藝術性是藝術作品的靈魂,漆畫作為一門獨立的畫種,應該按純繪畫形式來要求,用繪畫性的標準來衡量。可以不擇手段地表現主題,人們關注的已不是材料和技巧新穎、獨特,重要的是作品中豐富的思想內涵和內容的深刻性,以及對社會現象的深刻認識和分析。

2.漆畫的繪畫性表現

①構圖:漆畫長于裝飾性構圖,而短于寫實性繪畫內容,這是因為受到漆與工藝的限制,裝飾性的構圖講究形象處理規律化、秩序化、藝術語言程序化,其藝術風格傾向唯美。并且在漆畫構圖中,也常常運用均衡、多樣統一、疏與密、曲線與直線及特異等表現手法。②色彩:漆有其自然光色,漆畫則更注重通過表達作者主觀化的色彩來體現作品的個性特征。漆畫的色彩總的來說是偏于裝飾性的。黑、紅兩種顏色在漆畫中常被使用,成為漆畫最基本的兩大色調。這是由漆自身的特點所決定的。黑漆具有極大的包容性,除了黑漆很容易與各種色彩形成協調關系外,也可與金銀等相配。金屬的艷麗奪目、蛋殼的潔白可愛、螺鈿的寶石般光彩,都可以用在作品中,增加畫面效果。③意境:情是漆畫藝術的激素,形是漆畫藝術的個性,材是漆畫藝術的特性,變是漆畫藝術的靈魂。

三、工藝性與繪畫性的關系

藝術最寶貴的是特性,漆畫的獨特性就是漆性。漆畫如果沒有漆的特性,沒有漆的雋永意趣,本身也就失去了作為材質的價值。

漆畫離不開漆但并不意味著以漆作材料而在漆板上作畫就是漆畫,也不是在畫上罩漆就是漆畫,漆畫首先以一幅畫、一畫作品(內涵)展現在我們面前,然后才牽涉到漆(材料)的運用,首先注重的是作品的內涵,其次是作品的外觀形式,以使觀念進入畫意所要表達的意境為重,而以純粹材質雕飾、工藝的變幻為輔。

四、中國漆畫發展趨勢展望

在高科技、高速度發展的現代信息社會,藝術的創造性也日趨多元化。中國漆畫要適應當今急劇變革的審美需求和豐富多變的精神世界,應在藝術觀念與藝術語言上進一步加以解體與重構,不斷拓展自己的空間藝術,形成新的藝術語言與藝術觀。要實現精神性繪畫藝術的使命,必須要在審美方面與時代同步,在現實生活中尋求藝術創作的靈感。

參考文獻:

[1]喬十光.漆畫技法與藝術表現.湖南美術出版社,1996.

第2篇

關鍵詞:片齒輪;精沖;工藝分析;模具設計

1沖制片齒輪的技術難點

用板、條、帶、卷料一模成形,直接沖制出各種齒型、不同模數和帶孔或不帶孔、輪輻加厚或減薄的圓形、扇形與特定任意形狀的片齒輪等,其沖壓加工的技術難點如下:

(1)齒型沖切面即齒廓嚙合面質量,往往因材質金相組織結構不良、不到位和模具刃口出現不均勻磨損等因素而使沖件沖切面塌角過大,塌角深度超過25%T;沖切面完好率不足75%,低于Ⅳ級而影響使用;沖切面局部毛刺過大,難以徹底清除;沖切面的整體表面粗糙度值大于RA1.6“m,無后續加工工序時小于RA1.6”m,就無法使用。

(2)料厚t<1mm的小尺寸片齒輪,尤其當t≤0.5mm時,各種精沖方法都難以加工;用高精度普通沖模沖制,沖切面質量,特別是沖切面表面粗糙度值如何減小到符合要求。

(3)小模數片齒輪,如模數m<0.25mm的漸開線片齒輪,其沖裁模齒形沖切刃口,包括凸模與凹模的齒形刃口在沖裁過程中,要承受較大的壓力載荷,容易出現崩刃、壓塌、局部過量磨損……,沖制的工件,齒頂部位塌角大,料厚減薄明顯,而且模數越小減薄越嚴重。在齒頂刃口處過量磨損而失效。也有在齒根圓的位

(4)所有沖制片齒輪的沖模,壽命都很低。多數都置,凸模出現了裂紋。由于齒形模數小,節圓上的齒寬B遠小于零件料厚,沖裁時凸模齒形部位的壓力峰值數倍于凸模的平均壓應力,因而大幅度增加了齒形部位的摩擦力以及由此產生的成倍磨耗,必然導致沖模提前刃磨。

(5)料厚t≥1mm-3mm的薄板片齒輪,多采用各種精沖方法,直接從原材料沖制成品片齒輪零件。由于模數小,節圓齒寬B大多都小于t,多數僅為B≤60%T,甚至40%T或更小。不僅凸模齒形承載壓力大,而且沖出齒形齒頂部位減薄,塌角深達20%T-25%T,軟料更為嚴重。

(6)片齒輪的齒形精度、整體的線性尺寸精度以及齒形外廓與孔,尤其是中心孔的同軸度、輪輻群孔的位置度等,受沖壓工藝、沖模結構型式、沖模制造精度的制約;沖件材料的力學性能對沖切面質量影響較大。采用連續沖裁工藝沖制的帶孔或輪輻厚度與齒形不同需要減薄輪輻或齒形部位的工件,可采用多工位連續沖壓工藝:先在壓形打扁減薄的工位內外兩旁邊切口,容納多余材料及料厚減薄增大的面積,而后才能精沖孔或擴孔、精沖齒形,與只有沖裁工位的連續沖裁模一樣,精準的定位系統是確保工件形位精度的關鍵。齒形與尺寸精度則主要靠提高制模精度保證。

2超薄料片齒輪的沖制

料厚t≤0.5mm的片齒輪,采用V形齒圈強力壓板精沖,即FB精沖有難度,特別是t≤0.3mm時,因標準齒圈的V形齒最小高度hmIN為0.3mm,壓入材料過深會將材料咔斷,故不能實施精沖。其他精沖方法,如對向凹模精沖,也不能精沖t≤0.5mm的零件。這些厚度不大的各種材料的片齒輪,特別是t≤0.5mm-1mm或更薄一些的片齒輪,儀表產品中使用較多。

下文筆者舉例一種與安徽電影機械廠合作,在普通壓力機上推廣應用精沖技術而設計的精沖模結構之一。該模具為電影放映機輸片齒零件在普通壓力機上進行精沖的固定凸模式FB精沖模。該模具有推件滯后結構,能避免因滑塊回程將工件推入廢料腔內而刮壞斷面的缺陷,確保精沖件的斷面質量。

推件滯后機構由硬橡膠圈、球面接頭、調節墊和碟形彈簧組成。當上模上行時,硬橡圈把模柄彈起,碟形彈簧放松,推件塊不動。上模繼續上行,通過杠桿的作用使推件塊動作,推出工件。使用這種機構時需嚴格控制反推加壓行程及對模深度,否則會損壞推件塊或碟形彈簧。該模具采用通用模架,更換模芯,可沖制不同的工件。

對于t≤0.5mm的片齒輪,使用高精度普通全鋼沖模,沖制薄料、超薄料零件,只要制模精度高、沖裁間隙小、沖裁刃口鋒利,也能獲得高質量零件。

精沖件與普通沖裁件相比,沖切面光潔、平整,表面粗糙度值一般為RA0.63!m-0.25∮m;尺寸精度可達IT7-9級。而普通沖裁件沖切面質量隨料厚t增加,波動很大:t=1mm時,其表面粗糙度值為RA3.0-3.2∮m;T≤0.5mm時,可達RA2.5m-2.0m,尺寸精度可達IT9-10級。因此,對于料厚t<1mm的片齒輪零件,尤其t≤0.5mm的片齒輪零件,推薦采用圖5所示高精度固定卸料導板式沖裁模或連續沖裁模沖制片齒輪,可以收到精沖效果,達到IT8-IT9級沖壓精度。3薄板與中厚板片齒輪的沖制

料厚t>1mm-3mm的薄板與t>3mm-4.75mm中厚板片齒輪零件,當投產批量達到大批大量生產的水平,推薦采用FB精沖,即用V形齒圈強力壓板精沖工藝加工。實施FB精沖,采用專用CNC精沖機組,不僅效率高、自動化

程度高、操作安全性高,更主要的是以人為本,勞動強度低,無噪聲與污物對環境污染,精沖在封閉空間進行,外擴散噪聲控制在85dB(A)以下。專用CNC精沖機或成套CNC精沖機組過去一直靠進口,價格高昂,維修技術要求高,配套水、電、空調、壓縮空氣等動力系統及設施投資巨大,專用精沖機與CNC精沖機國內也有幾家生產,售價仍覺偏高。建議外委協作加工。同時,對于尺寸不大的小型精沖件,也可用特殊結構的沖模,在普通壓力機上實施FB精沖。

下圖所示是齒弧板零件在專用CNC精沖機上精沖的沖孔——落料復合沖裁精沖模。該模具采用順裝-結構型式,齒圈壓板件6亦是沖裁凸模件13的導板,雖采用滑動導向導柱模架,但有嵌裝在模座沉孔中的V形齒圈壓板為內嵌式凸模導向,兩者原本同軸度極好,導向也可達到零偏差或接近零偏差導向,精度極高。

4厚板齒輪、凸輪與類似零件的精沖、整修及后續加工

料厚超過t≥4.75mm的片齒輪,如果產量達到成批和大量生產的水平,采用CNC專用精沖機組生產最合算,不僅僅是發展與深化了科學發展觀的理念,堅持以人為本的宗旨,獲得巨大經濟技術效益和良好的社會與環保效益,而且確保沖壓生產安全,消除了多項安全隱患。所以,推廣厚板零件,包括片齒輪、凸輪、棘輪等,用精沖工藝生產,擴大無削加工范圍,使沖壓生產技術得到提升。

目前國內已有內江鍛壓機床廠、徐州特種鍛壓設備廠、武漢華夏精沖公司等企業制造多種規格的精沖機。其性能比世界一流的瑞FEINTOOL公司CNC精沖機有一些差距,但實際使用效果還不錯,其售價也遠低于進口機。用國產精沖機實際精沖,效益也會很好的。對普通沖裁的齒輪、凸輪、棘輪等零件,經過后續整修獲得高的尺寸與形位精度、光潔平整的沖切面。實踐證明,該工藝行之有效。對于厚板高精度片齒輪等零件,不僅可行,而且經濟,特別適合小型零件的多品種生產。

諸如凸輪、多邊形型板、標準孔板、基座等精沖件,厚度雖都較大,一般t≥4.75mm屬于厚板零件,但其外廓形狀簡單,有利于沖裁后整修加工。微間隙整修變形過程有些類似的負間隙整修工藝,用于形狀簡單、材料強度不大的低碳鋼、有色金屬零件加工,效果很好。例如有種模具是采用負間隙修整,凸模、凹模間負間隙為(0.1-0.2)T,凹模刃口帶有小圓角,其圓角半徑取R0.05-R0.1mm。卸料板既起卸料作用又起毛坯的定位作用,故下端面離凹模刃面應小于料厚(約取0.8T),以保證毛坯定位,又能排屑。排屑需用壓縮空氣吹掉。由于凸模刃口大于凹模刃口,故用兩限位柱,以防凹、凸模的刃口啃傷。整修完畢,工件沒有全部擠入凹模,由下一個工件整修時將它全部推入并推出凹模。

參考文獻

第3篇

現行生產工藝有幾大類:

1)將制備好的氧化物陶瓷顆粒與自熔性金屬合金粉末混合后(按一定比例)用油壓機或等靜壓壓制成工藝所需的形狀,用高于自熔性金屬合金熔點的溫度下,進行燒結;

2)將制備好的氧化物陶瓷顆粒與自熔性金屬合金粉末混合燒結,是利用自熔性金屬合金與氧元素結合能力的差異,將金屬從其氧化物中置換出來,形成氧化物陶瓷/鐵基耐磨復合材料;

3)將自熔性金屬合金熔液熔滲到陶瓷預制體多孔之中。上述方法只能生產小型復合材料塊,無法將復合材料復合到需要耐磨的部位,運用到礦山機械、粉碎設備上難度很大。此工藝經濟性稍差。

2研究方向

氧化物陶瓷鐵合金復合材料性能優良,但與大型結構件復合復合困難,制備過程比較復雜。雖然,現有工藝解決了一些問題,在制作單個氧化物陶瓷鐵合金復合材料上等研究取得了一定的進展,在實際應用領域但仍未開發出適合實際的產品。因此,需要研究開發出適合的新型制備工藝。我們主要研究方向是如何將復合材料復合到需要耐磨的部位,運用到礦山機械、粉碎設備上,重點在能降低成本、實現大規模生產進行研究探討。

3實施方法

1)合金耐磨預制件制成工藝:將氧化物陶瓷顆粒與自熔性合金粉末按比例用機械進行充分混合,依據用戶產品結構不同設計不同的模具,在油壓機下將合金耐磨預制件壓制制成特定形狀,如柱狀、條狀、塊狀、蜂窩狀等;

2)冶金工藝:將耐磨預制件置于用泡沫、塑料等高分子有機材料制作的實體模具內用真空冶金鑄造工藝進行復合鑄造。利用金屬母液的溫度將合金耐磨預制件燒制成型并與合金耐磨預制件形成冶金結合面。該工藝設備投資小、工藝簡單、金屬母體與耐磨預制件冶金結合面良好。

4工藝過程

1)將粒徑為8目的氧化物陶瓷顆粒10%、粒徑為30目的氧化物陶瓷顆粒39%、粒徑為60目的氧化鋯陶瓷顆粒48%與自熔性鐵基合金粉末7%,使用水溶性樹脂4%機械混合均勻得混合物,放入油壓機中用模具壓制成型然后放入80°C的烘箱中烘干得到耐磨預制件;

2)將耐磨預制件在800℃的箱式爐中進行排膠;

3)將排膠后的耐磨預制件涂抹硬釬劑;

4)將涂抹硬釬劑的耐磨預制件置于用泡沫、塑料等高分子有機材料制作成為與要生產鑄造的零件結構、尺寸完全一樣的實體模具內;

5)實體模具經過浸涂強化涂料并烘干后,裝入真空造型砂箱中排列好做好澆鑄口,然后用干石英砂埋好,經三維振動臺振動埋實;

第4篇

1.1材料

微生物油脂(含43%ARA),嘉必優生物工程(武漢)有限公司贈送;固定化酶(LipozymeRMIM)購于北京諾維信公司;1,3-ARA-DAG、1,2-ARA-DAG購于瑞典Larodan公司;正己烷、乙酸乙酯、冰乙酸、甲醇均為色譜純,購于德國CNW公司;氫氧化鈉、尿素、無水硫酸鎂、鹽酸、乙醇、石油醚、甘油、無水乙醚、4A型分子篩均為分析純,購于國藥化學試劑集團。

1.2試驗儀器

分析天平(AUY120,SHIMADZU,Japan);旋轉蒸發儀(RE-52A,上海亞榮生化儀器);集熱式恒溫磁力攪拌水浴鍋(DF-101S,鞏義市予華儀器有限責任公司);氣相色譜儀(Agilent7890A,美國Agilent公司);高效液相色譜儀(Agilent1200,美國Agilent公司);質譜儀(AB4000Q-Trap,美國AB公司);微型旋渦混合儀(WH-3,上海滬西分析儀器有限公司)。

1.3試驗方法

1.3.1尿素包埋法純化微生物油脂于500mL三口瓶中加入40g微生物油脂、200mL無水乙醇、30%氫氧化鈉(以微生物油脂質量計),充氮氣保護下,在恒溫水浴加熱攪拌器上80℃水浴回流2h,加入100mL的蒸餾水,攪拌均勻并冷卻至室溫,加鹽酸酸化至pH=1~2左右[18]。用無水乙醚∶石油醚=1∶1(V/V)混合溶液萃取2~3次,將萃取液水洗至中性,并旋轉蒸發除去有機相,得到游離形態的脂肪酸混合物。將其加入到尿素/乙醇溶液中,氮氣保護下回流2h后,迅速轉移到250mL的錐形瓶中,密封后于-20℃冰箱中結晶過夜。所得到的尿素包合物經抽濾,旋轉蒸發和萃取后,經無水硫酸鎂脫水得到純化后的脂肪酸。稱重并計算回收率。并取少量原樣品和尿素包埋后的樣品進行甲酯化衍生化處理,經GC檢測尿素包埋前后ARA的含量變化。1.3.2酶法合成富含ARA的1,3-DAG按照一定的摩爾比準確稱取ARA和甘油于20mL兩口圓底燒瓶中,氮氣保護條件下,將其置于一定溫度的水浴鍋中,待攪拌均勻后,加入一定量的固定化酶LipozymeRMIM和20%(占底物總質量)已活化的4A型分子篩,在200r/min的轉速下攪拌反應,按一定的時間間隔取樣,采用HPLC-MS-MRM分析酯化后產物及各組分的相對百分含量。1.3.3脂肪酸的GC檢測脂肪酸的甲酯化衍生化處理采用本實驗室建立的方法[19]。GC檢測條件為色譜柱:HP-FFAP毛細管柱(Agilent,30m×0.25mm×0.5μm);檢測器:氫離子火焰化檢測器(FlameIonizationDetector,FID);以氮氣為載氣,進樣口壓力為25psi,進樣量為1μL,分流比為1∶30;升溫程序:初始溫度210℃保持7min,以20℃/min升溫至230℃并保持5min,總分析時間為12min;進樣口和檢測器溫度分別為260℃和280℃。采用面積歸一法計算脂肪酸的相對百分含量。1.3.4產物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM檢測產物中1,3-ARA-DAG的HPLC檢測條件為色譜柱:Agilent-SIL(5μm,2.0mm×250mm);流動相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;柱溫:40℃;進樣量:10μL;總時間:20min。檢測器MS的條件為APCI模式:正離子;CUR:137.9kPa;CAD:medium;NC:27.38kPa;溫度(TEM):450℃;掃描模式:MRM-EPI;掃描速度:1000u/s;離子源氣體1(ionsourcegas1,GS1)∶344.75kPa;輔助加熱(interfaceheater,ihe):開;DP:80V;CE:35V和55V;碰撞電壓擺幅(collisionenergyspread,CES):5V;碰撞室輸出電壓(collisioncellexitprotential,CXP)17V;質量范圍:500~1000m/z。采用面積歸一法計算產物中1,3-DAG的相對百分含量。1.3.5數據分析本實驗采用SAS(statisticalanalysissystem)9.0統計軟件進行數據處理,實驗重復三次,取其平均值。用Origin作圖工具,對結果進行分析。

2結果與分析

2.1尿素包埋法純化微生物油脂中的ARA

尿素包埋法作為一種普遍的富集LC-PUFAs的方法,一直受到人們的青睞[21]。本實驗中,當尿素∶混合脂肪酸∶甲醇比為2g∶1g∶20mL,結晶溫度為-20℃時,經GC檢測分析后,ARA的相對百分含量由原來的43%(如圖1中A)提高到83%,且回收率為54.35%。力為25psi,進樣量為1μL,分流比為1∶30;升溫程序:初始溫度210℃保持7min,以20℃/min升溫至230℃并保持5min,總分析時間為12min;進樣口和檢測器溫度分別為260℃和280℃。采用面積歸一法計算脂肪酸的相對百分含量。1.3.4產物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM檢測產物中1,3-ARA-DAG的HPLC檢測條件為色譜柱:Agilent-SIL(5μm,2.0mm×250mm);流動相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;柱溫:40℃;進樣量:10μL;總時間:20min。檢測器MS的條件為APCI模式:正離子;CUR:137.9kPa;CAD:medium;NC:27.38kPa;溫度(TEM):450℃;掃描模式:MRM-EPI;掃描速度:1000u/s;離子源氣體1(ionsourcegas1,GS1)∶344.75kPa;輔助加熱(interfaceheater,ihe):開;DP:80V;CE:35V和55V;碰撞電壓擺幅(collisionenergyspread,CES):5V;碰撞室輸出電壓(collisioncellexitprotential,CXP)17V;質量范圍:500~1000m/z。

2.2產物中1,3-DAG的HPLC-MS-MRM檢測

脂肪酸與甘油酯化反應的產物中有TAG、1,2-DAG、1,3-DAG、1(2)-MAG和未反應的脂肪酸及甘油。本實驗就產物中主要的產物TAG、1,2-DAG、1,3-DAG進行定量檢測,通過優化色譜條件,最終確定流動相:正己烷/乙酸乙酯/乙酸=80∶20∶1,(V/V/V);流速:0.5mL/min;進樣量:10μL;總時間:20min時,分離效果較好。

2.3脂肪酶催化合成

1,3-DAG的單因素實驗2.3.1反應時間對酶促酯化合成1,3-DAG的影響本實驗在甘油與ARA摩爾比為1∶2,脂肪酶添加量為5%(以底物總質量計),反應溫度為50℃的條件下,定期取樣分析產物中1,3-DAG含量的變化。結果如圖3所示,隨著反應時間的延長,底物中1,3-DAG的相對百分含量呈現先增加后減小的趨勢,并在2h時,達到最大值68.9%;2h后,1,3-DAG的相對百分含量明顯下降,到10h時降為16.1%并趨于穩定。這可能是因為隨著反應時間的延長,1,3-DAG發生了酰基轉移,進而轉化為1,2-DAG或者TAG,從而使反應產物中1,3-DAG的含量降低。因此,2h為最佳的反應時間。2.3.2反應溫度對酶促酯化合成1,3-DAG的影響本實驗在反應時間(2h)、脂肪酶添加量(5%)和底物摩爾比(甘油/ARA=1∶2)一定的條件下來優化溫度對酯化合成1,3-DAG的影響。由圖4可知,隨著反應溫度的升高,1,3-DAG的相對百分含量呈現先增加后減小的趨勢,并在50℃時達到最大,為68.3%。隨著溫度的繼續升高,其含量呈現遞減的趨勢。這可能是由于溫度的升高促使脂肪酶的活力逐漸提高,而且溫度升高有利于底物混合均勻,降低反應體系的黏度,從而更有利于酯化反應的進行。然而,隨著溫度進一步升高,酰基轉移率也相應的增加,從而使1,3-DAG的相對百分含量降低;此外,長時間的高溫反應環境條件會造成部分酶活力喪失,甚至會造成ARA發生氧化,均可能導致1,3-DAG相對百分含量的降低。因此,綜合考慮以上因素,50℃作為反應溫度較佳。2.3.3不同底物摩爾比對酶促酯化合成1,3-DAG的影響在反應溫度50℃、反應時間2h及脂肪酶添加量為5%的條件下,考察不同底物摩爾比對反應結果的影響。由圖5可知,在一定范圍內,隨著體系中ARA含量的增加,產物中1,3-DAG的相對百分含量逐漸增加,并在甘油/ARA為1∶2時,1,3-DAG的相對百分含量最高達72.1%。然而隨著ARA的繼續增加,產物中1,3-DAG的量開始降低,這可能是過量的ARA與產物中的1,3-DAG進一步發生反應生成了TAG。因此綜合考慮,反應體系中底物摩爾比甘油/ARA采用1∶2為宜。2.3.4脂肪酶添加量對酶促酯化合成1,3-DAG的影響在反應時間2h、反應溫度50℃和底物摩爾比(甘油/ARA)為1∶2的條件下,設計實驗考察脂肪酶添加量對產物中1,3-DAG的影響。如圖6所示,脂肪酶的添加量對反應有顯著影響。脂肪酶添加量在1%~5%的范圍內,1,3-DAG的相對百分含量隨著脂肪酶添加量的增加而增加,并在酶添加量為5%時,1,3-DAG相對百分含量達到最大值82.8%;當繼續增加酶量到10%時,1,3-DAG的含量有所降低,這可能是因為底物已經被脂肪酶分子所飽和,且隨著脂肪酶添加量的增加,一定程度上也增加了發生酰基轉移的幾率,將1,3-DAG轉化為1,2-DAG或者TAG。綜合考慮以上因素,最佳的脂肪酶添加量為5%。

2.4響應面試驗結果與分析

2.4.1回歸方程的建立與分析基于單因素試驗結果,選取溫度(X1)、時間(X2)、酶加量(X3)及底物摩爾比(X4)為自變量,以產物中1,3-DAG相對百分含量(以峰面積表示)Y為響應值,采用中心組合設計實驗,對所獲得的單因素條件進行響應面優化。以Box-Benheken實驗設計獲得數據為基礎,在此基礎上利用SAS9.0軟件對獲得的數據進行擬合分析,得到1,3-DAG含量的動態參數方程如下:Y=152300+20562.58X1+36337.5X2+47125X3+1780.25X4-20213.37X1X1+1502.25X1X2+12545X1X3-12985X1X4-38758.75X2X2+10302.5X2X3+12946.75X2X4-30572.5X3X3+15107.5X3X4-20180.37X4X4。從回歸方程模型系數的方差分析結果(表3)可以看出,模型P=0.0063<0.01,說明回歸模型方程極顯著。模型的R2值為0.8407,表明優化好的參數值有大約84.07%來源于回歸方程模型,同時模型的失擬項P=0.544869>0.05,符合失擬項不顯著的要求。這表明此模型可以很好的用來預測最優化條件。且根據方差分析可知,各因子對1,3-DAG的影響主次關系為X3>X2>X1>X4,即酶添加量最大,其次為時間、溫度,底物摩爾比最小。2.4.2響應面優化及模型驗證為了更直觀地顯示各因素之間的關系,對經響應面法優化后的結果進行規范分析,考察SAS9.0所擬合的響應曲面形狀,獲得響應面立體圖及對應的等高線圖,如圖7所示,模型具有穩定點,各因素間的交互作用較明顯。經擬合分析后,得出酶促酯化合成1,3-DAG的穩定值及最優條件,最佳工藝參數為:X1(溫度)57℃,X2(時間)2.7h,X3(酶量)7.9%,X4(摩爾比)2.5∶1。在此最優條件下,進行三次重復驗證實驗,1,3-DAG的實際平均峰面積為9.8×104,與理論值(1.0×105)非常接近,說明該預測模型是可靠的;并且,此時1,3-DAG在整個DAG和TAG混合物中的相對百分含量為73.5%,且1,3-ARA-DAG含量為38.1%。

3結論

第5篇

關鍵詞:混凝土;快速施工;方案及工藝;三峽工程

1概述

三峽工程大壩為混凝土重力壩,最大壩高181m,樞紐工程混凝土澆筑總量達2800萬m3。如此巨大的混凝土工程施工總量,導致了三峽工程混凝土施工澆筑的高強度施工。

1.1混凝土施工強度

三峽工程混凝土澆筑高峰集中在第二階段工程,其混凝土澆筑總量達1860萬m3。根據施工進展及總進度的安排,1998年為118萬m3,1999年為458萬m3,2000年為548萬m3,2001年為403萬m3,2002年計劃完成142萬m3。施工高峰時段主要集中在1999~2001年三年間,其中,以2000年的混凝土澆筑強度為最高,要求年最高澆筑量達到500萬m3,月最高達到40萬m3,日最高達到2.0萬m3以上。

1.2混凝土施工手段

根據對澆筑強度和施工場地分析,采用傳統的門塔機澆筑施工手段是不能滿足澆筑強度要求的,必須尋找新型高強度的澆筑手段。

另外,大型門塔機澆筑方案從拌和樓出機口到澆筑倉,均采取間歇式給料方式,供料的中轉環節多,供料效率低下,多座拌和樓與多座門塔機再與多個澆筑倉之間生產組合錯綜復雜,易于錯料,更增加了施工管理的難度。

1.3混凝土施工工藝

三峽大壩沿縱向分若干壩段,沿壩段分若干壩塊,沿壩塊分幾十個升層,每個升層又分若干澆筑層。一個升層即構成混凝土的一個澆筑倉位。一個混凝土倉的施工全過程是從兩個同步進行的流程開始的,一個流程是混凝土澆筑的倉面準備;另一個流程是混凝土生產及運輸,當兩個流程匯集到一起時,便形成倉面混凝土澆筑流程,緊后的流程則是混凝土護理。如此循環推進,三峽第二階段工程高峰期大壩施工部位將出現20多個倉面同步澆筑的景象。

由此可見,采用傳統的混凝土澆筑工藝如散裝鋼模板,人工手持式振搗等已遠不能滿足如此高強度和十分復雜的混凝土澆筑需要,必須相應采取新的施工倉面配套和施工工藝。

2大壩混凝土快速施工布置及方案

以塔(頂)帶機為主,輔以大型門塔機和纜機的施工方案總體思路是:塔帶機澆筑一條龍作業,生產效率高,適應于連續高強度的混凝土施工,承擔混凝土澆筑的主要任務;配備大型門塔機、纜機等作為輔助設備,負責金結安裝、備倉、倉面設備轉移和澆筑部分混凝土等任務,避免因塔(頂)帶機的工況轉換而影響效率。拌和能力的配備留有一定余地,以利塔(頂)帶機效率的充分發揮。塔(頂)帶機供料線布置為一機一帶,確保塔(頂)帶機運行的可靠性。

2.1混凝土拌和設備

4個混凝土拌和系統,共7座攪拌樓,常態常溫混凝土總生產能力為1960m3/h。各拌和樓均能生產7℃冷混凝土。

(1)布置在基坑下游79m高程拌和系統設置2座4×4.5m3自落式拌和樓,每座樓生產能力為320m3/h。此系統主要供應泄洪壩5#~23#壩段混凝土澆筑。

(2)布置在左岸廠房壩段上游面90m高程拌和系統設置2座拌和樓。4×6m3自落式拌和樓生產能力為320m3/h,4×3m3自落式拌和樓生產能力為240m3/h。此系統主要供應泄洪壩段1#~5#壩段、導墻壩段及左廠壩段11#~14#壩段混凝土。

(3)布置在左非泄洪流壩段下游120m高程拌和系統設置2座4×3m3自落式拌和樓,生產能力為2×240m3/h。此系統主要供應左非泄洪流壩段及左廠1#~10#壩段混凝土。

(4)布置在左岸進廠房公路左側82m高程拌和系統設置1座4×3m3自落式拌和樓,生產能力為240m3/h。此系統主要供應左岸廠房混凝土。

2.2混凝土澆筑設備

主要設備有6臺塔(頂)帶機,塔帶機與拌和樓連接的6條總長3800m的膠帶混凝土輸送線,4臺胎帶機,7臺MQ2000型高架門機,2臺25t擺塔式纜索起重機,1臺K1800型塔式起重機,1臺MQ6000型門機,2臺300t履帶吊。

(1)泄洪壩段在壩軸線下游76m順壩軸線方向布置4臺塔帶機,主要用于該部位的混凝土澆筑,在壩軸線下游121m順壩軸線45m高程的軌道上布置1臺K—1800型塔吊和1臺MQ2000型高架門機。其工作任務是,前期協助混凝土施工,后期以吊裝金屬結構為主。

(2)廠房壩段壩軸線下游44m順軸線布置2臺頂帶機,主要用于左廠7#~14#壩段混凝土澆筑,壩軸線下游65m順軸線120m高程的施工棧橋上布置2臺MQ2000型門機,專門用于輸水壓力鋼管和水輪發電機埋設件的吊裝。

(3)廠房部位在廠房下游面距壩軸線195m的30m高程順壩軸線方向的軌道上布置4臺MQ2000型高架門機,用于左岸廠房部位的混凝土施工。

(4)纜索起重機的布置2臺擺塔式纜索起重機為廠壩第二階段工程施工提供了一個空中走廊,主塔設在左非泄洪8#壩段185m高程上,副塔設在導流明渠縱向圍堰壩段160m高程頂部,跨度1416m,在壩軸線長度方向可控制整個廠壩第二階段工程的長度,寬度可控制從壩軸線以上15m至壩軸線以下65m,即2臺纜機可控制上下游方向80m寬度且在工作區域寬度方向相互搭接20m。

(5)公用設備第二階段工程廠壩部分分3個標段,由3個施工企業負責施工。4臺胎帶機、2臺300t履帶吊等業主擁有的移動性強的設備不固定在一個標段使用,根據施工需要可靈活調配。

3大壩混凝土快速施工倉面配套及工藝

采用塔(頂)帶機澆筑混凝土,其澆筑強度將成倍地提高,因此,對澆筑倉面各項資源配置無論是容量還是數量都將明顯增加,對倉面組織管理水平的要求也將顯著提高。

3.1塔(頂)帶機澆筑的倉面配套

3.1.1倉面設備配套

(1)平倉機:一般每1個塔(頂)帶機澆筑倉配置1臺平倉機和平倉鏟,死角部位輔以人工平倉振搗。

(2)振搗機:對于素混凝土或鋼筋不太多的混凝土澆筑倉,通常配備1臺8頭平倉振搗機加3~4部手持式振搗棒或者1臺5頭平倉振搗機加4~5部手持式振搗棒。對于鋼筋非常密集或有水平鋼筋網和過流面等比較特殊的倉位,振搗要求比較高,一般不配平倉振搗機,直接配5~8部手持式振搗棒用人工振搗。

(3)噴霧機:在高溫季節澆筑混凝土時,每倉配備2~3部搖擺式噴霧機。

3.1.2倉面人員配套

(1)施工人員應按照倉位情況進行合理配置,一般素混凝土倉、少筋混凝土倉配備8~12人,多筋混凝土倉、水平鋼筋網倉、過流面混凝土倉配備11~16人。

(2)倉面配備值班木工、鋼筋工、預埋工、電工和止水專職人員。各工序值班、帶班人員至少1名到位,并掛標識牌。

(3)倉面上配置專人分散集中的粗骨料。

3.1.3倉面工具配套

(1)每個澆筑倉至少配置2桶、2瓢、3鍬用以倉面處理。

(2)為防止混凝土澆筑過程中的骨料分離及骨料集中現象,每個澆筑倉至少配備2把專用耙

(3)配備2~3只真空吸水管,用以隨時吸除倉面的混凝土泌水或集水。

(4)配備2臺灑水器,用以收倉后對倉面灑水養護。

3.1.4其它器材設施配套

(1)在混凝土開倉前,保證風、水、電通暢。

(2)采用平鋪澆筑法施工時,澆筑倉應準備保溫被待用,隨著平倉振搗的進展,及時覆蓋保溫被,保溫被之間應有10cm的搭接長度,以確保保溫效果。

(3)雨季施工時,倉面配有彩條布和鋼筋等材料,搭設活動防雨棚等。

3.1.5倉面組織管理

為保證塔帶機澆筑混凝土一條龍正常運行,需建立一個組織嚴密、運行高效、信息反饋及時的倉面組織管理系統。

(1)綜合協調系統:對混凝土一條龍施工提供技術、質量、安全、機電設備保障,確定拌和樓、澆筑手段及開倉時間,協調澆筑過程中出現的各種矛盾,組織處理突發事情。

(2)澆筑系統(倉面指揮):倉面指揮由澆筑隊長擔任,負責澆筑倉面的組織指揮,對倉位的要料、下料、平倉振搗、溫控、排水等負責,確保混凝土澆筑質量。

(3)操作系統:由調度室負責組織、協調,確保各操作系統正常運行,拌制合格的混凝土,并使混凝土準確、快速入倉。

3.2倉面工藝設計

3.2.1設計原則

倉面條帶布置要盡量簡化,標號切換次數盡可能少,塔帶機運行線路要短且易于操作,整個下料過程要易于實現,資源配置要充分,來料流程要優化。

3.2.2澆筑方法及強度要求

(1)平澆法:該方法適合于塔帶機高強度、快速運送混凝土的特點,在低溫季節,除倉面鋼筋特別多、結構特別復雜部位外,均采用平澆法澆筑。在高溫季節對于倉面面積小于500m2采用塔帶機入倉時,亦采用平澆法施工,澆筑時鋪層厚度可按照35~55cm下料。

(2)臺階法:對于倉面面積大、鋼筋密集、結構復雜的倉位,經監理批準后可使用臺階法澆筑,以滿足溫控及覆蓋前混凝土不初凝等條件要求。臺階的一次鋪料寬度控制在8~10m以上,接頭部位臺階寬度不小于3~4m。

3.2.3倉面設計的內容

倉面設計標準格式包括以下內容:

①倉面情況,包括倉面所在壩段、壩塊、高程、面積、方量、混凝土級配種類要求,倉位施工特點等;②倉面預計開倉時間、收倉時間、澆筑歷時、入倉強度、供料拌和樓;③倉面資源配置,包括機具、工具、材料、人員數量要求;④倉面設計圖,圖上標明混凝土分區線,混凝土種類標號,澆筑順序等;⑤混凝土來料流程表;⑥對倉面特殊部位如止水、止漿片周圍、鋼筋密集、過流表面等重要部位指定專人負責混凝土澆筑質量工作;⑦對特別重要部位,必須編制專門的施工措施;⑧倉面“澆筑情況評述”,收倉后,由質檢人員和監理工程師對該倉混凝土澆筑情況進行簡要評述,對可能存在的澆筑質量問題提出處理意見。

倉面設計由澆筑單位提出,一式六份,經監理批準后除班長、質檢員及監理隨身帶外,還應視情況復印送給有關部門(如拌和樓試驗室、塔帶機操作人員等)。

3.3塔(頂)帶機澆筑新工藝

混凝土快速優質施工,給澆筑工藝提出了更新更高的要求,因此,除對模板工藝、鋼筋工藝、預埋工藝外,對許多傳統工藝進行了改革。

3.3.1供料工藝

(1)供料皮帶上設置遮蓋或保溫措施。

(2)建立有效的樓(拌和樓)—帶(供料皮帶)—機(塔帶機)—倉(澆筑倉)之間的通訊聯系或自動監控系統。

(3)皮帶卸料處設置擋板、卸料導管和刮板,以避免骨料分離和砂漿損失。

(4)塔帶機輸送系統裝置沖洗設備,卸料后及時沖洗供料皮帶上所粘附的水泥砂漿。沖洗時采取措施防止沖洗水流入新澆混凝土中。

3.3.2布料工藝

(1)布料層面處理:用塔帶機澆筑四級配混凝土時,為便于塔帶機運輸,第一層層面處理一般不采取傳統的水平層面鋪砂漿的方法,而改用小級配混凝土或同強度等級的富砂漿混凝土。具體為:迎水面至排水管前緣區域,采用20cm厚二級配混凝土;其余部位(包括中塊)采用三級配富砂漿混凝土,層厚為一個澆筑坯層,約40cm。

(2)布料方向與次序:當平澆法澆筑時,迎水面倉位鋪料方向與壩軸線平行;上塊澆筑方向從上往下,下塊澆筑方向從下往上,中間倉位視倉面情況確定起始下料點;

基巖面、凸凹不平的老混凝土面及斜坡上的倉位,由低到高鋪料;

倉內采用多種標號混凝土時,原則上先高標號后低標號的下料順序,保證高標號區達到設計寬度要求;

有廊道、鋼管或埋件的部位,卸料時,廊道、鋼管兩側均衡上升,其兩側高差不得超過鋪料的層厚。

當采用臺階法澆筑時,從塊體短邊一端向另一端鋪料,邊前進、邊加高,逐步推進并形成明顯的臺階。澆筑壩體迎水面倉位時,采取順壩軸線方向鋪料。

(3)鋪料厚度與寬度:鋪料厚度視混凝土入倉速度、鋪料允許間隔時間和倉位大小決定。勞動組合、振搗器工作能力等要滿足澆筑的需要,必須保證下層混凝土初凝之前覆蓋上一層混凝土。采用平澆法時,鋪料層厚度一般采用50cm;采用臺階法澆筑時,鋪料層厚度一般采用50cm。對于升層高度1.5m的倉位,鋪料寬度取10~12m;對于升層高度2.0m的倉位,鋪料寬度取8~10m,臺階寬取2~3m。

3.3.3下料和振搗工藝

對沒有鋼筋的倉面,塔帶機下料時,下料導管卸料口距倉面應不大于1.5m,并均勻移動布料,堆料高度不宜大于1.0m,以免骨料分離。布料條帶清晰,并有足夠寬度。在模板周圍布料時,卸料點與模板的距離保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平倉機將混凝土就位。在止水、止漿片和預埋件部位布料時,嚴禁下料導管直接下料,由人工送料填滿。

在進行水平鋼筋網澆筑層混凝土下料時,盡量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,澆筑坯層厚度不大于30cm。豎向鋼筋部位卸料時,卸料部位應離開鋼筋0.5~0.8m,并加強人工平倉。

臺階法澆筑時,平倉振搗機站在中間(第二層)的臺階上,覆蓋范圍比較理想;平層法澆筑時,平倉機一般站在層面上,緊跟下料接頭,隨時下料,隨時振搗。

混凝土澆筑應先平倉后振搗,嚴禁以振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉,并開始泛漿為準,以避免欠振或過振。

使用塔(頂)帶機澆筑的大倉位,應配置振搗機振搗。使用振搗機時,振搗棒組應垂直插入到混凝土中,振搗完應慢慢拔出;移動振搗棒組,應按規定間距相接;振搗第一層混凝土時,振搗棒組應距硬化混凝土面5cm。振搗上層混凝土時,振搗棒頭應插入下層混凝土5~10cm;振搗作業時,振搗棒頭離模板的距離應不小于振搗棒的有效作用半徑。

3.3.4養護工藝

(1)長期流水養護:根據現行水工混凝土施工規范,混凝土澆筑后養護時間一般為14d,重要部位養護到設計齡期;但三峽工程提出了更高的要求,主體工程普遍采取了長期流水養護。針對這一要求,再采用傳統的人工灑水養護工藝已不能滿足要求,必須推行新的養護工藝。

旋噴灑水養護適合于28d以內的較長間歇期倉面養護。方法是在澆筑倉面按一定間排距d設置360°旋轉式噴水嘴,若噴水嘴噴射幅度為B(m)則取d=0.8B保持旋噴嘴始終不停地工作,即可做到長流水養護。

噴淋管(花管)養護適合于正常上升倉位的四周垂直面或長間歇期倉面養護。方法是沿倉位邊線在模板上口(用于對倉面養護)或支腿(用于對側立面養護)上鋪設花管。所謂花管即在管壁上均勻布鉆一排細孔的口寸鋼管,使用時,將管兩端封堵,水霧通過細孔噴出,灑在養護面上。給花管不停地通水,便可保持長流水養護。

(2)倉面覆蓋養護:覆蓋保水養護。該方法適合于大于28d的長間歇倉面養護。方法是在養護倉面全面覆蓋養護材料,如隔熱被,風化砂或土等,給覆蓋材料浸水并始終保持覆蓋材料處于水飽和狀態,即可滿足養護要求。

覆蓋灑水養護適合于夏季正常上升的倉面養護。由于倉面蒸發快,僅采取灑水養護不能滿足要求,因此對倉面覆蓋材料灑水養護效果較好。

(3)養護組織管理:在三峽混凝土施工中,養護與鋼筋、模板、預埋件和澆筑并駕齊驅,已經成為一項工程。澆筑倉均配置專職養護人員,實行掛牌上崗。養護實施的記錄由養護專業人員及時記載,并做到真實、詳盡。

4結論

第6篇

參考文獻的撰寫是要有真實的科學依據的,論文的參考文獻也是要可查閱到的文獻資料,不是自己胡編亂造的瞎寫的。關注學術參考網可以查看更多優秀的論文參考文獻,下面是小編收集的污水脫氮除磷論文參考文獻來和大家一起分享。

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第7篇

關鍵詞:限動齒條,新工藝,制造

 

1. 前言

Φ180 FQM三輥連軋機組成套設備是我國首條自主知識產權的隧道式連軋管機組,限動齒條作為產品功能和工藝要求上不可替代的關鍵部件,是連軋管機的重中之重。

該部件外形龐大,精度要求高,此類部件國內尚無廠家制造成功,一直依賴進口,在我國屬首次設計制造,產品的加工難度較大。

設備制造中需解決鍛件材料成分精確控制、超大齒條井式爐調質的熱變形控制和矯正、合金材料齒條的組焊探傷及焊后變形量控制、齒條組焊前后工序控制和最終齒形控制和等一系列關鍵工序加工難點。論文大全,新工藝。

2. 限動齒條結構特點

限動齒條部件總長27.8米,寬370mm,由八段各約7米長的M22大模數齒條組焊聯接,每上、下兩件等長齒條為一組,中間以鋼板焊接成一體,形成一組上、下雙排的齒列,要求上、下齒距同步對正,各組齒條端部加工凹狀連接槽,裝配時以啞鈴狀連接桿聯接鎖緊,通過電熱棒加熱使連接桿長度膨脹后裝入兩端齒條連接槽恢復常溫后縮緊實現預緊功能。(如圖1)

(圖1)

3. 限動齒條加工難點

3.1 工件長度長,齒形的模數大(22×2.25)且深度達50mm,如何控制熱處理變形以及如何保證最終齒面硬度HB280-302;

3.2 合金材料焊接需預熱至250°~300°,如何控制預熱引起的變形;

3.3 由于齒條的上下齒與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合,如何保證已開出的齒焊后能上下對正,誤差≯5mm,且有足夠的加工余量;

3.4 焊后加工時,必須考慮刀具磨損和機床誤差對齒形的影響,也必須考慮裝卡方式引起的工件變形,齒距累積誤差≯0.2mm;

3.5 每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒,拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制,保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形;

4. 工藝方案及措施

4.1 調質處理前粗開齒,可以保證最終齒面硬度;在調質處理時,利用專用卡具將每2件齒條背靠背卡在一起,并用卡塊撐起內部空隙以提高剛性,進井式爐進行熱處理,控制了工件的變形方向和變形量。

4.2 由于齒條的材質特殊(40CrNiMo),焊接性(或可焊性)差,上下齒條與中間框架焊接時,采取措施如下:

4.2.1 利用專用工具充分固定住齒條;

4.2.2 焊前充分預熱至250°~300°;

4.2.3 選擇合適的焊材,焊時兩人同時從中間向兩側施焊;

4.2.4 焊后進行熱處理消除應力、磁粉探傷;

4.2.5 針對齒條變形情況進行校直。

4.3 齒條裝置穿過齒輪箱時,齒條上的車輪上下定位,上下齒條與齒輪箱的上下兩個齒輪同步嚙合,焊接時上下齒條的齒必須對正,車輪必須與齒面平行,采取措施如下:

4.3.1 在焊前加工時,在工件全長方向分4段各銑出5個齒,各段位置每2件工件對應,作為上下對正基準;

4.3.2 在工件銑出的4段齒沿齒頂兩交點引線至齒條兩側面,以便裝焊時齒部對正;

4.3.3 修起吊孔,保證每2件工件的起吊孔到齒頂距離相等,防止裝焊后消除應力時產生偏差;

4.3.4 在焊接時,隨時檢測工件上下齒的對正情況。論文大全,新工藝。論文大全,新工藝。

4.4 由于工件長度長,在焊后加工齒形時必須考慮到機床的積累誤差和由刀具磨損引起的影響,同時也要考慮到工件的裝卡方式可能引起的變形。針對這種情況,我們采取了以下措施:

4.4.1 焊后的加工過程分為粗加工、半精加工和精加工,并在加工過程中多次檢測工件變形情況,焊后半精加工中間振動時效,振動后精加工,以便充分釋放應力,減小工件變形對齒形的影響;

4.4.2 加工時用齒形樣板控制齒形、用量棒對正上下齒形并用量棒和齒距樣板檢查齒距,每加工10個齒后數顯歸零,然后再繼續加工,以消除機床積累誤差對齒形的影響;

4.4.3 在加工過程中準備了多柄專用齒形刀具,并在加工一段齒形后,用齒形樣板對齒形進行測量,并根據刀具磨損量對機床進行刀具補償;

4.4.4 由于工件長度長,必須兩次裝卡才能加工完整個工件,在工件二次裝卡后,用量棒嚴格找正工件兩端齒,誤差≯0.05mm,防止因為二次裝卡工件引起的誤差;

4.4.5 準備了專用加工齒底的片銑刀和成型指形銑刀。

4.5 限動齒條部件為4段齒條裝置拼接而成,每段齒條裝置的兩端齒形均為半齒,拼接處半齒的尺寸公差必須嚴格控制,保證兩件齒條裝置連接后為一完整齒形。論文大全,新工藝。采取措施如下:數控鏜按坐標分齒距,齒端樣板檢測,嚴格保證端面到第一個齒中心線尺寸公差。論文大全,新工藝。加工時用量棒對正上下齒形;加工完第1個齒后,記錄齒中心到端面的距離尺寸,用來和另一段相連接的齒條裝置相配。端面局部圖如圖2。論文大全,新工藝。

(圖2)

5. 結論

通過上述一系列工藝手段的嚴格執行,保證了限動齒條的加工質量,使得該產品在廠內一次試車成功,極大的擴展了公司的綜合研發能力,使我公司在軋機設備制造系列中增加一個新結構、新規格的產品,為我公司擴大軋管設備市場提供新的有利條件,提高了國產化的水平。

參考文獻:

[1]王先逵.機械制造工藝學[M].北京:機械工業出版社,2007.

[2]夏立芳.金屬熱處理工藝學[M].哈爾濱:哈爾濱工業大學出版社,2005.

第8篇

研究課題

年產3000噸磷酸三苯酯的工藝設計

研究意義及現狀

塑料在建筑、交通、航空、電器、日用家具等領域中應用越開越廣,但由于塑料的可燃性而造成的火災事故也日益成為一個重大的問題,因而阻燃劑的研究與生產發展速度突飛猛進。有機磷系阻燃劑的阻燃性能優良,對環境較友好,在阻燃劑領域備受關注并極具發展前景,在我國具有較大的發展潛力和空間。但是由于有機磷系阻燃劑自身的一些缺陷,熱:多為液體、揮發性大、發煙量大、熱穩定性較差等,促使其應用受到了限制。因此,對有機磷系阻燃劑的研究還有待繼續加強。磷酸三苯酯是用途廣泛,應用效果良好的阻燃劑之一,可作為纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃性增塑劑,其阻燃率高,阻燃產品具有良好的力學性能保持率、透明性、柔軟性和韌性。隨著我國對塑料應用領域的不斷擴大和深入,磷酸三苯酯的需求量將會越來越大。因此,磷酸三苯酯的生產具有極其廣闊的市場前景。

目前國內只有少量工業用磷酸三苯酯的生產、使用廠家,而且,在進出口貿易也很少。因此,磷酸三苯酯的市場完全需要開拓。

研究方案

本課題遵循的設計原則和指導思想:

(1)大力推進技術進步,積極采用新工藝、新技術,解決以往陳舊工藝的缺點和弊端。

(2) 設計中盡一切努力節能降耗,節約用水,提高水的重復利用率,減少一次水的用量。

(3) 設計中選用環保生產工藝路線,生產過程中盡量減少三廢排放,同時三廢治理要做到同時設計、同時施工、同時投產、并考慮環保的綜合治理

生產方法

苯酚﹑氫氧化鈉﹑三氯氧磷摩爾配比為0.90:0.99:0.33在二氯甲烷作為有機溶劑的有機相中進行酯化反應,生成磷酸三苯酯。采用間歇操作,反應方程式:

3c6h5oh + 3naoh +pocl3h2o +3nacl +po(c6h5o)3

預期目標

生產工藝具有反應溫度低、反應速度快﹑合成工藝綠色環保﹑工藝簡單﹑能耗低﹑產品收率高成本低廉且易工業化等優點,合成的磷酸三苯酯達到規格,收益良好。

進度安排

2.26~3.22:分析課題,收集相關資料,查閱中英文文獻,確定初步的生產工藝,并完成開題報告;

3.23~4.23:由確定的生產工藝初步開始物料衡算,能量衡算,從而確定設備的的型號。最后進行投資估算。

4.24~5.25:撰寫畢業設計論文,提交初稿,同時不斷修改、完善論文;

5.25~5.30:準備ppt及畢業論文答辯。

參考文獻

[1] 洪仲苓.化工有機深加工[m].北京:化學工業出版社,1997.

[2] 王靜康.化工設計[m] .第一版,北京:化學工業出版社,1995:228-230

[3] 汪鎮安.化工工藝設計手冊[m].北京:化學工業出版社,XX

[4] hg20519-92,化工工藝設計施工圖內容和深度統一規定[s] .

[5]宋啟煌主編. 精細化學工藝學. 第二版. 化學工業出版社,XX.

[6] 王延吉.化工產品手冊.第四版.有機化工原料.化學工業出版社.54.

第9篇

英文名稱:Chemical Reaction Engineering and Technology

主管單位:中石化集團公司

主辦單位:聯合化學反應工程研究所;中石化上海石油化工研究院

出版周期:雙月刊

出版地址:浙江省杭州市

種:中文

本:16開

國際刊號:1001-7631

國內刊號:33-1087/TQ

郵發代號:

發行范圍:國內外統一發行

創刊時間:1985

期刊收錄:

CA 化學文摘(美)(2009)

CBST 科學技術文獻速報(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

中國科學引文數據庫(CSCD―2008)

核心期刊:

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽:

Caj-cd規范獲獎期刊

聯系方式

期刊簡介

第10篇

(桂林電子科技大學,廣西桂林541004)

摘要:在研究生結構調整和專業學位研究生比例逐年增加的背景下,文章根據專業學位的內涵及培養目標定位要求,探析了基于生源遴選、課程設置、專業實踐、科研選題、學位論文等重點環節的全日制工程碩士研究生質量控制路徑,以實現工程碩士招生、培養、學位論文及其評價等環節的有效對接,保證全日制工程碩士研究生的培養質量。

關鍵詞:研究生教育;全日制;工程碩士;質量控制

中圖分類號:G643 文獻標識碼:A 文章編號:1002-4107(2015)01-0070-02

為適應社會經濟發展對應用型高級專業技術人員需求的快速增長,教育部決定全面調整我國研究生的培養結構,自2009年開始直接在應屆大學生中招收全日制專業學位碩士研究生,并逐年擴大其招生規模。通過多年的調整,全日制專業學位碩士研究生的招生比例已接近50%。雖然碩士研究生的培養結構已發生根本性改變,但全日制專業學位研究生的培養仍處在不斷探索、不斷完善的階段,在滿足培養特色和目標定位的前提下,各高校對如何保證專業學位研究生的培養質量還需要不斷摸索和總結。本文就全日制工程碩士專業學位研究生培養的重點環節及其質量控制這一問題進行了初步的分析探討。

一、全日制專業學位的內涵及培養目標定位

全日制碩士專業學位與學術學位屬于同一層次的碩士學位,但類型不同,側重不同,在課程設置、培養模式、質量標準等方面有其自身的特色與要求,以培養具有較強解決實際問題能力、良好職業素養的高層次應用型專門人才為其培養目標。作為最大類別的專業學位,工程碩士的培養側重于工程應用,對學生的動手能力有更高的要求,其課程設置既要體現知識的寬廣性、新穎性、先進性和綜合性,更要符合培養應用型工程人才的需要。為保證工程碩士研究生的工程應用能力,其培養離不開工程實踐。同時,工程碩士研究生的科研選題還應來自于行業應用需求或工程實踐,有較好的應用價值或前景,通常還應體現一定的行業或職業應用背景,而且其學位論文應體現研究生綜合運用專業理論、技術和方法解決實際問題的能力。因此,生源質量、課程設置、專業實踐、科研選題、學位論文等成為全日制工程碩士研究生培養的重點環節,是保證其培養質量的關鍵。

二、全日制工程碩士培養重點環節及質量控制路徑

(一)分類復試,優先傾斜

吸引優質生源報考是保證全日制專業學位研究生培養質量的重要基礎。由于全日制專業學位研究生的培養歷史較短,其培養質量尚未得到社會用人單位的全面檢驗,社會和學生對專業學位的認同度目前還難以達到學術學位的高度,許多學生對報考專業學位研究生存在一定顧慮。因此,一方面要加大招生宣傳力度,讓報考者了解工程碩士的特點、定位和良好的社會需求狀況及就業前景等,特別是作為以電子信息類專業為主的桂林電子科技大學,應主動出擊,針對電子信息類高校和行業就職人員展開針對性重點招生宣傳,提供比學術型研究生更優惠的政策;另一方面,復試時采取與學術型研究生不同的分類復試措施,對工程碩士研究生的實驗、實踐技能和動手能力進行專項考核并作為錄取重要依據,同時,對有工作實踐經歷或工程實踐實習的考生給予優先錄取。

(二)注重課程設置的應用性、實踐性與職業性

課程設置是研究生培養的核心環節之一,它在很大程度上決定著研究生的培養質量和適應社會需求的程度。專業學位通常與職業任職資格相聯系,以培養能夠承擔特定工程領域的專業技術或管理工作的高層次應用型專門人才為目標,這與工學學術學位研究生的培養目標定位明顯不同,因而在課程設置上兩者應有顯著差異。工程碩士的課程設置應以應用為主線、實踐為基礎、職業為導向,除了設置體現本學科專業特點的核心主干課程,更要設置以培養研究生工程能力為目標的應用類、實踐類、職業技能類課程和專業實踐環節,這部分課程占總課程的比例不低于50%,其中至少包括一門職業技能訓練或職業資格認證課程,以充分體現本工程領域的應用性、實踐性和職業性,使所培養的工程碩士具有專業(或職業)領域寬廣的知識和較強解決實際問題的能力,具有良好的職業和技術素養。

(三)專業實踐應依托工程實際或企業生產環節

隨著經濟社會的高速發展,新方法、新技術、新工藝不斷涌現并應用于工程實際或企業生產環節。專業實踐是工程碩士研究生積累工程經驗、提高解決實際問題能力、適應未來職業需求的重要環節。全日制工程碩士研究生多數來自于應屆大學畢業生,他們沒有工作經歷,對這些新方法、新技術、新工藝沒有直接的實踐體會或工程應用,如果不進行有針對性的系統專業實踐訓練,在未來的應用中就會面臨許多新問題、新矛盾、新挑戰。而工程實際或企業生產環節正是應用這些新方法、新技術、新工藝的現實載體,這些載體可以是校內各工程中心,與導師有項目合作的企業,各專業領域在企業建立的專業實踐基地,或學校在行業骨干企業建守的工作站等。

(四)學位論文選題應與應用或工程實踐相聯系

工程碩士研究生的科研選題是研究生培養過程的核心環節之一,選題不僅應體現工程碩士的培養特色和目標定位,而且是工程碩士培養質量保證的重要基礎,是培養研究生技術創新能力,綜合運用專業知識發現問題、分析問題和解決問題能力的重要手段。因此,科研選題應以是否能夠提升研究生綜合應用知識和技術的能力、分析和解決問題的能力、實踐與創造能力為標準,既要考慮選題的科學性和先進性,也要考慮選題的技術應用性和工程實踐的可行性,避免選題的理論化傾向,體現工程碩士學位論文研究工作的技術價值、工程價值、經濟價值和社會價值。

工程碩士學位論文的選題途徑因課題來源不同而不同。工程實踐是選題的主要來源之一。研究生通過系統調研、深入分析,結合自身特長、興趣和工作意向,能夠從工程實踐的實際問題中找到學位論文研究工作的切入點。由于問題直接來源于工程或生產實際,使選題不易滑入學術型研究,還可以充分滿足研究生個體發展需求。產學研合作項目是選題的又一重要來源。這類選題針對合作企業急需解決的技術難題,不但可以解決企業的工程或生產實際問題,還可以增強研究生對企業生產的感性認識,能夠在研究中將專業理論與工程或生產實際聯系起來,錘煉研究生解決實際問題的能力,符合工程碩士的培養目標要求。基于導師的應用基礎研究或應用研究項目是目前常見的選題途徑之一。因為這些項目的提出,或是解決某些實際應用中普遍存在的技術共性問題,或是直接來源于工程實際,具有非常強的應用針對性,也符合工程碩士的培養要求,同時在經費保障、實驗條件、實踐應用等方面能夠提供更有力的保障,有利于保證培養質量。

(五)學位論文及評價應符合工程碩士專業學位質量、特色與目標定位要求

第11篇

敢于挑戰“不可能”,才能有創新

很多創新成果在取得以后回望,當時的設想都是三個字――“不可能”。然而,機會往往就蘊藏在這諸多“不可能”之中。趙亞平教授深知這一點。多年來,他鎖定新型環面蝸桿傳動、齒輪嚙合理論等方面進行研究與開發,其創新成果應用前景廣闊,深受學界好評。

二包環面蝸桿傳動具備一系列優良特性,但是對各種誤差變形十分敏感,

限制了其推廣應用。平面二包傳動,由于蝸桿邊齒變尖與根切的限制,使其無法應用于蝸桿多頭數或小傳動比的場合。趙亞平據此提出了雙圓環面二包傳動這種新型環面蝸桿傳動裝置,克服了上述不足。他提出的兩點下山割線法(DPDS方法)是研究線共軛曲面嚙合特性的有力數學工具。在研究過程中,他不但注重考察誘導主曲率和滑動角等局部嚙合特性參數,而且注重考查蝸輪齒面共軛區范圍,蝸桿工作長度及瞬時接觸線的分布等全局嚙合特性,從而豐富發展了蝸桿副的嚙合幾何學。目前,雙圓環面二包傳動作為一種新型機械傳動裝置,已經獲得多項專利授權。

業內人士都知道,標準二包傳動,蝸輪齒面中部存在二次接觸區,瞬時接觸線相互交叉,接觸頻率高,容易發生疲勞點蝕,是蝸輪齒面的薄弱環節。可以通過角修形,自然地切去蝸輪齒面的二次接觸區,使原接觸區和新接觸區都和蝸桿螺旋面密切,從而大幅度地提高二包傳動的嚙合質量。趙亞平在此基礎上導出了一般化的角修形條件,指出了角修形的物理意義;數字化地論證了原接觸區和新接觸區都和蝸桿螺旋面密切,但密切的程度有所不同;闡述了角修形切除二次接觸區、同時使得蝸桿工作長度變短的機理。相關結果發表于國際期刊Science China Technological Sciences,審稿意見認為:“論文主要內容是對采用作者提出的角修正的雙圓環面二次包絡環面蝸桿傳動齒面嚙合情況進行分析。為此主要工作是建立傳動數學模型及其嚙合特性方程,并進行實例分析。論文對于該種傳動性能研究具有重要的指導意義。有發表價值。雙圓環面二次包絡環面蝸桿傳動屬尚未充分研究和開發的環面蝸桿傳動,開展相關研究,特別是采用修形技術提高其嚙合性能具有一定的理論意義。具有一定的理論價值。算例丙的蝸桿頭數達到12,遠遠突破一般蝸桿傳動的情況。”相關論文獲得過湖北省、及湖北省機械工程學會的優秀論文獎勵。目前,該研究已獲得角修正雙圓環面二包傳動及其制造方法的發明專利授權。

除此之外,針對標準傳動存在二次接觸區,嚙合性能有待進一步提高和角修形傳動雖然嚙合性能優良,但制造工藝比較復雜的問題,趙亞平提出了高度修形、中心距修形及傳動比修形等一系列制造工藝簡單且修形效果優秀的修形方案,使得環面蝸桿副雙線接觸的機理有了清晰明確的解釋。同時,他還對環面蝸桿傳動特性進行了研究,運用彈流理論和齒輪嚙合理論,導出了任意嚙合點處,卷吸速度、角和彈流膜厚系數的計算公式。擺脫開材料、載荷等因素的影響,以角反映成膜條件,以彈流膜厚系數反映油膜厚度,便于衡量整個接觸區內特性的差異,有利于分析工藝參數對蝸桿副性能的影響。有關結果曾經在CIST2008&ITS-IFToMM2008(北京)學術會議上宣讀,并發表于國際期刊TribologyTransactions。

致力于解決生產實際中的問題

出身工科背景,趙亞平一直希望自己的研究成果能夠得到推廣應用,服務經濟社會發展。為此,他多方探索,并取得了一系列成果。

在生產過程中,由于能夠實現多齒雙線接觸,各類環面蝸桿傳動對各種誤差變形都比較敏感。這是限制環面蝸桿傳動應用推廣的主要問題,也是環面蝸桿傳動的主要不足之處。而解決這個問題辦法之一,是通過失配修形,使得蝸輪副變瞬時線接觸為瞬時的點接觸。當然,這里的所謂點接觸是理論上的。實際上,由于齒面的彈性,受載之后,瞬時接觸點擴展成瞬時接觸橢圓,沿接觸跡線眾瞬時接觸橢圓集成齒面上的接觸區。上述失配修形方法,早已成功應用于錐齒輪傳動和準雙曲面齒輪傳動。但是對于環面蝸桿傳動,相關研究進展比較緩慢,主要是因為,環面蝸桿副的齒面非常復雜,沒有找到有效的方法計算瞬時接觸點。

趙亞平結合自己在相關領域的經驗,提出了兩階段下山割線法(TSDS方法),用于計算失配環面蝸桿傳動的瞬時接觸點。該法無需計算包含偏導數的Jacobi矩陣,對迭代初值的敏感性低,還能克服迭代過程中的奇異性,適宜用來求解復雜的非線性方程組;改進了確定點接觸失配齒輪副瞬時接觸橢圓的局部綜合方法,使得瞬時接觸點鄰域內曲率干涉的判別更為合理;發現以標準蝸桿和Ⅰ型蝸輪相配,組成的失配蝸輪副對各種裝配誤差均不敏感,能夠避免曲率干涉,實現較好的點接觸,而且蝸桿工作部分較長,具備可觀的承載能力;由具體算例計算出蝸輪轉角誤差曲線,表明了它具有近似拋物線形狀,說明所提出的失配方式,具有一定的減輕振動、吸收沖擊的效果。有關結果發表于國際期刊Computer-AidedDesign。

他的研究為失配環面蝸桿副的正確設計奠定了基礎。

雙自由度齒輪嚙合理論的研究,開始于上世紀60年代的前蘇聯,但是可以實際應用的曲率參數計算公式,卻得到的比較晚。對雙自由度嚙合,也還存在較多理論上的模糊之處,妨害了它的應用。趙亞平經過深入研究,指明雙自由度嚙合有退化與非退化兩種形式,給出了退化嚙合的條件,闡述了兩種形式各自的嚙合特性;提出了計算向量的新型表達式;導出了雙自由度嚙合齒輪副誘導法曲率和誘導短程撓率的新型簡潔計算公式,該公式適合于利用計算機進行編程計算;提出雙自由度嚙合齒輪副滑動率的概念,并且給出相應計算公式。有關成果發表于國際期刊Mechanismand Machine Theory,并獲得過湖北省和湖北省機械工程學會的優秀學術論文獎勵。同時,他應用雙自由度嚙合理論,對Archimedes滾刀雙自由度范成圓柱齒輪的嚙合原理進行了研究,給出了提高加工精度的工藝措施。相關成果發表于Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers,PartC,Journal of Mechanical Engineering Science等國際期刊。其成果對齒輪加工工藝的改進與加工精度的提高,具有理論指導意義,同時為新型高副共軛傳動機構的創成,做了理論上的準備。

第12篇

關鍵詞 冶金工程 質量工程 培養模式

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A

Reform Training Model to Improve the Quality of the Innovative Talents

ZHANG Yuzhu, LI Yungang, AI Liqun, FENG Juhe, LI Junguo

(College of Metallurgy and Energy, Hebei United University, Tangshan, Hebei 063009)

Abstract Take quality engineering construction, promote the development of disciplines as the goal, this article summarizes the main work of Metallurgical Engineering on reform training mode, optimizing course system and strengthen the practice teaching.

Key words Metallurgical Engineering; quality engineering; training model

為貫徹“高等教育的發展要全面貫徹科學發展觀,切實把重點放在提高質量上”的戰略要求。教育部、財政部制定了《實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的意見》,這些政策的出臺為高等教育的發展提供了千載難逢的機遇,為此,我們以抓質量工程建設為手段促進學科發展。改革培養模式,以提高大學生創新精神與實踐能力為目標,全面提高高等學校的人才培養質量。

通過抓質量工程建設,有力地促進了學科發展,辦學條件進一步改善,師資水平和教學質量進一步提高。目前冶金工程專業已經建設成為國家級特色專業,河北省優秀重點專業,省級優秀教學團隊;現代冶金技術實驗室已建設成為省部共建教育部重點實驗室,同時為河北省和唐山市重點實驗室。冶金傳輸原理和煉鋼學兩門課程為河北省精品課程。為提高人才培養質量奠定了堅實的基礎。

1 優化課程體系,適應創新型人才培養需要

按照“重基礎、寬口徑、應用型、高素質”的人才培養模式,培養德、智、體全面發展的,了解現代冶金和材料學科發展,掌握現代冶金工程(冶金物理化學、鋼鐵冶金和有色金屬冶金)相關基礎理論、專業知識和基本技能,善于應用現代信息技術和管理技術,從事冶金工程及相關領域的生產、管理及經營、工程設計和科學研究的熱愛鋼鐵行業,基礎扎實,知識面寬、工程實踐能力強,具有創新精神的高素質應用型人才。

冶金工業是典型的流程制造業,其現展不再僅僅滿足于解決某一工序節點上的技術或工藝問題,而需要站在整個“大冶金”工業鏈流程的工程科學高度,為此增加了一系列材料成型、金屬材料、冶金能源、耐火材料等方面的課程,并在實習環節將實習廠由原鋼廠、鐵廠、燒結廠拓展到鋼鐵生產全流程工業鏈廠,從而保證將專業教育延伸到鋼鐵工業主體產業鏈。

構建“4個平臺”即通識教育平臺、公共基礎平臺、專業基礎平臺、專業方向選修平臺。各類課程共計208.5學分。

通識教育平臺(必修、46.5學分,22.3%):綱要,基礎,原理,概論;大學英語,體育計算機文化基礎,大學生職業生涯規劃,軍事訓練。

公共基礎平臺(必修、59.5學分、28.5%):高等數學、大學物理、無機化學,線性代數,概率統計,電工電子學,機械制圖,機械設計,工程力學,物理化學等。

學科基礎平臺(必修、13.5學分、6.5%):冶金原理,冶金傳輸原理,金屬學及熱處理。

專業方向選修平臺:(8分、42.7%,);由專業限選課(68學分,32.6%)和任選課(21學分,10.1%)組成。專業限選課設鋼鐵冶金方向和有色冶金方向兩個方向課,限選一個方向。

鋼鐵冶金方向的專業限選課:鋼鐵冶金學,鋼鐵冶金設計原理,有色冶金概論,爐外精煉,凝固理論,非高爐煉鐵,專業英語,冶金實驗研究方法,專業實驗,專業實習,專業課程設計,畢業實習及設計。

有色冶金方向的專業限選課:輕金屬冶金學,重金屬冶金學,化工過程與設備,電化學,鋼鐵冶金學,冶金實驗研究方法,專業實驗,專業實習,專業課程設計,畢業實習及設計。

任選課由公共任選課(15學分、7.2%)和專業任選課(6學分,2.9%)組成。

全校公共選修課,要求學生至少選學15學分,具體要求為:VB程序設計4學分或者C++程序設計4學分必選一門,AutoCAD基礎2學分;文學類課程2學分;經濟管理類課程1.5學分。其它任意類課程至少選修5.5學分。

專業任選課:冶金反應工程學,近終型連鑄,高爐噴煤,潔凈鋼與品種鋼冶煉,冶金輔助材料,耐火材料概論,冶金環境保護,冶金資源綜合利用,科技文獻檢索,金屬壓力加工概論,冶金能源,冶金流程工程學,冶金史,金屬材料概論,共計15.5學分,從中任選6學分。

2 強化實踐教學,突出工程實踐能力培養

鑒于國內鋼鐵企業技術發展的不平衡和設備裝備的差異性,為使學生通過實習了解主體工藝設備、掌握工藝方法,近幾年在唐山鋼鐵公司、唐山國豐鋼鐵公司、石家莊鋼鐵公司等省內穩定的實習基地基礎上,又積極開拓了寶山鋼鐵公司、武漢鋼鐵公司、鞍山鋼鐵公司等大型鋼鐵公司為專業實習基地。與唐山鋼鐵公司、邯鄲鋼鐵公司建立了校企全面戰略伙伴關系。

在冶金工程專業本科培養方案中設置三次專業實習(共10周),專業課程設計,畢業設計(論文)15周,實踐性教學總計76學分,占總學分的36%。近幾年,為了進一步提高實習效果,教學采用立體設計方案:安排實習周每周第一天在校進行課堂教學,利用所購買的《鋼鐵生產概論》、《寶鋼生產技術》等多媒體教材和錄像,通過課堂講解與多媒體生產工藝設備觀摩相結合的方式進行。現場實習、課堂講解、多媒體演示與生產廠技術人員的生產實踐講座相結合,保證了實習效果。

近年來,加強了實習指導教師隊伍的建設,在保證原每班兩名教師的基礎上,安排本專業研二研究生協助指導,有效加強了實習管理工作。

為客觀評價實習效果和評定學生成績,實習成績采用平時表現、實習報告、閉卷考試三者相結合的方式進行,有效抑制了過去主要依據實習報告評定成績時,部分學生抄襲實習報告的現象。

3 教學全過程中培養學生的創新意識

將學生創新意識、創新思維、創新人格與創新能力的培養體現到各個教學環節與過程之中。在各個課程教學環節,注重以鋼鐵產業的歷史進程觀,研討進程中重大工藝技術創新背景及其歷史貢獻,了解未來發展的前沿課題與現存問題,培養、激發學生的創新意識;以知識基礎上的方法論教育,代替知識教育,培養學生創新思維與方法;以人文、科技、社會實踐和專業教育,代替狹義專業教育,培養學生創新人格;以實踐教育為中心,加強工具教育、論文寫作與表述訓練,培養學生創新技能與動手能力。

為此,在注重教學體系與內容的相對系統性的基礎上,加強了開放性建設;在相對共性教育的基礎上,加強了學生差異性教育建設;在教學過程中突出了學生主體建設。在培養方案層面,構建了課程教學、實驗教學、實習教學、課外創新、社會實踐、講座與論壇、設計(論文)與專題等相對獨立又立體交叉銜接的、逐步完善的教學體系。在注重工程素養與工程能力培養的傳統上,加強了創新意識與能力培養。采取的主要措施有:

(1)以聽課制、督導制切實改變教師授課方法與組織方式,考查目標由知識學習變為知識基礎上的方法培養;授課方式由教師主體傳授式變為引導式為主的啟發式、研討式、研究式、案例式;授課內容由照搬教材變為以教材為基本知識點的開放式。

(2)開設部分前沿性、綜合性專業課程,提高學生分析問題、解決問題的能力。如近幾年分別增設了非高爐煉鐵、高爐噴煤、近終形連鑄、品種鋼與純凈鋼冶煉等課程。

(3)利用重點實驗室的開放條件,為學生自主課外創新科技活動和實驗提供指導教師和必要的條件支持。

(4)鼓勵學生自大三始進入教師科研團隊工作,并由教師提供工作補貼。通過實際科研課題鍛煉、培養創新能力與工程能力。

(5)在專業課程設計保證工程設計基本能力的基礎上,學生自主選擇進行畢業設計或科研論文工作,鍛煉學生實際工作經驗。畢業設計真題真做的比例不斷提高,有二分之一以上的學生畢業論文題目是參與教師的科研課題,如邯鋼板坯中心偏析的成因、唐鋼結晶器優化研究、鋼水覆蓋劑的研究等,通過真題真作使學生受到從選題、開題到撰寫論文的科研訓練,并累計取得近3000萬元的經濟效益,有的研究結果與教師聯名。

(6)強化工具類課程教學。除計算機文化基礎課程外,開設文獻檢索、科技寫作、專業外語(三個學期連續開設)課程,并在畢業設計(論文)中明確要求翻譯與課題相關的1~2篇外文文獻。Visual BASIC、AutoCAD納入學生必選課程等。使學生的計算機應用能力、外語能力和文獻檢索能力以及分析問題和解決問題的能力顯著提高。為此,唐山電視臺熱點透視節目做了專訪報道,并給予了較高的評價。

(7)為學生開設系列專題講座涉及專業前沿、工藝技術研究、創新人格品質等。

4 綜合性、設計性及研究性實驗教學體系改革

實驗教學是實踐能力與創新意識培養的重要環節,自2004年來,充分利用教育部省部共建重點實驗室、河北省重點實驗室的資源條件與開放管理的運行條件,全新構造了基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗與研究性實驗以及學生自主命題科技創新實驗等多層次實驗教學與實驗研究體系。在本科生培養方案中,將基本實驗、綜合性實驗、設計性實驗納入實驗教學計劃與實驗課程,將研究性實驗與學生自主命題科技創新實驗納入學生科技創新學分。未納入實驗課程之中的實驗由團隊指定指導教師。完成的主要課題包括國家自然基金、省自然基金、國家重點推廣項目、企業合作項目等。學生完成的自主命題科技創新實驗有推渣機的設計、教室自動紅外光控照明燈、超高導熱納米材料研制等。

5 改革教學方法和手段,提高教學質量

冶金傳輸原理、鋼鐵冶金學、煉鋼設計原理、煉鐵設計原理、爐外精煉等全部主要課程自主開發了適于課程教學的多媒體課件或網絡教學與學習系統,所開發課件大多在教育部、學校組織的課件大賽中獲獎。配備有本專業現場生產工藝錄像與東北大學工藝教學多媒體動畫課件。課程組可根據課程教學內容性質自主確定授課方式,可于課堂上實現傳統板書、多媒體教學、工藝錄像三者間的任意切換,并與現場觀模與實習教學相結合,實踐中收到了良好的效果。

按照創新人才培養的要求,在課堂教學方面,近些年加大了融能力培養于課堂講授之中方面的教學研究與實踐力度,不斷改進課堂教學方法,提高學生自主分析問題解決問題能力。例如,采用典型鋼種冶金案例教學的品種鋼與純凈鋼冶煉課程、根據不同煤種,研究配煤、制煤、噴煤工藝、噴吹量與噴煤極限案例教學的高爐噴煤課程等。這些課程結合冶金案例,采用講授與研討相結合的方式,使學生提高了在特定冶金條件下,利用專業知識分析工藝過程、確定工藝方案與工藝參數的基本能力。再如,非高爐煉鐵、近終形連鑄、生態冶金等冶金前沿課程使學生掌握了前沿設備、工藝現狀與研發歷程、動態;近代冶金技術史教學使學生了解冶金技術發展、冶金設備與工藝改進的歷史進程,掌握各歷史階段主要設備工藝的產生背景、研發過程、工藝特點、優勢與局限,為提高學生創新性思維與創新能力培養奠定了基礎。

將學生創新意識、創新思維、創新人格與創新能力的培養體現到各個教學環節與過程之中。在各個課程教學環節,注重以鋼鐵產業的歷史進程觀,研討進程中重大工藝技術創新背景及其歷史貢獻,了解未來發展的前沿課題與現存問題,培養、激發學生的創新意識;以知識基礎上的方法論教育,代替知識教育,培養學生創新思維與方法;以人文、科技、社會實踐和專業拓展教育,代替狹義專業教育,培養學生創新人格;以實踐教育為中心,加強工具教育、論文寫作與表述訓練,培養學生創新技能與動手能力。

教學過程中,必修課以應用為主線學習專業必需的知識和技術;精簡課時,給應用型人才留出時間,去選修專業提高課程,加強實踐教學,提高工程實踐能力;設立問題,給創新性人才留出空間,去通過參加教師科研以及學習新技術前沿選修課進行研究和探索。在選修課安排上,提高選修課比例,發揮科研優勢,將科研成果轉化為教學內容,開設了一系列新技術前沿選修課,滿足不同興趣和愛好的學習需要,起到因材施教的效果。