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粉末冶金原理與工藝范文第1篇

關鍵詞：粉末 冶金材料 溫壓成型

中圖分類號：TF124.3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）02（a）-0057-02

粉末冶金成型技術主要含有溫壓技術、流動性的溫壓技術以及模壁技術、高速壓制技術等新技術。通過對粉末冶金新技術的利用以及該項工藝在現今得到的發展，可以幫助我國的高技術工業獲得新的發展。就目前來看，我國的粉末冶金技術為了適應社會發展的需求，也在進行新的改革。現今，該項技術主要向著低成本、高致密化以及高收入、強性能的方向進行新一輪的發展。我國的粉末冶金零件成型技術已經發展了近10年，可以對現今的粉末冶金技術進行全面提高。隨著現今我國工業化的發展迅速，工業上對粉末成型制品的需求量也得到提高，對其質量也產生了更高要求[1]。現今，對粉末成型工業的發展產生制約的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的專用壓制設備。由于在粉末成型的零件中高強度、精度以及形狀較為復雜的零件占有的比重越來越大，且有占據主要地位的趨勢，對粉末成型壓機的性能以及精度也提出了更為嚴格的要求。隨著粉末成型技術的日益發展以及市場上產生的新需求，多臺面的復雜零件在其中占據的比例也將不斷擴大。粉末壓機在實際生產的過程中，壓制設備對于粉末壓制零件的成型精度也將會起到新的作用。

1 粉末成型技術的原理分析

粉末成型技術是對計算機的輔助設計進行利用或利用實體反求的方式對相關信息以及零件所需的幾何形狀、材料、結構信息進行采集，從而在計算機中建立數字化的模型。將所得到的信息輸入到計算機進行控制的機電集成系統中后，再逐點逐面進行所需材料的三維成型工作。對其經過必要的處理之后，使其外觀、性能以及強度都達到設計要求，從而對原型進行快速準確的制造，并對零部件進行制造的現代化方式[2]。現今，所使用到的快速原型制造技術所采用的原理都是對分層疊加法進行利用，也就是對計算機輔助設計文件以及進行的分層切片進行分層分步驟處理，對計算機控制的成型機進行利用，從而完成材料的形體制造工作。快速原型制造技術現今在模具、汽車以及航空航天、醫療器具等方面都得到了相應的應用，按照快速原型制造技術產品功能，可以將應用分為原型、零部件、模具等方面。

2 溫壓技術

溫壓技術主要指的是在粉末冶金領域得到全新技術。利用該項技術可以生產出密度、強度較高且質量優質的零件，因此，在實際應用的范圍也是較大的。溫壓技術主要就是利用特殊的粉末，并將其進行高溫、輸送以及模具加熱燈系統，在其中加入具有特色的劑制成的預合金粉末以及將其中所用到的模具加熱到140 ℃左右。需要注意的是，應該將溫度的波動控制在12.5 ℃之內，之后再和常規的粉末冶金技術進行統一，開展壓制以及燒結工作，最終就可得到粉末冶金的零件。這項技術就被稱為溫壓技術。該項技術的關鍵點在于溫壓粉末制備以及溫壓系統。由于使用到了粉末冶金零件以及溫壓技術，就可對生產的綜合成本得到有效降低。

3 流動溫壓技術

流動溫壓技術是對粉末進行一定的溫壓以及壓制，在這過程中，對金屬粉末注射成型工藝中存在的特點進行相應的提煉，從而形成的一種全新性冶金零部件形成技術。該項技術主要是對混合粉末流動性以及填充的成形性進行一定的提高，使其可在80 ℃或130 ℃下，對傳統壓機上可精密成型的幾何外形零件進行利用。流動溫壓技術可對傳統粉末冶金技術在成型上的不穩定性進行克服，也可防止在金屬注射成形的過程中產生的高成本技術。這樣的技術既是一種新的技術，也具有十分廣闊的發展前景。流動溫壓技術是一種新的粉末冶金部件成型技術，主要特點在于可利用相關設備形成十分復雜的幾何形狀零件。壓坯具有密度高，且均勻性較高的特點，對于各種材料的適用性較高。另外，該項技術的工藝十分簡單，所需要花費的成本較低。就目前來看，流動溫壓技術在現今的使用也還是屬于開始階段，主要是因為關鍵性的制造技術以及致密化機理研究沒有得到全面的應用。

4 模壁技術

傳統的粉末零件在進行成型的r候，為了使得粉末顆粒之間以及與模壁之間的摩擦減少，在進行粉末混合的時候就應該添加不定量的劑。但是，由于混進的劑密度較低，因此，在制成規格較高的粉末冶金零件的時候將產生不利影響。另外，劑在燒結過程中也會對環境產生嚴重影響，導致燒結爐的使用時間以及生產產品的主要性能也得到降低。模壁的技術在實際的應用過程中可以將這樣的情況進行有效規避，近年來，利用技術已經成為在研究粉末成型技術中的熱點問題[3]。現今，要想實現模壁主要有兩種方式：首先是對模沖復位時與芯桿以及陰膜進行有機配合，在間隙的過程中可以對毛細作用進行利用，從而將液相劑帶入到陰膜的表面。其次，是對噴槍進行利用，將其中帶有的一種固態劑粉末直接在壓膜型腔中進行噴射。也就是將裝有粉靴的前部裝有劑裝置。利用這兩種方式，可以進行常規的壓制成膜工作。

5 高速壓制技術

高速壓制技術主要是國外推行的一項新技術，可以將生產零件的過程與傳統進行的壓制工序保持一致。混合粉進入材料之后，粉末也可通過送粉靴自動將混合粉填充模腔進行壓制成形，在此之后，再將零件頂出，并且可將其轉入到燒結的工序之中。與該項技術存在差異的是壓制的速度與傳統壓制工藝速度還存在一定的不同。相比較而言，傳統的壓制工藝要比該項技術壓制速度低500～1 000倍。其中壓機錘頭的速度在運行的時候可高達2～30 m/s，液壓驅動的錘頭速度也可達到5～1 200 kg左右。粉末在運行的時候，在0.02 s就可對高能量的沖擊進行利用從而產生壓制。在壓制過程中，也可產生一種較為強烈的沖擊波。通過附加的時間間隔，形成多種沖擊，就可到達一種更高密度上。該項技術在應用上的生產率、性能以及密度等都較高，且生產的成本較低，可在制造一些難度較低的閥門、主軸以及齒輪時應用。

6 結語

粉末冶金技術屬于一項應用十分廣泛的零件成型技術，在粉末的冶金技術以及工藝得到迅速發展的今天，可對高技術的發展產生全面推動，也可為材料技術以及材料工程帶來新的發展。現今，從我國粉末冶金技術的整體行業發展來看，其發展的技術水平還較低，各項工業設備也較為落后，與國外的相關技術相比，發展的差距較大。因此，需要對粉末冶金技術進行研究開發，可將我國的技術發展水平與國外的差距進行有效縮短，促使粉末冶金技術滿足社會發展所產生的新需求。

參考文獻

[1] 藺紹江，熊惟皓，黃玉柱，等.溫壓成型和微波燒結TiC/316L復合材料的摩擦磨損特性[J].摩擦學學報，2011（5）：467-472.

粉末冶金原理與工藝范文第2篇

關鍵詞：卓越工程師；粉末冶金學；教學改革

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2016）30-0093-03

引言：

“卓越工程師教育培養計劃”是為貫徹落實黨的十七大提出的走中國特色新型工業化道路、建設創新型國家、建設人力資源強國等戰略部署、貫徹落實“國家中長期人才發展規劃綱要（2010―2020年）”和“國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）”而提出的高等教育重大改革計劃。“卓越計劃”旨在培養卓越工程師后備人才；高等學校實施“卓越計劃”將為培養學生成為卓越工程師打下堅實的基礎和完成卓越工程師需要的基本訓練[1]。

2011年年初教育部出臺了《教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見》（教高[2011]1號文），進一步明確了“卓越計劃”的主要目標、指導思想、實施領域和基本原則[2]。“卓越計劃”實施以來，各參與高校在培養觀念、培養模式、學校企業聯合培養等方面都取得了很大進展。

“粉末冶金學”課程是新材料科學中最具發展活力的重要分支，也是冶金和材料科學的分支學科，備受工業界重視，相關材料和制品已被廣泛應用于交通、機械、電子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工業等領域[3]。粉末冶金學課程與實際的生產實踐緊密相關，屬于工程實踐性比較強的課程，在理論學習的基礎上能夠有效地培養學生的工程能力和創新能力，與“卓越計劃”的培養目標一致，為了配合“卓越計劃”的實施，對這門課程的培養目標和培養觀念、教學改革與創新的思路、課程建設與新型教學模式、課程改革的質量保障等方面進行了思考和探索。

一、確立正確的培養觀念和培養目標

“卓越計劃”的宗旨是培養和造就一大批能夠適應社會經濟發展需要、創新能力強的優秀工程技術人才，為國家實施人才強國戰略、走新型工業化道路和建設創新型國家服務。從“卓越工程師教育培養計劃”的三個特點出發，樹立課程的培養觀念：一是強調課程內對學生創新以及工程能力的培養；二是注重學校和企業相結合，加大企業參與培養高級工程技術人才的深度；三是加強對國家戰略需求、行業和企業的需求的認識，課程進行有目標的、主動的培養。

新形勢下，面向“卓越工程師教育培養計劃”的“粉末冶金學”課程從培養目標上必須對原有的課程體系與教學內容進行調整，使之更具有全面性；加大課程工程實踐能力的培養，使之更具有實用性。確立理論學習與實踐操作相結合、全面發展的人才培養目標，重視培養大學生的科學探索精神、工程創新意識和工程實踐能力。

二、教學改革與創新的思路

1.課程特點及教學現狀。“卓越工程師教育培養計劃”的基本要求是學生在學習并具備課程理論基礎知識的基礎上，能夠有效地利用學習到的課程基礎知識解決實際工程問題。粉末冶金技術是一個復雜、影響因素諸多的材料成型過程，從制粉、成形、燒結到后處理每一道工序都會影響粉末冶金成品的質量。能夠完全掌握并靈活運用粉末冶金技術，即要有扎實的理論知識儲備和豐富的工程實踐經驗。筆者通過長期的粉末冶金教學發現，傳統的課程教學方式有一定的局限性，主要體現在：教師以教材為中心，教學方法比較單一，以灌輸式的教學方法為主，學生缺乏積極有效的參與，不利于學生工程能力的培養；教學內容陳舊、更新緩慢，在課時、學制的影響下，無法兼顧新興的粉末冶金技術；課內實驗一方面是簡單的驗證性基礎實驗，學生興趣不濃，另一方面由于設備少人數多等條件的限制，學生參與的程度不夠，難以培養學生的創新能力；課程仍以書面考試的形式評定，考試內容大多以基礎知識的考察為主，這種簡單的評定方式不能滿足“卓越計劃”對創新能力和工程能力培養的要求，不利于優秀工程人才的培養。

2.探索多元化的培養模式。面向“卓越計劃”高級工程人才培養的方向為：服務于企業需求和國家發展戰略，加大學校和行業、企業合作培養的力度，強調學生理論基礎和工程實踐能力并重的培養，重視高級工程技術人才培養的國際化。因此，面向“卓越計劃”的課程改革要以教師為導向；以學生為主體；以項目為依托；以企業為載體。以教師為導向，教師做好引導作用，通過豐富多樣的教學方法培養學生的興趣，激發學生的潛能，加強師生互動，教學相長；以學生為主體，構建“專業性強、知識面寬”的課程學習體系，扎實學生理論知識的學習和實踐能力、綜合能力的鍛煉，培養學生積極思考、大膽創新的科學作風；以項目為依托，讓學生積極參與到粉末冶金類的科研項目中，實施本科生提前進入畢業設計、科研平臺或課題組制度，培養學生學以致用，學中用、用中學的學習方法；以企業為載體，學校要加強同行業、企業聯系與合作，讓學生參與到企業中去，建設校企優質資源共享平臺，建立學校與企業聯合培養的長效機制。

三、課程建設與新型教學模式探討

1.課程教學內容改革。從“卓越計劃”的培養目標與要求出發，根據工程實際，“粉末冶金學”課程組進行了廣泛調研，在多次討論和修改的基礎上，制訂了新的課程教學大綱，明確了教學體系和教學內容。根據這門課程的特點，為了能夠讓學生在很好的學習粉末冶金理論基礎知識的基礎上，開拓思路、學以致用，按照課程體系對課程內容進行了模板化設計，把課程內容分為不同板塊。比如：掌握粉末制取及其性能測定；壓坯成形規律；粉末冶金材料的燒結原理；粉末冶金材料制備的質量控制；了解粉末冶金材料及其研究的新進展等等。

2.課程教學方法和教學手段改革。在教學方法上，圍繞“以教師為導向，以學生為主體”的教學方針，遵循“課內與課外相結合”、“理論與實踐相結合”、“課堂教育與創新思維相結合”的原則，通過實物法、啟發法、課堂討論等教學方法。如在講粉末的成形時，可以向學生展示一套粉末成形的模具，讓學生了解成形時基本概況，讓學生在學習粉末成形時可以獲得最大的感官認識；在講粉末制備工藝時，根據制備粉末的特點以啟發和誘導的方式讓學生了解粉末制備工藝，以及為什么要選擇這種制備方式；在講壓力與粉末成形樣品密度之間的關系時，可以展開課堂討論，充分調動學生學習的熱情、主動性和創造性，提高教學的實效性和教學質量。

在教學手段上，要擺脫傳統的板書或者照著ppt宣讀等學生積極性不夠強的手段，采取多元化的教學方法和手段。多媒體集成、動畫模擬仿真和豐富的圖像信息擴展了學生認知的深度與廣度，也使教師擺脫了時間和空間對講授內容的束縛，清楚地顯示某些復雜的過程，有利于激發學生的觀察力、發現力、想象力、邏輯聯想力，有利于認知思維的深化與發展，有利于增強工程設計能力，提高教學效率和教學質量[4]。通過搜集課程知識點相關的圖片和制作簡單直觀的動畫，豐富課程的課件，提高學生的興趣和理解。比如，在講等靜壓成形時，向學生展示等靜壓機的原理示意圖，可以讓學生充分直觀地了解等靜壓的工作原理；在講機械合金化法制備粉末時，可以通過Flas的方式，讓學生可以清晰地看到機械制備的過程和原理；在講粉末冶金工藝時，可以結合網絡上企業的現場視頻，讓學生能夠輕易地接受粉末冶金工藝方面的知識，同時獲得工程實踐中的一些直觀信息。

3.課內實驗的改革與工程實踐能力的拓展。在課內實驗方面，改善了原有的簡單的驗證性的實驗，豐富了課內實驗的內容。具體的實驗包括：球磨法制粉；粉末粒度和表面性質的測定；金屬粉末的壓制成形；粉末冶金樣的燒結；燒結樣抗彎強度的測試；粉末冶金樣品的密度測定等等。通過這些課內實驗培養學生具有合理選擇使用粉末冶金材料和初步設計、制備粉末冶金材料的能力，激發學生的創新意識，提高工程能力。對課內實驗的改革，可有效地激發學生的學習興趣，提高動手和思考能力，為學生的工程實踐能力的提高和創新能力的培養打下了很好的基礎。

面向“卓越計劃”的課程改革，重點是培養學生的工程實踐能力，要圍繞“以項目為依托，以企業為載體”的方針。為了強化學生的工程實踐能力，應該注重從以下幾個方面進行培養：一是對校內資源進行整合，建立校內課程實習、實訓基地。利用學校已有的材料產業化中心、工程訓練中心、新能源材料研究中心等研究實踐單位，建立“粉末冶金學”課程的實踐基地，讓學生可以在校內盡可能地進行工程基礎實踐能力的鍛煉。二是以企業為載體，校企合作，吸納企業資源。培養工程師是“卓越計劃”的目標，而企業環境是工程師培養的搖籃。除了進行實踐教學環節改革，更重要的是讓學生進入企業、融入企業，學習和了解企業的技術，感受企業的環境和文化。培養方案應該把適合在企業開展的相關教學環節和實踐活動（專業課程、課程設計和畢業設計等）盡可能放到企業去。三是以項目為依托，開展大學生創新性實驗計劃。高校的教師在進行本科教學的同時，進行廣泛的科研項目的研究。在校內的有關粉末冶金類的科研項目可以和粉末冶金課程建立聯系，讓本科生在進行課程學習的同時，進入科研團隊，參與到科學研究中去，了解學科的發展狀況和學科前沿。在科研項目的帶動和熏陶下提高學生學習的積極性和工程能力。四是通過學科科技競賽來提高學生的綜合素質。開展以學科為基礎的各類科技競賽，擴大學生受益面；鼓勵學生在學習課程理論基礎的同時，積極參加省級、全國級別的相關科技競賽，培養學生的學習興趣、創新能力和綜合能力；課內課外營造科技創新氛圍，對于學生積極參加科技競賽和科技競賽獲獎給予獎勵或者在學科考評中加分。

4.建立全新的考核評價制度。粉末冶金學傳統的考核方式是以書面閉卷的方式進行，考查的都是學生對基礎理論知識的學習情況，缺乏對工程實踐技能的考核。傳統的學生學習效果的考核評價機制在面向“卓越計劃”的課程體系中就不再適宜。在教學中應該采用全新的考核評價機制，除了對學生理論部分的考核之外，要把學生整個學習過程中的工程實踐能力、創新能力和自主學習能力納入到考核體系中。結合卓越工程師的培養工程性和全面性的特點，采用多部分考評相結合的考核方式。考核分為理論部分的筆試考核、理論與實踐相結合的課內實驗考核、工程實踐能力考核、科技創新活動考核等幾個部分，其中參與科研項目、參加科技競賽等屬于科技創新活動部分。筆試考試、實驗考核、工程實踐能力考核、科技活動考核等幾個模塊各部分的比例可根據課程開展和改革的具體情況，課程組的成員討論協商決定。這種考核評價機制充分體現公平、合理，學生也努力爭先、爭取獲得各類獎勵使自己的努力獲得承認。

四、課程改革的質量保障

1.師資保障。“卓越工程師教育培養計劃”要取得成功，其標志在于培養造就出一大批卓越工程師后備人才，而關鍵在于建設一支勝任這一使命的工科教師隊伍[5]。卓越工程師培養的質量很大程度上取決于參與到“卓越計劃”的教師的整體素質。所以，面向“卓越計劃”的課程改革，在師資上要進行調整和改革，以保證面向“卓越計劃”的課程改革順利進行。

根據“卓越計劃”的培養目標和特點，參與“卓越計劃”的教師需要具備扎實的專業基礎知識、豐富的工程實踐經驗、優秀的教育教學水平和崇高的職業道德和敬業精神等等。同時，教師也必須具備相應工程科學研究、工程設計開發、工程技術創新和工程實踐能力。

當然，不論通過何種渠道招聘的教師，在理論教育教學、工程實踐、科學研究、設計開發、技術創新這五個方面都可能存在某項或幾項能力的不足或缺失，都需要高校加強對教師的培養力度，將理論知識豐富的教師送進企業進行工程培養，將企業的工程師送進高校進行專業的全面和深入學習，通過這些培養方式，打造一支既具備專業基礎知識又有工程實踐技術能力的高水平師資隊伍，適應“卓越計劃”在高校的順利開展。

2.經費保障。從上述的課程教學改革措施來看，面向“卓越工程師教育培養計劃”的優秀工程技術人才的培養在經費上相較傳統的培養模式要高出很多，所以高校在工程人才培養計劃中應當保障有足夠的經費來支撐“卓越計劃”的實施，建立一套完整、長效的資金機制。高校在經費方面可以采用的辦法[6]有：一是提高人均教育財政撥款標準，具體的撥款數額與學校實際實施“卓越工程師教育培養計劃”的在校學生數掛勾；二是為了確保“卓越工程師教育培養計劃”的培養需要，學校經費投入向卓越工程師培養方面傾斜；三是采取定向的辦法，學校和企業聯合培養工程技術人才，企業補貼學生的學習費用，學生畢業后到企業定向工作；四是爭取社會各界包括企業及校友的資助。

五、結語

本文就面向“卓越工程師教育培養計劃”的“粉末冶金學”課程改革與建設，從培養目標和培養觀念、教學改革與創新的思路、課程建設與新型教學模式、課程改革的質量保障等方面進行了思考和探索。通過課程的改革和建設的措施，將有效地提高學生的理論水平，提高創新能力和工程實踐能力，為卓越工程師人才的培養奠定基礎。

參考文獻：

[1]林健.“卓越工程師教育培養計劃”通用標準詮釋[J].高等工程教育研究，2014，（1）：12-23.

[2]教育部關于實施卓越工程師教育培養計劃的若干意見[Z].教高[2011]1號文.

[3]李成棟.粉末冶金課程教學改革實踐[J].中國冶金教育，2014，（6）：22-24.

[4]顧文斌，王怡，莊曙東.基于卓越工程師計劃的“機械原理”課程改革與創新[J].中國電力教育，2013，（16）：100-101.

粉末冶金原理與工藝范文第3篇

關鍵詞：內燃機 組合式凸輪軸 加工工藝

前言

凸輪軸是發動機的重要零部件之一，凸輪軸的結構設計和加工質量的好壞，對發動機的性能起著極其重要的作用，隨著發動機高速度、高輸出功率、低燃油附加性、整車輕量化和低成本投入等的設計需求，對發動機零部件，尤其是凸輪軸提出了更高的設計要求，要求其結構緊湊、質量輕便、材料強度高、耐磨性好。而整體式凸輪軸一般為鑄件或鍛件，材料組成相同，各方面性能也相同，故無法達到以上的要求，而組合式凸輪軸無論從性能、成本，還是從質量方面均是理想的選擇；目前國外應用數量已超過50%，但國內只有約10%。

1.組合式凸輪軸結構特點

1.1 產品方面的優勢

1.1.1 組合式凸輪軸由鋼管、凸輪、齒輪、六方和端頭構成，然后通過裝配形成凸輪軸，由于以上各部分單體進行毛坯制造，故可根據配氣機構對凸輪軸各個部位的性能要求不同進行分體優化材料，即在同一凸輪軸上合理選擇不同的凸輪、端頭與鋼管材料；例如鋼管可選冷拔薄壁無縫鋼管，凸輪可選冷鍛/粉末冶金/冷激鑄鐵等，齒輪、六方、端頭可選粉末冶金。

1.1.2 由于鋼管選用冷拔空心管，凸輪材料的優化及精密成型技術的應用，可使凸輪軸整體重量降低20%～40%，節約材料可達30%以上。

1.2 機械加工方面的優勢

1.2.1 可實現柔性設計，柔性生產與敏捷制造：可實現凸輪相位角與軸向位置的控制、調整和修正，有利于新產品的設計與制造，縮短新產品的研制周期。

1.2.2 可針對不同零件采用最適宜的熱處理技術與表面強化技術，因而可顯著提高凸輪工作曲面抗點蝕能力和耐磨性，且可避免整體凸輪軸熱處理過程中產生的變形。

1.2.3 可視具體材料及形狀采用冷精密塑性成形、粉末冶金燒結、精密鑄造等近凈成形工藝成形凸輪，既能夠節省工時，并可大幅度降低制造成本。

2.組合式凸輪軸連接方法

2.1 組合式凸輪軸的連接方式較多，現僅針對目前國內轎車發動機組合式凸輪軸常用的三種連接方法進行介紹。

⑴滾花式連接原理：在凸輪內側加工出軸向溝槽，然后在鋼管外圓滾花加工出圓周/軸向方向的溝槽（滾花后產生凸起），將鋼管滾花部分壓裝到凸輪內徑中，形成過盈配合，目前蒂森克虜伯（大連）公司和寧波圣龍公司采用該種裝配方式。

⑵熱套式連接原理：裝配之前先對過盈尺寸的凸輪進行加熱（150-200℃），借以消除常溫下的過盈量（約0.2mm過盈量），然后壓入鋼管中，常溫下形成連接，目前德國埃馬克公司采用該種裝配方式。

⑶機械擴管式連接原理：利用滑動滾壓原理使得薄壁鋼管在帶孔的凸輪中發生局部的擴張，可以使用帶有過盈量并穿過鋼管內部的鋼球，使內管發生塑性擴張；目前綿陽瑞安公司采用此種裝配方式。

2.2 三種連接方法的優缺點對比

滾花式靠裝配槽實現裝配，連接強度大，工作時不易打滑，但每個凸輪對應的鋼管位置均需要切槽，生產效率較低。熱套式裝配設備簡單、生產效率高，但是缺點是凸輪被加熱，產生軟化現象，耐磨性下降，且由于鋼管導熱使得初始與完了時的過盈量有變化，連接強度不易保持一致。機械擴管式裝配前凸輪、鋼管不需要精密加工，生產效率高，但鋼管內側通過鋼球擠壓變形產生過盈量，由于鋼球推入初始與完了時磨損量有差異，過盈量存在變化，造成連接強度不一致。

3.組合式凸輪軸的加工工藝

3.1目前國內組合式凸輪軸生產廠家僅有寧波圣龍（滾花法）、綿陽瑞安（機械擴管法）、北內（韓國進口組合式凸輪軸毛坯），其他廠家如重慶西源（滾花法）、河南中匯（滾花法）正在建造生產線，因組合式凸輪軸制造工藝均類似，只是關鍵工序凸輪裝配（裝配機床）存在差異，現對工藝流程具體介紹如下：

鋼管淬火鋼管回火鋼管冷校直凸輪裝配裝配端頭扭矩試驗鉆兩端中心孔研磨中心孔粗磨軸頸精車法蘭鉆攻螺紋精磨軸頸精磨凸輪去毛刺拋光探傷清洗。

3.2 傳統的整體式凸輪軸加工工藝與組合式凸輪軸相比，整體式凸輪軸工藝流程需粗、半精、精加工，設備投入多，鑄件/鍛件余量大，工藝復雜，產品更改時設備變動大，設備臺數多，投入大，不利于擴產，鑄件/鍛件毛坯，余量大、生產成本高、料費率高。而組合式凸輪軸加工就存在明顯優勢，組合式凸輪軸工藝流程僅裝配和精加工即可，工藝簡單、設備投入少，近凈形工藝成形凸輪，余量小或不需精磨凸輪，結構、工藝簡單，利于調整軸向尺寸及凸輪相位角，工序少、設備臺數少，可降低投資風險，采用粉末冶金等材料，加工余量小，減小了生產成本及料費率。

4.結語

作為凸輪軸的新型生產技術，組合式凸輪軸正越來越受到人們的關注，因為其加工技術符合精益生產原則，是高精度、高效率、高柔性、低成本的先進生產技術，是凸輪軸制造技術的發展和升級，是實現創新跨越的關鍵，在大力提倡環境保護、開發低能耗、無污染發動機，并使其達到成本低、輕量化的今天，組合式凸輪軸以其相應優勢，可以廣泛用于汽車、鐵路、船舶發動機領域，發展前景十分廣闊。

參考文獻：

[1]張弛，楊慎華，寇淑清.裝配式凸輪軸生產工藝及應用[J]汽車技術，2004（1）：32～34

粉末冶金原理與工藝范文第4篇

[關鍵詞]白合金；軸承制造；工藝

中圖分類號：TH133.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2a014）24-0046-01

一、引言

一般來說，在相當一部分航空、工業領域的軸瓦和軸承中，白合金得到十分廣泛應用的主要原因在于：白金金具有較強的鑄造性能、抗咬合性、磨合性和耐腐蝕性等等。這些領域包括：汽輪發電機、汽車發動機、航空發動機、氣體壓縮機和船用柴油機等等。特別是，在絕大部分發電機領域中，對軸承零件的殼體零件以及組織分布的要求越來越嚴格，并且白合金的結合強度越來越大。但是，我們應該清楚地看到，在鑄造過程中，結合強度和組織會受到較多現實因素的制約和影響，過程控制具有一定的難度。

二、合金的澆注和零件的預處理

不可否認的是，白合金是錫基軸承合金十分重要的組成部分之一。從某種意義上說，合金的澆注和零件的預處理應該著重分為以下幾個步驟：第一步，努力做好零件的腐蝕工作。一般來說，銀灰色光澤會十分明顯地出現在腐蝕之后的零件表面上。值得肯定的是，冷水中沖洗和零件表面除油，應該引起有關方面的極大關注。另外，在處于常溫狀態的鹽酸中浸入大概二十分鐘，第二次進行冷水中沖洗，接著，在大于八十度的熱水槽中浸入大概五到十分鐘。第二步，涂刷保護涂料，待其自然干燥一般需要維持在二十四小時以上。一般來說，水玻璃和白堊粉是保護涂料十分重要的構成部分。第三步，在氯化鋅鹽酸飽和溶液中浸入相應的零件。第四步，在錫槽中浸入大概兩到五分鐘。第五步，將零件科學、合理地放入相應的預熱工裝之前，我們應該把零件從錫槽中取出來，將過剩的錫液抖干凈。通常，這些預熱工裝較好地設置在熱平臺上。第六步，不容置疑，白合金熔化之后，應該及時澆注到相應的零件中，為了確保錫基軸承合金能夠較好地進行凝固，采用水冷卻及輔助鼓風，是較為不錯的選擇之一。

三、改進工藝

在對合金的澆注和零件的預處理進行較為深入地探討和解析的基礎之上，接著，圍繞百合金軸承制造的改進工藝談談自己的認識和理解，希望能夠實現白合金軸承制造工藝改進的預期目標。

1、表面鍍錫質量的控制

實踐表明，在百合金與零件之間產生一層過渡層，讓零件內表面和白合金較好地結合在一起，最大限度地加強外殼和百合金的結合強度，是零件內表面鍍錫十分主要的目標。從某種程度上說，銅基零件和鋼基零件作為汽輪發電機軸承材料十分重要的組成部分，它們得到了較為廣泛的應用。正因為如此，在處理零件的過程之中，會產生一定氧化膜的主要原因在于：在零件內表面中，會出現不少的腐蝕現象。從基本上說，將飽和的氯化鋅水溶液較好地涂刷在零件內表面是傳統工藝的主要內容之一。不可否認的是，傳統工藝的順利開展，十分有利于最大限度地消除氧化膜。對于活性溶劑來說，氯化鋅鹽酸飽和溶液是較為明智的選擇之一。與傳統工藝相比，氯化鋅鹽酸飽和溶液消除氧化膜的效果更為明顯，從而最大程度地提高了零件內表面鍍錫的質量。在實踐中，我們不難發現，過渡層如果不符合相應的標準和要求，會在一定程度上減小零件表面和百合金的結合強度。有鑒于此，均勻而薄是鍍錫層的主要參考標準。通常來說，錫液溫度特別高，表面產生一定氧化現象的主要表現是：淡藍色在鍍錫層表面較好地反映出來。更確切的說，鍍錫之前無法十分徹底地除氧化膜、除油脂的主要表現在于：相當一部分黑斑在鍍錫層表面較好地呈現出來。更進一步說，鍍錫層的質量會受到許多現實因素的制約和影響，并且這些現實因素會一定程度上降低零件表面和白合金的結合強度。從本質上說，如果銀白色能夠十分均勻地呈現于鍍錫表面，那么能夠最大限度地加強銅基、鋼基零件表面和白合金的結合強度。

2、合金的金相組織

調查研究顯示，冷卻速度會受到很多現實因素的影響和制約。這些因素包括：能否迅速進行協調操作、熱平臺的保溫時間和鍍錫時間等等。一般來說，盡可能促使過渡層較好地產生于零件表面，是零件鍍錫工序十分重要的作用。在鍍錫的過程中，我們應該注重和強調對零件的預熱工作，澆注前零件溫度與預熱充分程度之間存在著十分緊密的聯系。換句話說，零件的冷卻狀況優劣，很大程度上取決于預熱充分程度的高低。從目前看來，相當一部分零件不采用組合型芯，熱平臺的工作面會直接和零件進行接觸，零件的冷卻狀況和熱平臺的表面溫度之間的聯系較為密切。正因為如此，熱平臺表面溫度的高低，很大程度上取決于熱平臺保溫時間的長短，并且對零件的冷卻狀況產生十分巨大的影響。在實踐中，我們應該清醒地意識到，傳統工藝的飽和氯化鋅水溶液已經逐漸被活性溶劑取而代之，加強了白合金與殼體的結合強度，保證鍍錫質量，滿足絕大多數汽輪發電機軸承的實際需求。

四、結束語a

綜上所述，白合金軸承制造工藝改進具有一定的現實意義和理論意義。從某種程度上說，我們應該結合具體的實踐情況，注重加強多種現實因素的優化試驗，對鍍錫工藝進行科學、合理地改進，保證合金顯微組織達到一定的均衡狀態，促使外殼表面鍍錫能夠較為均勻，絕大部分銅基零件的結合強度和合金與鋼基零件符合一定的性能標準和要求。本文結合白合金軸承制造工藝的改進的實踐情況，分析了合金的澆注和零件的預處理，闡述了較為具體的改進工藝，希望能夠對白合金軸承制造工藝改進的實踐工作發揮十分重要的借鑒和參考作用。

參考文獻

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[2] 馬曉峰，張文軍，周亞娜.白合金軸承制造工藝的改進[J].鑄造技術，2011.

粉末冶金原理與工藝范文第5篇

關鍵詞　工程材料　教學改革　材料加工　技術人才

中圖分類號：G712 文獻標識碼：A

1 工程材料加工課程教學改革應該遵循的原則

1.1 理論知識與技能實踐共同發展

工程材料加工是一門涵蓋多種材料工藝的學科，該學科實踐性很強，實驗課程和課堂教學都必須與生產實際相聯系。課程不僅涵蓋化學、力學、冶金等方面的知識，還對相關的工藝流程和相關原理做出闡釋，豐富學生理論知識層面的認知。在國外高職院校相關專業的教學課程設置中，通常將實驗課程以系列的形式搭配主干理論知識，根據教學需要進行選擇。因此本課程的實踐環節應該在保障焊接、鑄造、金屬塑性加工等工藝實驗的基礎上，添加激光加工、超聲加工等新型加工工藝，培養學生的認知能力和動手能力。

1.2 適應材料專業人才培養的需要

工程材料加工是我國高職院校機械設計及自動化、材料加工工程等專業的必修課程，在很大程度上體現了高職院校培養人才的相關需求。在傳授學科領域范圍內主要加工制造方法的同時，又引進新型材料加工工藝，這種教學安排既體現了相關行業對人才的專業需求，也是由高職院校人才培養發展方向決定的。

2 工程材料加工教學理論知識的發展方向

2.1 優化專業課程內容

材料加工工藝既包括鍛造、鑄造和焊接等傳統工藝，又涵蓋微電子封裝、真空鍍膜等現代加工工藝，在專業課程教學過程中，必須對這些教學內容進行有效的優化整合，適時引入專業領域的前沿科研成果和發展成就，打造一個適宜人才培養計劃的專業知識架構。舉例來說，工藝教材內容設置應該在單一的傳統工藝中加入粉末冶金等先進工藝，金屬液態成型教學重點應該向熱門的砂型鑄造傾斜等等。在具體的教學活動中，教師應該突出教學的核心和重點內容，輔助學生拓展知識領域，為培養創造性思維和動手能力奠定基礎。

2.2 擴大專業知識面

隨著時代的發展，材料相關專業涉及的領域也逐漸得到拓寬，在解決實際問題的過程中產生了許多分支型的工藝和原理，這就要求高職院校的專業建設要做出改變，進一步拓寬基礎知識面、擴充知識體系。教師應該在課堂教學中以一至兩個典型工藝為講解范例，對其它工藝進行概述或將其作為課外閱讀，既引導學生“舉一反三”，又達到廣泛涉獵的教學目的。

2.3 專業教材建設

教材是開展教學活動的專業指導性資料，在材料相關專業的教材設置方面，各級院校應該組織教師對教材進行認真研讀，并且形成書面性的參考意見，輔助教育部門對專業教材進行修訂，將以鍛造、焊接、表面工程等為代表的傳統工藝，以及以快速原型制造、粉末冶金為代表的新型工藝相結合，彌補專業教材內容設置上的缺口，避免教材內容與時代脫節。

3 工程材料加工教學實踐內容的改革思路

教學實踐直接作用于學生，教學活動的開展是對學生思維能力、理解能力、創造能力和動手能力的多方面培養。為了順應我國教育體制改革的需要，高職院校材料加工相關專業應該對傳統的教學方法和手段進行改革，理論和實驗并重的同時，將教學重點向實踐運用方面傾斜。

3.1 運用多種教學手段 （下轉第162頁）（上接第160頁）

工程材料加工具有工科專業的普遍特點，即概念和原理抽象化、理解難度較大。針對這一特點，教師應該充分運用多種模型道具或者直觀的教學手段，將抽象的工藝流程或者技術原理具體化，便于學生理解。比如，在講解鍛造壓、鑄造等成型工藝的教學中，可以運用計算機輔助教學，將工藝操作流程以多媒體動畫形式呈現出來，便于教師講解，也易于學生理解。

3.2 加強互動式的課堂教學

傳統“填鴨式”教學已經被時代拋棄，現代教學更加注重師生之間的有效互動。在材料加工課堂教學中，教師可通過適度的話題切入，引導學生展開自由討論，通過互相交流溝通對所學知識進行鞏固。以材料“加工硬化”和“二次硬化”的教學為例，在課堂討論的過程中，學生可通過互相之間提問對不同工藝特點加以辨別，著重關注易于混淆的部分。

3.3 改革實驗教學

實驗教學是培養學生動手能力的重要環節，為了改變傳統的驗證性實驗模式，教師應該根據教材設定有針對性的實驗項目，轉化實驗教學思路，由點到面、層層推進實驗教學，大幅度提高綜合性實驗的比例。以材料加工生產工藝的演示過程為例，教師選題范圍應該以貼近畢業設計為重要指導方向，將其作為教學科研的重要部分來開展，在這一綜合實驗過程中，通過對工藝全過程的演示，啟發學生發揮主觀能動性，發現問題并對其進行分析，積極地參與到實驗中，將創造性思維能力作用于實踐。

3.4 加強校企合作

校企合作是近年來興起的一種新型辦學模式，學校充分根據企業對專業人才的供需狀況和技術需求進行定向人才培養，企業為這些后備人才創造足夠的實踐空間。校企合作辦學通過設立教學指導機構、定期邀請企業工程技術人員對教學開展指導等方式，實現了材料加工理論知識和生產實踐的有機結合，順應市場對相關人才的具體需要進行安排教學內容和實際訓練課程，為高等職業院校相關專業學生順利走上工作崗位奠定了基礎。

4 結束語

經濟的發展對高職教育提出了新的要求，面向市場需求進行人才培養已經成為教學實踐發展的主要趨勢。我國高職院校材料加工相關專業的教學實踐要將培養實用型技術人才作為教學目標，實現教學管理水平的新突破。提高材料加工教學質量，為社會經濟發展提供急需的技術應用型人才，是一項需要各部門協同合作的長期性工作，不僅需要學校對教學方法進行改革，還需要相關企業和政府部門的實踐合作和政策扶持。

參考文獻

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