粉末冶金原理与工艺

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粉末冶金原理与工艺范文第1篇

关键词：粉末 冶金材料 温压成型

中图分类号：TF124.3 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）02（a）-0057-02

粉末冶金成型技术主要含有温压技术、流动性的温压技术以及模壁技术、高速压制技术等新技术。通过对粉末冶金新技术的利用以及该项工艺在现今得到的发展，可以帮助我国的高技术工业获得新的发展。就目前来看，我国的粉末冶金技术为了适应社会发展的需求，也在进行新的改革。现今，该项技术主要向着低成本、高致密化以及高收入、强性能的方向进行新一轮的发展。我国的粉末冶金零件成型技术已经发展了近10年，可以对现今的粉末冶金技术进行全面提高。随着现今我国工业化的发展迅速，工业上对粉末成型制品的需求量也得到提高，对其质量也产生了更高要求[1]。现今，对粉末成型工业的发展产生制约的因素主要有粉末材料以及粉末成型所使用的专用压制设备。由于在粉末成型的零件中高强度、精度以及形状较为复杂的零件占有的比重越来越大，且有占据主要地位的趋势，对粉末成型压机的性能以及精度也提出了更为严格的要求。随着粉末成型技术的日益发展以及市场上产生的新需求，多台面的复杂零件在其中占据的比例也将不断扩大。粉末压机在实际生产的过程中，压制设备对于粉末压制零件的成型精度也将会起到新的作用。

1 粉末成型技术的原理分析

粉末成型技术是对计算机的辅助设计进行利用或利用实体反求的方式对相关信息以及零件所需的几何形状、材料、结构信息进行采集，从而在计算机中建立数字化的模型。将所得到的信息输入到计算机进行控制的机电集成系统中后，再逐点逐面进行所需材料的三维成型工作。对其经过必要的处理之后，使其外观、性能以及强度都达到设计要求，从而对原型进行快速准确的制造，并对零部件进行制造的现代化方式[2]。现今，所使用到的快速原型制造技术所采用的原理都是对分层叠加法进行利用，也就是对计算机辅助设计文件以及进行的分层切片进行分层分步骤处理，对计算机控制的成型机进行利用，从而完成材料的形体制造工作。快速原型制造技术现今在模具、汽车以及航空航天、医疗器具等方面都得到了相应的应用，按照快速原型制造技术产品功能，可以将应用分为原型、零部件、模具等方面。

2 温压技术

温压技术主要指的是在粉末冶金领域得到全新技术。利用该项技术可以生产出密度、强度较高且质量优质的零件，因此，在实际应用的范围也是较大的。温压技术主要就是利用特殊的粉末，并将其进行高温、输送以及模具加热灯系统，在其中加入具有特色的剂制成的预合金粉末以及将其中所用到的模具加热到140 ℃左右。需要注意的是，应该将温度的波动控制在12.5 ℃之内，之后再和常规的粉末冶金技术进行统一，开展压制以及烧结工作，最终就可得到粉末冶金的零件。这项技术就被称为温压技术。该项技术的关键点在于温压粉末制备以及温压系统。由于使用到了粉末冶金零件以及温压技术，就可对生产的综合成本得到有效降低。

3 流动温压技术

流动温压技术是对粉末进行一定的温压以及压制，在这过程中，对金属粉末注射成型工艺中存在的特点进行相应的提炼，从而形成的一种全新性冶金零部件形成技术。该项技术主要是对混合粉末流动性以及填充的成形性进行一定的提高，使其可在80 ℃或130 ℃下，对传统压机上可精密成型的几何外形零件进行利用。流动温压技术可对传统粉末冶金技术在成型上的不稳定性进行克服，也可防止在金属注射成形的过程中产生的高成本技术。这样的技术既是一种新的技术，也具有十分广阔的发展前景。流动温压技术是一种新的粉末冶金部件成型技术，主要特点在于可利用相关设备形成十分复杂的几何形状零件。压坯具有密度高，且均匀性较高的特点，对于各种材料的适用性较高。另外，该项技术的工艺十分简单，所需要花费的成本较低。就目前来看，流动温压技术在现今的使用也还是属于开始阶段，主要是因为关键性的制造技术以及致密化机理研究没有得到全面的应用。

4 模壁技术

传统的粉末零件在进行成型的r候，为了使得粉末颗粒之间以及与模壁之间的摩擦减少，在进行粉末混合的时候就应该添加不定量的剂。但是，由于混进的剂密度较低，因此，在制成规格较高的粉末冶金零件的时候将产生不利影响。另外，剂在烧结过程中也会对环境产生严重影响，导致烧结炉的使用时间以及生产产品的主要性能也得到降低。模壁的技术在实际的应用过程中可以将这样的情况进行有效规避，近年来，利用技术已经成为在研究粉末成型技术中的热点问题[3]。现今，要想实现模壁主要有两种方式：首先是对模冲复位时与芯杆以及阴膜进行有机配合，在间隙的过程中可以对毛细作用进行利用，从而将液相剂带入到阴膜的表面。其次，是对喷枪进行利用，将其中带有的一种固态剂粉末直接在压膜型腔中进行喷射。也就是将装有粉靴的前部装有剂装置。利用这两种方式，可以进行常规的压制成膜工作。

5 高速压制技术

高速压制技术主要是国外推行的一项新技术，可以将生产零件的过程与传统进行的压制工序保持一致。混合粉进入材料之后，粉末也可通过送粉靴自动将混合粉填充模腔进行压制成形，在此之后，再将零件顶出，并且可将其转入到烧结的工序之中。与该项技术存在差异的是压制的速度与传统压制工艺速度还存在一定的不同。相比较而言，传统的压制工艺要比该项技术压制速度低500～1 000倍。其中压机锤头的速度在运行的时候可高达2～30 m/s，液压驱动的锤头速度也可达到5～1 200 kg左右。粉末在运行的时候，在0.02 s就可对高能量的冲击进行利用从而产生压制。在压制过程中，也可产生一种较为强烈的冲击波。通过附加的时间间隔，形成多种冲击，就可到达一种更高密度上。该项技术在应用上的生产率、性能以及密度等都较高，且生产的成本较低，可在制造一些难度较低的阀门、主轴以及齿轮时应用。

6 结语

粉末冶金技术属于一项应用十分广泛的零件成型技术，在粉末的冶金技术以及工艺得到迅速发展的今天，可对高技术的发展产生全面推动，也可为材料技术以及材料工程带来新的发展。现今，从我国粉末冶金技术的整体行业发展来看，其发展的技术水平还较低，各项工业设备也较为落后，与国外的相关技术相比，发展的差距较大。因此，需要对粉末冶金技术进行研究开发，可将我国的技术发展水平与国外的差距进行有效缩短，促使粉末冶金技术满足社会发展所产生的新需求。

参考文献

[1] 蔺绍江，熊惟皓，黄玉柱，等.温压成型和微波烧结TiC/316L复合材料的摩擦磨损特性[J].摩擦学学报，2011（5）：467-472.

粉末冶金原理与工艺范文第2篇

关键词：卓越工程师；粉末冶金学；教学改革

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）30-0093-03

引言：

“卓越工程师教育培养计划”是为贯彻落实党的十七大提出的走中国特色新型工业化道路、建设创新型国家、建设人力资源强国等战略部署、贯彻落实“国家中长期人才发展规划纲要（2010―2020年）”和“国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）”而提出的高等教育重大改革计划。“卓越计划”旨在培养卓越工程师后备人才；高等学校实施“卓越计划”将为培养学生成为卓越工程师打下坚实的基础和完成卓越工程师需要的基本训练[1]。

2011年年初教育部出台了《教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见》（教高[2011]1号文），进一步明确了“卓越计划”的主要目标、指导思想、实施领域和基本原则[2]。“卓越计划”实施以来，各参与高校在培养观念、培养模式、学校企业联合培养等方面都取得了很大进展。

“粉末冶金学”课程是新材料科学中最具发展活力的重要分支，也是冶金和材料科学的分支学科，备受工业界重视，相关材料和制品已被广泛应用于交通、机械、电子、航空航天、兵器、生物、新能源、信息和核工业等领域[3]。粉末冶金学课程与实际的生产实践紧密相关，属于工程实践性比较强的课程，在理论学习的基础上能够有效地培养学生的工程能力和创新能力，与“卓越计划”的培养目标一致，为了配合“卓越计划”的实施，对这门课程的培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。

一、确立正确的培养观念和培养目标

“卓越计划”的宗旨是培养和造就一大批能够适应社会经济发展需要、创新能力强的优秀工程技术人才，为国家实施人才强国战略、走新型工业化道路和建设创新型国家服务。从“卓越工程师教育培养计划”的三个特点出发，树立课程的培养观念：一是强调课程内对学生创新以及工程能力的培养；二是注重学校和企业相结合，加大企业参与培养高级工程技术人才的深度；三是加强对国家战略需求、行业和企业的需求的认识，课程进行有目标的、主动的培养。

新形势下，面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程从培养目标上必须对原有的课程体系与教学内容进行调整，使之更具有全面性；加大课程工程实践能力的培养，使之更具有实用性。确立理论学习与实践操作相结合、全面发展的人才培养目标，重视培养大学生的科学探索精神、工程创新意识和工程实践能力。

二、教学改革与创新的思路

1.课程特点及教学现状。“卓越工程师教育培养计划”的基本要求是学生在学习并具备课程理论基础知识的基础上，能够有效地利用学习到的课程基础知识解决实际工程问题。粉末冶金技术是一个复杂、影响因素诸多的材料成型过程，从制粉、成形、烧结到后处理每一道工序都会影响粉末冶金成品的质量。能够完全掌握并灵活运用粉末冶金技术，即要有扎实的理论知识储备和丰富的工程实践经验。笔者通过长期的粉末冶金教学发现，传统的课程教学方式有一定的局限性，主要体现在：教师以教材为中心，教学方法比较单一，以灌输式的教学方法为主，学生缺乏积极有效的参与，不利于学生工程能力的培养；教学内容陈旧、更新缓慢，在课时、学制的影响下，无法兼顾新兴的粉末冶金技术；课内实验一方面是简单的验证性基础实验，学生兴趣不浓，另一方面由于设备少人数多等条件的限制，学生参与的程度不够，难以培养学生的创新能力；课程仍以书面考试的形式评定，考试内容大多以基础知识的考察为主，这种简单的评定方式不能满足“卓越计划”对创新能力和工程能力培养的要求，不利于优秀工程人才的培养。

2.探索多元化的培养模式。面向“卓越计划”高级工程人才培养的方向为：服务于企业需求和国家发展战略，加大学校和行业、企业合作培养的力度，强调学生理论基础和工程实践能力并重的培养，重视高级工程技术人才培养的国际化。因此，面向“卓越计划”的课程改革要以教师为导向；以学生为主体；以项目为依托；以企业为载体。以教师为导向，教师做好引导作用，通过丰富多样的教学方法培养学生的兴趣，激发学生的潜能，加强师生互动，教学相长；以学生为主体，构建“专业性强、知识面宽”的课程学习体系，扎实学生理论知识的学习和实践能力、综合能力的锻炼，培养学生积极思考、大胆创新的科学作风；以项目为依托，让学生积极参与到粉末冶金类的科研项目中，实施本科生提前进入毕业设计、科研平台或课题组制度，培养学生学以致用，学中用、用中学的学习方法；以企业为载体，学校要加强同行业、企业联系与合作，让学生参与到企业中去，建设校企优质资源共享平台，建立学校与企业联合培养的长效机制。

三、课程建设与新型教学模式探讨

1.课程教学内容改革。从“卓越计划”的培养目标与要求出发，根据工程实际，“粉末冶金学”课程组进行了广泛调研，在多次讨论和修改的基础上，制订了新的课程教学大纲，明确了教学体系和教学内容。根据这门课程的特点，为了能够让学生在很好的学习粉末冶金理论基础知识的基础上，开拓思路、学以致用，按照课程体系对课程内容进行了模板化设计，把课程内容分为不同板块。比如：掌握粉末制取及其性能测定；压坯成形规律；粉末冶金材料的烧结原理；粉末冶金材料制备的质量控制；了解粉末冶金材料及其研究的新进展等等。

2.课程教学方法和教学手段改革。在教学方法上，围绕“以教师为导向，以学生为主体”的教学方针，遵循“课内与课外相结合”、“理论与实践相结合”、“课堂教育与创新思维相结合”的原则，通过实物法、启发法、课堂讨论等教学方法。如在讲粉末的成形时，可以向学生展示一套粉末成形的模具，让学生了解成形时基本概况，让学生在学习粉末成形时可以获得最大的感官认识；在讲粉末制备工艺时，根据制备粉末的特点以启发和诱导的方式让学生了解粉末制备工艺，以及为什么要选择这种制备方式；在讲压力与粉末成形样品密度之间的关系时，可以展开课堂讨论，充分调动学生学习的热情、主动性和创造性，提高教学的实效性和教学质量。

在教学手段上，要摆脱传统的板书或者照着ppt宣读等学生积极性不够强的手段，采取多元化的教学方法和手段。多媒体集成、动画模拟仿真和丰富的图像信息扩展了学生认知的深度与广度，也使教师摆脱了时间和空间对讲授内容的束缚，清楚地显示某些复杂的过程，有利于激发学生的观察力、发现力、想象力、逻辑联想力，有利于认知思维的深化与发展，有利于增强工程设计能力，提高教学效率和教学质量[4]。通过搜集课程知识点相关的图片和制作简单直观的动画，丰富课程的课件，提高学生的兴趣和理解。比如，在讲等静压成形时，向学生展示等静压机的原理示意图，可以让学生充分直观地了解等静压的工作原理；在讲机械合金化法制备粉末时，可以通过Flas的方式，让学生可以清晰地看到机械制备的过程和原理；在讲粉末冶金工艺时，可以结合网络上企业的现场视频，让学生能够轻易地接受粉末冶金工艺方面的知识，同时获得工程实践中的一些直观信息。

3.课内实验的改革与工程实践能力的拓展。在课内实验方面，改善了原有的简单的验证性的实验，丰富了课内实验的内容。具体的实验包括：球磨法制粉；粉末粒度和表面性质的测定；金属粉末的压制成形；粉末冶金样的烧结；烧结样抗弯强度的测试；粉末冶金样品的密度测定等等。通过这些课内实验培养学生具有合理选择使用粉末冶金材料和初步设计、制备粉末冶金材料的能力，激发学生的创新意识，提高工程能力。对课内实验的改革，可有效地激发学生的学习兴趣，提高动手和思考能力，为学生的工程实践能力的提高和创新能力的培养打下了很好的基础。

面向“卓越计划”的课程改革，重点是培养学生的工程实践能力，要围绕“以项目为依托，以企业为载体”的方针。为了强化学生的工程实践能力，应该注重从以下几个方面进行培养：一是对校内资源进行整合，建立校内课程实习、实训基地。利用学校已有的材料产业化中心、工程训练中心、新能源材料研究中心等研究实践单位，建立“粉末冶金学”课程的实践基地，让学生可以在校内尽可能地进行工程基础实践能力的锻炼。二是以企业为载体，校企合作，吸纳企业资源。培养工程师是“卓越计划”的目标，而企业环境是工程师培养的摇篮。除了进行实践教学环节改革，更重要的是让学生进入企业、融入企业，学习和了解企业的技术，感受企业的环境和文化。培养方案应该把适合在企业开展的相关教学环节和实践活动（专业课程、课程设计和毕业设计等）尽可能放到企业去。三是以项目为依托，开展大学生创新性实验计划。高校的教师在进行本科教学的同时，进行广泛的科研项目的研究。在校内的有关粉末冶金类的科研项目可以和粉末冶金课程建立联系，让本科生在进行课程学习的同时，进入科研团队，参与到科学研究中去，了解学科的发展状况和学科前沿。在科研项目的带动和熏陶下提高学生学习的积极性和工程能力。四是通过学科科技竞赛来提高学生的综合素质。开展以学科为基础的各类科技竞赛，扩大学生受益面；鼓励学生在学习课程理论基础的同时，积极参加省级、全国级别的相关科技竞赛，培养学生的学习兴趣、创新能力和综合能力；课内课外营造科技创新氛围，对于学生积极参加科技竞赛和科技竞赛获奖给予奖励或者在学科考评中加分。

4.建立全新的考核评价制度。粉末冶金学传统的考核方式是以书面闭卷的方式进行，考查的都是学生对基础理论知识的学习情况，缺乏对工程实践技能的考核。传统的学生学习效果的考核评价机制在面向“卓越计划”的课程体系中就不再适宜。在教学中应该采用全新的考核评价机制，除了对学生理论部分的考核之外，要把学生整个学习过程中的工程实践能力、创新能力和自主学习能力纳入到考核体系中。结合卓越工程师的培养工程性和全面性的特点，采用多部分考评相结合的考核方式。考核分为理论部分的笔试考核、理论与实践相结合的课内实验考核、工程实践能力考核、科技创新活动考核等几个部分，其中参与科研项目、参加科技竞赛等属于科技创新活动部分。笔试考试、实验考核、工程实践能力考核、科技活动考核等几个模块各部分的比例可根据课程开展和改革的具体情况，课程组的成员讨论协商决定。这种考核评价机制充分体现公平、合理，学生也努力争先、争取获得各类奖励使自己的努力获得承认。

四、课程改革的质量保障

1.师资保障。“卓越工程师教育培养计划”要取得成功，其标志在于培养造就出一大批卓越工程师后备人才，而关键在于建设一支胜任这一使命的工科教师队伍[5]。卓越工程师培养的质量很大程度上取决于参与到“卓越计划”的教师的整体素质。所以，面向“卓越计划”的课程改革，在师资上要进行调整和改革，以保证面向“卓越计划”的课程改革顺利进行。

根据“卓越计划”的培养目标和特点，参与“卓越计划”的教师需要具备扎实的专业基础知识、丰富的工程实践经验、优秀的教育教学水平和崇高的职业道德和敬业精神等等。同时，教师也必须具备相应工程科学研究、工程设计开发、工程技术创新和工程实践能力。

当然，不论通过何种渠道招聘的教师，在理论教育教学、工程实践、科学研究、设计开发、技术创新这五个方面都可能存在某项或几项能力的不足或缺失，都需要高校加强对教师的培养力度，将理论知识丰富的教师送进企业进行工程培养，将企业的工程师送进高校进行专业的全面和深入学习，通过这些培养方式，打造一支既具备专业基础知识又有工程实践技术能力的高水平师资队伍，适应“卓越计划”在高校的顺利开展。

2.经费保障。从上述的课程教学改革措施来看，面向“卓越工程师教育培养计划”的优秀工程技术人才的培养在经费上相较传统的培养模式要高出很多，所以高校在工程人才培养计划中应当保障有足够的经费来支撑“卓越计划”的实施，建立一套完整、长效的资金机制。高校在经费方面可以采用的办法[6]有：一是提高人均教育财政拨款标准，具体的拨款数额与学校实际实施“卓越工程师教育培养计划”的在校学生数挂勾；二是为了确保“卓越工程师教育培养计划”的培养需要，学校经费投入向卓越工程师培养方面倾斜；三是采取定向的办法，学校和企业联合培养工程技术人才，企业补贴学生的学习费用，学生毕业后到企业定向工作；四是争取社会各界包括企业及校友的资助。

五、结语

本文就面向“卓越工程师教育培养计划”的“粉末冶金学”课程改革与建设，从培养目标和培养观念、教学改革与创新的思路、课程建设与新型教学模式、课程改革的质量保障等方面进行了思考和探索。通过课程的改革和建设的措施，将有效地提高学生的理论水平，提高创新能力和工程实践能力，为卓越工程师人才的培养奠定基础。

参考文献：

[1]林健.“卓越工程师教育培养计划”通用标准诠释[J].高等工程教育研究，2014，（1）：12-23.

[2]教育部关于实施卓越工程师教育培养计划的若干意见[Z].教高[2011]1号文.

[3]李成栋.粉末冶金课程教学改革实践[J].中国冶金教育，2014，（6）：22-24.

[4]顾文斌，王怡，庄曙东.基于卓越工程师计划的“机械原理”课程改革与创新[J].中国电力教育，2013，（16）：100-101.

粉末冶金原理与工艺范文第3篇

关键词：内燃机 组合式凸轮轴 加工工艺

前言

凸轮轴是发动机的重要零部件之一，凸轮轴的结构设计和加工质量的好坏，对发动机的性能起着极其重要的作用，随着发动机高速度、高输出功率、低燃油附加性、整车轻量化和低成本投入等的设计需求，对发动机零部件，尤其是凸轮轴提出了更高的设计要求，要求其结构紧凑、质量轻便、材料强度高、耐磨性好。而整体式凸轮轴一般为铸件或锻件，材料组成相同，各方面性能也相同，故无法达到以上的要求，而组合式凸轮轴无论从性能、成本，还是从质量方面均是理想的选择；目前国外应用数量已超过50%，但国内只有约10%。

1.组合式凸轮轴结构特点

1.1 产品方面的优势

1.1.1 组合式凸轮轴由钢管、凸轮、齿轮、六方和端头构成，然后通过装配形成凸轮轴，由于以上各部分单体进行毛坯制造，故可根据配气机构对凸轮轴各个部位的性能要求不同进行分体优化材料，即在同一凸轮轴上合理选择不同的凸轮、端头与钢管材料；例如钢管可选冷拔薄壁无缝钢管，凸轮可选冷锻/粉末冶金/冷激铸铁等，齿轮、六方、端头可选粉末冶金。

1.1.2 由于钢管选用冷拔空心管，凸轮材料的优化及精密成型技术的应用，可使凸轮轴整体重量降低20%～40%，节约材料可达30%以上。

1.2 机械加工方面的优势

1.2.1 可实现柔性设计，柔性生产与敏捷制造：可实现凸轮相位角与轴向位置的控制、调整和修正，有利于新产品的设计与制造，缩短新产品的研制周期。

1.2.2 可针对不同零件采用最适宜的热处理技术与表面强化技术，因而可显著提高凸轮工作曲面抗点蚀能力和耐磨性，且可避免整体凸轮轴热处理过程中产生的变形。

1.2.3 可视具体材料及形状采用冷精密塑性成形、粉末冶金烧结、精密铸造等近净成形工艺成形凸轮，既能够节省工时，并可大幅度降低制造成本。

2.组合式凸轮轴连接方法

2.1 组合式凸轮轴的连接方式较多，现仅针对目前国内轿车发动机组合式凸轮轴常用的三种连接方法进行介绍。

⑴滚花式连接原理：在凸轮内侧加工出轴向沟槽，然后在钢管外圆滚花加工出圆周/轴向方向的沟槽（滚花后产生凸起），将钢管滚花部分压装到凸轮内径中，形成过盈配合，目前蒂森克虏伯（大连）公司和宁波圣龙公司采用该种装配方式。

⑵热套式连接原理：装配之前先对过盈尺寸的凸轮进行加热（150-200℃），借以消除常温下的过盈量（约0.2mm过盈量），然后压入钢管中，常温下形成连接，目前德国埃马克公司采用该种装配方式。

⑶机械扩管式连接原理：利用滑动滚压原理使得薄壁钢管在带孔的凸轮中发生局部的扩张，可以使用带有过盈量并穿过钢管内部的钢球，使内管发生塑性扩张；目前绵阳瑞安公司采用此种装配方式。

2.2 三种连接方法的优缺点对比

滚花式靠装配槽实现装配，连接强度大，工作时不易打滑，但每个凸轮对应的钢管位置均需要切槽，生产效率较低。热套式装配设备简单、生产效率高，但是缺点是凸轮被加热，产生软化现象，耐磨性下降，且由于钢管导热使得初始与完了时的过盈量有变化，连接强度不易保持一致。机械扩管式装配前凸轮、钢管不需要精密加工，生产效率高，但钢管内侧通过钢球挤压变形产生过盈量，由于钢球推入初始与完了时磨损量有差异，过盈量存在变化，造成连接强度不一致。

3.组合式凸轮轴的加工工艺

3.1目前国内组合式凸轮轴生产厂家仅有宁波圣龙（滚花法）、绵阳瑞安（机械扩管法）、北内（韩国进口组合式凸轮轴毛坯），其他厂家如重庆西源（滚花法）、河南中汇（滚花法）正在建造生产线，因组合式凸轮轴制造工艺均类似，只是关键工序凸轮装配（装配机床）存在差异，现对工艺流程具体介绍如下：

钢管淬火钢管回火钢管冷校直凸轮装配装配端头扭矩试验钻两端中心孔研磨中心孔粗磨轴颈精车法兰钻攻螺纹精磨轴颈精磨凸轮去毛刺抛光探伤清洗。

3.2 传统的整体式凸轮轴加工工艺与组合式凸轮轴相比，整体式凸轮轴工艺流程需粗、半精、精加工，设备投入多，铸件/锻件余量大，工艺复杂，产品更改时设备变动大，设备台数多，投入大，不利于扩产，铸件/锻件毛坯，余量大、生产成本高、料费率高。而组合式凸轮轴加工就存在明显优势，组合式凸轮轴工艺流程仅装配和精加工即可，工艺简单、设备投入少，近净形工艺成形凸轮，余量小或不需精磨凸轮，结构、工艺简单，利于调整轴向尺寸及凸轮相位角，工序少、设备台数少，可降低投资风险，采用粉末冶金等材料，加工余量小，减小了生产成本及料费率。

4.结语

作为凸轮轴的新型生产技术，组合式凸轮轴正越来越受到人们的关注，因为其加工技术符合精益生产原则，是高精度、高效率、高柔性、低成本的先进生产技术，是凸轮轴制造技术的发展和升级，是实现创新跨越的关键，在大力提倡环境保护、开发低能耗、无污染发动机，并使其达到成本低、轻量化的今天，组合式凸轮轴以其相应优势，可以广泛用于汽车、铁路、船舶发动机领域，发展前景十分广阔。

参考文献：

[1]张弛，杨慎华，寇淑清.装配式凸轮轴生产工艺及应用[J]汽车技术，2004（1）：32～34

粉末冶金原理与工艺范文第4篇

[关键词]白合金；轴承制造；工艺

中图分类号：TH133.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2a014）24-0046-01

一、引言

一般来说，在相当一部分航空、工业领域的轴瓦和轴承中，白合金得到十分广泛应用的主要原因在于：白金金具有较强的铸造性能、抗咬合性、磨合性和耐腐蚀性等等。这些领域包括：汽轮发电机、汽车发动机、航空发动机、气体压缩机和船用柴油机等等。特别是，在绝大部分发电机领域中，对轴承零件的壳体零件以及组织分布的要求越来越严格，并且白合金的结合强度越来越大。但是，我们应该清楚地看到，在铸造过程中，结合强度和组织会受到较多现实因素的制约和影响，过程控制具有一定的难度。

二、合金的浇注和零件的预处理

不可否认的是，白合金是锡基轴承合金十分重要的组成部分之一。从某种意义上说，合金的浇注和零件的预处理应该着重分为以下几个步骤：第一步，努力做好零件的腐蚀工作。一般来说，银灰色光泽会十分明显地出现在腐蚀之后的零件表面上。值得肯定的是，冷水中冲洗和零件表面除油，应该引起有关方面的极大关注。另外，在处于常温状态的盐酸中浸入大概二十分钟，第二次进行冷水中冲洗，接着，在大于八十度的热水槽中浸入大概五到十分钟。第二步，涂刷保护涂料，待其自然干燥一般需要维持在二十四小时以上。一般来说，水玻璃和白垩粉是保护涂料十分重要的构成部分。第三步，在氯化锌盐酸饱和溶液中浸入相应的零件。第四步，在锡槽中浸入大概两到五分钟。第五步，将零件科学、合理地放入相应的预热工装之前，我们应该把零件从锡槽中取出来，将过剩的锡液抖干净。通常，这些预热工装较好地设置在热平台上。第六步，不容置疑，白合金熔化之后，应该及时浇注到相应的零件中，为了确保锡基轴承合金能够较好地进行凝固，采用水冷却及辅助鼓风，是较为不错的选择之一。

三、改进工艺

在对合金的浇注和零件的预处理进行较为深入地探讨和解析的基础之上，接着，围绕百合金轴承制造的改进工艺谈谈自己的认识和理解，希望能够实现白合金轴承制造工艺改进的预期目标。

1、表面镀锡质量的控制

实践表明，在百合金与零件之间产生一层过渡层，让零件内表面和白合金较好地结合在一起，最大限度地加强外壳和百合金的结合强度，是零件内表面镀锡十分主要的目标。从某种程度上说，铜基零件和钢基零件作为汽轮发电机轴承材料十分重要的组成部分，它们得到了较为广泛的应用。正因为如此，在处理零件的过程之中，会产生一定氧化膜的主要原因在于：在零件内表面中，会出现不少的腐蚀现象。从基本上说，将饱和的氯化锌水溶液较好地涂刷在零件内表面是传统工艺的主要内容之一。不可否认的是，传统工艺的顺利开展，十分有利于最大限度地消除氧化膜。对于活性溶剂来说，氯化锌盐酸饱和溶液是较为明智的选择之一。与传统工艺相比，氯化锌盐酸饱和溶液消除氧化膜的效果更为明显，从而最大程度地提高了零件内表面镀锡的质量。在实践中，我们不难发现，过渡层如果不符合相应的标准和要求，会在一定程度上减小零件表面和百合金的结合强度。有鉴于此，均匀而薄是镀锡层的主要参考标准。通常来说，锡液温度特别高，表面产生一定氧化现象的主要表现是：淡蓝色在镀锡层表面较好地反映出来。更确切的说，镀锡之前无法十分彻底地除氧化膜、除油脂的主要表现在于：相当一部分黑斑在镀锡层表面较好地呈现出来。更进一步说，镀锡层的质量会受到许多现实因素的制约和影响，并且这些现实因素会一定程度上降低零件表面和白合金的结合强度。从本质上说，如果银白色能够十分均匀地呈现于镀锡表面，那么能够最大限度地加强铜基、钢基零件表面和白合金的结合强度。

2、合金的金相组织

调查研究显示，冷却速度会受到很多现实因素的影响和制约。这些因素包括：能否迅速进行协调操作、热平台的保温时间和镀锡时间等等。一般来说，尽可能促使过渡层较好地产生于零件表面，是零件镀锡工序十分重要的作用。在镀锡的过程中，我们应该注重和强调对零件的预热工作，浇注前零件温度与预热充分程度之间存在着十分紧密的联系。换句话说，零件的冷却状况优劣，很大程度上取决于预热充分程度的高低。从目前看来，相当一部分零件不采用组合型芯，热平台的工作面会直接和零件进行接触，零件的冷却状况和热平台的表面温度之间的联系较为密切。正因为如此，热平台表面温度的高低，很大程度上取决于热平台保温时间的长短，并且对零件的冷却状况产生十分巨大的影响。在实践中，我们应该清醒地意识到，传统工艺的饱和氯化锌水溶液已经逐渐被活性溶剂取而代之，加强了白合金与壳体的结合强度，保证镀锡质量，满足绝大多数汽轮发电机轴承的实际需求。

四、结束语a

综上所述，白合金轴承制造工艺改进具有一定的现实意义和理论意义。从某种程度上说，我们应该结合具体的实践情况，注重加强多种现实因素的优化试验，对镀锡工艺进行科学、合理地改进，保证合金显微组织达到一定的均衡状态，促使外壳表面镀锡能够较为均匀，绝大部分铜基零件的结合强度和合金与钢基零件符合一定的性能标准和要求。本文结合白合金轴承制造工艺的改进的实践情况，分析了合金的浇注和零件的预处理，阐述了较为具体的改进工艺，希望能够对白合金轴承制造工艺改进的实践工作发挥十分重要的借鉴和参考作用。

参考文献

[1] 黄培云.粉末冶金学原理[M].冶金工业出版社，1997.

[2] 马晓峰，张文军，周亚娜.白合金轴承制造工艺的改进[J].铸造技术，2011.

粉末冶金原理与工艺范文第5篇

关键词　工程材料　教学改革　材料加工　技术人才

中图分类号：G712 文献标识码：A

1 工程材料加工课程教学改革应该遵循的原则

1.1 理论知识与技能实践共同发展

工程材料加工是一门涵盖多种材料工艺的学科，该学科实践性很强，实验课程和课堂教学都必须与生产实际相联系。课程不仅涵盖化学、力学、冶金等方面的知识，还对相关的工艺流程和相关原理做出阐释，丰富学生理论知识层面的认知。在国外高职院校相关专业的教学课程设置中，通常将实验课程以系列的形式搭配主干理论知识，根据教学需要进行选择。因此本课程的实践环节应该在保障焊接、铸造、金属塑性加工等工艺实验的基础上，添加激光加工、超声加工等新型加工工艺，培养学生的认知能力和动手能力。

1.2 适应材料专业人才培养的需要

工程材料加工是我国高职院校机械设计及自动化、材料加工工程等专业的必修课程，在很大程度上体现了高职院校培养人才的相关需求。在传授学科领域范围内主要加工制造方法的同时，又引进新型材料加工工艺，这种教学安排既体现了相关行业对人才的专业需求，也是由高职院校人才培养发展方向决定的。

2 工程材料加工教学理论知识的发展方向

2.1 优化专业课程内容

材料加工工艺既包括锻造、铸造和焊接等传统工艺，又涵盖微电子封装、真空镀膜等现代加工工艺，在专业课程教学过程中，必须对这些教学内容进行有效的优化整合，适时引入专业领域的前沿科研成果和发展成就，打造一个适宜人才培养计划的专业知识架构。举例来说，工艺教材内容设置应该在单一的传统工艺中加入粉末冶金等先进工艺，金属液态成型教学重点应该向热门的砂型铸造倾斜等等。在具体的教学活动中，教师应该突出教学的核心和重点内容，辅助学生拓展知识领域，为培养创造性思维和动手能力奠定基础。

2.2 扩大专业知识面

随着时代的发展，材料相关专业涉及的领域也逐渐得到拓宽，在解决实际问题的过程中产生了许多分支型的工艺和原理，这就要求高职院校的专业建设要做出改变，进一步拓宽基础知识面、扩充知识体系。教师应该在课堂教学中以一至两个典型工艺为讲解范例，对其它工艺进行概述或将其作为课外阅读，既引导学生“举一反三”，又达到广泛涉猎的教学目的。

2.3 专业教材建设

教材是开展教学活动的专业指导性资料，在材料相关专业的教材设置方面，各级院校应该组织教师对教材进行认真研读，并且形成书面性的参考意见，辅助教育部门对专业教材进行修订，将以锻造、焊接、表面工程等为代表的传统工艺，以及以快速原型制造、粉末冶金为代表的新型工艺相结合，弥补专业教材内容设置上的缺口，避免教材内容与时代脱节。

3 工程材料加工教学实践内容的改革思路

教学实践直接作用于学生，教学活动的开展是对学生思维能力、理解能力、创造能力和动手能力的多方面培养。为了顺应我国教育体制改革的需要，高职院校材料加工相关专业应该对传统的教学方法和手段进行改革，理论和实验并重的同时，将教学重点向实践运用方面倾斜。

3.1 运用多种教学手段 （下转第162页）（上接第160页）

工程材料加工具有工科专业的普遍特点，即概念和原理抽象化、理解难度较大。针对这一特点，教师应该充分运用多种模型道具或者直观的教学手段，将抽象的工艺流程或者技术原理具体化，便于学生理解。比如，在讲解锻造压、铸造等成型工艺的教学中，可以运用计算机辅助教学，将工艺操作流程以多媒体动画形式呈现出来，便于教师讲解，也易于学生理解。

3.2 加强互动式的课堂教学

传统“填鸭式”教学已经被时代抛弃，现代教学更加注重师生之间的有效互动。在材料加工课堂教学中，教师可通过适度的话题切入，引导学生展开自由讨论，通过互相交流沟通对所学知识进行巩固。以材料“加工硬化”和“二次硬化”的教学为例，在课堂讨论的过程中，学生可通过互相之间提问对不同工艺特点加以辨别，着重关注易于混淆的部分。

3.3 改革实验教学

实验教学是培养学生动手能力的重要环节，为了改变传统的验证性实验模式，教师应该根据教材设定有针对性的实验项目，转化实验教学思路，由点到面、层层推进实验教学，大幅度提高综合性实验的比例。以材料加工生产工艺的演示过程为例，教师选题范围应该以贴近毕业设计为重要指导方向，将其作为教学科研的重要部分来开展，在这一综合实验过程中，通过对工艺全过程的演示，启发学生发挥主观能动性，发现问题并对其进行分析，积极地参与到实验中，将创造性思维能力作用于实践。

3.4 加强校企合作

校企合作是近年来兴起的一种新型办学模式，学校充分根据企业对专业人才的供需状况和技术需求进行定向人才培养，企业为这些后备人才创造足够的实践空间。校企合作办学通过设立教学指导机构、定期邀请企业工程技术人员对教学开展指导等方式，实现了材料加工理论知识和生产实践的有机结合，顺应市场对相关人才的具体需要进行安排教学内容和实际训练课程，为高等职业院校相关专业学生顺利走上工作岗位奠定了基础。

4 结束语

经济的发展对高职教育提出了新的要求，面向市场需求进行人才培养已经成为教学实践发展的主要趋势。我国高职院校材料加工相关专业的教学实践要将培养实用型技术人才作为教学目标，实现教学管理水平的新突破。提高材料加工教学质量，为社会经济发展提供急需的技术应用型人才，是一项需要各部门协同合作的长期性工作，不仅需要学校对教学方法进行改革，还需要相关企业和政府部门的实践合作和政策扶持。

参考文献

[1]　张钧,姚婷珍.材料加工工程课程的教学改革探讨[J].科技信息,2010(15):132.

[2]　黄天佑.研究型大学中“材料加工”课程建设中的几点体会[C].2006年全国机械类课程报告论坛论文汇编,2006:21-25.

[3]　张诤,涂文斌.材料加工专业教学改革的一些思路[J].中国科教创新导刊,2010(11):199.