試論材料成型及控制工程

祁世樂 吳海江

摘 要：材料成型及控制工程是研究熱加工改變材料的微觀結構、宏觀性能和表面形狀，研究熱加工過程中的相關工藝因素對材料的影響，解決成型工藝開發(fā)、成型設備、工藝優(yōu)化的理論和方法；研究模具設計理論及方法，研究模具制造中的材料、熱處理、加工方法等問題。是國民經濟發(fā)展的支柱產業(yè)。本專業(yè)培養(yǎng)具備材料科學與工程的理論基礎、材料成型加工及其控制工程、模具。

關鍵詞：材料成型及控制工程；機械；模具和焊接；設計制造；金屬壓力加工方向

一.材料成型與控制工程包括兩個大方向：模具和焊接。

模具也包括好幾個方向，有塑料模具、沖壓模具、鑄造、鍛造等。塑料模具包括：注塑、吹塑、擠塑、吸塑等，注塑模具學校開設得最多，應用也最廣。沖壓模具包括：沖孔，落料，拉伸，彎曲，翻邊，復合等。材料成型與控制工程（成型加工及模具CAD/CAM方向），培養(yǎng)目標具有培養(yǎng)具備金屬、塑料等材料的產品、工藝與模具方面的知識，能運用計算機技術進行產品、工藝與模具的設計、運用數(shù)控加工技術進行成型模具的制造，能從事產品及模具的試驗研究、生產管理、經營銷售等方面的高級工程技術人才。主要課程包含金屬成形工藝及模具、塑料成型工藝及模具、塑料制品裝潢與設計、模具材料及熱處理、模具制造技術、數(shù)控加工、產品造型設計、模具計算機輔助設計（CAD）、模具計算機輔助制造（CAM）、成型過程計算機輔助分析（CAE）、成型設備及計算機控制、創(chuàng)新設計、模具市場營銷、模具生產管理等。畢業(yè)后可以在各行業(yè)從事與材料加工工程有關的金屬與塑料產品、工藝、模具的計算機輔助設計，計算機輔助制造、數(shù)控加工，試驗開發(fā)、質檢分析、管理營銷、教育科研等工作。

二.材料成型與控制工程（材料加工控制及信息化方向）

材料成型與控制工程（材料加工控制及信息化方向）培養(yǎng)具備材料加工基本原理、計算機控制及信息學科的知識和技能，掌握材料加工成形過程的自動化與人工智能、專家信息系統(tǒng)的建立與開發(fā)、機械零件及工模具的計算機輔助設計與制造、新材料制備與加工、先進成形加工技術與設備、材料組織與性能的分析及控制等專業(yè)知識，能夠從事材料加工、計算機和信息技術應用領域的產品和技術開發(fā)、設計制造、質量控制、經營管理等方面的高級工程技術人才。主要學習材料科學基礎、材料成型原理、材料組織與性能控制原理、先進材料加工技術、現(xiàn)代材料表面工程學、計算機輔助設計與制造、模具CAD/CAM、計算機數(shù)值模擬技術、控制工程基礎、數(shù)控原理與編程、檢測技術與控制工程基礎、計算機網絡與專家信息系統(tǒng)在材料加工中的應用、材料加工企業(yè)管理及計算機信息系統(tǒng)、材料加工品質分析與控制、材料微觀分析及計算機圖像處理。畢業(yè)后可在電子信息產品制造業(yè)、機械制造行業(yè)、汽車制造業(yè)等領域從事各種材料加工與制備、計算機和信息技術應用于材料加工工藝與控制、工模具的計算機輔助設計與制造、技術與產品研發(fā)、質量控制、經營管理、商品檢驗及技術監(jiān)督等方面的工作，亦可在教育科研、商業(yè)貿易和專業(yè)咨詢等部門廣泛就業(yè)。

三.設計制造和金屬壓力加工

金屬壓力加工方向主要面向冶金行業(yè)從事工藝設計、質量控制、產品開發(fā)、生產管理及市場營銷等崗位的工作。專業(yè)信譽好，社會需求旺盛，長期供不應求。焊接工藝及設備方向主要就業(yè)于石油、冶金、電力、公路鐵路及橋梁等工程建設安裝行業(yè)以及船舶、汽車、壓力容器、家電等工程裝備制造業(yè)，從事焊接結構設計，焊接新工藝、新材料及新產品的研發(fā)，產品檢驗、生產管理與經營銷售等工作。

設計制造等專業(yè)知識，能在機械、模具、材料成型加工等領域從事科學研究、應用開發(fā)、工藝與設備的設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才和管理人才。本專業(yè)分為四個培養(yǎng)模塊：

（一）焊接成型及控制：

培養(yǎng)能適應社會需求，掌握焊接成型的基礎理論、金屬材料的焊接、焊接檢驗、焊接方法及設備、焊接生產管理等全面知識的高級技術人才。

（二）鑄造成型及控制

這是目前社會最需要人才的專業(yè)之一。主要有砂型鑄造、壓力鑄造、精密鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、擠壓鑄造等專業(yè)技術及專業(yè)內新技術發(fā)展方向。

（三）壓力加工及控制

分為鍛造和沖壓兩大專業(yè)方向，在國民經濟中起到非常重要的作用。

（四）模具設計與制造：

掌握材料塑性成型加工的基礎理論、模具的設計與制造、模具的計算機輔助設計、材料塑性加工生產管理等全面知識的高級技術人才。

四.課程設置

由于材料成型與控制包括焊接、鑄造、壓力加工、模具設計四個方面，每個方面之間差別較大。因而課程開設將依據學校的側重點而異。主要課程有高等數(shù)學、大學物理、基礎外語、馬克思主義哲學原理、計算機應用、機械制圖、電工電子技術、金屬學、材料冶金與成型工藝、材料成型設備及方法、材料成型微機應用、先進制造技術、檢測技術與控制工程、技術經濟、CAD/CAM基礎、表面工程學、焊接冶金學、金屬材料焊接、焊接方法與焊接設備、焊接檢驗、塑性成型理論、橡塑材料成型工藝學、橡塑成型模具、金屬沖壓工藝與模具設計、模具制造技術等專業(yè)基礎和專業(yè)課程知識等等。主要實踐性教學環(huán)節(jié)包括金工實習、機械熱加工實習、機械設計課程設計、專業(yè)實習、綜合設計、畢業(yè)設計（論文）等。主要專業(yè)實驗包括材料冶金與成型工藝綜合實驗、材料成型設備方法綜合實驗、材料成型自動控制綜合實驗等。

參考文獻

[1]《熱加工工藝》 中國船舶重工集團公司第十二研究所 中國造船工程學會船舶材料學術委員會 張社會 ISSN：1001-3814 CN：61-1133/TG

[2]黃振峰；；關于機械電子方向畢業(yè)設計選題的思考[J]；廣西大學學報（哲學社會科學版）；2008年S2期

[3]冒國兵；張光勝；張海濤；劉琪；《材料成型及控制工程專業(yè)課程設計改革與實踐》[J]；安徽工業(yè)大學學報（社會科學版）；2009年06期

[4]委福祥；張恒欣；《材料成型及控制工程專業(yè)本科專業(yè)模塊設計思考》[J]；科技創(chuàng)新導報；2009年32期

作者簡介

祁世樂（1995—），男，漢族，甘肅武威人，學校，邵陽學院，專業(yè)，材料成型及控制工程，指導老師：吳海江

（作者單位：邵陽學院）