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(jié)構(gòu)、宏觀性能和表面形狀，研究熱加工過程中的相關(guān)工藝因素對材料的影響，解決成型工藝開發(fā)、成型設(shè)備、工藝優(yōu)化的理論和方法；研究模具設(shè)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(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。本專業(yè)培養(yǎng)具備材料科學(xué)與工程的理論基礎(chǔ)、材料成型加工及其控制工程、模具。

關(guān)鍵詞：材料成型及控制工程；機(jī)械；模具和焊接；設(shè)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(xué)校開設(shè)得最多，應(yīng)用也最廣。沖壓模具包括：沖孔，落料，拉伸，彎曲，翻邊，復(fù)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(biāo)具有培養(yǎng)具備金屬、塑料等材料的產(chǎn)品、工藝與模具方面的知識，能運用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品、工藝與模具的設(shè)計、運用數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行成型模具的制造，能從事產(chǎn)品及模具的試驗研究、生產(chǎn)管理、經(jīng)營銷售等方面的高級工程技術(shù)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(shè)計、模具材料及熱處理、模具制造技術(shù)、數(shù)控加工、產(chǎn)品造型設(shè)計、模具計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）、模具計算機(jī)輔助制造（CAM）、成型過程計算機(jī)輔助分析（CAE）、成型設(shè)備及計算機(jī)控制、創(chuàng)新設(shè)計、模具市場營銷、模具生產(chǎn)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(guān)的金屬與塑料產(chǎn)品、工藝、模具的計算機(jī)輔助設(shè)計，計算機(jī)輔助制造、數(shù)控加工，試驗開發(fā)、質(zhì)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(jī)控制及信息學(xué)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(jī)械零件及工模具的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造、新材料制備與加工、先進(jìn)成形加工技術(shù)與設(shè)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(jī)和信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)、設(shè)計制造、質(zhì)量控制、經(jīng)營管理等方面的高級工程技術(shù)人才。主要學(xué)習(xí)材料科學(xué)基礎(chǔ)、材料成型原理、材料組織與性能控制原理、先進(jìn)材料加工技術(shù)、現(xiàn)代材料表面工程學(xué)、計算機(jī)輔助設(shè)計與制造、模具CAD/CAM、計算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)、控制工程基礎(chǔ)、數(shù)控原理與編程、檢測技術(shù)與控制工程基礎(chǔ)、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與專家信息系統(tǒng)在材料加工中的應(yīng)用、材料加工企業(yè)管理及計算機(jī)信息系統(tǒng)、材料加工品質(zhì)分析與控制、材料微觀分析及計算機(jī)圖像處理。畢業(yè)后可在電子信息產(chǎn)品制造業(yè)、機(jī)械制造行業(yè)、汽車制造業(yè)等領(lǐng)域從事各種材料加工與制備、計算機(jī)和信息技術(shù)應(yīng)用于材料加工工藝與控制、工模具的計算機(jī)輔助設(shè)計與制造、技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)、質(zhì)量控制、經(jīng)營管理、商品檢驗及技術(shù)監(jiān)督等方面的工作，亦可在教育科研、商業(yè)貿(mào)易和專業(yè)咨詢等部門廣泛就業(yè)。

三.設(shè)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(shè)計、質(zhì)量控制、產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)管理及市場營銷等崗位的工作。專業(yè)信譽(yù)好，社會需求旺盛，長期供不應(yīng)求。焊接工藝及設(shè)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(shè)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(jié)構(gòu)設(shè)計，焊接新工藝、新材料及新產(chǎn)品的研發(fā)，產(chǎn)品檢驗、生產(chǎn)管理與經(jīng)營銷售等工作。

設(shè)計制造等專業(yè)知識，能在機(jī)械、模具、材料成型加工等領(lǐng)域從事科學(xué)研究、應(yīng)用開發(fā)、工藝與設(shè)備的設(shè)計、生產(chǎn)及經(jīng)營管理等方面工作的高級工程技術(shù)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(yīng)社會需求，掌握焊接成型的基礎(chǔ)理論、金屬材料的焊接、焊接檢驗、焊接方法及設(shè)備、焊接生產(chǎn)管理等全面知識的高級技術(shù)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(shù)及專業(yè)內(nèi)新技術(shù)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(jīng)濟(jì)中起到非常重要的作用。

（四）模具設(shè)計與制造：

掌握材料塑性成型加工的基礎(chǔ)理論、模具的設(shè)計與制造、模具的計算機(jī)輔助設(shè)計、材料塑性加工生產(chǎn)管理等全面知識的高級技術(shù)人才。

四.課程設(shè)置

由于材料成型與控制包括焊接、鑄造、壓力加工、模具設(shè)計四個方面，每個方面之間差別較大。因而課程開設(shè)將依據(jù)學(xué)校的側(cè)重點而異。主要課程有高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、基礎(chǔ)外語、馬克思主義哲學(xué)原理、計算機(jī)應(yīng)用、機(jī)械制圖、電工電子技術(shù)、金屬學(xué)、材料冶金與成型工藝、材料成型設(shè)備及方法、材料成型微機(jī)應(yīng)用、先進(jìn)制造技術(shù)、檢測技術(shù)與控制工程、技術(shù)經(jīng)濟(jì)、CAD/CAM基礎(chǔ)、表面工程學(xué)、焊接冶金學(xué)、金屬材料焊接、焊接方法與焊接設(shè)備、焊接檢驗、塑性成型理論、橡塑材料成型工藝學(xué)、橡塑成型模具、金屬沖壓工藝與模具設(shè)計、模具制造技術(shù)等專業(yè)基礎(chǔ)和專業(yè)課程知識等等。主要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)包括金工實習(xí)、機(jī)械熱加工實習(xí)、機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計、專業(yè)實習(xí)、綜合設(shè)計、畢業(yè)設(shè)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(shè)備方法綜合實驗、材料成型自動控制綜合實驗等。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

祁世樂（1995—），男，漢族，甘肅武威人，學(xué)校，邵陽學(xué)院，專業(yè)，材料成型及控制工程，指導(dǎo)老師：吳海江

（作者單位：邵陽學(xué)院）