文/陳姍姍
鑄造生產實訓是對鑄造專業所學理論、生產工藝及設備知識的檢驗與綜合應用。目前大部分高校鑄造生產實習存在以下問題:采用校外生產實習模式時,需要企業提供實習場地,并對生產現狀、生產工藝以及安全制度等進行講解,幫助學生了解生產流程,提高綜合專業素質。但受企業實際生產條件的限制以及出于生產安全管理方面的考慮,企業在限制實習場地的前提下,也會簡化實習教學內容,學生很難獲得直接實施操作的機會,這將大幅降低生產實習教學的質量;采用校內生產實習模式時,為利于教學組織和管理,需要根據教學目標以班級為單位組織教學,該種情況下需自建實訓場地,經濟成本較高,且很難做到以學生為生產主體,生產實訓效果不明顯。一般企業對生產人員實施定量化考核,如計件、生產質量及生產安全等,而學校則對學生實施定性化考核,如出勤率及實訓報告等[1]。這種區別于企業的評價考核標準,使企業很難采取直接有效的方式管理學生,進而無法有效結合生產與教學。鑒于此,結合校內生產實訓基地建設情況,有必要對鑄造專業生產實習模式進行改革并加以實施,以期提高生產實訓效果。
結合鑄造專業生產實訓情況及本專業實驗室建設需求,建立鑄造實訓中心,并引進一套熔模鑄造生產流水線,包括注蠟機、冰水機、焙燒爐、沾漿機、浮砂機、除水桶、靜置桶、脫蠟釜、坩堝熔化電阻爐、振殼機及噴砂機等設備,充分滿足熔模鑄造生產實訓開設需求。
(一)生產實訓任務
依托于校內熔模鑄造生產流水線設置為期六周的生產實訓,以真實零件為生產目標,按照企業真實生產過程和產品檢驗標準,將學生作為生產的主體,完成鑄件到鑄件(或鑄件圖紙到鑄件)的設計與生產工作。
(二)成立生產小組
為了保證實訓教師有充足時間對學生進行生產指導,采用導師和生產組長負責制。即根據學生人數、學生綜合素質及師資情況等將實訓學生分成小組,各組選定1名生產組長,并配備1名生產實訓教師[2]。生產實訓以各生產小組為生產教學單位,由生產組長與實訓教師共同負責生產小組的實訓教學管理、任務分配及生產指導工作。
由于實訓內容包括設計與生產兩部分,鑄造生產涉及的設備較多,工藝流程較為繁雜。為使學生盡快掌握生產工藝流程及各設備的操作注意事項,實訓教師編寫了《熔模鑄造生產實訓指導手冊》供學生實訓使用。
熔模鑄造生產實訓時間安排在第6學期最后六周,學生在修完所有專業課程之后,進行一次校內專業生產實訓,主要包括以下環節:
(一)實訓動員。進入實訓中心之前,實訓教師應組織召開生產實訓動員會,下發生產實訓指導手冊及實訓報告。實訓教師主要介紹實訓任務以及學生分組情況,重點介紹生產工藝流程及其所用設備的種類、特點和工作過程以及生產安全問題,使學生對實訓的內容和任務要求有大致的了解。
(二)熟悉設備。結合生產工藝流程,各組實訓教師重點介紹主要生產設備的操作規范及各生產環節主要參數,如注蠟溫度、面砂及背砂的配比、熔煉及澆注溫度、型殼焙燒的溫度范圍等,并要求學生熟練掌握各主要生產設備的操作注意事項。

表1 熔模鑄造實訓內容及時間安排
(三)生產實訓。根據指定鑄件或圖紙,各組學生依次完成以下內容:鑄件工藝分析及壓型設計;壓型及澆注系統模具的加工;蠟模以及蠟模組的制作;型殼原材料的選擇及配比,型殼的制備、脫蠟及焙燒;合金熔煉與配料及鑄件澆注;鑄件后處理及質量檢測。此外,學生還應按時完成實訓報告,如實填寫生產日志,并就設計與生產中出現的問題及解決方法進行交流與總結。
(四)實訓總結。生產實訓結束后各小組學生要依次展示其作品,并相互交流生產經驗。最后由教師統一總結,指出在鑄件生產過程中表現較好的方面和需要加強的方面。熔模鑄造生產實訓內容及進度安排如表1所示。
現有實訓教師中高工和具備豐富的鑄造工藝設計及鑄造生產實踐經驗的人數有限,青年教師實際鑄造生產經驗較少。為了強化青年教師分析與解決實際鑄造生產問題的能力,提高其指導生產實訓的能力,青年教師可通過學院選派或自行聯系鑄造企業進行掛職鍛煉[3]。與此同時,學院應聘請若干名鑄造工程技術人員和管理人員兼任實訓指導教師。
生產實訓考核指標包括過程考核和成果考核兩部分[4]。其中過程考核包括出勤率、設備操作規范和衛生狀態、生產日志填寫情況以及生產任務完成情況等。本項考核內容由各組組長和實訓教師共同記錄組內學生參與各項生產任務的情況并存檔,該部分占總成績的40%。
成果考核包括鑄件質量考核和實訓報告,該部分成績占總成績的60%。鑄件質量考核則完全按照生產要求進行質量評定打分,實習報告應包括鑄件工藝分析、壓型設計、生產工藝流程、生產中必要的數據以及心得體會等內容。
在6周時間內完成熔模鑄件的工藝設計與生產,生產任務較為繁雜,且壓型的加工耗時較長。為了能夠保證在實訓周期內完成生產實訓任務,只能選擇結構相對較為簡單的鑄件,這就導致學生在復雜鑄件生產問題的處理方面缺乏經驗和能力。
鑒于此,后續的生產實訓教學中可通過調整實訓周期以及縮短壓型加工時間等方法,以擴大鑄件結構的選擇范圍,甚至可直接從企業選擇結構更為復雜的生產零件,以便生產實訓與企業生產直接接軌。
熔模鑄造生產實訓教學過程中,學生直接承擔鑄件的設計與生產工作,使學生對整個熔模鑄件生產工藝流程有了充分了解,熟悉了熔模鑄造設備的操作以及企業生產環境,提高了綜合職業素質和工程實踐能力。此外,采用上述實踐模式進行鑄造生產實訓,可以為材料成型及控制工程專業鍛造和焊接方向的實踐教學改革提供參考,為將來該專業學生就業奠定一定的實踐基礎。