時間：2022-03-31 14:33:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇工藝設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
工藝要點說明如下：（1）工序③、④為半精車工序，殼體零件通過半精車工序，有效控制了變形，隨著零件加工余量的逐漸去除，零件的應力逐漸釋放，為后續加工減少形變打下良好的基礎。（2）工序⑤對螺紋及端面進行精加工，為精加工內外形提供精確定位基準。該工序加工時，因為外圓及內孔和內弧形已加工過，零件壁厚已經變薄，卡盤夾緊時，要產生夾緊變形。因此，要求夾緊部位必須與加工部位（螺紋加工）有一定的間距，并保證一定的夾持力，以防止夾持力不夠或因夾持力過大造成的形變。（3）工序⑥精車內外形，以螺紋和大端面為基準，將內外形在一次裝夾中同時加工，以保證尺寸和形位公差要求。如用卡盤撐脹方式夾緊螺紋底孔，徑向受力必然導致零件的彈性變形，尺寸和形位公差無法保證，還易造成螺紋損壞。而以螺紋和大端面為基準軸向拉動夾緊，則不會產生徑向夾緊變形和螺紋損壞。因此用螺紋夾具軸向拉動夾緊的方式，能有效地減少零件形變的發生，同時，還有利于零件裝夾和卸下，很好地保證了產品的精度要求和生產效率。
2.螺紋夾具設計
螺紋夾具結構如圖2所示，由拉桿、過渡套、螺釘銷、本體和螺紋心軸組成。本體與數控車床主軸聯接。螺紋心軸的右端螺紋心軸與零件聯接，圓柱部位與本體配合，左端小螺紋通過過渡套與拉桿聯接。拉桿左端直接與機床油缸聯接。使用時，零件螺紋旋入螺紋心軸，機床油缸拉緊拉桿，實現了零件的定位和拉緊；加工完成后，拉桿推出，將零件旋出螺紋心軸，則取下了零件。制作螺紋夾具時，螺紋夾具的本體定位端面由加工機床車成，保證與主軸的垂直度要求。零件螺紋在上道工序對尺寸公差要進行內控壓縮，使零件與螺紋心軸聯接后徑向跳動在產品要求范圍之內，以保證零件形位公差的要求。
3.刀具及切削用量選擇
（1）在應用螺紋夾具車內外形時，要注意刀具的副偏角應大于零件圓弧切線角；在零件軸向對刀必須準確，避免車內形刀桿與螺紋心軸端面產生干涉。（2）精車內外形時，要將粗、精加工工序的刀具分開。精加工刀具刀片前角要稍大，刀尖圓角要較小，保證刀片足夠鋒利，減小切削應力給零件帶來的形變。外圓刀桿兩把，型號為MDJNL2525M15，主偏角93°，安裝D型（55°菱形）負角型刀片。粗加刀片為DNMG150608－DM；精加刀片為DNMG150604－PF。內孔車刀兩把，型號為S32U－SDQCL11，主偏角107.5°安裝D型正角型刀片。粗加刀片為DCMT11T304－PM；精加刀片為DCMT11T304－PF。（3）在加工薄壁零件過程中，切削用量以淺切深、高轉速、小進給為宜。（4）為了減小切削熱對零件變形的影響，加工中要進行充分冷卻。
4.結語
通過100多萬件的生產證明，此類螺紋薄壁零件采用先進的加工工藝方法、合適的刀具材料及幾何角度、合理的螺紋夾具，完全能夠解決零件加工中的變形問題，并且滿足大批量生產的要求。既保證了產品尺寸精度要求，也節約了大量原材料，為企業創造了更大的經濟效益與價值。
作者：李紹忠田晉玲王彩芳張澤云單位：淮海工業集團有限公司
1項目背景
大沙河上游段為長嶺皮水庫，雨洪資源已全部截蓄，經過建成區的雨水均又受到不同程度的污染。經測算，為維持河道基本生態水量，枯水季節需每天向河道補充水量，汛期基流量可滿足景觀水體要求。在無外水源補給的前提下，大沙河上游段綜合整治工程提出沿河新建截污管強化截污的同時新建1處污水處理裝置就地向河道補水的水質改善方案。截污管按照截流7mm初期雨水設計，處理設施結合跌水布置于河堤外側地下，采用陶炭高效生物濾池工藝。通過新建的污水處理裝置對沿河截污管收集的雨污混流水進行處理，并向河道內補水，以滿足河道生態及景觀用水。
2工藝選定
河道混流污水處理與純粹的市政污水二級處理廠原理相通，但由于邊界條件不同，在工藝選擇和流程設計上有較大區別。原因是它具有以下特點或制約因素：水量波動大。水量受季節、降水、流域內人口數量及其生活習慣、流域內工農業生產規模、城市雨水和污水管網的機制及其狀況等等因素密切相關，水量每天有變化，起伏較大。水質不穩定。水質指標的差值大，而且沒有均質的條件。季節性洪水的沖刷對系統的破壞作用，處理系統要有足夠的穩定性和相應的機械強度抵御洪水的沖擊。受河道坡度、底質（硬底或泥底）、底泥淤積狀況、河水泥沙攜帶量、河水流速、河道截面幾何形狀、河道周邊居民及工農業生產狀況等邊界條件限制。污水處理構筑物受限，部分在城市二級污水處理廠必須的構筑物和工序以及相關規范規定的參數無法達到或執行。目前國內外常用的污水深度處理方法主要包括傳統的物化混凝澄清和生物處理法。物化法在混合和絮凝反應后附加沉淀、澄清、過濾、消毒等工序，可根據污染物去除要求進行靈活的調整，但占地大、加藥量和排泥量大。生物處理方法應用較多的為生物膜法，如曝氣生物濾池（BAF）、生物接觸氧化等，也有用CASS等活性污泥法的。過濾工序有傳統的濾池（如V形濾池，多用于物化法）和各種新型填料過濾器，在需要時可以考慮微孔過濾（MF）或超濾（UF）以及更進一步的反滲透（RO）等膜濾工藝。根據本工程特點，即進水水量、水質不穩定，對工藝要求較高，且要求出水水質較好、運行管理方便，比較好的處理方法是改良的生物膜法。生物膜法的主要設施是生物濾池、生物接觸氧化池等。針對該工程河道污水處理要求以及深圳類似已建成污水處理工程設計經驗，工程工藝選擇陶炭高效生物濾池。
3工藝設計
陶炭高效生物濾池工藝是在傳統的生物濾池基礎上創新的污水處理工藝，它模仿自然土壤和水田對污水的凈化原理，利用自然的各種微生物對水進行凈化。該裝置中通過使用高效陶土復合木炭填料、石頭、木炭和塑料球填料作為凈化過濾材料，并通過科學的組合，充分發揮自然的生物化學和物理化學的作用，提高了裝置內各種微生物和微小動物的綜合凈化能力，從而達到處理凈化污水的作用。該系統可以去除BOD（生物化學耗氧量）、COD（化學耗氧量）、SS（懸浮物）、LAS（陰離子界面活性物質），同時也能有效的去除氨態氮。工程規模及目標：工程規模為1萬m3／d。水質目標為觀賞性景觀環境水體標準（河道類）。實際運行狀況大沙河上游段陶炭高效生物濾池處理裝置于2012年建成，運行至今，總體效果良好，經受住了旱雨季的檢驗，為大沙河上游段就地削減污染負荷、補水水源發揮了積極作用。經檢測，實際出水指標均優于設計出水指標，達到娛樂性景觀環境用水標準（河道類）。
4結語
大沙河上游段陶炭高效生物濾池處理裝置是在傳統的生物濾池工藝的基礎上進行一定的創新，將接觸曝氣池改造成接觸曝氣池＋陶炭生物濾池，該工藝的處理效率較傳統工藝有所提高。該處理設施工藝耐沖擊負荷好，能夠適應進水水量波動及水質變化，處理河流混流污水具有一定的優勢。該處理設施可單元化布置，可整體埋置于地下，可結合河道岸坡綠地布置，不影響河道景觀。
作者:洪忠單位:深圳市水務規劃設計院
關鍵詞：鄉鎮污水；工藝設計；現狀
1污水處理廠對鄉鎮污水的處理工藝流程
污水處理廠對城鎮生活污水采取的是分級處理方式。一級處理是對污水進行最基本的初步處理，主要是通過過濾、沉淀等比較普遍的方式除去污水中的懸浮顆粒以及膠狀物質，并初步調節生活污水的pH值，城市生活污水經過一級初步處理仍然達不到國家污水的排放標準，需要進行后續的二級處理。采用生物處理方法對城鎮污水進行二級處理，目的是除去生活污水中溶解有機物，還可以將一級處理中過濾干凈的懸浮顆粒和膠狀物一并分解除去。城鎮生活污水經過二級處理后基本可以達到國家污染物排放標準。但為了使污水得到進一步的凈化和處理，降低污水對人體和生態環境造成的損害與破壞，需要進行城鎮生活污水的三級處理。三級處理是對經過二級處理后的污水的再凈化，該過程會發生一些物理反應、化學反應以及生物反應，最終達到除去溶解在污水中的有機物、不容易進行生物降解的有機物、礦物質、氮磷化合物、病原體以及其他類物質。城鎮生活污水經過污水處理廠的三級處理后就可以達到工業用水的基本要求，如果處理過程比較嚴格，就會獲得更好的處理效果，理想狀況下亦可當作生活用水供城鎮居民使用。
2我國主要的鄉鎮污水處理工藝
2.1淹沒式生物膜工藝
目前，淹沒式生物膜工藝被廣泛應用于城鎮生活污水的處理過程中，處理效果較為明顯。淹沒式生物膜工藝中的生物載體主要是由具備彈性的生物環填料、球形懸浮狀填料以及軟性填料組成，曝氣池中生物的存在狀態有兩種，分別是懸浮狀態和固定狀態，選用該種工藝進行城鎮生活污水的處理需要進行后續的再次沉淀，目的是進行固液分離。該工藝的主要優點：（1）生物種類和生物量較多，對污水的處理能力較強，處理效果也較好；（2）對污水的水質和水量變化的適應性較強，工藝性能比較穩定，不易被破壞；（3）成本費用較低，操作簡便，易于運行。綜上所述，淹沒式生物膜工藝具有低耗能、高效率、無二次污染的優點，是處理城鎮生活污水的最佳選擇。
2.2氧化塘處理工藝
氧化塘處理工藝也是當前用的較為廣泛的一種城鎮生活污水處理工藝，是利用水中天然存在的各種藻類植物和具有分解作用的微生物對城鎮生活污水進行處理，發生一系列的需氧、厭氧生物反應的天然或人工建造的池塘。該工藝是通過天然的生物凈化作用達到對生活污水進行處理的目的。該處理工藝的優點：氧化塘的修建是在現有河道的基礎上進行，投資成本低，而且可以利用處理后的污水進行水生植物和生物的養殖，從而實現處理后城鎮生活污水的再利用。不足之處：對城鎮生活污水的處理效率較低、占據較大的空間面積，更嚴重的是該工藝的設計和操作一旦出現問題，很容易造成水體的二次污染，使水資源滋生大量的蚊蟲等危害人體健康的生物。
3污水處理技術的發展重點
3.1高效率、低成本的污水處理技術
由于我國仍是發展中國家，經濟發展尚不發達，我們現在的主要資金還是運用到了經濟發展方面，在污水排放量一天天增加的同時，我們的污水處理技術卻不能以相同的速度提高，盡管政府已把部分資金投入到污水處理技術方面，但是還相差甚遠，先進的設備成本過高，迫使許多政府機構放棄投資。因此我們需要努力爭取更大的支持、加大污水處理的投資，但也不能僅靠擴大投資來增加更多的污水處理，我們需要利用有限的投資提高污水處理的規模及標準，研究開發低成本、低投資、高效率的污水處理新技術和新設備，這將是我們未來發展的首要任務。
3.2大力發展污泥處理技術
在我們處理城市污水的同時，勢必會產生許多的污泥，且污泥中含有的污染物濃度更高，所以處理好污泥也是我們處理污水的最重要的工作之一，可是怎樣才能處理好污泥，這對我們發展中國家來說是一個很大的難題。我國的有關環保部門規定，因污泥量中含有大量的有毒有害物質，如果不處理就會對環境產生極大的影響，因此污泥必須進行妥善的處理。因城市污水產生的污泥含水率極高，所以在污水處理的過程中產生的污泥量也特別多，雖然我們不能阻止污泥的產生，可是我們可以讓污泥量減少：一是我們可以從源頭去減少污泥量的排放，這樣在污泥處理中也會減少費用；二是對處理污泥量的力度提高，但是第二種方法是我們大多數人不能接受的，因為這樣會使成本更高，所以我們都會選擇簡單、節省成本的第一種方法，這就需要我們去開發更為有效的技術，以解決污泥處理的問題。
4結語
我國鄉鎮污水的處理任重而道遠，只有加大對污水處理的重視，才能保護生態環境，促進和諧社會的發展。隨著經濟發展的越來越快，我們可以使用的水資源也會越來越匱乏，而我國的污水處理技術水平非常有限，我們需要進一步去開發新的技術和新的設備，這樣我們的生活環境才會改善，我們的生活質量才會提高，我們的社會經濟才能源源不斷地得到發展。
作者:馬三貴 單位:河南恒安環保科技有限公司
參考文獻:
1設備安裝設計的重要性
化工工藝是將原材料進行一系列化學反應變化之后，使其轉化成為最終的化工產品，在這個轉化的過程中，就必須要借助化工設備來確保化工工藝能夠順利實現，并在保障化工安全生產上起到了重要作用，因此，在進行化工工藝設備安裝設計的過程中必須要堅持科學合理的原則。在進行設備安裝設計時，要對化工產品的各種特性加以充分考慮，并綜合各種因素來完整設備的安裝設計以及調整工作。化工生產中，勢必會涉及到易燃、易爆以及腐蝕性有毒的化工生產原料以及半成品等，要考慮化工產品對設備的影響、化工產品所選用的原料、設備及萃取劑等，另外，設備的使用性能也會直接受到安裝質量的影響，因此，設備設計在化工工藝中顯得尤為重要。
2具體的設備安裝工藝設計
在化工工藝設計中，設備安裝涉及范圍廣，內容繁雜，是首先要考慮的重點設計。（1）車間設備的布置設計在進行化工設備安裝設計中，保證車間設備科學布置特別重要，譬如吊裝孔設備的設置，若化工廠房長度超過36m，那么吊裝孔設備的地點就應當選在和廠房中間距離較近且靠近墻壁的位置；若廠房長度不長，建議將吊裝孔設備設置地點靠近來靠近山墻一端，在進行吊裝孔設備位置選擇時還應當考慮一些其他因素。總而言之，設備安置要遵循化工生產線優化組合、能源就近利用以及安全性原則，為化工車間的生產經營營造一個寬敞整潔的環境。（2）操作臺以及設備支架的設計支架是化工工藝設備安裝過程中的必要設備，機械設備以及儀器等設備在安裝的過程當中都需要借助不同類型的支架，通過支架的合理設置來保證設備安裝后穩固牢靠。為保障設備安全運行，在進行支架設計時需要重點關注操作臺以及支架的質量，充分考慮支架的承載質量能否滿足設備需要，是否堅固耐用。（3）化工設備的保溫在化工設備安裝設計過程中，除了上述兩點需要考慮之外，還必須要將設備所處的環境考慮在內，其中，設備保溫就是十分重要一個方面。在生產過程中，若設備保溫設計不合理，設備放置不當，外界的環境影響就會更加明顯，若一旦超出環境溫度的限值，就可能會導致設備出現功能減弱，進而影響化工設備的正常運行，降低化工設備的生產效率，嚴重情況還可能導致安全事故，因此，加強設備保溫設計非常重要，在進行工藝設計的過程中必須要重視保溫設計。（4）設備安裝技術說明設計化工設備安裝設計中，順序非常關鍵，設備安裝的固定和防治標準也很嚴格，因此，在安裝過程中要對需要注意的地方做好解釋說明，設計說明要簡明達意，清晰明了，可操作性強。
3化工設備安裝的工藝設計
設備安裝設計是化工設備工藝設計的重點，是對各種資源進行整合利用，以創造一個整潔通暢的生產環境。在設備安裝設計的吊裝孔環節，必須綜合考慮各種因素，具體分為：
3.1化工設備的吊裝孔位置設計
（1）位置設計。在設計中，，必須考慮到安裝廠房的實際構造，設備裝置的吊裝口必須設計相應的位置，要在后一層的布置設計中反映出吊裝孔的位置，確保在相同位置垂直設置基礎建筑；在不影響安裝質量的前提下，縮短吊裝孔與檢修設備之間所處的位置。最后，一定不要忽略最底層的設備布置,吊裝孔區域內不可以進行設備的設置,以便確保設備從這個地方出入方便。（2）構造形式設計。在設計中，可以將敞開式吊裝和閉式吊裝兩種設備吊裝口的方式組合運用，取長補短，不僅要方便上下聯系，還要增加泄壓面積，根據廠房具體情況而設計。
3.2規范進行設備安裝檢修
在進行設備安裝設計中，,安裝位置與水平運輸通道的距離一定要全面的、準確的測量,以確保設備順利得送入。在設備安裝時要充分考慮該樓層的起吊位置與下一層需要安裝設備的起吊位置之間的關系，為做好設備的檢修工作留有余地，并確保其吊裝設計安裝的合理、科學。
綜上所述，化工工藝設備安裝設計中，設備的安裝位置以及安裝過程的設計非常重要，這是確保化工工藝順利實現的前提保障，直接影響到設備的維修質量和效率，因此在進行化工設備安裝工藝設計時需要綜合各種因素，確保設備安裝科學合理，保障化工生產安全有序的進行。
作者:夏剛 單位:江漢油田分公司鹽化工總廠
參考文獻：
一、紅木家具生產余料衍生品包裝設計特點
對于紅木家具生產余料衍生品的設計不光要對其產品造型進行考慮，同時也要配合產品的包裝設計和視覺系統設計等，形成企業系統化的設計。紅木家具生產余料衍生品包裝設計不僅要符合紅木產品高貴雅致的特質，也要兼具強烈的設計感。
1.紅木家具生產余料衍生品包裝設計色彩的選用
紅木家具生產余料衍生品包裝設計色彩應符合產品本身的氣質，色調的選擇可以相對穩重，根據產品本身的紅木材質種類進行判斷和選擇。雞翅木、酸枝木和花梨木等紅木材質，根據其紋理的不同、木質色澤的不同，選定合適的包裝色彩和材質紋理，使其余料衍生品與其包裝設計相輔相成。
2.紅木家具生產余料衍生品包裝設計材料的選用
紅木余料衍生品的包裝設計還需要從包裝材料上考慮。其包裝材料的選擇范圍很廣，各類金屬、塑料、玻璃、陶瓷、紙、竹和復合材料等可以作為主要包裝材料，各類涂料、黏合劑、捆扎帶、印刷工藝和材料等也可以作為輔助材料，這些生活中常見的各種材料都可以成為紅木工藝產品包裝設計的利用對象。在紅木家具生產余料再利用的過程中，可以將紅木材開料和裁板留下來的余料板材用作包裝材料的一部分，不僅使包裝設計與產品本身有所呼應，而且可以體現紅木材質本身所具有的特性，使包裝結構和材料工藝達到技術與藝術的統一。
二、紅木家具生產余料衍生品包裝設計
在實踐中的運用以下是我們與家具公司合作開發的紅木家具生產余料衍生品包裝設計實例，這個實例根據市場與客戶的要求設計完成，并融入了較強的設計創新性，供大家交流與分享。以紅木家具生產余料制作的工藝產品，需要在材料、技術結構和制作工藝上體現紅木工藝產品的本質特征。《劍魂》包裝設計的創意源自中國傳統兵器——劍。劍是古代兵器之一，屬于“短兵”，素有“百兵之君”的美稱。古代的劍大多數以銅、鐵等金屬制成，長條形，前端尖，后端安有短柄，兩邊有刃，由劍身和劍柄兩部分組成。《劍魂》的包裝設計提取劍柄的造型元素進行創意設計。在包裝色彩選用上，盡可能接近紅木原材料如紫檀木、花梨木等名貴紅木材的材質色澤。一方面，將之與產品本身相統一；另一方面，也能夠突出鑲嵌亮片和磨砂玻璃的質感。在《劍魂》設計的技術結構和材料藝術方面，采用現今比較流行的環保再生紙作為紅木工藝產品的包裝和手提袋材料，通過平版印刷方式將包裝材料的質感體現出來。產品的內包裝材料則使用紅木家具生產余料紅木板材，保留原木本身所具備的天然材質和色澤，使用激光雕刻機進行鏤空處理，制作出開窗式的包裝結構。窗內采用磨砂玻璃進行裝飾，包裝表面則采用鏤空雕刻和貼花工藝，使整個作品的文化性與現代設計統一。紅木家具生產余料衍生品與紅木家具一樣，其目標消費者一般都是喜愛中國傳統文化并具有一定生活品位的人。為他們設計的產品，不管是作為禮物饋贈親朋好友，還是作為個人收藏，都要求產品包裝設計追求獨特的文化內涵與使用價值的結合。以紅木家具生產余料生產的紅木工藝品，具有低碳、環保和可持續性發展的特性，其包裝設計不僅需要考慮紅木本身所具備的特性，還需要考慮其包裝材料、色彩搭配和工藝技術等要素，將工藝與藝術有機結合在一起。只有這樣，設計師才能設計出既符合紅木產品個性的包裝設計作品，又能更好地幫助企業實現其產品的經濟和社會價值，更加合理地利用生產資料的衍生資源，創造出具有時代性和文化性的包裝設計產品，為設計行業提供新的設計模式。
作者：張放單位：廣西建設職業技術學院
一、提升對機械制造工藝的關注度
目前，我國大多數的機械制造工藝能力培養均為對學生的培養，社會對機械制造工藝的關注度直接影響著機械制造工藝設計人才的培養，對此，應當提升對機械制造工藝的社會關注。目前，我國很多高校較為注重機械制造工藝人才的培養，然而社會對機械制造工藝的關注度仍需進一步提升。在社會職業技能培養過程中，應當加強對機械制造工藝能力的宣傳，注重機械制造技能的培養，提升機械制造工藝的社會關注度，培養機械制造工藝設計能力。
二、營造良好的機械制造工藝設計社會環境
機械制造工藝能力的發展一定程度上會受到機械制造工藝社會環境的限制，對此，應當營造良好的機械制造工藝設計社會環境。相關部門應當注重機械制造工藝社會環境建設，為機械制造工藝設計人員提供良好的學習環境和實踐操作條件，提升機械制造工藝設計人員的專業素質。同時，相關部門也有注重對機械制造工藝相關社會資源的管理，特別是機械制造工藝相關企業資源，確保機械制造工藝相關社會資源的科學、合理利用。此外，企業也應當注重自身機械制造工藝與相關社會資源的有機結合，為機械制造工藝能力的培養提供場所，提升機械制造工藝設計能力培養實效。
三、注重對企業設計研究的投資管理
在培養機械制造工藝設計能力過程中離不開資金的保障，企業在培養機械制造工藝設計能力方面的資金投入和管理直接影響著機械制造工藝設計能力培養成效，對此，應當注重對企業設計研究的投資管理。企業應當加強在機械制造工藝設計能力培養方面的資金投資管理，確保培養資金落實到位，為機械制造工藝能力培養提供經濟支持，確保機械制造工藝設計能力培養各項工作的順利開展，為機械制造工藝設計培養更多優秀人才。同時，企業應當注重對機械制造工的管理力度，注重機械制造工藝管理制度的改革和創新，滿足社會對機械制造工藝的需求。
四、結束語
為進一步培養機械制造工藝設計人員的機械制造設計能力，應當了提升機械制造設計人員的專業知識和能力、計算機輔助工具使用能力以及實踐操作能力，提升機械制造工藝設計力量；同時，也應當不斷提升對機械制造工藝設計的關注度，為機械制造設計營造良好的社會環境，并注重對企業設計研究的投資管理，構建機械制造工藝設計的社會環境，提升機械制造工藝設計能力培養實效。
作者：吳剛單位：遼陽職業技術學院
沃頓•埃謝里克，1887年出生在美國費城，并在那長大，藝術與手工藝的學習經歷相當豐富。自中學始，埃謝里克便接受了手工制作訓練，還曾在賓夕法尼亞的工業藝術學校及當地的美術學院分別研修過繪畫、版畫和油畫。1920年始，埃謝里克的創作興趣逐漸轉向版畫，并迷戀上了木版雕刻，瘋狂地雕刻400塊木板，為9本書做過插圖設計。在此過程中，他悄然地對家具雕刻產生濃郁的興趣，并為之付諸實踐。1926年，他的木工雕刻作品在紐約的惠特尼辦了展覽，隨后建立了以有機的、手工藝家具設計為主的工作室。兩年后，他意識到家具設計不能僅局限于表面裝飾，而應象雕刻那樣，注重造型。自此，他開始試圖使用不對稱手法，菱形、長條形等幾何形進行家具設計、制作。不久后，他成功地實現了家具設計、制作極具雕刻化的目標，極大地縮小了藝術和工藝之間的差距。二戰前，他的家具設計主要受立體主義和裝飾藝術的影響，二戰后則逐漸以美國早期家具和斯堪的納維亞家具為設計來源，隨后埃謝里克的家具作品呈現以平滑、頗具美感和線條多變為標志的藝術特征[2]。1970年，83歲高齡的埃謝里克仍在堅持家具設計創作，毫不夸張地說，他為家具設計傾注了畢生的精力。可以說，創新精神和為解決手工藝、藝術、設計三者完美融合的問題而不懈實踐的探索精神一直貫穿其整個家具設計歷程。總的來看，沃頓•埃謝里克的家具設計作品主要表現為極富手工藝個性美、設計手法雕刻化及設計形式有機化等藝術特征。
2沃頓•埃謝里克家具設計的藝術特征
2.1極富手工藝個性美
起初，沃頓•埃謝里克的家具制作幾乎完全利用傳統手工木工工具完成，如手工鋸、刨子和鑿子等。1926年由于業務量的增加，他建立了自己的工作室并采用小型的機械化設備，如曲線鋸、圓鋸機等，但一些家具作品的重要部件仍舊依靠手工完成。為了拓展家具造型的表現手段，他還吸納了當地原住民的木工工具。采用手工制作的家具作品，設計師可以精心地選擇所需材料，即使是帶癤疤的木材，對于手工制作都具良好的可控制性，所用工具可以很好地去適應設計的需要，避免了工業化生產出現的以設計適應機器而影響設計細節的問題[3]。可以說，埃謝里克的大部分優秀的家具作品大都依靠手工完成，極富手工個性，辨識度強。其一，在手工加工過程中，尊重材料本身的色澤、肌理和質地之美的的自然流露，幾乎不對材料的表面裝飾處理。此外，甚至選用極為質樸的皮革與木材混合使用，可謂渾然天成。其二，手工家具在立足實用功能的基礎上，還追求觀念、情感的表達與傳遞，盡量賦予家具一定的思想或意義，從而使手工家具成為一種信息交流的媒介，向人們傳遞自己的思想或情感，這些信息或清晰或隱晦，如馬車輪扶手椅（圖1）。馬車輪扶手椅的框架選用山胡桃木，椅面和靠背為皮革編織而成，部件間依靠木釘和鐵釘連接固定。家具通體均保持了胡桃木和皮革兩材質本身的原始面貌，流露出材質的自然之美。這種自然之美以一種新的藝術形式呈現于家具設計中，從設計理念到設計作品均體現一種崇尚自然美學的設計觀，是對傳統木工文化的一種繼承和發揚[4]。值得注意的是，椅子的扶手為獨特的半車輪造型，它似乎在無聲地訴說一個故事，又或是在傾訴設計師對簡單、輕松的理想生活狀態的向往之情。總的來說，這件家具作品選材質樸天然，線條均稱、比例協調，制作簡約、純凈，體現了設計師埃謝里克奉行自然、實用美學的設計觀。
2.2設計手法雕刻化
客觀而言，沃頓•埃謝里克是一位現代主義者。由于早期版畫藝術的經歷和受羅馬尼亞裔雕刻家布蘭諾西•康斯坦丁及其他藝術家的影響，經過數年的藝術實踐和經驗的積累，在其近40歲時，開始轉向家具的雕刻藝術，從此，他找到了合適的藝術表現媒介——木質家具，其藝術領域完成了從二維平面藝術向三維雕刻藝術的華麗轉變。沃頓•埃謝里克曾說：“furnituredoesnotneedsurfacedecorationbut,likesculpture,itshouldstandonshapealone.”。他是這樣說的，也照此付諸實施。在其家具制作中，雕刻不再局限于傳統的使用，僅為家具表面裝飾所用，而是創新性地轉向于家具的造型。設計手法出現雕刻化的傾向，注重原創和簡潔明快的抽象幾何造型。自此，埃謝里克的家具作品開創了一種全新的面貌——極具雕塑意味。出于家具雕刻的需要，在材料方面，他鐘情于木材，如胡桃木、烏木、橡木及紅木等；在造型方面，慣于采用非對稱性、棱角分明的幾何線條；在功能方面，雖然家具作品的藝術性很強，甚至更像雕塑，但始終兼顧實用功能，只不過將藝術性置于首位，功能性退居其次。埃謝里克有別于傳統的設計觀和家具雕刻化的創新性設計手法極大地縮小了藝術與手工藝之間的鴻溝，也使得不同藝術領域的元素之間產生流動并極好地將兩者融合于家具設計中。他創作的樂曲柜（圖2）和樂譜架（圖3）均具上述特征。樂曲柜于1931年為費城管弦樂隊首席小提琴家亞歷山大•希爾斯伯格所設計的。鋒利的線條、不規則的塊面和雕塑感十足的藝術特征逐漸成為埃謝里克家具設計的標志性符號。另一件作品樂譜架的設計中，樂譜被放在有略彎橫桿的柵格架上，兩根豎桿有一定夾角，與前支撐桿在同一直線上，穩定性是由靠后的第三條腿保證的，三角形的下托板把它們連接在一起。外形基于黑板架，截去頭部的“A”字在樂譜支撐框上多次重復。圓弧的邊緣，彎曲的線條和梯形的腿部，使之頗具流動感而又極為精致，看起來非常適合于樂譜架[5]。胡桃木和櫻桃木樂譜架具有雕刻的特質，由實木構件結構形成的空間是它成功的主要要素。
2.3設計造型有機化
二戰后沃頓•埃謝里克的家具設計風格發生重大轉變，拋棄戰前生硬線條、棱角分明的設計表現，繼而轉向平滑、柔和線條的造型語言。這種轉變有三方面的重要歷史原因，其一，由于戰爭的原因，人們心理受到沖擊而變得脆弱、消極，對未來生活不再樂觀，開始抱怨以包豪斯為代表的典型功能主義家具設計的刻板、冷漠，進而尋求一種柔和、有機且富人情味的設計。其二，紐約現代藝術博物館多次主辦了“優良設計”設計競賽，這極大地促進了一種具有自然形式的“有機現代主義”設計風格在美國的出現。其三，約上世紀50年代始，美國逐漸認知并接受北歐的家具設計，樸素有機、自然親和的北歐家具在美國備受歡迎和青睞。需指出的是，早在20世紀30年代，沃頓•埃謝里克就創造性的在家具有機造型方面進行過探索。1935年，在大型書架的設計中，雖然依舊沿襲了非對稱設計元素的表達，然而，菱角分明的邊緣被軟化，平坦的家具表面經扭曲處理而使得設計形式、肌理更具有機意味，散發出強烈的生命感，表現出極強的藝術張力。只不過，這種探索積累到二戰后受多方面的影響而變得尤為顯著，其中最典型的例子為三足高登（圖4）。制作于1970年的三足高凳選用楊木和山胡桃木，自然色澤及質感顯露無疑，凳足及其之間的連桿均呈棒形，凳面為前窄后寬的流線曲面。線條柔和多變、設計流暢，呈現自然、親和且富人情味的藝術特征。沃頓•埃謝里克的家具有機化創造了一種接近接近自然的設計語言，其創作可謂是一種自然創作的集中體現，將自然元素融入家具中的高尚追求實乃為滿足人的身心同自然相結合的強烈訴求。對于家具設計，一些設計師往往強調創作意圖的表現和個人情感的宣泄，有時根本沒有站在服務對象的立場上去考慮問題[6]。可貴的是，埃謝里克的有機家具設計不僅彰顯了設計的人性化，以人為本、尊重消費者的情感，而且還契合了家具設計的綠色環保、可持續發展的時代要求。
3結語
1.1排水干燥工藝
荔灣31氣田登陸管線口徑大、距離長、高差大，干空氣干燥的時間較長，如果采用常規的機械清管排水之后再利用干空氣干燥的方法，需要具有很大處理能力的制取干空氣的設備，而且能耗較大。如果采取機械清管排水之后再進行真空干燥的方法，因平臺空間限制導致真空泵等設備只能布置在陸地終端，在長距離管線一端采用真空泵抽吸時氣體流阻較大，干燥效率低，干燥時間長。如果采用機械清管排水之后再進行干燥劑干燥的方案，工期較短，但干燥劑用量較大，經濟性低，干燥效果難以保證。這是因為，干燥劑干燥在排水之后單獨進行，第一個清管器之前只有少量水存在，清管器前方的大量空氣是可以壓縮的，清管器前方氣體流量難以調節，而且因荔灣31氣田登陸管線起伏較大，清管器運行很不平穩，清管器過度磨損后容易造成試壓水的后竄、空氣的前竄以及干燥劑的泄漏，降低了干燥劑的干燥效率。根據荔灣31氣田海管的投產要求及現場條件，設計了排水干燥工藝：排水與干燥劑干燥合并一次完成，并借助凝膠進行密封，利用露點不高于－60℃的干空氣推動水基凝膠和干燥劑組成的清管列車進行排水干燥。排水和干燥合二為一更容易使管道干燥成功的原因為：第一個清管器之前有大量水存在，產生較大的水柱壓力和摩擦阻力，使清管器運行平穩；同時由于水是不可壓縮的，因而管線末端的節流閥可以很好地起到調節流量的作用，使清管器運行不會超速，減小清管器的磨損。另外，研究表明干空氣與干燥劑干燥合并能夠較大程度地縮短工期，加快投產進度，帶來時間效益與經濟效益［5］。
1.2排水干燥清管列車布置方案
荔灣31氣田海管的清管列車主要實現除鹽、排水及干燥等功能。通過對常用干燥劑的物性、干燥能力、毒性和安全性等方面進行研究對比，篩選出三甘醇作為荔灣31氣田海管干燥所用的干燥劑，清管列車依次有淡水車廂和三甘醇車廂，并用干空氣推動。為防止三甘醇竄漏，在淡水車廂與三甘醇車廂之間放置水基凝膠車廂用于密封和。清管器的間距是由所需介質的體積決定，同時為了防止清管器之間由于介質泄漏發生碰撞，相鄰清管器的間距不能小于200m。干燥劑的用量及段塞數對干燥效果的影響至關重要，每段三甘醇段塞的體積由經驗公式計算獲得，為12877m3。取每段三甘醇段塞體積為130m3，即長度約為330m時能夠滿足每段段塞長度不小于200m的要求。根據工程經驗，為保證干燥效果，使用三甘醇段塞的個數不小于3段，計算得到的清管后各段的三甘醇質量分數見表1，可見最后一段的三甘醇質量分數達到了96％以上，說明使用3段體積為130m3的三甘醇段塞可以保證干燥效果。
根據上述計算結果設計的荔灣31氣田海管清管列車布置方案見表2，其中1～5、9、10號清管器選用的是4個導向板和6個密封板的雙向直板清管器；為最大程度防止三甘醇泄漏，6～8號清管器選用4個導向板和10個密封板的高密封清管器。同時，1號清管器與10號清管器組裝清管器跟蹤儀信號發射器，必要時可以對清管器位置進行跟蹤。
1.3凝膠選擇
根據天然氣管道干燥工程需要，在選擇凝膠時既要考慮滿足密封隔水的要求，又要考慮容易施工、環保、無毒、易生物降解、易排放等諸多因素，最終選擇了成膠性能良好的改性瓜爾膠凝膠體系［8］。瓜爾膠是一種溶脹高聚物，水是其通用溶劑，水解產物無污染、粘度低，它能以有限的溶解度溶解于與水混溶的溶劑中，如醇類液。在國內，東海平湖氣田預投產干燥中，在干燥列車中的三甘醇段塞之后布置了三甘醇凝膠段塞。考慮到荔灣31氣田海管排水和干燥合并一次完成，如果試壓水竄漏到三甘醇段塞會極大地降低三甘醇的質量分數，影響干燥效果，所以在排水干燥列車中三甘醇段塞前方布置水基凝膠來隔離試壓水與三甘醇，起到密封堵水的作用。經過實驗室選型研究，配制無機硼酸鹽及改性硼化物作為凝膠保護劑，按032％的比例配制改性瓜爾膠溶液，充分攪拌溶解水化，控制瓜爾膠溶液pH值在8左右，然后加入10％的凝膠保護劑，充分攪拌混勻，即得所用凝膠。實驗室采用旋轉粘度計測得該凝膠體系粘度6700mPa·s，并且具有良好的穩定性，放置10d之后粘度值略微有所降低。此外，因為荔灣31氣田淺水段登陸管線試壓水為海水，海水中含一價金屬鹽，瓜爾膠的無機鹽兼容性能使其在排水干燥中保持穩定性。改性瓜爾膠粉是由瓜爾豆經過深加工制成的一種天然多糖改性后的產品。瓜爾膠粉的聚合物分子是由甘露糖鏈和半乳糖分子構成，是一種能溶于冷水的氫化膠體，是無毒、易生物降解的優質增稠劑；其凝膠保護劑主要由無機硼酸鹽及改性硼化物組成，無毒無害，經大量稀釋后不會對環境造成不利的影響。
1.4干燥設備選型
排水過程中推動清管器所需要的壓力主要由靜水壓頭、沿程摩阻、清管器摩擦阻力、出口背壓組成。當排水清管列車運行至立管底部時，靜水壓力達到最大值。由荔灣31氣田管線路由圖可知，該氣田中心平臺發球裝置為管道系統的最高點，高于海平面190m，管線最低處為立管底部，水深1891m，靜水壓力為20MPa。假定排水速度為05m／s，排水初期管線內充滿試壓水，流動摩阻最大，根據Darcy公式可以計算沿程摩阻損失為098MPa。考慮高密封雙向直板清管器的摩擦阻力為005MPa，排水清管器列車由10個雙向直板清管器組成，故清管列車的摩擦阻力為05MPa。清管器運行過程中可以通過調節出口流量，調整出口壓力，控制清管器運行速度，取出口背壓為01MPa。荔灣31氣田海管清管列車清管器運行過程中壓力變化如圖1所示。
從圖1可以看出，當清管器運行至立管底部時，所需的推動清管器列車的壓力最大為2691MPa。控制清管器到達立管底部時的速度為05m／s，需要干空氣的流量約為320m3／min，壓力為2691MPa。因此，選擇空壓機時，按照效率85％選擇空壓機的排量與壓力。根據要求，進入管道的干空氣含油量小于001mg／m3，噴油空壓機增加除油過濾器經過處理后可達到無油要求。
選擇干燥器時，處理量為再生氣量的8％～12％。此次排水干燥需要將空氣干燥處理至露點－60℃以下。由于單獨制冷干燥很難達到如此低的露點，而單獨采用固體干燥劑干燥則所需的干燥劑量會很大，干燥設備的體積也會相應增大很多，因此荔灣31海管排水干燥中采用組合式管道專用壓縮空氣干燥機，它是集換熱器、風冷型高效空氣冷卻器、油水分離器、除油除塵過濾器、冷凍式干燥機、吸附式干燥器為一體，橇裝在標準集裝箱內，具有凈化效率高、操作方便的特點。
2應用效果
排水干燥列車到達荔灣31氣田中心平臺之后，第1個三甘醇段塞竄漏較為嚴重，該段塞只有少量三甘醇液體，而第2、3個三甘醇段塞未見明顯竄漏現象，三甘醇段塞基本保存完好。根據本次項目施工的驗收要求，現場對3個三甘醇段塞分別取樣，采用密度法初步檢測三甘醇含量是否達標之后再對取樣瓶密封，返回陸地依據《GB／T6283—2008化工產品中水分含量的測定卡爾·費休法（通用方法）》測量三甘醇含水率。結果表明，3段三甘醇段塞的含水率檢測分別為68％、49％、17％，即最后的三甘醇段塞質量分數達983％，遠高于驗收標準中規定的三甘醇段塞質量分數大于85％的要求。三甘醇段塞質量分數檢查合格、海管密閉24h之后，連續在中心平臺和陸地終端檢測管線內部露點，露點穩定后的最終檢測結果為－27℃，遠低于驗收標準中規定的露點低于－5℃的要求，排水干燥取得了令人滿意的效果。
3結論
一、產品設計類專業教育現狀分析
設計藝術在現代社會中愈來愈受到重視，它已深入到社會的各個方面，影響著每個人的生活。具有手工藝特性的產品設計類專業，在中國現行的教育中仍存在著一些急需解決的問題。其中最突出的問題就是過分地注重設計理論的灌輸，而忽視必要的實際動手操作能力的培養。如果不及早有效地改變這種重理論輕實踐的教育方式，培養出來的學生只能是“紙上談兵”，缺乏實際操作的能力，將來勢必很難滿足社會的需求。
二、實踐的重要性
學生的實踐訓練，除了基礎的素描、制圖、設計等課程訓練之外，更重要的是進行實際工藝制作能力的訓練。實際制作不僅是手的訓練，更是腦的訓練、是組織能力的訓練。實踐，不僅可提高學生的嚴密的邏輯思維能力，而且也可提高其對自然地洞察力及理解力、記憶力和想象力，從而使他們具有把想象變為現實的設計能力。因此，實踐是產品設計教學中必不可少的環節。學生的設計作品，往往因為經驗不足，或者一味的對效果圖的追求，導致作品過于夸張、工藝上無法實現。蠟雕工藝制作的學習，可以使學生對材料、設備、成本等有初步的認識，有助于學生對作品細節的設計與把握，使設計的作品構思更加合理，避免設計脫離工藝。
三、雕蠟鑄造工藝
蠟雕工藝不僅僅是一門簡單的工藝，而是涵蓋了設計的概念、方法的一門造型藝術，我們可以利用蠟雕工藝鍛煉空間造型能力，還可以培養學生們對作品尺寸的精準把握，達到能擁有嚴謹的學習、工作態度的目的。雕蠟鑄造工藝又稱失蠟澆鑄工藝，早在四五千年前，中國和歐洲的先民們就已利用失蠟澆鑄的原始方法來制取青銅質和金銀質的工藝品。此種方法適用于白銀、黃金、鉑金、鈀金、K金以及其他合金材料，是當前在珠寶工廠、中小型工作室都比較常用的珠寶首飾加工鑲嵌方法。它的主要特點是細致精巧，最適于精細首飾制作。利用雕蠟鑄造工藝批量生產過程可分為8個工序：原模型、橡膠模具、蠟模組、蠟模的完成、石膏型、脫蠟及烘焙、熔化金屬、鑄造。每個工序之間都有著必然的聯系。其中，本文主要研究整個工序中用硬蠟雕刻成蠟模的雕蠟工藝，雕蠟工藝直接影響、決定產品的形狀、質量。在制作蠟模的過程中，可以將幾個不同的蠟質構件熔接在一起，或者是逐次把蠟層堆積起來形成蠟模，堆砌的手段主要通過加熱雕蠟刀等工具把蠟質添上去。蠟首先熔化并粘在蠟刀上（牙醫用的雕蠟刀最適宜），然后把蠟堆積起來，形成特別的造型，最后用于鑄造，或使蠟熔化做成隨機的肌理效果，把蠟雕刻成玫瑰花的造型，做成皮革紋路戒指，這些都與金屬材質的冷峻、堅硬形成鮮明的對比。這是其他任何一種金屬工藝都無法達到的效果，這也正是鑄造工藝比其他工藝在造型和表現方面的特殊優勢。在雕刻鑲口的時候，爪鑲和包鑲鑲口都是和蠟型雕成一體的，見圖四、圖五，這樣比在金屬上焊成一體要容易得多。如果有寶石作支撐，鑲口的框架和造型的制作就很容易完成。建議把寶石安放到蠟型上比試之前，在石面上抹上凡士林或油，這樣就很容易把寶石從蠟型上取下。用蠟雕成的包鑲鑲口不宜刻得太厚，過厚很難鑲嵌。爪鑲口可以用蠟線按寶石的大小盤上去，操作可用電熱雕蠟刀或手術刀。蠟以它的軟硬程度可分為硬蠟和軟蠟，一般硬蠟可用于各種工具的雕刻，軟蠟因為其軟、薄、延展性好的特征，一般可采用裁剪、碾壓、揉捏等手法，易于做成曲面特征明顯的各種造型，如各種花瓣、樹葉等。
四、結論
金屬產品設計與制作專業的人才培養應注重培養學生的基本技能，包括快速表達設計思維的能力和實際制作模型的能力，同時應注重培養學生創造性地解決復雜造型設計的能力，蠟雕工藝的學習，有助于學生對作品細節的設計。結合平時制作中所遇到的工藝技術上的困難，運用從實踐中所得來的經驗，可以使作品的構思更完善，同時也可避免設計脫離工藝。因此，為培養符合社會需求的人才，產品設計類專業應注重學生實際操作能力的培養，蠟雕工藝為失蠟澆鑄工藝中最重要的一部分，為學生動手實踐環節起到舉足輕重的作用。
作者：石仙花 單位：延邊大學
根據零件的結構特點，沖壓工序包括拉深、沖孔、翻邊、整形、落料、切邊。需要通過計算來確定汽車冷卻器緩沖罩的拉深次數。對錐形件進行拉深計算［5］。相對厚度:t/d2=0.021＞0.02(1)相對錐頂:d1/d2=0.665＞0.5(2)相對高度:h/d2=0.376＜0.43(3)從以上計算結果可以看出該錐形件可一次拉深成形［5］。考慮到錐形件拉深時側壁易產生皺褶的問題，故在拉深工序之后添加整形工序［6］。
2排樣圖設計
采用單排排樣，引導孔定位，有切口的級進模設計方案。考慮到翻邊時孔會產生變形，工藝排樣的原則是底部預沖孔，再拉深、翻邊、整形、然后落料、切斷。該零件成形共分為12個工步，條料寬度為114mm，步距為110mm。排樣圖見圖2。
3多工位成形工藝的數值模擬
3.1多工位級進模排樣條料模型建立
對于切邊、沖孔、落料等相關的工序，在Dynaform里沒有實際的模擬過程［7］，故模擬從第4工步拉深開始。簡化后工序最終確定為拉深－整形－沖孔－翻邊－整形共5個工序。初始的毛坯條料形狀設置為第3工序完成之后的形狀，其5工位的排樣如圖3所示，毛坯材料為304不銹鋼。為了得到精確的模擬結果，需將前一步模擬結果作為后一步工序的毛坯導入，圖4所示為完成全工序模擬之后的條料排樣圖。
3.2有限元模型建立及數值模擬
從第4工位拉深開始建立有限元網格模型，如圖5所示。根據工藝分析計算，將其主要工藝參數設置如下［8－10］:凸凹模間隙為1.1t，根據理論計算，拉深時壓邊力為26～35kN之間，取壓邊力為31kN，凹模、壓邊圈速度為3000mm•s－1，凹模行程為28mm，壓邊圈行程為25.5mm，壓邊圈行程滯后時間為0.00083s。第4工位的拉深模擬結果包括拉深極限圖和厚度云圖，如圖6所示。由成形極限云圖6a可以看到，拉深件所有單元的應變均在安全域以內，其拉深區域沒有出現拉裂，在其邊緣位置和側壁上部分區域出現輕微的起皺現象。從厚度云圖6b可以看出，拉深件的最大減薄區域為底部過渡圓角區，其最小厚度1.291mm，最大減薄率為14%。由于邊緣區域最后要作落料切邊處理，不影響零件質量，故只對零件側壁處起皺區域采樣，發現其最大厚度為1.548mm，最大增厚率為3.2%。對于板料拉深成形而言，一般認為變薄率在20%以內，增厚率在7%以內都是可行的［11］，所以該零件在拉深成形之后厚度分布合理。圖7為第5工位的拉深整形模擬結果，可以看到經過整形之后側壁的起皺現象已經基本消失。零件的最大減薄率保持不變，只是底部減薄的區域有所增大。圖8和圖9分別為翻邊及整形工序模擬結果，由于零件翻邊底部倒角處最小直徑為Φ1.1mm，無法一步成形，故在翻邊和整形工序時分別設置此處的凸凹模間隙為1.15和1.1mm，通過擠壓方式使其變薄。從模擬結果，該厚度基本達到要求，翻邊處沒有出現破裂和起皺現象。通過對簡化后的多工位級進模進行全工序模擬，其結果如圖10a所示，由圖可見，零件的成形區域沒有出現拉裂現象，起皺情況在整形之后基本消除，模擬結果與實際級進沖壓得到的條料(圖10b)成形情況比較吻合。以上結果表明，該零件成形工藝方案和工藝參數的設置在實際的生產應用中是合理可行的。
4多工位成形工藝方案試驗驗證
根據上述有限元數值模擬得出的零件成形工藝方案和工藝參數，生產出汽車冷卻器緩沖罩多工位級進模。從圖11可以看出，模具主要成形部件采用鑲塊方式加工，閉合高度為540.5mm，送料高度為34.2mm，在3150kN的壓力機上安裝試模。圖12所示為試模所獲得汽車冷卻器緩沖罩，可以看出零件的表面光滑，無起皺、破裂的現象發生。利用超聲波儀器進行產品的厚度測量，并將其與模擬的結果進行比較，其結果見圖13。考慮到產品的對稱性，選取了中心截面右側零件沿Z軸方向的厚度變化值進行比較。從圖中可以看出，模擬值與實測值厚度變化趨勢一致，實測值小于模擬值，其最大差值為0.043mm，最大相對誤差為2.87%。實際零件底部1.1mm處最小厚度為1.091mm，滿足產品在此處的厚度要求。目前，該級進模已用于生產實際，每年可生產150萬件。
5結論
一、引言
《塑料成型工藝與模具設計》是材料成型及控制工程專業（模具方向）的核心主干課程。課程涵蓋了高分子物理、塑料成型工藝、塑料成型機械與模具設計等多方面的專業知識，具有理論知識涉及面寬、知識點多、模具結構復雜且種類繁多等特點，是一門綜合性與實踐性很強的專業課程，是后續塑料模具課程設計與畢業設計的基礎，也是學生將來就業的一個方向。
二、多媒體輔助教學法見成效
1.教學開篇，傳道授業解惑。師者，傳道授業解惑也。如何成功地做到這點，需要講究戰術戰略。學生是教學的主體，只有把握主體的心理，調動他們的學習興趣，才能授業解惑。好的開端是成功的一半，所以在教學開篇中（包括后續教學），通過計算機網絡、新聞報道、圖書資料等多種途徑收集素材，以多媒體形式穿插與塑料模具相關的各種信息，例如模具行業的最新資訊、塑料工業新技術及新工藝、成型設備發展的最新動態等，激發學生對塑料工業、模具行業的關注，培養其作為未來模具人的自豪感與危機感。
2.模具結構簡單化、形象化。《塑料成型工藝與模具設計》涉及的知識面非常廣泛，高分子物理、塑料成型工藝、塑料成型機械與模具設計等很多基本知識也是非常晦澀難懂的，例如塑料模具的結構就是由于塑料制件的千變萬化而種類繁多，結構復雜。教師要講解清楚其結構、原理，尤其是動作過程，僅靠教科書的二維平面圖形、輔以有限的模型及掛圖是比較困難的，對于講和學都具有很大的難度。為此，筆者結合課堂教學的需要，利用大量的業余時間，制作了相關模具的仿真動畫，將傳統教學手段難以觀察的動態塑料成型過程、模具內部結構及工作原理等內容，通過圖片、仿真動畫等多媒體手段生動、形象、直觀地展現給學生，使模具結構簡單化、形象化，便于學生理解和掌握，激發了學生的學習興趣和積極性。例如注射模脫模機構是《塑料成型工藝與模具設計》的重要組成部分，要求學生了解脫膜機構的工作原理與具體零部件的結構形式，而脫模機構種類眾多，動作過程只看教材或圖片難以理解，有些復雜結構用語言講述讓學生想象難度比較大。所以，筆者針對教材注射模脫模結構設計，指導學生制作了Flas，使脫模工作原理變得簡單明了、直觀易懂。動畫既可以單獨作為教學內容播放，也可以作為輔助手段，與PPt結合，相得益彰。通過圖1凸模推桿式脫模結構動畫演示，讓學生簡單形象地理解了凸模推桿式脫模結構工作原理，加深了對知識的掌握程度。
三、案例教學法連首尾
《塑料成型工藝與模具設計》綜合性與實踐性很強。課程的目的之一就是要求學生學習完成后能夠獨立設計合理的塑料成型模具結構，正確繪制模具的總裝圖與所有零件圖。教師可以在課程開始即下達工作任務，分小組引入典型塑料制件，讓學生帶著任務學習理論知識，根據教學進程，選擇教學內容與工作任務所需的相關知識順序相對應，分組討論制件所用塑料的成型特點、塑料制件的尺寸和精度、表面質量、結構特點等問題，了解注射成型原理及其工藝過程，確定本組制件的工藝條件，選擇適合本組制件的注射工藝參數。隨著學習的深入，各組根據所學內容，考慮制件結構特點，正確選擇注射模類型，單分型面還是需要點澆口的雙分型面，或是采取有側向成型的側向分型與抽芯機構注射模，然后初步設計本組制件的注射模基本結構，選擇注射機及滿足本制件模具工作原理的標準模架。以電話機底殼為例，電話機底殼的體積為109.33cm3，分型面投影面積為369.3cm2，采用一模一腔，考慮模具有雙面側抽芯機構、鎖模力及模架的閉合高度，初選注塑機型號為XS-ZY-500。模架是塑料注射模具最基本的組成，其為標準件，是各個模板和型腔的組合，模具的各個結構都在模架上。除了型腔和型芯取決于塑件以外，模架的剩余部分都十分相似，從而使得模架標準化得以實現。通過對上述型腔側壁、底板及開模行程的計算，選定模架尺寸為450mm×400mm。由于存在側抽芯機構，則需先完成定距分型，因此選用龍記公司的簡化型細水口模架，先抽芯后開模，然后進入系統的澆注系統設計、成型零部件設計、導向及脫模機構設計、側向分型與抽芯機構及溫度調節機構細節設計。對于前面提到的電話機底殼，采用了直接澆口形式，無需設計分流道，不需要設置冷料穴拉料桿。成型零件的工作尺寸是指型、芯型腔的工作尺寸，其精度則直接影響塑件的精度。成型零部件的尺寸計算方法有兩種：第一種是平均值法，即根據塑料的平均收縮率、平均制造公差和平均磨損量進行計算；第二種是按照極限收縮率、極限制造公差和磨損量進行計算。學生一般在案例分析中常采用第一種方法。對于有側孔側凹的塑件，一般還需要設置側向分型與抽芯機構。如本例中的電話機底殼兩面均需設計側抽芯機構，并且側孔較多。學生在設計中全部采用斜導柱滑塊抽芯機構，并根據將型芯從成型位置抽出至不影響產品脫模位置所移動的抽芯距，計算出了抽拔力、斜導柱直徑、斜導柱長度及最小開模距離。在設計電話機底殼推出機構時，學生根據脫模機構設計原則，選擇了最常用的一種形式推桿機構推出。同時，計算了脫模力，以保障推桿數量不要過多，減少推桿對塑件表面質量的影響并簡化模具。推桿與推桿固定板的配合取為H8/f7，滑動部分與板配合為H7/f6，并保證一定的同軸度，配合長度取推桿直徑的1.5～2倍，且不小于10mm；推桿的位置選在脫模力最大的地方，以保證塑件順利脫模而且不發生變形損壞。推桿端面高出型芯、型腔表面0.05～0.1mm，不影響塑件的使用。最終，采用的推桿一共16根，其中包括11根直徑10mm、4根直徑8mm、1根直徑6mm。為避免塑件在脫模時變形，縮短成型周期，設置了冷卻系統，以得到物理性能優越的塑件。電話機底殼模具設計型腔采用的水路形式為循環式的冷卻管道，型芯選用的是兩套單一的冷卻通道，通道直徑均為10mm。定模板上的冷卻管道距板的底部為15mm，動模板上的冷卻管道距板的底部為70mm。在這個過程中，為了讓學生掌握先進的技術分析手段，每組學生分工合作，借助ProE或UG等三維造型軟件對制件及模具結構做出實體模型。通過簡單培訓，使學生能夠使用moldflow模流分析軟件，對本組制件的注塑、保壓、冷卻以及翹曲等工藝過程進行有限元模擬，理解本制件的充填與冷卻特點，即學生對本組簡化的電話機殼體冷卻不均與收縮不均進行的翹曲分析。通過實施這樣一個首尾相連的案例，既讓學生掌握了相關理論知識，鍛煉了學生解決實際問題的能力，又培養了他們開拓創新、團隊協作的能力。同時，可以請工廠有豐富經驗的工程師帶著工廠實際生產的產品，進入課堂，在學生提前討論設計的基礎上，由工程師聯系工廠實際，說明設計相關產品模具的注意事項與模具結構設計細節，指導學生如何考慮生產效率、模具加工與生產成本等實際問題，設計出適合工廠生產的實用模具，進一步引導學生做到理論聯系實際。
四、現場觀摩與實踐教學法
并用《塑料成型工藝與模具設計》課程含有設備、工藝與模具三大塊教學內容，不同的教學內容應采取不同的教學方式，才能起到良好的輔助教學效果。為了更好地讓學生掌握相關的理論知識，在課程講授之初，應該讓學生對成型設備有初步了解，為此，根據學校實際情況，充分利用實驗室資源，進行設備的現場教學，拆除實驗室舊設備遮擋部分，讓學生實地接觸注射機，了解各組成部分的結構特點與工作原理；當教學進展到注射成型工藝時，在理論教學之后，帶學生到實驗室工作現場，親自動手操作注射機，從進料到取出制件，觀察機器工作過程，了解注射工藝的成型原理；在完成注射模基本結構理論教學之后，讓學生到模具拆裝室對各種類型的塑料模具模型進行手工拆裝與繪制，了解并掌握不同結構模具的特點，重溫理論教學內容。如此一來，既強化了理論知識，又提高了學生的實踐能力。
總之，在《塑料成型工藝與模具設計》這樣的理論性與實踐性并重的專業課程教學過程中，要根據課程的實際情況及教學特點，靈活采用各種教學方法及教學手段，充分調動學生積極性，提高學生學習興趣，以取得良好的教學效果。
作者:高穎 王麗娟 單位:河北科技大學材料科學與工程學院
關鍵詞：油氣儲運工程專業；本科畢業設計；工程設計類
中圖分類號：G640 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）51-0200-02
本科畢業設計（論文）是培養學員綜合運用所學基礎理論、基本知識和基本技能，提高分析、解決實際問題能力和獨立工作能力的重要教學環節。
油氣儲運工程專業培養適應油氣儲運工程發展需要，具備工程流體力學、油氣儲運工程學等方面基本理論、基本知識及基本技能，獲得進行科學研究的初步訓練，基礎扎實、知識面廣、能力強、綜合素質好，具有創新精神和實踐能力的油氣儲運工程應用型人才。為提高其實戰能力，油氣儲運工程專業畢業設計推薦采用“真題真做”，題目主要來源于實際的工程項目、科學研究項目等，并運用項目式管理進行設計，使學員如臨其境，切身體會到項目的實際流程以及技術管理辦法。油氣儲運工程專業工程設計類題目一般占到整個畢業設計題目的80%左右，所以我們主要針對該類型本科畢業設計進行探討。
一、為什么設定畢業設計基本工作量要求
本科畢業設計時間為3月到6月初，去掉培訓、調研和綜合演練所占用的1個月時間，其有效畢業設計時間為2個月。如何使學員在較短的設計時間內提高畢業設計論文質量，一直是探討的核心問題。在畢業設計初期，學員選到題目，往往比較迷茫，不知道具體要做什么事情，對論文的字數要求、圖紙要求、論文的深度更是一頭霧水。初次帶畢業設計的教員雖然有做項目的經驗，但是對本科畢業設計論文難度及論文指導程度把握不是很準確。其實這些問題也就是本科畢業設計論文的基本工作量是如何界定的、論文是否有創新兩個核心問題。我們以“畢業設計工作量”、“本科畢業設計創新”關鍵詞在互聯網上搜索，關于“本科畢業設計創新”一定會搜出很多條目，“畢業設計工作量”搜出的條目較少，且基本大同小異，主要是根據不同的論文類型，對字數、圖紙質量、實驗結論等進行規定。但是為了達到通用性要求，均比較粗略，沒有借鑒意義。對學院來說，因其管理的宏觀性，不可能給出具體的界定。但是每個專業可根據專業特點進行基本工作量的設定，讓學員和初次帶畢業設計的教員一開始就對畢業設計到底是什么，要做到什么程度有較為清晰的認識。針對工程設計類題目，它的基本工作量應該達到什么程度呢？
二、工程設計主要包括哪些內容[1]
根據項目的類型分為新建、改建和擴建3種類型。根據項目實施階段分為可行性研究、初步設計、施工圖設計等3個階段。由于時間較短，為保證設計質量，我們將畢業設計的難度定為初步設計階段。初步設計階段主要包括設計準備工作、工藝流程設計、工藝設備選型設計、庫區布置設計、管路配置設計等內容。
1.設計準備工作。該部分是指根據導師下達的設計任務書，正確領會對工藝提出的要求。明確所承擔的設計任務和主要內容，確定其方法步驟。訂出工作計劃。利用設計前調研時間，深入到已建的油庫實地調研，了解掌握油庫油品的種類、數量，主要采用的技術、設備及工藝，還有該地區的地形資料、地質資料、交通資料、氣象資料等，這些資料的收集是油庫水力計算、熱力計算、建（構）筑物基礎與管線埋深、做法的依據，不可忽視。尤其應重視了解油庫新的技術、設備及工藝應用情況，并收集設計所需的國家和行業標準、規范及相關的資料。資料包括外部資料、內部資料、技術經濟資料、各類設備技術手冊或樣本等。
2.工藝流程設計。該部分是確定油庫工藝流程。要求運用所掌握的各種資料，先作出幾種流程方案，根據有關的基本理論進行對比分析，著重評價投資與成本，從中選擇出一種技術先進、經濟合理、安全可靠的工藝流程，并繪制油庫工藝流程圖。
3.工藝設備選型設計。該部分是初步確定了系統設備的構成，這其中的設備只是一個概念，工藝設備選型就是通過工藝計算確定設備具體的規格和型號。油罐、油泵等各種定型設備選型涉及水力、強度、熱力等計算。在工藝計算階段應理論聯系實際，學會發現問題、分析問題和解決問題，搞好計算的必要條件是概念清楚、方法正確、數據齊全可靠，并且必須按規定的步驟進行。
4.庫區布置設計。該部分主要包括儲油區、油品裝卸作業區、行政生活區的布置設計。其中儲油區和油品裝卸作業區布置設計是工藝設計中的重要內容，它的首要任務是確定整個工藝流程中的全部設備在平面上和空間中的具置。油庫布置設計在工藝流程設計和工藝計算及設備選型后進行。庫區布置設計完成之后要繪制油罐區和油品裝卸作業區的平面、立面布置圖。
5.管路配置設計。該部分任務是確定油庫全部管線、閥件、管件及各種管支座的位置，以滿足工藝的要求。設計時應考慮節約管材，便于操作、檢查和安裝檢修，而且做到整齊美觀。管路配置設計應在工藝流程設計和儲油區、油品裝卸作業區布置設計完成的基礎上進行。
三、設計說明書主要包括哪些內容
根據設計的內容包括油庫設計總說明、總圖布置說明、工藝設計說明書和消防部分說明等。
1.油庫設計總說明。（1）闡明本設計的任務依據和技術依據。其中任務依據包括已批準的設計任務書和有關協議、主要文件、會議記錄等的名稱及所屬文號、設計采用的規范和標準等；（2）闡明油庫的性質、經營油品種類、供應范圍、油庫的總容量和經營特點；（3）闡明油庫建設區域的自然條件（地理位置、地形地貌、水文氣象、工程地質、地震等級等）、周圍環境（與居民點距離、附近有無其他大中型企業或重要建（構）筑物和其他危險物品）水電、運輸、通訊等情況；（4）人員編制情況說明。包括行政人員、技術人員、工人和消防警衛及勤雜人員；（5）闡明主要技術經濟指標和總投資額；（6）闡明本單位承擔的設計項目和委托其他單位的設計項目。
2.總圖布置說明。（1）說明總圖布置的指導思想，分析總圖布置的優缺點；（2）油罐的結構類型、單個容積；（3）庫內運輸方式。
3.工藝設計說明書。（1）工藝流程；（2）鐵路（公路或水運）油品裝卸方式、貨位（或泊位）的個數、專用線長度；（3）發油方式，汽車裝油的鶴管數，桶裝灌油栓個數；（4）裝卸油泵及機組的型號及臺數，輸油管的規格；（5）油庫的裝卸能力。
4.消防部分說明。（1）油罐及其他生產設施采用的消防方式；（2）消防所需的滅火劑量和水量；（3）消防泵的臺數、型號、規格及其使用的動力；（4）其他消防設備（消防車、泡沫液罐、消防水罐等）；（5）消防管道的布置和管徑；（6）油庫消防滅火系統工藝計算書；（7）消防、給排水設備表等。
對于本科畢業設計（論文）來講，文字部分主要是一份完整的設計計算說明書，要求思路清晰，符合最新的國標和行業標準，結論正確，不一定非要達到一定的字數。有的學員論文厚厚的一摞，一翻里面的內容，邏輯混亂，東拼西湊，仍然是達不到畢業設計要求的。有的學員論文字數少，但是能夠圍繞設計內容，設計步驟齊全，主題突出，立意較新，不僅僅可以達到畢業設計基本要求，甚至可以評選優秀論文。
四、主要技術圖紙
油氣儲運工程專業因其專業特點，設計圖紙是必不可少的。
1.繪圖原則。繪圖原則具體參見GB/T 13361-2012《技術制圖通用術語》、GB/T 14665-2012《機械工程CAD制圖規則》、GB/T 16675.1-2012《技術制圖簡化表示法第1部分：圖樣畫法》、GB/T 16675.2-2012《技術制圖簡化表示法第2部分：尺寸注法》和SY/T 0003-2012 《石油天然氣工程制圖標準》等。
2.圖幅大小的確定。一般來講，油庫總工藝流程圖采用A1圖幅，分區及泵房工藝流程圖采用A2或A3圖幅。根據實際情況，可繪制加長圖幅。
3.圖幅比例的確定。平面布置圖均嚴格依據國標和行業標準按比例進行繪制。工藝流程圖通常不嚴格按比例繪制，各個設施、設備之間的位置關系也可以不受總平面布置圖的約束，工藝流程圖以表達清晰、工藝準確為原則。根據畢業設計難度在初步設計階段的要求，工藝技術圖紙主要包括平面布置圖、工藝流程圖、設備設施平立面圖、局部詳圖等。具體包括庫區位置圖、油庫總平面布置圖、罐區工藝布置圖、裝卸作業區工藝布置圖、管網綜合平面布置圖、庫區消防平面布置圖、油庫總工藝流程圖、油庫消防滅火系統工藝圖、庫區設備防雷、防靜電接地圖；管網局部詳圖、管路附件詳圖、管架、支座配置圖等，還包括圖紙清單、設備材料清單等。
對學員來講，2個月的時間不可能一個人完成整個油庫的設計，一般來說，設計分組進行，“一人一題，真題真做”。通過設定油氣儲運工程專業工程設計類畢業設計基本要求，教員有針對性地進行專業的引導和幫助，縮短學員獲取有效資源的時間，提高獲取有效資源的質量；縮短了學員進入畢業設計狀態的時間，在畢業設計過程中，更有針對性地查找資料，規范地進行設計，用更多的時間進行創新研究。不僅提高了個人解決問題、分析問題的實戰能力，培養了團隊協作精神，還達到進一步提高畢業設計論文質量的目的。
參考文獻：
