廉 杰,廉欣欣
(哈尔滨华德学院,黑龙江 哈尔滨 150025)
焊接是现代机械制造业中必不可少的环节,焊接生产企业以及客户对焊接产品提出了越来越高的要求, 同时用人单位对于焊接专业的学生提出了更高的要求,他们往往需要的是专业的焊接人才,而不是焊接工人[1]。 为满足企业对焊接技术人才的新要求,必须采取有效的应对措施以适应市场需求,解决学校和企业之间的供需矛盾和焊接专业的发展难题。以培养出适应社会发展的应用型本科技术人才,提高学生的就业,提升学校的社会服务能力。以我校焊接技术与工程专业为例, 本专业学生在掌握基本理论和基础知识的基础上, 应具备一定的动手操作能力。 如焊条电弧焊实训课程, 是焊接专业中最重要、最基础的焊接方法之一,通过焊条电弧焊实训要使学生掌握基本的实训操作与安全规程[2]。 但往往实践内容与企业需求、社会需要有一定的偏差。因此焊接专业实训课程的教学设计与改革势在必行。
“产教融合”是学校把教学与相关企业、相关产品紧密结合,进行专业实践教学,学校与企业互相支持、互相促进,把学校办成集人才培养,科学研究,科技服务于一体的产业性实体经营, 形成学校与企业共同培养模式[3]。 由于学校更侧重于基础理论与基本知识的讲解, 而现有的基本实训内容与社会和企业需求存在脱节情况[4]。2017 年 12 月国务院办公厅发布“关于深化产教融合的若干意见”中提出推进产教融合人才培养改革,我校积极响应国家号召,致力于“产教融合”工作。本文主要以“产教融合”为背景,结合企业的生产需求与校内的焊接实训课程情况,以达到促进教学质量,提高学生的实践能力。真正意义上的做到“校内工厂”理实一体化教学。
为保证“产教融合”与焊接实训课程教学设计的顺利进行, 实训中心应具备基本的机械加工和焊接设备。我校焊接专业具有实验实训基地,场地布局为焊接实验室、焊接实训室及下料区有机排列,总占地面积达1800 平方米。 具备焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊,钨极氩弧焊以及气焊等基本实训方法。实训中心同时还配备诸多辅助设备,有砂轮机、钻床、锯床、剪床、车床、刨床以及折弯机等机械加工设备。此外,实训中心还配有3 名专业的实训指导教师,对学生的实验实训、生产加工进行指导,基于这些基本的教学条件,可充分满足学生们正常的实训教学、技术培训以及生产加工等。
“产教融合”与我们的日常生活紧密联系,对于焊接专业来说,这种培养模式非常适用。本着教书育人,服务社会的原则,学校一直致力于拓展与企业和客户的合作。 而没有实际产品的加工制造,“产教融合”就是空谈,本学期得到一个良好的契机,根据客户需求情况,制作一个货物手推车。
手推车在生产和生活中被广泛应用, 具有维护简单实用方便,能够在机动车量使用不便的情况下,很好的发挥作用。在短途搬运货物时十分方便,使得搬运物品省时省力。但是实际应用中,往往由于手推车的质量问题、使用过载以及使用频率高等原因,造成手推车的损坏等。针对这种情况,本专业学生在专业教师的指导下,自行设计并制作手推车,大大提高了设备承载能力与使用率。
实训中心具有不同规格的不锈钢、低碳钢、纯铝板材、管材以及基本的型材等,结合客户实际需求,本次焊接主材料采用低碳钢,低碳钢市场保有量大,性价比高, 能够很好的满足手推车基本性能的要求,同时降低成本,符合市场需求。 母材采用低碳钢管,管直径为20 mm,以25×25 mm 角钢为主要材料。采用无齿锯切割机进行下料, 由实训指导教师进行指导,学生操作,共同完成下料工作。 通过计算需要使用直径 20 mm 低碳钢管 1 100 mm×2,400 mm×2,250 mm×2,25 mm×25 mm 角铁 400 mm×2,300 mm×2,橡胶轮2 个,辅助材料若干。 针对现有条件,采用氧乙炔火焰对手推车关键部位进行局部加热, 然后锤击,加工出符合人机工程学的外形轮廓(如图1 所示),角钢作为货物支撑架(如图2 所示)使用角度尺先行进行装配,以保证一定的平行度以及垂直度。
图1 手推车底座
图2 货物支撑架
焊前对母材表面的铁锈、油污等杂质,进行机械清理, 为保证焊接质量与焊接效率, 通过论证与实验,最终采用ZX7-250 焊机,直径为2.5 mm 的J422焊条,焊接电流为60~80 A,先点固,以确保尺寸精度。 为保证焊接质量,防止熔池金属下淌,采用短弧进行焊接, 焊条与焊接方向应倾斜角度为60°~70°,运条速度稍慢要均匀,避免形成咬边,焊瘤烧穿等缺陷。 分别焊接这两部分后,进行组装焊接,手拉车载物平面采用螺栓辅助,可实现平面的翻转(如图3、图4 所示),同时加工出两个三角形的结构(如图5所示),辅助车轮的安装。
图3 成品展示
图4 成品展示(平面翻转)
图5 车轮的安装
为确定焊接产品是否符合质量要求, 焊后按照国家质量标准对焊接接头进行质量检验, 首先进行焊缝表面外观缺陷检查,使用焊接检验尺,重点检查焊缝接头部位、收弧部位、形状和尺寸突变部位、焊缝与母材连接部位、 母材引弧部位等, 是否有未焊透、焊穿等情况发生。 然后采用渗透探伤技术,来检查焊缝表面是否有裂纹和气孔, 最终确定焊缝质量是否达到标准要求。 产品经焊接检验未发现质量问题,最后进行调试质量的检验。 在调试过程中,对焊接产品的制造质量应进行复查, 以便发现漏检或错检,及时处理、消除隐患,保证手拉车的安全可靠运行。 根据客户需求该产品是否需要做喷漆处理。
在整个手推车焊接结构生产过程中,与焊条电弧焊实训教学工作相结合,不仅提高学生们焊接的实际应用能力,同时也充分的了解整个焊接结构制造工艺。 在整个制作过程中还包括下料、 装配、焊接、检验等很多工艺流程。 能更好的熟悉基本机械加工设备的操作与使用。 本科院校与高职高专不同,我校学生在掌握基本的操作能力基础上,还应具备产品设计能力、制订焊接工艺能力以及焊后检验等能力。
“产教融合”与实训课程相结合的培养模式,对于焊接专业来说具有一定的实效性[5]。 由于不同类型的企业焊接需求不同, 因此我们应该充分利用自身优势,深入并持续的与企业进行合作,做到校企合作的广而深,建立起适合本专业的产教融合模式,学校与企业共同制定产教融合实施教学的计划, 让培养的学生在企业生产中进行学习,为生产产生效益,学校与企业共赢[6]。
焊接实训课程的教学设计与改革, 与 “产教融合”相结合的培养模式,有利于学生提前学习到焊接行业、企业相关的知识和技能,使学生参加工作后能很快地适应工作岗位,提前进入角色。通过焊接实训课程的教学设计结合“产教融合”的培养模式,有利于激发学生的创造力与创新力, 对专业教师的业务水平有一定的促进作用, 并且有利于促进地方经济发展,更好的了解社会需求、服务社会,培养出适应于社会发展需要的专业型技能人才。