第一篇：浅谈液态硝酸铵在乳化炸药生产中的应用
浅谈液态硝酸铵在乳化炸药生产中的应用
摘 要 乳化炸药已经成为我国工业炸药的主导产品，随着国民经济建设的不断发展，对其生产工艺和成本等方面提出了更高的要求。文章浅谈了液态硝酸铵应用于乳化炸药生产后在简化工艺、生产效率、生产成本、环境污染、安全性等方面的社会效益。关键词 乳化炸药 液态硝酸铵 社会效益
民用爆炸物品行业是我们工业体系中的基础性产业，是煤矿、采矿、建筑、交通运输等行业的重要支撑，肩负着为国民经济建设服务的重要使命。工业炸药品种繁多，按组成特点可分为铵梯炸药、硝化炸药、铵油炸药、水胶炸药、乳化炸药以及其他工业炸药。其中乳化炸药已经成为我国工业炸药的主导产品，拥有多种品种并且划分为多种系列，满足了国内各类工程爆破的需要。
随着国民经济建设的不断发展，对安全生产和环境保护要求不断提高，以及有限资源的持续利用，对工业炸药的生产工艺和成本等方面提出了更高的要求。为促进民用爆炸物品行业科学发展，加快淘汰落后产能步伐，实现安全发展、清洁发展、节约发展，工业和信息化部印发了《工业和信息化部关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》（工信部安[2010]227号），就民爆行业技术发展方向、技术发展目标以及限制和淘汰技术提出指导意见,其中技术发展方向中明确提出“采用液体硝酸铵代替固体硝酸铵制备工业炸药”。为符合国家民爆行业产业政策发展方向精神，近年来，越来越多的民爆企业开始尝试使用液态硝酸铵为原料制备工业炸药。本文就液态硝酸铵在乳化炸药生产应用中的效益进行浅谈。
一、简化生产环节，减少作业人员
利用结晶硝酸铵为原料制作乳化炸药，生产厂家利用转运车辆将原料结晶硝酸运至生产工房破碎间，再人工将其搬运至破碎机投料口，破带，投料，由破碎机破碎到一定程度后通过螺旋输送机送入水相罐，加水后加热搅拌制备成含硝酸铵以及硝酸钠的水溶液[1]。利用液态硝酸铵溶液制备乳化炸药，工业炸药生产厂家根据国家要求直接从硝酸铵储罐中将硝酸铵溶液输送到水相罐中配制含硝酸铵以及硝酸钠的水溶液。制备乳化炸药生产工艺相比，利用液态硝酸铵溶液为原料至少减少一次装卸入库、二次装车出库、二次运输、破料投料、溶解五个环节。
生产工艺的简化，导致减少的生产环节对应的搬运人员、转运人员、投料人员将不再需求。工信部安〔2012〕301号《关于提升工业炸药生产线本质安全生产水平的指导意见》中提升工业炸药生产线本质安全水平的总体目标明确提出“在增强和保证全线安全保障的同时，最大限度地减少固定工作人员，单条工业炸药生产线危险工房内（含配料、制药、装药、包装、转运等工序）操作人员控制在9人以内”。实现生产作业人员减少符合国家工业炸药生产线本质安全水平总体目标的要求。
二、缩短作业时间，提高生产效率
利用液态硝酸铵溶液制备乳化炸药，节省了固态硝酸铵转运时间以及结晶硝酸铵加热搅拌溶解时间，使得乳化炸药制备水相溶液的时间大大缩短，提高了生产效率。
三、降低生产成本，提高经济效益
液态硝酸铵在生产过程时，利用硝酸和氨中和反应生成的产物不需减压结晶、脱水，减少了结晶蒸发水分这一工序，因此工业炸药生产厂家不需要消耗大量的水蒸气来融化固态硝酸铵，只需要保温及升温过程的蒸汽，从而节省了锅炉产生水蒸气的煤能源的消耗[2]。同时也节省了硝酸铵破碎机、螺旋输送、硝酸铵溶解搅拌的电力消耗。此外生产环节的减少，使人工成本、装卸费、设备折旧费都随之减少。
四、改善生产环境，减少环境污染
乳化炸药生产使用液体硝酸铵后,破料投料造成四处飞扬的粉尘不见了,破碎机震耳欲聋的轰鸣声消失了,硝酸铵吸潮溶解所形成的湿漉漉的地面也消失了，搬运工人和破碎工人与硝酸铵粉尘相吸附的不卫生、不安全的生产局面也从此告别历史了[2]。
除改善了民爆企业生产环境，对社会环境的污染也减少。工业炸药生产残留的硝酸铵袋通常由回收公司重新洗涤晒干后再做他用。但是大部分回收公司一般都直接在河流中洗涤,把沾在内袋里的硝酸铵直接溶解到河里,造成水体富营养化，大大污染环境。使用液体硝酸铵,避免了包装袋内残余硝酸铵的浪费，同时减少了环境污染，可以有效改善目前生态环境[2]。
五、减少事故风险，提高安全性
普遍认为纯净的高温液态硝酸铵或硝酸铵溶液是安全稳定的，使用液态硝酸铵减少了搬运、破带投料等生产环节，从而缩短了生产作业人员同危险品接触的时间，提高了安全性。但是液态硝酸铵溶液中混入杂质，特别是氯化物等杂质，在相当低的温度下也会发生分解放热反应，高温液态硝酸铵与可燃剂接触时能迅速发生燃烧引发爆炸事故。所以在生产、储存、运输液态硝酸铵溶液时一定按国家相关规定，严禁将可燃性或氯离子等杂质混入，保证液态硝酸铵使用安全。
六、总结
使用液态硝酸铵溶液生产乳化炸药，使生产工艺简化、生产作业人员缩减、生产成本降低、作业时间缩短工作效率提高、事故风险降低安全性能提高，在技术和安全上是可行的，是符合国家民爆行业发展方向的。但是液态硝酸铵的安全性是相对的，其安全性还有待于更进一步的提高。参考文献
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第二篇：6.8龙鑫探究自控技术在乳化炸药生产中的应用3000字
探究自控技术在乳化炸药生产中的应用
摘要：介绍了自控技术在乳化炸药生产中的应用
关键词：自动化技术乳化炸药
自动化控制技术就是通过计算机和信息技术等，能够在工业生产中进行管理、监测等工作的综合性技术。自控技术主要解决生产问题，能够提高生产效率，保证生产的一致性。在20世纪60年代西方国家就开始将这样的技术应用在工业生产中。在后来的一段时间经过他们的实践，在20世纪70年代开始广泛使用。后来我国也就开始引进西方的先进设备和采用自控技术，在采用了自控技术后我国的钢铁公司都得到大力的发展，虽然没有产生直接的效益，但是加快了生产。所以后来除了很多中小型的企业没有用自控化技术外，其他企业都将自控化技术应用到生产中。随着社会的发展，现在我国的工业发展有很大的提高，尤其是工业炸药收到很多企业的青睐。
乳化炸药现在的生产方式有微机控制、全连续、全自动等形式，自动控制是一种提高乳化炸药品质和节约成本的一种方式。乳化炸药连续生产线的控制系统有工业控制机、工业电视、可编程控制器及各种传感器、变送器、执行机构等硬件和控制软件组成。采用先进的集散自动控制系统，利用工业控制机、工业电视等设备集中监控整个生产线的运转和管理，动态显示整个工艺流程和生产线的运转情况，完成数据出来等工作。以可编程控制器为核心，控制各个子系统，如半成品制备、乳化、冷却、混合等工序，进行参数监控、调节、超限报警、故障停机及自诊断等工作。我国现目前的技术和发达国家还有一定的差距，本文就结合实例谈谈自控技术在乳化炸药生产中的应用。
一、云山炸药生产自控系统简介
整个控制系统主要由流量控制系统、温度控制系统、故障报警控制系统等组成。其中上机位采用工控机，主要监视生产线的运行状况，下机位进行数据通信能够编程控制器和智能仪表。并通过智能仪表将各个参数传到生产过程。利用温
度、显示控制系统对温度传感器、显示仪、进行控制，当温度较高，或者在计算机上显示出“胶体温度过高、敏化温度过高，系统报警停机，以保证系统的安全性。
在生产线上安装监控设备，用来远程监控。对生产工房所有的炸药生产工序和关键的设备安全状况进行实施监控。
二、自控系统在乳化炸药中的生产应用
1.能够提高生产的质量和效率，节约原材料，降低生产成本。
2.在产品的质量管理方面能够有强化作用。运用自控系统中先进的程序可以保证在生产中按照严格的设计进行执行。系统能够记录生产的数据，将数据进行保存，在以后的工作中能够查阅，作为以后改善技术的参考资料。
3.能够加快生产的进度，减轻工人的工作量。能够合理的控制成本，达到最大利益化。
三、炸药生产中的应用的关键自动化技术
（一）、水相油相流量的配比
在原来的技术应用上，乳化炸药的药水和流量的控制方式是采用模拟屏，需要操作人员观察数据才能够进行，是典型的手动式监控，这种方式存在的缺陷是精度低，现在有了自控技术的应用，控制人员只需要在自控室就能够完成生产的控制工作。
（二）、中控制系统
中控制系统通过传感器和仪表采集的参数和其他控制设备就能够实施随时控制。中控台装有弱电控制按钮，LED 指示灯，温度、流量、压力、电流等显示调节仪表，PLC、打印机等。通过电脑屏幕可以观察到现场的图像以及各种仪表参数、动态曲线、历史数据等，能够通过曲线图像和数据分析就能够看出整个生产线的现状。
（三）、安全装置
安全装置是生产炸药中最不可缺少的部分，炸药生产是相当的危险，所以为了保证员工的人生安全，安全装置必不可少。安全联锁系统主要由三菱FX2N PLC 综合控制，周期自检自身状态，当程序出现错误时，能自动停机。
（四）、原料设备系统
原料制备系统主要是指油相和水相材料是制备，有水相A电子称、水相B电子称、、油相A电子称、油相B电子称、水相A加水阀、水相B加水阀、复合蜡放料阀、乳化剂放料阀、高分子放料阀、油相A进料阀？油相B进料阀、螺旋输送机、破碎机、对应的蒸汽阀组成。通过PLC和计算机确保水相、油相材料的组成成分准确，温度控制在要求范围内，螺旋输送和破碎机实行连锁控制，只有在启动螺旋输送机的情况下，才能启动破碎机，只有在破碎机停止后，才能停止螺旋输送机。
四、国内自控系统在乳化炸药中的应用方式
目前国内在生产主要用的乳化炸药的方式分为4种：
4.1完全手动式
它的特点就是设备和阀门的运动靠手动形式进行，生产过程中的数据值有些需要人工的测定，这样的工艺方式，乳化炸药的品质不能得到保证，设备的差，导致装置不能再最佳状态下工作，工人劳动量大，原材料的消耗大，产能值小，不能够进行较为复杂的乳化炸药生产，生产的成本高，这种方式属于间断式，很少有炸药厂家还在采用。
4.2 半自动控制方式
这样的控制方式的主要特点就是通过变送器将信号送到模拟屏上显示出来，操作人员运用模拟屏观察屏上显示的数据和阀门的状态，进行生产的监控。操作人员可以通过显示的数据和工艺数据进行对照，用遥控设备的启停满足工艺的要求，但是这种方式导致工人的介入较多，对炸药的质量有一定的影响，工人的工作量大，这种方式是小的乳化性炸药厂采用的。
4.3PC机数据采集方式
随着计算机不断的发展，技术水平较高的情况下，炸药制造也用到计算机技术。主要和半自动控制方式的区别是：控制室采用的不再是模拟屏，而是计算机将现场的仪表采集数据通过计算机的模拟输入板上，技术及的显示屏就会清楚的显示出现在的工作情况和运行数据。并且不需要工人进行数据进来，计算机能够通过硬盘直接将数据保存，还能够用打印机打印。这种方式，对设计人员的要求
较高，不但要具有丰富的经验，还要具有很好的设计协调能力。但是由于计算机的运算系统会出现故障是计算机死机，所以后来这种方式被击中控制系统分布式代替。
4.4分布式控制方式
随着乳化炸药的不断发展，现在的乳化炸药都是采用连续的生产方式。由于集散式控制方式在上机位出现故障时，不会对系统产生影响的优势就被广泛的应用。集散式自控系统的特点是：从配料到包装整个过程都能够进行编程控制，通过智能仪表进行现场的设备控制。
五、国内乳化炸药自控系统的不足
虽然现在在自控技术的应用下，乳化炸药的发展非常的迅速，控制系统能够满足现在乳化炸药的生产需求，但是长远的发展上来说，自控技术还存在着不足：
1.由于乳化炸药的基质属于高粘度，现在还没有相对来说比较好的方法来进行高粘度乳化基质检测。若是用化学的方式就需要加入一定的化学药品，这种方式存在着一定的误差，不能够完全表示基质的流量。
2.现在的自控系统还没有能够解决检测小流量的方法。但是我们在加入化学物品时，（例如催化剂）它的流量就小，所以这是现在的自控系统需要解决的问题。
3.目前的系统不能够自动的调节冷却水的流量，当乳化基质发生变化时。
4.在线检测问题，炸药制造好后，不能对基质和炸药的密度进行在线检测。
总结：
自控技术的应用在乳化炸药的生产中有很大的作用。它对乳化炸药的发展帮助很大，现在的的乳化炸药生产比原来的生产更为简单和安全，随着科技的发展，以后的乳化炸药生产会操作会更加方便简单。
参考文献：
[1]杨坚,任将华,吴智平.自动化技术在炸药生产中的应用及发展[J].科技视
界,2012,25:412-413.[2]杨阳,王越胜,陈强.数据挖掘技术在乳化炸药生产中的应用[J].机电工程,2009,07:65-67+82.[3]阳俊,邱朝阳,蒋锋.乳化炸药生产过程中敏化温度的模糊PID控制[J].矿冶工程,2012,06:14-16.
第三篇：计算机辅助设计在材料生产中的应用
计算机辅助设计在材料生产中的应用
学 专 姓
院
材料科学与工程 称
防腐131班
名
蓝 文 程
计算机辅助设计在材料生产中的应用
摘要
计算机辅助设计是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作,简称CAD。在工程和产品设计中，计算机可以帮助设计人员担负计算、信息存储和制图等项工作。在设计中通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案；各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能快速地检索；设计人员通常用草图开始设计，将草图变为工作图的繁重工作可以交给计算机完成；利用计算机可以进行与图形的编辑、放大、缩小、平移和旋转等有关的图形数据加工工作。
随着现代计算机技术的飞速发展，计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design）在生产中的应用日益广泛，本文主要从计算机辅助设计在材料生产中的应用等方面阐述了其在材料计中的显著优势，并对目前国内企业产品开发过程三维CAD系统应用现状和存在问题进行了分析。
关键词：计算机辅助设计 三维CAD 应用 绪 论
开始于上世纪50年代后期的计算机辅助设计技术，从最初的仅仅被简单的作为图板的替代品到70年代的二维制图过度到三维建模再到现在的集产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造、数据管理于一体的智能CAD技术，计算机辅助设计经历了一个漫长又曲折的发展历程。在今天，CAD技术越来越广泛的用于生产中。CAD技术从二维CAD向三维CAD的过渡
2.1 CAD简介
计算机辅助设计是利用计算机强大的图形处理能力和数值计算能力，辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析，达到理想的目的，并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计（CAD）技术诞生以来，已广泛地应用于材料、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术（Computer Aided Manufacturing，CAM）和产品数据管理技术（Product Data Management，PDM）及计算机集成制造系统（Computer Integrated manufacturing system，CIMS）集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究，也是最重要的环节，产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前，CAD系统已由最初的仅具数值计算和图形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统（ICAD）(Intelligent CAD)。21世纪，ICAD技术将具备新的特征和发展方向，以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD（ICAD）为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程，采用单一知识领域的符号推理技术，解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘图等技术结合起来，尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程，借助计算机的支持，设计效率有了大大地提高。
CAD技术正从二维CAD向三维CAD过渡。三维设计软件具有工程及产品的分析计算、几何建模、仿真与试验、绘制图形，工程数据库的管理，生成设计文件等功能。三维CAD技术诞生以来，已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域，产品的设计效率得以迅速提高。我国CAD技术的研究、开发和推广已取得较大进展，产品设计已全面完成二维CAD技术的普及，结束了手工绘图的历史，对减轻人工劳动强度、提高经济效益起到了明显的作用。有相当一部分CAD应用较早的企业已完成了从二维CAD向三维CAD转换，并取得了巨大的经济效益和社会效益。随着市场经济的逐步深入，市场竞争日趋激烈，加强自身的设计能力是提高企业对市场变化和小批量、多品种
要求的迅速响应能力的关键。2.2 三维CAD的优势
首先CAD技术以实用的零件实体建模优势和简便的产品造型修改和实体装配图的生成被用在机械设计的多个方面设计软件为三维建模提供了多种工具，包括最基本的几何造型如球体、圆柱等，对简单的零件，可通过对其结构进行分析，将其分解成若干基本体，对基本体进行三维实体造型，之后再对其进行交、并、差等布尔运算，便可得出零件的三维实体模型。对于较复杂的图形，软件提供了草图工具，设计人员可以通过它先勾勒出截面，再拉伸出较复杂的几何形体。为了满足人们不断提高的审美要求，目前主要流行的几款三维设计软件基本上都提供面片模块，该模块为设计人员提供了非常方便的曲面设计工具。对于具有大块曲面的零件，设计师可以方便地对单个面或片体进行变形处理，以达到需要的曲面。
企业生产的产品往往是按系列区分，各系列中每一代产品与上一代产品之间的区别较小，也许只是增加了一个功能部件或是产品造型尺寸上有所改动。三维CAD可以方便地修改一些参数就能达到设计师更改造型的目的。三维CAD在建模中一般使用参数化建模，整个建模的步骤和产品的外型尺寸被参数化，这些参数是与产品的造型直接关联的。若要对尺寸或造型进行局部的更改，只需要更改相关参数，整个造型将被自动更新。这样不仅大大减少了设计人员的工作量，还保证了产品外造型的延续性。
实体装配不仅能让设计人员直观地看到各零件装配后的状态，还可以测量各零件之间的空间大小，方便零件的布置。在装配完成后，零件可以被隐藏或设置成半透明的状态，方便设计人员观察内部结构。此外，在装配状态下，软件提供的标准件库，也方便了设计人员对标准件型号的选择。装配状态下的干涉分析也是常用的功能，计算机通过计算各装配零件的体积的大小和位置来确定是否有相交的部分，并确定各零件是否干涉，自动生成分析报告，明确指出互相干涉零件的名称和干涉的尺寸。方便设计师修改产品设计尺寸。
另外随着技术发展，为了减轻人工劳动强度，提高产品的精度，制造行业装备从普通机床逐步到数控机床和加工中心，模具激光快速成型技术（RPM）等，几乎应用到整个制造行业。这些数控加工装备基本都具有与各三维设计软件的接口。当产品模型在三维CAD软件中完成后，再由CAD软件模拟出加工刀具路径，随后生成数控语言，通过接口输入数控设备中，再由数控设备按照模拟出的加工路径加工产品。
2.3 CAE简介
CAE是三维CAD软件的重要模块，CAE功能包括工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学、运动学仿真等。CAD技术在建模模块完成产品造型后，才能由CAE模块针对设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性进行分析。CAE技术在我国也得到了广泛应用，以汽车制造业为例，国内多家主车厂和汽车设计公司在使用三维CAD软件完成新车型的设计后，进行CAE分析，如干涉检查、钣金成型分析、塑料件拔模角分析、车身强度刚度的测试，在车窗、车门、雨刮器等运动部件上广泛采用CAE模块中的运动仿真功能，计算出零件的运动轨迹，以及零部件在运动中的状态，为设计人员提供直观的参考。这些分析工作大大提高了新车型的可靠度，缩短了新车型的开发周期，减少了返工，节约了研发成本。采用三维CAD技术，机械设计时间缩短了近1/3。同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，能通过快速重构，得到一种全新的机械产品，大大提高了工作效率。
3计算机辅助设计在材料加工中的应用
材料加工CAD技术是传统材料加工技术与计算机技术、控制技术、信息处理技术等相结合的产物，是材料加工和技术进步和标志。材料加工CAD又可分为铸造成形CAD、塑性成形CAD、焊接成形CAD、注射成型CAD以及模具CAD等几个方面：
3.1 铸造成形CAD
包括铸造工艺CAD以及铸造工装（模具/模板）CAD。前者的主要功能有铸造浇注系统设计，冒口补缩系统设计，冷铁的设计，砂芯的设计，铸造分型面的确定，加工余量的确定，起模斜度的确定，开放浇注系统库、冒口库、冷铁库、芯头库的建立，工艺图的标注与打印等，可以实现铸造工艺的快速准确设计。另外，基于有限分析的优化技术在CAD系统配套使用，例如充型过程模拟、凝固过程模拟、应力应变分析、微观组织模拟等，为制定合理的铸造工艺起到了有力的指导作用。
铸件弃型流动与凝固过程数值模拟在短短十余年的发展过程中，由二维到三维，由简单到复杂，由工作站到微机，由实用化到商品化，为铸造生产提供越来越重要的指导作用。华中科技大学推出的商品化三维模拟软件华铸CAD。这些铸造模CAD软件在铸造生产中取得了显著的效益。已覆盖了铸钢、球墨铸铁、灰铸铁、铸铝和铸铜等各类铸件，大到一二百吨，小到几千克，无论是解决缩孔和缩松，还是优化浇冒口结构，提高生产效率，改进浮渣等方面，都发挥了明显的作用。
3.2 塑性成形CAD
包括冷冲模、冲裁模、弯曲模、拉伸模以及锻造模设计CAD。随着工业技术的发展，产品对模具的需求愈来愈多。传统的模具设计与制造方法不能适应工业产品及时更新换代和提高质量的要求。因此，国外先进工业国家对模具CAD/CAM技术的开发非常重视。早在20世纪60代的初期，国外一些飞机和汽车制造公司就开始了CAD/CAM的研究工作，投入了大量人力和物力。各大公司都先后建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具的设计与制造。目前，应用CAD/CAM技术较普遍的为美、日、德等国。日本丰田汽车公司于1965年将数控用于模具加工。20世纪80年代初期开始用覆盖件冲模CAD/CAM系统。该系统包括设计覆盖件的NTDFB和CADET软件和加工凸、凹模的TINCA软件。利用坐标测量仪测量粘土模型，并将数据送入计算机。将所得图形经平滑处理后，再把这些数据用于覆盖件设计、冲模的设计与制造。该系统有较强的三维图形功能，可在屏幕
上反复修改曲面形状，使工件在冲压成形时不致产生工艺缺陷，从而保证了模具和工件的质量。模具型面的模型保存在数据库中，TINCA软件可利用这些数据，进行模具型面的数控加工。美国的Diecomp公司开发的计算机辅助级进模设计系统PDDC，可以完成冷冲模设计的全过程，包括从输入产品和技术条件开始设计出最佳样图，确定操作顺序、步距、空位、总工位数，绘制带料排样图，输入模具装配图和零件图等，比传统设计提高功效8倍以上。在优化设计方面，利用有限元技术的应力应变分析在塑性成形CAD中已获得较为普遍应用。
我国模具CAD/CAM的研究与开发始于20世纪70年代末，发展也很迅速。到目前为止，先后通过国家有关部门鉴定的有精冲模、普遍冲裁模、级进模、汽车覆盖模、辊锻模、锤锻模和注塑模等CAD/CAM系统。但直到现在有些系统仍处于试用阶段，尚未在生产中推广应用。为迅速改变我国模具生产的落后面貌，今后应继续加速模具CAD/CAM的研究开发和推广应用工作。
3.3焊接成形CAD 目前，在焊接结构生产的各个环节中计算机得到广泛应用。90年代初，国际焊接学会将这类应用概括为“计算机辅助焊接技术”（CAW）。现在CAW已不限于焊接结构和接头的计算机辅助设计、焊接工装计算机辅助设计、焊接工艺计算机辅助计划、焊接工艺过程计算机辅助管理等以计算机软件为主的许多方面，而且还涵盖了焊接过程模拟、焊接工艺过程控制、传感器以及生产过程自动化等与计算机应用有关的方面。
20世纪80年代提出了计算机集成制造系统的概念。可以认为，CIMS是从订货到加工、直至发货的全部过程的各个步骤都可以从计算机中及时得到必需的信息集成系统。焊接CIMSA系统，自20世纪90年以来在造船、桥梁、建筑、汽车等行业中得到了一些应用。以船舶生产为例，设计人员首先要根据设计标准和用户要求进行初步设计，然后在对结构强度、刚度分析的基础上，还要考虑制造能力，再进行分段的详细设计。这些工作可运用CAD、CAE等软件来实现。焊接生产的计划管理与装配焊接过程设计，则通过计算机的CAPM和CAPP系统来实现。
3.4 注射成型CAD 包括产品图模具型腔图的尺寸转换、标准模架与典型结构的生成、模具零件图和总培育图的生成、模具刚度与强度校核、设计进程管理、模具成本分析与计算等。注射模工艺分析已成熟的商品化软件，可以预测注射成型流动和保压阶段的压力场、温度场、应
力应变场和凝固层的生成，从而有效地指导实际生产。
在西方先进工业国家，注射模CAD/CAE/CAM技术的应用已非常普遍。公司之间模具订货所需的塑料制品资料已广泛使用电子文档，能否具有接受电子文档的模具CAD/CAM系统已成为模具企业生存的必要条件。当前代表国际先进汪洋的注射模CAD/CAE/CAM的工程应用具体表现在如下方面：
（1）基于网络的模具CAD/CAE/CAM集成化系统开始使用。英国Delcam公司在原有软件DUCT5的基础上，为适应最新软件发展及实际需求，向模具行业推出了可用于注射模CAD/CAM的集成化系统。该系统覆盖了几何建模、注射模结构设计、反求工程、快速原型、数控编程及测量分析等领域。系统的每一个功能既可独立运行，又可通过数据接口作集成分析。
（2）微机软件在模具行业中发挥着越来越重要的作用。在90年代初，能用于注射制品几何造型和数控加工的模具CAD/CAM系统主要是在工作站上采用UNIX操作系统开发和应用，如在模具行业中应用较广的美国Pro/E、UGII、CADDS5，法国CATIA、EUCLID和英国的DUCT5等。随着微机技术的飞速进步，在90年代后期，基于Windows操作系统的新一代微机软件，如Solid Works、Solid Edge、MDT等崭露头角。这些软件不仅在采用NURSB曲面三维参数化特征造型等先进技术方面继承了工作站级CAD/CAM软件的优点，并且在Window风格、动态导航、特征树、面向对象等方面具有工作站级软件所不能比拟的优点，深得使用者的好评。
（3）模具CAD/CAE/CAM系统的智能化程度正逐步提高。当前，面向制造、基于知识的智能化功能现已成为衡量模具软件先进性和实用性的重要标志之一。许多软件都在智能化方面做了大量的工作。如以色列Cimatron公司的注射模专家系统，能根据脱模方向优化成分模面，其设计过程实现了加工参数的优化等，这些具有智能化的功能可显著提高注射模的生产率和质量。
（4）三维设计与三维分析的应用和结合是当前注射模技术发展的必然趋势。在注射模结构设计中，传统的方法是采用二维设计，即先将三维的制品几何模型投影为若干二维视图后，再按二视图进行模具结构设计。这种沿袭手工设计的方式已不能适应现代化生产的集成化技术的要求，在国外已有越来越多的公司采用基于实体模型的三维模具结构设计。与此相适应，在注射过程模拟软件方面，也开始由基于中性层面的二维分析方工式向基于实体模型的三维分析方式过渡，使三维设计与三维分析的集成得以实现。
参考文献
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第四篇：波尔多液在果树生产中的应用
波尔多液在果树生产中的应用
波尔多液是由硫酸铜、石灰和水配制成的天蓝色悬胶体，其有效成分是碱式硫酸铜，是一种常用的保护性杀菌剂，具有药效持久、耐雨水冲刷、原料便宜、病菌不易产生抗性等优点，被广泛应用于果树病害防治。但如果配制、使用不当，也会给果树生产造成损失，因此，使用时应注意一些事项。1 波尔多液的成分
波尔多液成分为硫酸铜、石灰和水，因喷施对象不同，硫酸铜和石灰的比例不同，根据二者比例，波尔多液可分为等量式（1：1）、倍量式（1：2）、半量式（1：0.5）、少量式（1：0.25～0.4）和多量式（1：3～4）五种。波尔多液中硫酸铜越多，石灰越少，杀菌力越强，抵抗雨水冲刷力越弱，残效期越短;反之，杀菌力越弱，抵抗雨水冲刷力越强，残效期越长。2 波尔多液的配制方法 2.1 两液法
用一半水溶解硫酸铜，一半水溶解生石灰，然后将二者同时倒入第三容器，边倒边搅拌。2.2 稀铜浓灰法
用大量水溶解硫酸铜，少量水溶解石灰，再将稀硫酸铜缓缓倒入浓石灰中，边倒边搅拌。质量好的波尔多液应呈悬胶体状态，天蓝色，微碱性，PH值7.5左右。3 配制时注意事项 3.1 选择优质的原料
石灰要选用色白、质轻、块状的优质生石灰，若用消石灰，用量要增加30%；硫酸铜要选用蓝色、有光泽的硫酸铜结晶体,含有红色或绿色杂质的粉末状硫酸铜不能使用。3.2 选择合适的容器
配制波尔多液时不能使用铁、铝等金属器皿，以免发生置换反应，可选用木制或水泥等非金属器皿。
3.3选择正确的配制程序
配制波尔多液时，两液温度不能高于气温；用稀铜浓灰法配制时，严禁将浓石灰倒入稀硫酸铜中，否则，易产生药害。另外，波尔多液要随配随用，不可久置，更不能过夜。无论用哪种方法配制波尔多液，都要将硫酸铜和石灰溶解后的残渣过滤干净，以免发生药害。4 使用时注意事项
4.1 根据树种、品种选择合适的波尔多液配方比例
在各类果树中核果类、柿、苹果、梨等对铜离子较敏感，其中柿最敏感，应选用多量式高倍波尔多液，硫酸铜:石灰:水为1：3～4:400～600;苹果、梨一般用多量式波尔多液，硫酸铜:石灰:水为1：3:200～250；枣树上用倍量式波尔多液，硫酸铜:石灰:水为1：2:150～200；苹果中的金冠、红玉、乔纳金使用波尔多液易产生果锈；桃、李、杏等核果类果树生长期不能使用波尔多液，否则导致早期落叶；葡萄对石灰较敏感，一般用半量式或少量式波尔多液，硫酸铜:石灰:水为1：0.5～0.7:200～240。
4.2 根据果树生育期、天气状况确定是否使用波尔多液
波尔多液为保护性杀菌剂，应在果树发病前喷施，在果实采收前20-25天停止施用，以免污染果面；幼果期不能使用，可用锌铜波尔多液代替，其配比为硫酸锌：硫酸铜：石灰:水为0.5：0.5：1:180～200；有雾天气、或叶片上露水未干时、或雨前不能使用，夏季应在晴朗天气、下午5时以后喷施。4.3 注意药剂的合理混用
波尔多液为碱性农药,不能与克螨特、多菌灵、托布津、三氯杀螨醇、代森铵、代森锌、代森锰锌、甲霜灵、杀螟松等绝大多数农药混用；不能与防落素、赤霉素、多效唑、2,4-D、矮壮素、乙烯利等植物生长调节剂混用；不能与硼砂(酸)、磷酸二氢钾等叶面肥混用。与上述药剂和肥料交替使用如间隔期过短,会发生反应而降低药效或完全失效。波尔多液能与0.2%～0.3%尿素混用,但应随配随用；与马拉硫磷、对硫磷、水胺硫磷、杀螟硫磷混用时，也应随混随用；还能与敌百虫混用。4.4 一旦产生药害，及时挽救
苹果中的金冠、红玉、乔纳金幼果期使用易产生果锈，误喷后应立即喷施防锈灵解救；若喷后遇雨，应在雨后加喷一次稀石灰水；如已产生药害，首先要进行叶面喷肥或喷施植物生长调节剂，浓度低于常规浓度，要立即浇水施肥，中耕松土，为根系创造良好的土壤环境，增强根的吸收能力，并且在秋季增施优质有机肥。
第五篇：金属材料在军工生产中的应用
金属材料在军工生产中的应用
人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
金属材料的结构及其性能决定了它的应用。而金属材料的性能包括工艺性能和使用性能。工艺性能是指在加工制造过程中材料适应加工的性能，如铸造性、锻造性、焊接性、淬透性、切削加工性等。使用性能是指材料在使用条件和使用环境下所表现出来的性能，包括力学性能（如强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等）、物理性能（如熔点、密度热容、电阻率、磁性强度等）和化学性能（如耐腐蚀性、抗氧化性等）。
我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：
一、分类：
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
1、黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
2、有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
3、特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。
金属材料具有许多优良性能，是目前国名经济各行业、各部门应用最广泛的工程材料之一，特别是在车辆、机床、热能、化工、航空航天、建筑等行业各种部件和零件的制造中，发挥了不可替代的作用。
在航空航天中的应用。航空航天产品受使用条件和环境的制约，对材料提出严格要求。采用的结构材料须轻质、高强、耐高温和耐高温腐蚀。航空航天材料主要包括航空航天结构材料和航空航天功能材料。结构材料主要包括运载火箭及导弹材料和航天飞行材料。运载火箭箭体用金属材料主要是高强铝合金，推进剂储存箱用金属材料主要是高强可焊铝锂合金。火箭发动机主要使用电寿材料、高温合金、超低温钛合金、高强钛合金、不锈钢、金属间化合物等材料。
二、金属材料的发展趋势 金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。（1）镁及镁合金
镁由于优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。汽车、摩托车等交通类产品用镁合金，镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。电子及家电用镁合金，汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。其它如铝合金添加剂、镁牺牲阳极和型材用镁合金等。镁牺牲阳极作为有效的防止金属腐蚀的方法之一，广泛应用于长距离输送的地下铁制管道和石油储罐。（2）、钛及钛合金
钛及钛合金具有密度小、比强度高和耐蚀性好等优良特性。随着国民经济及国防工业的发展，钛日渐被人们普遍认识，广泛地应用于汽车、电子、化工、航空、航天、兵器等领域。钛合金所具有的这一系列突出优点，使其在飞机结构和航空发动机中获得了越来越广泛的应用。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平。我国钛资源丰富，储量居世界前列，目前已经成为世界上继美国、俄罗斯、日本之后，具有完整工业体系和生产能力的世界第4大钛工业国，加强我国钛合金材料的研究和应用推广对促进我国航空工业的快速发展具有重要意义。伴随着钛工业的发展，我国钛及钛合金的标准从建立、发展也已经历近40年，现已形较为完整的标准体系。从钛的应用领域来看，以美国、日本为例，美国钛的最大应用领域是航空航天，占到总消费量的58.5%；日本则是火力、核电厂，及板式热交换器，两者合计占总消费量的41.9%。从下表可以看出，与美国相比，日本在更多方面使用钛。在体育用品方面，除了在高尔夫球杆头上使用钛以外，还有短距离用跑鞋的销钉、羽毛球拍及冰杖等登山器具、滑雪滑冰用的冰刀刃、自行车架、轮椅等等。美日两国在化学工业及油气田钻探装置上的用钛量都在增加。在计算机磁盘(真空镀膜)、纤维纺织机的框架、餐具、帐篷用具、拐杖和照相机等方面都巧妙地使用钛。
相对于美国、前苏联、德国、英国、法国等工业化国家在钛合金工业领域发展而言，我国在钛合金材料方面的研究和应用起步较晚。与上述钛工业化强国存在不小的差距。我国生产的熔炼用的海绵钛的纯净度低，钛合金铸锭的杂 质含量高，组织均匀性差，熔炼工艺的稳定性不高。钛合金半成品加工设备的能力普遍偏低，同时造成钛合金半成品的质量低且不稳定。从钛合金材料标准角度来看，与美国112项AMS宇航专用钛合金材料标准相比，我国的钛合金材料标准数量明显不能满足于未来航空工业的发展需求。在标准的技术内容方面与上述国家的差距则主要体现在钛合金半成品的规格、质量要求、检验测试手段及品种类型等。我国钛合金材料和钛合金材料标准与这些国家产生差距的原因有两方面：一是我国钛工业化历史的时间短，在我国开始钛合金研究的时候，上述国家已经进入钛的工业化阶段了；二是终端航空武器装备的差距，各种型号的大型军用运输机、轰炸机、歼击机、武装直升机等。为了满足我国航空武器装备的需求，更好地服务于国防事业，在钛合金材料的研究和应用领域及钛合金材料的标准化工作领域应着手开展以下的工作。（3）、铝及铝合金
铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的第一大用户。
铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%～20%，被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在航天领域，铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。国外预测，含钪铝-镁合金及其它系列的铝合金有可能成为下一代飞机的重要结构材料。TiAl基合金的板材除了有望直接用作结构材料外，还可以用作超塑性成型的预成型材料，并用于制作近净成型航空、航天发动机的零部件及超高速飞行器的翼、壳体等
总之，随着科技的进步，未来将会有大量的金属及金属合金产品面世。金属的应用将会应用到极致，其发展趋势也将一片明朗。（4）、铝合金材料在航空航天中的应用
铝合金是亚音速飞机的主要用材，目前民用飞机结构上的用量为70%～80%，其中仅铝合金铆钉一项每架飞机就有40～150万个；据波音飞机公司的统计，制造各类民用飞机31.6万架，共用铝材7100千吨，平均每架用铝22吨。铝制零部件在先进军用飞机中的比例虽低一些，但仍占其自身总质量的40%～60%。据预测，2010年全球航空航天铝材的消费量可达60万吨，年平均增长率约为4.5%。
航空航天铝材的价格比普通民用铝材的价格高得多，为后者的18倍左右，是一个非常重要的市场，而其政治与军事意义则尤为重大。2002年美国航空航天铝材的价格为33000～44100美元/吨，而普通民用铝材的价格只不过2200～3500美元/吨。美国是世界航空航天工业巨头，其用铝约占全球此领域用铝量的50%强，其他国家如法国、俄罗斯、中国、日本、巴西、加拿大、英国等的用量为50%弱。2002年，全世界航空航天用铝量约42万吨，其中美国的用量为21.4万吨。美国铝业公司（Alcoa）是世界航空航天铝材的主要供应者，占全球总供应量的35%以上，为了保持其在该领域的世界霸主地位，获得更大的利润，经过精心的全面的调查研究与策划后，于2002年提出了一个名为“20-20攻关计划（20-20Initiative）”的计划。计划内容与目标包括：在20年时间内，开发一批新的高性能铝合金，改进铝制零部件的设计，采用高技术制造工艺，使铝制零部件的质量下降20%，使铝制零部件的制造成本与维护费用减少20%。铝锂合金具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%～20%，被认为是航空航天工业中的理想结构材料。在航天领域，铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。
国外预测，含钪铝-镁合金及其它系列的铝合金有可能成为下一代飞机的重要结构材料。TiAl基合金的板材除了有望直接用作结构材料外，还可以用作超塑性成型的预成型材料，并用于制作近净成型航空、航天发动机的零部件及超高速飞行器的翼、壳体等。
三、结语
随着金属合金材料日益广泛的应用到各个领域中，甚至于军事武器装备，势必对金属合金材料的研究与开发创造了更好的机遇，也对金属合金材料提出了更严格更高标准的要求，开创出更多性能优异的金属合金材料势在必行。
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