工業(yè)設(shè)計(jì)研究生畢業(yè)論文

　　工業(yè)設(shè)計(jì)是一種跨學(xué)科的專業(yè)，將創(chuàng)新、技術(shù)、商業(yè)、研究及消費(fèi)者緊密聯(lián)系在一起，共同進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)、并將需解決的問題、提出的解決方案進(jìn)行可視化，重新解構(gòu)問題，并將其作為建立更好的產(chǎn)品、系統(tǒng)、服務(wù)、體驗(yàn)或商業(yè)網(wǎng)絡(luò)的機(jī)會(huì)，提供新的價(jià)值以及競(jìng)爭優(yōu)勢(shì)。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的關(guān)于工業(yè)設(shè)計(jì)研究生畢業(yè)論文的范文，歡迎大家閱讀參考!

　　工業(yè)設(shè)計(jì)研究生畢業(yè)論文篇1

　　試論金屬焊接雕塑技術(shù)的探討

　　論文摘要：哈爾濱是中國的焊接名城，在幾年的研究探索過程中摸索了一些有關(guān)金屬焊接藝術(shù)的獨(dú)到特點(diǎn)，在這里著重探討金屬焊接雕塑藝術(shù)的創(chuàng)作方法。

　　論文關(guān)鍵詞：材料美感　焊接肌理　概括和抽象　現(xiàn)代意識(shí)　民族化

　　1 這里所談到的金屬焊接雕塑與我們習(xí)慣認(rèn)識(shí)上的金屬雕塑不盡相同，傳統(tǒng)意義上的金屬雕塑泛指以金屬材料來實(shí)現(xiàn)完成的雕塑作品，而這里所說的金屬焊接雕塑指的是通過焊接的技術(shù)手段(而非傳統(tǒng)意義上的鑄造和鍛造手段)來實(shí)現(xiàn)的雕塑作品，這類作品重點(diǎn)體現(xiàn)的是金屬材料本身的美感和焊接過程中自然形成的焊接肌理之美，當(dāng)然這并不是說這樣的作品缺乏形式和內(nèi)容，而是通過將其特有的美感與其獨(dú)到的形式巧妙結(jié)合來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)作目的。

　　其實(shí)金屬焊接雕塑已經(jīng)成為當(dāng)代最具現(xiàn)代意義的藝術(shù)表現(xiàn)形式，其藝術(shù)語言在于注重作品的直接創(chuàng)作過程，并賦予其更加豐富的人文精神與審美內(nèi)涵，它有力地拓展了雕塑創(chuàng)作的表現(xiàn)力和藝術(shù)感染力，發(fā)揮金屬材料自身的質(zhì)感特性自由地構(gòu)思和制作，已成為現(xiàn)代雕塑進(jìn)行創(chuàng)作的一個(gè)十分重要的藝術(shù)表現(xiàn)方式。

　　金屬焊接雕塑的創(chuàng)作注重于藝術(shù)與材質(zhì)的直接對(duì)話過程，其中材料的質(zhì)感和焊接過程中形成的焊接機(jī)理是構(gòu)成作品形態(tài)的關(guān)鍵要素，對(duì)實(shí)現(xiàn)其藝術(shù)價(jià)值和意義起到重要的作用，這也同時(shí)造就了金屬焊接藝術(shù)雕塑的表現(xiàn)形式，即使表現(xiàn)具象形態(tài)，也側(cè)重于能夠發(fā)揮焊接藝術(shù)特有肌理的具象形態(tài)表現(xiàn)，如用拉絲焊接肌理來表現(xiàn)動(dòng)物的毛發(fā)。

　　任何藝術(shù)作品的創(chuàng)作，都體現(xiàn)了不同藝術(shù)家的文化淵源，有著不同的藝術(shù)表現(xiàn)形式，而不同的表現(xiàn)形式又是不同的創(chuàng)作思想得以充分展示的保證和前提。鑒于目前金屬焊接藝術(shù)在國內(nèi)尚屬起步階段，在探索西方現(xiàn)代藝術(shù)語言過程中，研究西方現(xiàn)代藝術(shù)的理論是十分重要的課題。

　　他們對(duì)西方現(xiàn)代藝術(shù)的文化思想產(chǎn)生重要的影響，其中柏格森的直覺主義哲學(xué)思想，高揚(yáng)生命沖動(dòng)的創(chuàng)造力，推崇能夠讓人直接體驗(yàn)生命沖動(dòng)的開放社會(huì)，以直覺為認(rèn)識(shí)真實(shí)和真理的唯一途徑，以及現(xiàn)代藝術(shù)對(duì)生命的瞬間體驗(yàn)和制作過程的珍借，對(duì)破壞重組物質(zhì)時(shí)空以獲取精神真實(shí)的興趣。同時(shí)薩特表達(dá)現(xiàn)代人孤獨(dú)、異化、悖理的情緒感覺，充分體現(xiàn)了現(xiàn)代藝術(shù)家對(duì)藝術(shù)主體獨(dú)創(chuàng)性的強(qiáng)烈追求。

　　2現(xiàn)代雕塑的表現(xiàn)形式在西方現(xiàn)代藝術(shù)理論的直接影響下，它與以前傳統(tǒng)寫實(shí)主義的以體量和實(shí)體感作為表現(xiàn)形式的基本要素背道而馳，許多現(xiàn)代雕塑的表現(xiàn)方法完全超出了“雕”和“塑”的意義，尤其是現(xiàn)代金屬焊接雕塑，作為三度空間抽象的構(gòu)成藝術(shù)品，不屬于關(guān)于實(shí)體感的藝術(shù)，不追求真實(shí)的形態(tài)再現(xiàn)，通過簡化、概括甚至是抽象的手法進(jìn)行創(chuàng)作，并結(jié)合各種工業(yè)化的手段，直接地打造作品，如以透空框架的形態(tài)去構(gòu)畫和界定空間，徹底地闡明了現(xiàn)代雕塑作為三度空間藝術(shù)的新理念，在于表現(xiàn)金屬在空間中的自由組合，而非多種程序塑造的實(shí)體造型。

　　他們藝術(shù)語言的特征類似單純、厚重的原始文化，最后發(fā)展到將機(jī)械、動(dòng)力和光的因素組合引入雕塑的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，創(chuàng)造了最具現(xiàn)代意義的雕塑作品。它反映了20世紀(jì)工業(yè)、科技觀念向藝術(shù)的介入，導(dǎo)引出一種嶄新的藝術(shù)價(jià)值觀。

　　當(dāng)代西方雕塑家在新的藝術(shù)觀念的引導(dǎo)下，追求各自的文化和藝術(shù)個(gè)性，并充分利用材料學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、金工技術(shù)和焊接技術(shù)的原理，發(fā)揮金屬焊接雕塑的特有創(chuàng)造力。在他們的作品中，將雕塑的造型要素簡化到最低限度。用立方體、幾何形、圓柱體的型材和不銹鋼材以及現(xiàn)成金屬物品構(gòu)成現(xiàn)代形態(tài)的、抽象的雕塑作品，使傳統(tǒng)的藝術(shù)語言在他們的作品中失去了原有意義，運(yùn)用工業(yè)化制造方法實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代雕塑新的藝術(shù)理念。

　　現(xiàn)代雕塑家史密斯是美國第一位創(chuàng)作金屬焊接雕塑的藝術(shù)家，他的作品純樸、粗獷和簡練，利用金屬材質(zhì)的特性形成變化多端的雕塑造型，使金屬材料、金工技術(shù)成為詮釋個(gè)人藝術(shù)觀念的語言符號(hào)。他創(chuàng)作的《皇家之鳥》、《森林》等作品，采用電焊槍在空間中描畫，用多種鋼條焊接展開三度空間的構(gòu)成，同時(shí)利用點(diǎn)、線、面的相互交錯(cuò)的穿插，編織成一種活撥的、富有生機(jī)的抽象形態(tài)，他的許多作品放棄實(shí)體，將鍛造成形后的鋼條構(gòu)出空間的韻律，顯示出強(qiáng)力的運(yùn)動(dòng)感。

　　英國當(dāng)代杰出雕塑家卡羅的金屬焊接作品輕松活潑，簡潔明快，是位最富獨(dú)創(chuàng)性的現(xiàn)代金屬焊接雕塑家。作品《正午》是他具有個(gè)性化藝術(shù)語言的代表作。該作品直接采用數(shù)塊工字鋼梁構(gòu)成，作橫置狀態(tài)并涂上橘黃色的顏色，整件造型似如一張?jiān)谑彝怅柟庀碌奶梢?，簡練而意味深長。

　　在他的作品中力求把雕塑語言概括到最基本的抽象形態(tài)，直接利用工業(yè)鋼材裝配成巨大而強(qiáng)力的結(jié)構(gòu)，并與周圍的環(huán)境空間融為一體。費(fèi)羅是法國現(xiàn)代派藝術(shù)家，他的金屬焊接系列作品更具個(gè)性化。其作品摒棄了傳統(tǒng)雕塑的創(chuàng)作模式，采用一種更加直接，更抽象化的表現(xiàn)手法，使作品取得純粹形式的自由化。費(fèi)羅的作品都取名《無題》。但在這個(gè)毫無意義的標(biāo)題下，呈現(xiàn)出一個(gè)豐富多彩的藝術(shù)世界。在創(chuàng)作中通過擠、敲、扭、切和焊，給作品注人生機(jī)，將冷冰冰的不銹鋼板轉(zhuǎn)化成孕含生命形態(tài)的藝術(shù)作品。

　　從現(xiàn)代金屬焊接雕塑的藝術(shù)語言來看，它與傳統(tǒng)雕塑相比其主要特點(diǎn)是：在藝術(shù)觀念上，一方面強(qiáng)調(diào)藝術(shù)與自我表現(xiàn)的主觀性以及藝術(shù)家以我為主的能動(dòng)性，力求作品造型簡化到最基本的抽象形態(tài)，以現(xiàn)代工業(yè)化的理念構(gòu)造單純、簡潔的幾何造型，反映出一種工業(yè)化的非人格化的力量。另一方面重點(diǎn)表現(xiàn)不同金屬材料的特有美感(如鈦合金通過焊接在焊口的部分會(huì)形成耀眼的彩虹效果)和不同焊接技法所形成的肌理美感。

　　在藝術(shù)形式上，利用電焊槍在空間中作畫，以鋼材制作空間構(gòu)成。使傳統(tǒng)藝術(shù)形式的體積，體量概念消失，轉(zhuǎn)化為豐富、透空的空間和變化多端的深度三維結(jié)構(gòu)。并以手動(dòng)和機(jī)動(dòng)改變了原有雕塑的“靜止?fàn)顟B(tài)”，以色彩變化增強(qiáng)金屬焊接雕塑的視覺感悟力。在藝術(shù)表現(xiàn)方式上，采用直接加工過程實(shí)現(xiàn)三度空間的構(gòu)成關(guān)系或以廢品集合的方式重新組合新的造型，使金屬雕塑的藝術(shù)表現(xiàn)方法變得直接了當(dāng)、純粹和自由。在制作中利用各種金屬材料經(jīng)過直接的敲打、擠壓、扭曲、打磨、切割和焊接，隨意地、自由地構(gòu)建和組合，徹底改變了傳統(tǒng)制作多步驟的有序性，使作品更具自然性。

　　3在現(xiàn)代雕塑發(fā)展史上，當(dāng)代雕塑家所創(chuàng)造的金屬焊接作品成功地完成了20世紀(jì)具有雕塑藝術(shù)革命意義的藝術(shù)創(chuàng)造，而走向現(xiàn)代化、抽象化、形式化、自由化的藝術(shù)表現(xiàn)形式。雖然我們國內(nèi)的金屬焊接雕塑藝術(shù)尚未得到社會(huì)的認(rèn)同，但我相信在當(dāng)代有創(chuàng)新意識(shí)的藝術(shù)家、雕塑家甚至焊接技師的共同努力下，我們的金屬焊接藝術(shù)應(yīng)該能夠找到一條立足于民族文化傳統(tǒng)，能夠滿足我國公眾審美訴求的蓬勃發(fā)展之路。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[2]吳順平.現(xiàn)代雕塑設(shè)計(jì)與技法[J].黑龍江美術(shù)出版社，2001.

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　　工業(yè)設(shè)計(jì)研究生畢業(yè)論文篇2

　　探析熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用

　　引言

　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，金屬零件的制造是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，具有舉足輕重的作用，因此提高金屬零件的制造水平成為一項(xiàng)不可缺少的工作。而在金屬零件的制造過程中，熱處理工作又是提高其制造水平的重要措施。在設(shè)計(jì)工作中，正確制定熱處理工藝可以改變某些金屬材料的機(jī)械性能。而不合理的熱處理?xiàng)l件，不僅不會(huì)提高材料的機(jī)械性能，反而會(huì)破壞材料原有的性能。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)金屬材料成分，準(zhǔn)確分析金屬材料與熱處理工藝的關(guān)系，制訂合理的熱處理的工藝，合理安排工藝流程，才能得到理想的效果，提高金屬零件的制造水平。

　　在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，廣泛使用的金屬有鐵、鋁、銅、鉛、鋅、鎳、鉻、錳等。但用得更多的是它們的合金。金屬和合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)方面：其一是金屬原子之間的結(jié)合方式;其二是原子在空間的排列方式。金屬的性能和原子在空間的排列配置情況有密切的關(guān)系，原子排列方式不同，金屬的性能就出現(xiàn)差異。

　　為了得到更好的金屬性能，滿足制造和使用要求，我們將金屬工件放在一定的介質(zhì)中加熱到適宜的溫度，并在此溫度中保持一定時(shí)間后，又以不同速度在不同的介質(zhì)中冷卻，通過改變金屬材料表面或內(nèi)部的顯微組織結(jié)構(gòu)來改變其性能，這就是金屬材料熱處理過程。

　　不同的熱處理?xiàng)l件會(huì)產(chǎn)生不同的材料性能改變效果，下面從3個(gè)方面來說明熱處理工藝在提高金屬零件的制造水平中的作用。

　　一、提高金屬材料的切削性能和加工精度

　　在各類鑄、鍛、焊工件的毛坯或半成品金屬材料的切削過程中，由于被加工材料、切削刀具和切削條件的不同，金屬的變形程度也不同，從而產(chǎn)生不同程度的光潔度。各種材料的最佳切削性能都對(duì)應(yīng)有一定的硬度范圍和金相組織。為了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合適的組織狀態(tài)，這就要用到預(yù)先熱處理。

　　通過預(yù)先熱處理，可以消除或減少冶金及熱加工過程產(chǎn)生的材料缺陷，并為以后切削加工及熱處理準(zhǔn)備良好的組織狀態(tài)，從而保證材料的切削性能、加工精度和減少變形。

　　舉例1：齒坯材料在切削加工中，當(dāng)齒坯硬度偏低時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘刀現(xiàn)象，在前傾面上形成積屑瘤，使被加工零件的表面光潔度降低。而對(duì)齒坯材料進(jìn)行正火+不完全淬火處理，切屑容易碎裂，形成粘刀的傾向性減少。并隨著齒坯硬度的提高，切屑從帶狀向擠裂狀過渡，從而減少了粘刀現(xiàn)象，提高了切削性能。

　　舉例2：鋁合金在加工過程中，通常都是先經(jīng)強(qiáng)化處理(固溶處理+時(shí)效;時(shí)效)，這樣可以得到晶粒細(xì)小、均勻的組織，比鑄態(tài)或壓力加工狀態(tài)的切削性能好，不僅改善了切削性能，而且同時(shí)提高了機(jī)械加工精度。

　　二、提高金屬材料的斷裂韌性

　　金屬材料的斷裂韌性指含有裂紋的材料在外力作用下抵抗裂紋擴(kuò)展的性能。提高金屬斷裂韌性的關(guān)鍵是要減少金屬晶體中位錯(cuò)，使金屬材料中的位錯(cuò)密度下降，從而提高金屬強(qiáng)度，而減少金屬晶體中位錯(cuò)的一種重要方法，就是細(xì)晶強(qiáng)化，其原理是通過細(xì)化晶粒使晶界所占比例增高而阻礙位錯(cuò)滑移從而提高材料強(qiáng)韌性。而金屬組織的細(xì)晶強(qiáng)化的過程實(shí)際上就是金屬熱處理。

　　在金屬熱處理過程中，當(dāng)冷變形金屬加熱到足夠高的溫度以后，在一定的應(yīng)力和變形溫度的條件下，材料在變形過程中積累到足夠高的局部位錯(cuò)密度級(jí)別，會(huì)在變形最劇烈的區(qū)域產(chǎn)生新的等軸晶粒來代替原來的變形晶粒，這個(gè)過程稱為再結(jié)晶。再結(jié)晶晶核的形成與長大都需要原子的擴(kuò)散，因此必須將變形金屬加熱到一定溫度之上，足以激活原子，使其能進(jìn)行遷移時(shí)，再結(jié)晶過程才能進(jìn)行。

　　那么，對(duì)于不同的金屬材料，我們就可以通過控制不同的熱處理的溫度，來提高金屬材料的斷裂韌性。

　　舉例：在SY鋼坯料上線切割適當(dāng)?shù)男A柱，機(jī)加工后，選擇在700℃，800℃，900℃、1000℃和1100℃在Cleeble-1500型熱模擬試驗(yàn)機(jī)上以5×10-1的變形速率保溫30s壓縮變形50%，然后在空氣中冷至室溫，再進(jìn)行680℃×6hAC(空冷)的退火處理，再將壓縮后的試樣沿軸向線切割剖開，研磨拋光后用化學(xué)物質(zhì)顯示晶粒形貌。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為：在700℃時(shí)，扁平的晶粒開始逐漸向等軸晶粒的形狀變化。800℃變形的晶粒中等軸晶粒已經(jīng)有少量出現(xiàn)，但仍然以變形拉長的晶粒為主。在900℃變形開始，晶粒突然變得細(xì)小，幾乎全部為等軸晶粒，晶粒度達(dá)到Y(jié)Bl2級(jí)。在900℃以上.晶粒開始長大。因此，對(duì)此種鋼來說，900℃左右溫度進(jìn)行熱處理，可以提高其斷裂韌性。

　　三、減少金屬材料的應(yīng)力腐蝕開裂

　　金屬材料在拉伸應(yīng)力和特定腐蝕環(huán)境共同作用下發(fā)生的脆性斷裂破壞稱為應(yīng)力腐蝕開裂。大部分引起應(yīng)力腐蝕開裂的應(yīng)力是由殘余拉應(yīng)力引起的。殘余應(yīng)力是金屬在焊接過程中產(chǎn)生的。金屬在加熱時(shí)，以及加熱后冷卻處理時(shí)，改變了材料內(nèi)部的組織和性能，同時(shí)伴隨產(chǎn)生了金屬熱應(yīng)力和相變應(yīng)力。

　　金屬材料在加熱和冷卻過程中，表層和心部的加熱及冷卻速度(或時(shí)間)不一致，由于溫差導(dǎo)致材料體積膨脹和收縮不均而產(chǎn)生應(yīng)力，即熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的作用下，由于冷卻時(shí)金屬表層溫度低于心部，收縮表面大于心部而使心部受拉應(yīng)力：另一方面材料在熱處理過程中由于組織的變化即奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，因比容的增大會(huì)伴隨材料體積的膨脹，材料各部位先后相變，造成體積長大不一致而產(chǎn)生組織應(yīng)力。組織應(yīng)力變化的最終結(jié)果是表層受拉應(yīng)力，心部受壓應(yīng)力，恰好與拉應(yīng)力相反。金屬熱處理的熱應(yīng)力和相變應(yīng)力疊加的結(jié)果就是材料中的殘余應(yīng)力，正是其存在造成了應(yīng)力腐蝕開裂。

　　舉例：金屬熱處理中，通過控制淬火冷卻速度，可以顯著地控制淬火裂紋，為了達(dá)到淬火的目的，通常必須加速材料在高溫段內(nèi)的冷卻速度，并使之超過材料的臨界淬火冷卻速度才能得到馬氏體組織。就殘余應(yīng)力而論，這樣做由于能增加抵消組織應(yīng)力作用的熱應(yīng)力值，故能減少工件表面上的拉應(yīng)力而達(dá)到抑制縱裂的目的。

　　3、結(jié)論

　　金屬材料的熱處理在機(jī)械零件制造中占有十分重要的地位，在金屬材料加工的整個(gè)工藝流程中，如果將切削加工工藝與熱處理工藝進(jìn)行密切配合，將有效地提高金屬零件的制造水平。

　　參 考 文 獻(xiàn)

　　[1] 雷聲，齒輪熱處理變形的控制.機(jī)械工程師.2008年5期.

　　[2] 王斌武，周曉艷.淺談金屬零件的設(shè)計(jì)、切削加工及熱處理的關(guān)系，桂林航天工業(yè)高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2006(4)

　　[3] 魏強(qiáng)、劉曉清，熱處理淬火變形的控制.汽車工藝與材料.2008年7期