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学生自研设备 捧回创新大奖

作者: 来源: 机电工程学院 总浏览: 15

  

事实上,此次省互联网+大由金职院学生团队历时两年发明的硬科技,让人大开眼界,凭着这一套自动化铝水浇铸设备在前不久举行的第五届浙江省互联网+大学生创业创新大赛上拿了金奖。

受企业邀约而设计

现在,一些中小型铸造企业,生产过程中浇铸环节多是依靠人工,费时费力不说,工人的安全也无法保证,让企业主头疼不已。而现有自动化浇铸设备都以进口为主,机器又大又贵,并不适合中小型企业。

丽水的浙江鼎立实业公司,是国内十大生产铸铝门的企业之一,在铝门的浇铸过程中也是使用了人工,受此困扰,找到金职院的老师,想要定制一台可自动化浇铸的设备。

“很难想象,现在还有这么多企业用如此落后的方式在生产产品。”蒋义修是金职院工程创新班的学生,在走访了企业车间了解实际情况后,感触颇多,迫切想要设计出一款能解决企业痛点的设备,于是,他凑了几个兴趣爱好相同的同学,在老师陆勇星的指导下,开始了自动化浇铸设备的研制。

通过两年的设计、完善,终于成功完成了这套全自动化铝水浇铸设备。原先,人工浇铸,一次浇不完,还需两次,三次,这个过程中,800℃的铝液很容易凝固,影响门板成型,最终影响质量。而眼前的这台设备有4个浇铸口,生产过程中只需一个工人操作,机器就可以完成精准对浇,大型铝门也能一次成型。企业试用了一段时间后,铝门板成品合格率由原先的85%上升至95%以上,产品质量标准提升了1个档次。更重要的是大大解放了劳力,工作效率提升了5倍,安全生产事故降为零。

拥有三项核心技术

“这台自动化铝水浇铸设备研制从设计到组装全部由学生自主完成,先后有两批学生参与。”比赛的领队程立珂老师介绍,与国外同类机器比较,这台设备性价比更高,灵活性更好,兼容性更强,操作也更简单。

该设备从发明构思、软硬件、算法均是学生团队自主研发,目前处于国内铸造业首创,拥有3个核心技术,并申请了国家发明专利。

“这套设备在结构、功能、操作方面都进行了创新。”陆勇星说,其实生产一套浇铸设备并不难,懂机械原理的人都能做,最大难题是铝液流量控制。目前这项技术还掌握在国外手中。设计这台设备之前,学生们查阅了大量的资料,观察研究了大量的视频,从而了解到漏斗控制原理,研发控制流量计算公式,使得每次浇铸可以自如控制流量,实现了真正意义上的自动化。

这套设备还有一个亮点是下进下出的漏斗+堵头式的新型浇铸包结构,同时还有一个浇铸盖,整个过程,避免了空气与铝水接触,防止其氧化、飞溅。提高产品质量、安全系数的同时,还彻底解决传统铝水包旋转支点随意倾斜角度、时刻在变动的技术难题。

比赛现场,专业的评委、导师从创意度、完成度、设计度、商业化等多个角度对该项目进行打分评定,认为其“技术成熟,只要有人投资,产品可以马上进入市场”。

助力企业转型升级

对于学生科研项目而言,除了参加比赛,很多都没有下文了。若将几年的心血就此搁置,蒋义修和他的团队都感到不舍,因此他们产生了商业化生产的打算。

目前国内有中小铸造企业2万多家,浇铸方式多以人工或半自动为主,随着传统铸造业转型升级和金属浇铸材料迅猛发展,全自动浇铸设备市场前景很大。另一方面,从日本、德国的进口的浇铸机成本很高,统一的规格也不适合各个行业。于是,可订制化国产全自动浇铸设备恰好可以弥补这个空白。

当初在设计过程中,对浇铸包的材料就进行了创新,采用的是特种陶瓷材料,耐高温2000℃以上,高温金属流体分离率100%,可适用多种金属流体浇铸。浇铸包的数量也可根据企业生产的实际情况进行设置。“‘落地’技术成熟,可以广泛应用于铝门、轮毂等金属加工等行业,为中小企业进行转型升级提供了解决方案。”陆勇星说,这套自动化装备可以面向国内中小铸造企业进行销售,目前已有两家企业向他们下订单。

创新创业成风尚

学生创新创业大赛,金职院共捧回了两金两银,选手多来自于同一个班。更让人想不到的是,在这个班里,学生人人能参赛,人人能申请专利,近5年承包了学院30余项国赛中的18项,200余项省赛中的一半。

这个班就是金职院机电工程学院的“工程创新班”,每年大一快结束时组班,从机械制造与自动化专业约200余名学生中挑选30名左右的学员。

一方面,“机器换人”“两化融合”产业背景下,制造业转型升级急需一专多能的机械类专业的毕业生,另一方面,有些自主学习能力强的学生存在现有知识技能吃不饱的状态,学院老师由此萌生小班精英教学的想法。将工程应用能力与创新能力作为人才培养的重点,以老师带着学生做项目这样的形式来教学,让学生走出课堂,在项目化的省级竞赛、专利申请、科研及社会服务等创新平台上一展身手。

“这个班的学生学习积极性很高,也很勤奋刻苦,因为每一个项目都涉及到很多的专业知识,这需要他们边学边做,而整个知识系统的构架就在这些课堂作业中一点点完善起来。”陆勇星说,如此教学模式让学生对专业课程产生兴趣,学习充满主动性和自主性。就拿全自动铝水浇铸设备这个项目来说,里面就包含了很多的专业知识。“该项目综合运用了机械设计、机械加工、电子电器、自动控制到计算机编程等课程的知识,实际上这一个项目下来,锻炼的是学生的综合能力以及团队沟通、协调的能力,而这也是学院人才培养的目标。”陆勇星说。

工程创新班学生在校时是各类竞赛奖杯的“收割机”,走上社会也收获不少亮眼的成绩,很多学生毕业后成了技术骨干。现在,很多学生还没毕业就被企业预订了。此次互联网+大学生创新创业大赛比赛现场,就有企业伸出了橄榄枝。“学生有市场竞争力,受用人单位的喜爱,这也是我们最愿意看到的。”金职院机电工程学院党委书记戴欣平说。

  


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