材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工研究

吳浩東

摘 要：材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工受到了愈來愈多的關(guān)注。本文首先介紹了材料成型及控制工程設(shè)計制造和加工的對象，而后對金屬材料和非金屬材料的成型及控制工程的模具制造技術(shù)進(jìn)行了深入分析。本文的撰寫能夠為相關(guān)建設(shè)者提供一定的指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：材料成型；模具；設(shè)計制造；加工

工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)要從當(dāng)前市場發(fā)展環(huán)境出發(fā)，明確市場發(fā)展的時代特征，積極革新加工材料和技術(shù)成型技術(shù)，從而滿足新時代生產(chǎn)建設(shè)的基本需求。下文將對材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工進(jìn)行分析和探討。

1.材料成型及控制工程設(shè)計制造和加工的對象

從對象方面來說，材料成型及控制工程的主要作用對象就是模具和焊接，對這兩個對象進(jìn)行分析。模具的設(shè)計制造和交工主要是指根據(jù)設(shè)計好的模具形狀進(jìn)行物體的實際生產(chǎn)加工。模模具的生產(chǎn)加工過程設(shè)計鍛壓、壓鑄和冷壓等。模具材料的設(shè)計、成型和控制能夠為產(chǎn)品生產(chǎn)提供諸多便利，也能夠降低生產(chǎn)成本。因此，相關(guān)作業(yè)人員必須要工作的重點放置在各種塑料材料或者金屬材料的工藝模具產(chǎn)品方面或者利用計算機進(jìn)行整合加工的過程中。就焊接設(shè)計方面來說，多是通過加熱預(yù)高壓的形式，將金屬或者其他的可塑性的材料有序的聯(lián)系起來。焊接可以分為三大類：融焊、壓焊和釬焊。融焊的過程并不需要壓力就可以完成各種金屬件的焊接；壓焊則是要通過壓力對金屬材料或者其他加熱可塑的材料進(jìn)行焊接。就這些焊接類型來說，釬焊的使用范圍是最為廣泛的。釬焊的作用過程對材料的熔點要求較低，通過高溫加熱使材料融化，之后將這些材料填充到焊接材料中，順利將金屬件連接起來。由于當(dāng)前材料市場相對復(fù)雜，控制技術(shù)也愈來愈多樣，相關(guān)工作人員要做好材料成型及控制工程設(shè)計的相應(yīng)方案，從而盡可能地提升生產(chǎn)建設(shè)工作的效率。

2.材料成型及控制工程的模具制造技術(shù)分析

2.1金屬材料成型及控制工程模具生產(chǎn)制造技術(shù)

下面將從旋壓成型制造技術(shù)、材料一次成型技術(shù)、材料二次成型技術(shù)和加工成型質(zhì)量控制方面進(jìn)行分析。第一，旋壓成型制造技術(shù)。技術(shù)人員先要將各種板料放置在芯模上，然后對板料進(jìn)行壓實、壓緊，在壓力作用下芯模發(fā)生轉(zhuǎn)動。一旦芯模出現(xiàn)塑性變形，就會呈現(xiàn)出跟模型大小、形狀一致的產(chǎn)品。技術(shù)人員必須注意，旋壓成型技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢明顯：制造技術(shù)受到的阻力較小，得到的產(chǎn)品尺寸較大；但是，該技術(shù)的應(yīng)用效率不夠明顯。相關(guān)工作人員要按照模具產(chǎn)品的實際生產(chǎn)加工需求加以選擇。

第二，材料一次成型加工技術(shù)。擠壓成型和拉拔成型多應(yīng)用于金屬材料的一次成型加工過程中。擠壓成型技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員要將擬進(jìn)行加工的坯料防止在模具中，然后對材料進(jìn)行加壓。在較大壓力作用下，模具里的坯料會發(fā)生變形，從而得到成型產(chǎn)品。擠壓成型技術(shù)下，得到的成型產(chǎn)品塑性較高，不容易發(fā)生變形。就拉拔成型技術(shù)來說，相關(guān)工作人員要將坯料先放入模具中，之后對模具進(jìn)行拉拔處理，在拉力作用下，加入模具內(nèi)的坯料就會發(fā)生變形。這種成型技術(shù)要求坯料具有較高的質(zhì)量要求。除了這兩種技術(shù)之外，金屬材料成型過程中還會用到軋制成型技術(shù)，利用扎輪旋轉(zhuǎn)的壓力，促使坯料發(fā)生塑性變形，從而得到模具產(chǎn)品。

第三，材料二次成型加工技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用主要依賴鍛造成型技術(shù)和沖壓成型技術(shù)，從而獲得與生產(chǎn)要求一致的產(chǎn)品（大小一致、形狀一致）。金屬鍛造成型材料是通過模型鍛造和自由鍛造技術(shù)來實現(xiàn)的。所謂自由鍛造就是指現(xiàn)將坯料置于壓力機的表面，然后將加工設(shè)備的外界壓力作用到坯料上，從而獲得相應(yīng)的模具產(chǎn)品。不論是自由鍛造還是模型鍛造，兩種技術(shù)的加工過程是基本一致的；模型鍛造技術(shù)需要充分利用和發(fā)揮模具的壓力。模型鍛造技術(shù)可以應(yīng)用于各種形狀復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，能夠進(jìn)行大范圍推廣使用。沖壓成型技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要將金屬材料先放置在壓力機的表面而后對壓力機施加作用，從而使金屬板材料發(fā)生相應(yīng)的變形，形成需要的產(chǎn)品。

第四，產(chǎn)品加工成型、質(zhì)量控制技術(shù)。金屬材料成型質(zhì)量控制工作的開展主要在于操作人員，也就是焊接成型技術(shù)人員。這些人員必須具有豐富的理論基礎(chǔ)，如焊接成型理論、生產(chǎn)管理技術(shù)等等，能夠更好地應(yīng)對焊接成型工作。目前市場環(huán)境下，砂型鑄造的應(yīng)用較為廣泛，能夠被廣泛于金屬與合金材料的鑄造過程中。相應(yīng)工作人員要可續(xù)了解金屬材料成型質(zhì)量控制的要點，從而保質(zhì)、保量完成各種鑄件的生產(chǎn)加工。就目前來說，抵押鑄造的勞動力消耗較少，生產(chǎn)效率高，操作難度小，能夠用于多種形狀合金的鑄造過程中?？傊?，所有的技術(shù)人員都應(yīng)該提高理論基礎(chǔ)，積極進(jìn)行實踐，控制成型產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.2非金屬材料成型及控制工程模具生產(chǎn)制造技術(shù)

非金屬材料成型及控制工程模具生產(chǎn)技術(shù)可以分為壓制成型技術(shù)、注射成型技術(shù)和擠出成型技術(shù)。首先，壓制成型技術(shù)下，工作人員要先將非金屬材料放在模具的空腔內(nèi)，然后對模具進(jìn)行加壓處理，從而獲得符合生產(chǎn)設(shè)計需求的產(chǎn)品。這種生產(chǎn)技術(shù)下，產(chǎn)品的生產(chǎn)周期相對較長，生產(chǎn)效率不高，大規(guī)模普及應(yīng)用的可能性不大。其次，注射成型技術(shù)是將非金屬元原材料置于注射機械設(shè)備中，并在其中完成材料的融化處理。融化后的材料能夠到達(dá)目標(biāo)模具，冷卻固化之后，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。再次，擠壓成型的應(yīng)用效率較高，操作方便，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的連續(xù)化生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量能夠得到有效地保障，應(yīng)用范圍十分廣闊。擠壓成型技術(shù)的設(shè)備投入相對較少，不會對環(huán)境造成污染。

3.結(jié)語

材料成型技術(shù)的應(yīng)用能夠為技術(shù)成型奠定良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升技術(shù)生產(chǎn)的速度。為了提升產(chǎn)品生產(chǎn)的效果，相關(guān)工作人員應(yīng)該根據(jù)實際需求，合理選擇工藝生產(chǎn)方式，順利完成工業(yè)生產(chǎn)加工的目標(biāo)。在材料成型及控制工程的設(shè)計制造過程中，相關(guān)工作人員要合理選擇成型技術(shù)，提高模具設(shè)計制造和控制工程的科學(xué)性，從而盡可能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)

[1]毛艷琳.淺析材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)分析[J].工程技術(shù)：全文版，2016（7）.

[2]馮清龍，阮青.材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017（8）.

（作者單位：遼寧科技學(xué)院）