材料成型與控制工程的模具制造工藝探析

馮良坤

瑞徠寶汽車部件裝備（大連）有限公司 遼寧大連 116000

1 材料成型與控制工程的模具制造工藝綜述

材料成型與控制工程中涉及到多個學科的知識理論，包括改變表面結(jié)構(gòu)、優(yōu)化材料性能和改變材料組織結(jié)構(gòu)，等等。材料成型與控制工程的模具制造工藝的水準與質(zhì)量，對產(chǎn)品升級、產(chǎn)品設(shè)計、材料加工起到重要作用與影響，通過優(yōu)化模具加工方式、提升熱處理工藝、科學設(shè)計模具，起到提升加工制造水平的積極作用。

從材料成型與控制工程的模具加工實踐來看，塑料和金屬是最重要的兩種加工材料；而與金屬材料相比，塑料材料具有更大的前景和創(chuàng)新空間，代表了國內(nèi)模具加工的發(fā)展趨勢。

2 金屬材料成型的模具制造工藝

2.1 一次成型模具制造工藝

在金屬類型模具加工制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中出現(xiàn)了多種類型的制造技術(shù)，通過這些種類各異生產(chǎn)技術(shù)的運用就能有效的推動材料成型以及控制工程類型模具制造工藝的發(fā)展，而這些工藝在使用中也各具特點。

（1）擠壓成型模具制造。這一處理技術(shù)在運用中借助了機械的強大動力，使得模具毛坯能較強的壓力下得到塑形、處理，使得模具能變成理想的形狀。這種擠壓類型的模具生產(chǎn)制造技術(shù)在使用中不僅原理較為簡單，同時還能保證生產(chǎn)出來的模具有良好的可塑性以及抗變形能力，增強了模具的實用性。

（2）拉拔加工模具制造。模具生產(chǎn)加工方面還出現(xiàn)了拉拔加工成型技術(shù)，在運用這項技術(shù)的時候需要事先將待加工的坯料放入到模具的空白部分當中，之后再使用相應(yīng)技術(shù)進行拉伸處理，在拉伸處理中逐漸使坯料變成計劃的形狀，最終得到預(yù)期的生產(chǎn)產(chǎn)品?，F(xiàn)代機械控制技術(shù)的發(fā)展使拉伸技術(shù)的性能得到了更為有效的強化，在部分操作中實現(xiàn)了精細化的操作，再加之這種操作技術(shù)在使用中有著變形阻力相對較小的特點，因此也就更容易能達到預(yù)期的拉伸效果[1]。但在這項模具加工技術(shù)的運用中也要注意到其中的操作關(guān)鍵點，也就是需要保證拉伸材料塑性中所適應(yīng)的原材料就有良好的性能，這樣才能使得拉拔類型模具生產(chǎn)有較高質(zhì)量。

（3）軋制成型模具制造。這種生產(chǎn)技術(shù)主要被運用在鋼坯材料當中，在生產(chǎn)制造的過程中需要不斷的施加旋轉(zhuǎn)力，使得被加工材料發(fā)生塑性類型形變，通過保持施加的外力來不斷的塑造模具形狀，最終達到生產(chǎn)符合預(yù)期要求模具的目標。

2.2 二次成型模具制造工藝

（1）鍛造成型模具制造。鍛造階段采用的工藝往往有自由鍛造以及模型鍛造兩種類型，而這兩種鍛造方法在實際的運用也需要依據(jù)實際需要來慎重選擇。就自由鍛造而言，這項技術(shù)在運用中需要將設(shè)備壓裝在材料表面上，之后通過向材料施加相應(yīng)外力來對材料進行加工，這種加工技術(shù)的一大特點在其加工中省去了模板，僅僅同構(gòu)外力作用就能完成目標產(chǎn)品的制造，這種制造技術(shù)的出現(xiàn)讓現(xiàn)代生產(chǎn)加工領(lǐng)域有了更好的發(fā)展，而另一個模具鍛造技術(shù)在使用中需要將待加工的毛坯材料放到壓力機械的表面上，再利用模具所具備的塑性變形特性，在不斷施加壓力下完成相應(yīng)產(chǎn)品的制造加工。這種鍛造成型類的加工技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化的生產(chǎn)，并且運用這項技術(shù)生產(chǎn)出來的復(fù)雜型模具也能符合當代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的要求。

（2）旋壓成型模具制造。利用旋壓技術(shù)時，需要將原材料放置在心軸上，壓力降板，金屬板壓力作用下，材料會隨著芯軸發(fā)生轉(zhuǎn)動，從而達到一些塑性變形的作用，從而得到質(zhì)量均勻的產(chǎn)品，該技術(shù)下材料成型所受阻力是非常小的，所以產(chǎn)品的尺寸會比較大，其需要模具不是很復(fù)雜，但生產(chǎn)效率比較低，這是這一技術(shù)較為明顯的缺點。

（3）沖壓成型模具制造。在運用這種沖壓類型加工制造技術(shù)的時候，需要將壓力設(shè)備放置到金屬材料組成的板面上。通過相應(yīng)制造機械的運行就能向金屬板不斷施加壓力，而金屬板在發(fā)生了塑性形變之后就能實現(xiàn)模具和金屬板面徹底分離，最終就能得到形狀大小、具體尺寸完全符合要求的產(chǎn)品。

3 非金屬材料成型的模具制造工藝

3.1 注射成型模具制造

注射成型技術(shù)的原理是把原材料放置在注塑設(shè)備中，成品料熔化過程在注射設(shè)備中完成，將熔化料注入相應(yīng)的模具當中，然后冷卻材料，固化后處理后拆除模具形成最終的所需產(chǎn)品。注塑成型技術(shù)可應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)領(lǐng)域，提高生產(chǎn)效率和批量生產(chǎn)的質(zhì)量。

3.2 擠出成型模具制造

擠壓成型技術(shù)已應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，可實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，產(chǎn)品質(zhì)量高，可應(yīng)用于多個領(lǐng)域。設(shè)備擠壓成型工藝簡單，僅需要少量的設(shè)備投資，在短期內(nèi)可收回成本，這是一個并不會對環(huán)境造成破壞的生產(chǎn)過程，人工成本的投入也比較小，因此，它可以廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。

3.3 壓制成型模具制造

壓制成型的模具制造過程中，應(yīng)依據(jù)設(shè)計產(chǎn)品的尺寸大小、規(guī)格、形狀等參數(shù)與性能，將壓制材料放在特定模具當中，壓制出符合設(shè)計要求的模具產(chǎn)品。采用壓制成型控制模具加工制造的優(yōu)勢為，對操作技術(shù)人員的專業(yè)能力要求低，壓制加工制造的工藝技術(shù)相對簡單，流程不復(fù)雜。其缺陷與不足表現(xiàn)為，壓制成型模具制造加工的效率不高，不能滿足加工時間緊張、產(chǎn)品數(shù)量大的訂單要求[2]。作為管理人員應(yīng)參考實際情況，結(jié)合訂單需求，選擇最合理的材料成型模具制造工藝，如果選擇了壓制成型的模具加工技術(shù)，則應(yīng)對制造加工的流程與時間做出合理性規(guī)劃，確保按時優(yōu)質(zhì)完成生產(chǎn)目標。

綜上所述，全球生產(chǎn)技術(shù)的進步與科學成果的創(chuàng)新，加速了材料成型與控制工程模具制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，模具加工制造的操作性和精密度都得到了大幅度提高。作為從事材料成型與控制工程的管理人員，應(yīng)當樹立科學的加工制造與管理意識，掌握先進的模具制造理論與技術(shù)方法，制定科學合理高效的模具加工制造流程，為企業(yè)贏得利潤與競爭優(yōu)勢。