材料成型及控制工程模具制造技術(shù)

鈕春興

摘要：模具是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，在現(xiàn)代工業(yè)制造行業(yè)當(dāng)中技術(shù)含量高、附加值高，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，模具技術(shù)水平已經(jīng)是衡量國家工業(yè)制造水平的重要標(biāo)志，很大程度上決定了產(chǎn)品質(zhì)量、效益。而材料成型與控制工程主要研究材料結(jié)構(gòu)的改變方式、材料性能提升的方法、材料表面形狀的改變方式，這些內(nèi)容都與模具制造有較為密切的聯(lián)系，材料成型與控制工程是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要技術(shù)支持，模具作為各項(xiàng)制造工業(yè)的基礎(chǔ)，其制造技術(shù)會對工業(yè)制造質(zhì)量、工藝等關(guān)鍵因素產(chǎn)生影響，兩者的結(jié)合能夠迸發(fā)出不可估量的價(jià)值。文章對材料成型以及控制工程模具制造技術(shù)進(jìn)行簡單分析。

關(guān)鍵詞：材料成型與控制工程；模具制造；產(chǎn)品設(shè)計(jì)；材料加工

1模具工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展方向

1.1模具工業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r

模具是對原料進(jìn)行加工，并賦予其精準(zhǔn)的構(gòu)型、尺寸的加工工具，用于批量、高效地生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品零部件，根據(jù)加工對象、工藝的差異，模具可分為沖壓、塑料、鑄造、鍛壓、橡膠、粉末冶金、拉絲、無機(jī)材料成型等多種類型，其中最為主要的模具包括沖壓、塑料、鑄造、鍛壓、橡膠五類模具。隨著現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，模具的應(yīng)用日漸廣泛，汽車、電子、儀器、家電、建材等產(chǎn)品中大量的零部件都需要依靠模具進(jìn)行加工。

1.2模具制造技術(shù)發(fā)展方向

1.2.1自動(dòng)化

模具制造向自動(dòng)化的趨勢發(fā)展的過程中，將人機(jī)一體技術(shù)、集成技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)等進(jìn)行融合，滿足當(dāng)前市場對模具制造秩序化、科技化、人性化、一體化的要求。模具的自動(dòng)化生產(chǎn)大大提升了模具生產(chǎn)效率、質(zhì)量，推動(dòng)模具制造工藝進(jìn)步，將其由單一功能向集合多功能的方向轉(zhuǎn)變，獲取了較高的靈活性，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本[2]。

1.2.2綠色化

經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展、工業(yè)的日漸發(fā)達(dá)，對環(huán)保的要求也越來越高。當(dāng)前，國家在努力推行綠色節(jié)能、低碳環(huán)保，社會對環(huán)保的關(guān)注度日漸提升，各類工業(yè)制造過程中的綠色產(chǎn)品越來越多，而模具制造業(yè)也不能脫離這種趨勢，所以，模具制造業(yè)的綠色化發(fā)展是一種必然趨勢，朝綠色化方向前進(jìn)，是為了減少對環(huán)境的影響與破壞，同時(shí)高效利用資源，與社會可持續(xù)發(fā)展要求相吻合。

1.2.3數(shù)字化

模具制造業(yè)的發(fā)展核心是數(shù)字化，一系列的圖紙、數(shù)據(jù)、知識等都是以數(shù)字形式存在，需要借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來進(jìn)行共享、傳遞，借助數(shù)字化技術(shù)對信息進(jìn)行收集、整理、分析、處理，在各類先進(jìn)的數(shù)字化技術(shù)輔助下，獲取想要的信息和直觀的印象，同時(shí)制造業(yè)與客戶的交流可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互補(bǔ)，第一時(shí)間獲取客戶需求，并投入研發(fā)、制造。

1.3材料成型與控制工程概述

材料成型與控制工程主要是研究材料方面的內(nèi)容，包括其結(jié)構(gòu)變化、性能提升、形狀改變等幾方面內(nèi)容，并且考慮材料熱加工過程中所受的技術(shù)因素影響狀況，是將材料形成產(chǎn)品的重要理論和方法。在材料成型及控制工程的研究過程中通過熱加工改變材料結(jié)構(gòu)、性能、形狀的過程中，需要解決成型工藝、設(shè)備等問題，并研究相應(yīng)的模具設(shè)計(jì)制造理論、方法、材料等方面。

2材料成型與控制工程模具制造技術(shù)具體分析

2.1以金屬材料為基礎(chǔ)的制造技術(shù)

2.1.1一次性成型技術(shù)

一次性成型技術(shù)分為材料擠壓、拉拔、軋制三種技術(shù)類型。其中擠壓是將材料放置在模具中加壓，使之發(fā)生形變獲取與模具尺寸一致的工件，加工完成后其塑性好、不易變形；拉拔是將材料放置在模具中，對材料端部施加拉力，造成一定程度的形變，獲得與模具尺寸一致的工件，加工時(shí)阻力相對較小，對材料塑性要求高；軋制是將材料通過旋轉(zhuǎn)軋輥發(fā)生塑性形變，獲得所需的形狀和尺寸[3]。

2.1.2二次加工技術(shù)

二次加工的技術(shù)方法有多種，如鑄造、沖壓、旋壓、焊接等，都是二次加工的技術(shù)方式。其中，鑄造將材料放置在模具中加壓，使之發(fā)生形變獲取與模具尺寸一致的工件，加工過程中變形阻力大，能加工輔助工件，適應(yīng)批量生產(chǎn)；沖壓將材料放置在模具中受壓力機(jī)施加的壓力，發(fā)生塑性形變，獲取相應(yīng)工件；旋壓將材料壓緊在旋轉(zhuǎn)的模具上隨芯模旋轉(zhuǎn)，借助離心力對材料施加壓力發(fā)生塑性形變，獲取滿足標(biāo)準(zhǔn)的工件，旋壓過程中，材料受到壓力小，能適應(yīng)多種尺寸工件的加工，對模具的要求不高，但是生產(chǎn)效率較低；焊接是對工件加熱或加壓，使元件結(jié)合在一起，可以根據(jù)加工要求選擇不同的焊接方式。

2.2材料加工成型技術(shù)的未來發(fā)展方向

（1）精準(zhǔn)的材料成型加工技術(shù)：當(dāng)前已經(jīng)大批量的應(yīng)用，特別是在汽車制造過程中，此類技術(shù)應(yīng)用非常廣泛[4]。（2）自由成型快速加工技術(shù)：當(dāng)前市場背景下，產(chǎn)品研發(fā)速度和效率受到越來越多的關(guān)注，模具制造企業(yè)必須充分順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需求，創(chuàng)新各類加工技術(shù)，而自由成型快速加工技術(shù)就是其中一種。（3）材料加工制作仿真模擬以往的實(shí)驗(yàn)和理論方式無法緊跟時(shí)代和市場發(fā)展需求，在材料加工過程中采用加工仿真、模擬能夠獲取比實(shí)驗(yàn)更為深刻的數(shù)據(jù)和分析，材料加工制作仿真模擬技術(shù)能夠更好的適應(yīng)此類需求[5]。

3結(jié)語

材料成型與控制工程模具制造技術(shù)作為模具制造業(yè)的重要手段和基礎(chǔ)，其發(fā)展對于國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展具有非常重要的推動(dòng)作用。隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，技術(shù)在人們生產(chǎn)生活領(lǐng)域扮演的角色也越來越重要，而且模具制造企業(yè)要想獲取發(fā)展壯大的機(jī)會，必須加大科學(xué)技術(shù)的研發(fā)速度，將其作為企業(yè)第一生產(chǎn)力，而材料成型與控制工程模具制造技術(shù)作為順應(yīng)社會發(fā)展的一種表現(xiàn)，只有通過不斷發(fā)展創(chuàng)新才能輔助企業(yè)獲取更高的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉天驕，王永軍，宣娟娟，等.低成本鈑金成形模具技術(shù)[J].航空制造技術(shù)，2012（8）：49-52.

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[5]鮑振博，陳靜，高殿斌.先進(jìn)制造技術(shù)在模具制造工業(yè)中的發(fā)展[J].機(jī)電一體化，2004（5）：10-13.