試論材料成型與控制金屬材料加工

云璐

摘 要：自工業(yè)時代開始，金屬材料加工變成經(jīng)久不衰的重要產(chǎn)業(yè)，在工業(yè)發(fā)展中占有重要地位。智能化與機械化的到來，使原始的金屬材料加工工藝必須面臨改變，提高現(xiàn)有企業(yè)生產(chǎn)力與加工技術，強化材料成型與控制水平尤為重要，因此本文就材料成型與控制金屬材料加工展開探究，并總結出材料成型與控制金屬材料加工的重要性及意義。

關鍵詞：材料；成型；控制；金屬材料；加工

現(xiàn)代社會發(fā)展使金屬材料的應用范圍更加廣泛，材料加工工藝的重要性日漸凸顯，由于金屬材料加工行業(yè)的特殊性，使金屬材料加工無法做到全自動化發(fā)展，必要時刻仍需采用手動加工，提升材料的成型與控制，依舊是當前金屬材料加工面臨的主要問題。

一、金屬液態(tài)成型

（一）金屬材料在液態(tài)下成型的基本優(yōu)勢

1.適應性廣

金屬液體成型具有一定的優(yōu)勢，尤其體現(xiàn)在適應性方面，處于液體狀態(tài)下的金屬性狀并不穩(wěn)定，容易被定型，同時金屬材料液態(tài)后，融合性較好，可添加部分材料，以便用于特殊方面，也可對其進行碾壓鑄造，因而具有較強的適應性，應用范圍相對廣泛。

2.成本較低

液態(tài)金屬的另一優(yōu)勢主要體現(xiàn)在成本方面，是諸多成型方式所不具備的，由于不需要較為繁瑣的環(huán)節(jié)，也不需要進行不必要的修改，在加工期間，僅需要較少的設備，即可對其進行鍛造，首先在人力資源上便能夠進行節(jié)省，其次在材料的使用上，液態(tài)屬于金屬的原始形態(tài)，不需要添加較多的添加劑，因此也在添加劑方面構成節(jié)省，最后液態(tài)金屬的管理與保藏相對簡單，不需要消耗較高的資金，也是降低成本的主要原因。

（二）液態(tài)成型存在的不足

首先在鑄造的整體結構上，晶體與其余成型方式相比，較為粗糙，不應在對細節(jié)要求較為嚴格的方面進行使用，同時在進行成型階段，需要進行冷卻，而冷卻對于時間與穩(wěn)定的掌握較為重要，原始材料的質(zhì)地也對成型的冷卻產(chǎn)生影響，任何細小的誤差，都將導致表面產(chǎn)生較多的孔洞。

現(xiàn)代的鑄造技術基本以半自動化與半手工為主，自動化仍然無法完全替代手工鑄造，所以在切削過程中，液態(tài)成型的金屬相對難度較高，其原因是在進行加工壓縮過程中，壓力的沖擊使原始的受熱不均勻，產(chǎn)生偏差壓，切削過程中極易壞損而不容易進行二次修復。

（三）砂型鑄造的工藝

砂型鑄造工藝較為普遍，根據(jù)用途與材料要求的不同，砂型主要可使用手工鑄造，也可進行機械鑄造，手工鑄造主要應用于細小零件，對于細節(jié)追求較高的零件均采用手工鑄造，手工鑄造工序較為簡單，所使用的設備也相對較少，對鑄造人員的技術要求較高，但相比于機械鑄造，手工鑄造具有更強的靈活性與便捷性，在一定程度上提高了鑄造工藝，手工鑄造存在的問題是速度相對較慢，數(shù)量較少，無法在短期內(nèi)批量鑄造，機械鑄造則有效的解決了該問題。

砂型機械鑄造主要用于大規(guī)模的鑄造生產(chǎn)，需要經(jīng)過設計、定型與壓縮等工序，工序較為繁瑣，且使用的加工設備較多，在一定程度上無法鑄造的基本質(zhì)量，同時消耗的成本也有所增加，機械鑄造的零件相對較為整齊，適宜備用與更換，在使用范圍上，機械鑄造具有更好的優(yōu)勢。

二、材料成型方法選擇的依據(jù)

（一）零件類別

功能、使用要求及其結構、形狀、尺寸、技術要求等根據(jù)零件類別、用途、功能、使用性能要求、結構形狀與復雜程度、尺寸大小、技術要求等，可基本確定零件應選用的材料與成型方法。

（二）零件的生產(chǎn)批量

零件的生產(chǎn)批量受到諸多因素的影響，首先數(shù)量對零件批量生產(chǎn)的影響，小批量的零件生產(chǎn)，一般不考慮采用大型設備進行，主要是在成本與生產(chǎn)的便捷性方面進行考慮，手工鑄造是小批量生產(chǎn)的最佳選擇。毛坯產(chǎn)生周期相對較短，能夠節(jié)省較多的時間，同時小批量零件一般不需要進行焊接與其余作業(yè)方式，因而手工鑄造最有效的方式。

在大批量生產(chǎn)的情況下，使用機械鑄造更加節(jié)省成本，并且生產(chǎn)速度較快，能夠使零件在短期內(nèi)進行使用，在材料的消耗方面，機械鑄造也能進行制約，由于機械鑄造的工序較多，需要按流程進行零件的生產(chǎn)，因而，在鑄造時，精準度更高，能準確的測算出材料的使用數(shù)量，不需要進行預先加工，進而避免了材料的浪費，通常情況下，大批量零件均需要進行焊接與壓縮，機械鑄造也為零件的焊接提供了基本的便利條件。

（三）現(xiàn)有生產(chǎn)條件。

現(xiàn)有生產(chǎn)條件是制約生產(chǎn)的主要因素，相關的設備與人員的技術，是生產(chǎn)的核心，正常情況下，企業(yè)的生產(chǎn)條件均能滿足生產(chǎn)供應方的需求，在無法滿足基本生產(chǎn)的情況下，可對設備進行及時的更換與升級，人員方面也可進行充分調(diào)整，相關的技術升級也不容忽視，通過多方面的改革，增強現(xiàn)有的生產(chǎn)條件與能力。

三、等靜壓工藝流程及設備類型及特點

（一）工藝流程

粉體預處理，對瘠性粉料等靜壓成型工藝也需要對粉體進行預處理，通過造粒工藝提高粉體的流動性，加入粘結劑和潤滑劑減少粉體內(nèi)摩擦力，提高黏結強度，使之適應成型工藝需要。裝料應盡量使粉料在模具中裝填均勻，避免存在氣孔，加壓時應求平穩(wěn)，加壓速度適當，針對不同的粉體和坯體形狀，選擇合適的加壓壓力和保壓時間，同時選擇合適的卸壓速度。

（二）等靜壓設備

常用的冷等靜壓機的工作壓力可高達6500kgf/cm2。按照容器密封結構不同，冷等靜壓機可分為螺紋式和框架式兩類。螺紋式冷等靜壓機結構簡單，但操作勞動強度大，使用過程螺紋磨損嚴重?？蚣苁嚼涞褥o壓機，設備雖然復雜，但安全可靠，操作簡便。

四、結語

材料成型在各階段對技術人員技術水平的要求極高，從設計到加工完成，零件的成型方法均起到?jīng)Q定性作用，零件成型方式受到諸多方面因素的影響，其中零件的材料與用途是最主要影響因素，早期的零件成型對技術尚未有較為嚴格的要求，隨著市場范圍的不斷增加，產(chǎn)量對于企業(yè)而言極為重要，在一定程度上也迫使企業(yè)必須在零件成型的工藝與技術方面不斷精進，并走向成熟。

參考文獻：

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