材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析

張佳良 鄭旭洋 黃美玲

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材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析

張佳良 鄭旭洋 黃美玲

（沈陽理工大學(xué)）

伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速前行，機(jī)械制造行業(yè)正朝著新的方向不斷進(jìn)步，就我國制造業(yè)而言，材料成型以及控制工程是需要長期的發(fā)展重點(diǎn)，不僅在材料控制方面需要有新的突破，同時要注意各項(xiàng)相關(guān)衍生技術(shù)，由此相關(guān)的企業(yè)也要有新的突破和發(fā)展，無論是電力、船只還是交通行業(yè)，發(fā)展中都不能離開材料控制工程的相關(guān)內(nèi)容，由此可以判定材料控制的技術(shù)水平與質(zhì)量是決定機(jī)械制造水平的決定性因素。

材料成型；控制工程；金屬材料；加工分析

1 材料選材的原則性要求

由于工程施工中企業(yè)產(chǎn)品的金屬材料有著較好的耐磨性，不僅硬度要求比較高，同時材料具有良好的工程性質(zhì)量要求，并且為材料的成型帶來較大的難度。為了確保材料成型后的質(zhì)量，要結(jié)合金屬材料的加工技術(shù)狀況，適應(yīng)產(chǎn)品性能需求，滿足產(chǎn)品的使用要素。例如在使用時部分金屬復(fù)合型材料通過增強(qiáng)金屬材料的纖維性，實(shí)現(xiàn)成型加工的要求。同時其他的金屬材料在成型時為了滿足性能需求，更要在二次加工中因?yàn)椴牧闲再|(zhì)的不同采用針對性的技術(shù)措施，做到有針對性的分析問題，真正的推進(jìn)金屬材料的實(shí)踐進(jìn)程。

由于金屬材料在使用時會涉及到焊接和擠壓等相關(guān)技術(shù)，由此工作的細(xì)致性就變得更加重要，任何一個小小的失誤都會造成施工紕漏情況的出現(xiàn)，都會對材料的塑性形成關(guān)鍵要素影響，但是在加工之前，最好深入的研究物理和化學(xué)性能，通過深入和透徹的理解，在可塑性加工成型的基礎(chǔ)上滿足復(fù)合材料的質(zhì)量要求。

2 金屬材料的常用加工方法

2.1 機(jī)械成型加工法

當(dāng)前由于金屬材料在成型控制方面有新的要求，所以目前應(yīng)用最為廣泛的道具是金剛石的刀具，這是由于金剛石的刀具硬度能夠達(dá)到預(yù)定的要求并且結(jié)合鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用，通過精細(xì)加工，在與其他材料結(jié)合的同時，形成新的使用工具例如鉆、銑、車等方面的應(yīng)用，這些使用在金屬加工中應(yīng)用比較多。如果鋁基復(fù)合材料的使用要做好詳細(xì)的劃分，那么可以詳細(xì)的劃分為三種，分別為車削形式、銑削形式和鉆銑形式，鉆削主要是是借助于鑲片的麻花鉆頭的形式加工復(fù)合材料，其中最為常見的鉆頭是B4C和SiC的鉆削形式，通過添加適量的外切削液，目的是強(qiáng)化鋁基復(fù)合材料。由于銑削要通過1.5%到2.9%的粘合劑做好粘合，然后通過添加適當(dāng)?shù)那邢饕鹤屍洳粩嗟睦鋮s，這樣就能保證使用性能，帶動具體的使用功效。車削主要的切割工具是硬合金的刀具，例如在使用A1車削復(fù)合材料的時候，需要運(yùn)用適當(dāng)?shù)娜橐簽橄嚓P(guān)的切割做冷卻性處理。

2.2 擠壓鍛模塑性成型

在金屬材料的實(shí)際成型中，各類相關(guān)人員要求通過模具的表面涂層做好相關(guān)潤滑技術(shù)性手段，實(shí)踐操作中要改善壓力狀況，降低加工中遭遇的摩擦阻力，根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)資料能夠獲悉，通過加工擠壓能夠讓壓力較好的釋放出來，釋放的比例能夠達(dá)到25%到35%左右，如果釋放的較好那么能夠釋放出來的壓力將會更多，通過降低加工的擠壓力，弱化增強(qiáng)顆粒對模具產(chǎn)生的損傷狀況，這樣能夠削弱金屬的材料塑性，讓金屬更能經(jīng)受變形阻力，最終成功的可能性將會大大提升。另外，相關(guān)人員為了加大擠壓的溫度，用以提升金屬的塑性狀況，通過在金屬材料中加入適度的顆粒狀況，弱化其可塑性狀況，最終有效的提升抗變形的能力，增強(qiáng)擠壓的溫度值，讓金屬基材料和顆粒兩者的融合速率發(fā)生變化，通過優(yōu)化兩者的具體融合效果，讓兩者的適用性逐步加大。若從常規(guī)角度考慮問題，通過加大顆粒的含量狀況能夠提升擠壓的變形速率，但是由于金屬中復(fù)合材料的含量偏高，那么相關(guān)的人員就要嚴(yán)格的控制被壓縮的速度，但是在擠壓速度達(dá)到上限以后，由于金屬材料已經(jīng)形成自己的固有形狀，就會引發(fā)橫向的裂紋。

2.3 電切割技術(shù)法

電切割法主要是在成型加工的過程中結(jié)合材料的具體形狀決定運(yùn)用何種切割狀況，但是在切割的途中需要運(yùn)用正溶解的方式實(shí)現(xiàn)切割要求，但是在切割的過程中，由于材料組織之間的摩擦，就要形成殘存物或者粉末狀纖維，為了避免這些細(xì)小的纖維進(jìn)入到空洞內(nèi)，可以運(yùn)用零件以及負(fù)極之間的間隙做好清洗，這種方式相較于傳統(tǒng)的放電加工的方式，最為重要的優(yōu)勢是將電流液全部侵入到移動的電極線內(nèi)部，這樣就能借助于液體的局部壓力做好沖刷，確保局部的高溫狀況，讓零件加工效果更好。

2.4 粉末冶金成型

由于粉末冶金作為成型較早的一項(xiàng)技術(shù)，所以在使用時要結(jié)合復(fù)合性材料制作零件和顆粒加工等金屬材料，并且成型加工要結(jié)合必要的前提完成，該技術(shù)適用的范圍比較廣，主要針對的使用群體是尺寸相對較小，形狀比較復(fù)雜的精密性零部件，但是在使用時需要了解由于粉末冶金的主要技術(shù)優(yōu)勢是集中在成型制造方面，那么就要在實(shí)際使用中多運(yùn)用含量調(diào)整的方式做局部調(diào)整，如果顆粒含量在半數(shù)以上，那么制造中的精密度就要重點(diǎn)注意，其基本要求必然是組織嚴(yán)密，另外粉末冶金具有界面反應(yīng)少等方面的優(yōu)勢，這是提升工作效率的必然前提。

結(jié)語

金屬材料中最難的部分是材料的成型與控制，受到自身重要性能的影響，所以有著比較廣泛的應(yīng)用前景，但是伴隨著科學(xué)技術(shù)的飛速前行，部分行業(yè)受到各個不同領(lǐng)域的青睞，所以金屬材料成型不僅要應(yīng)用在一個領(lǐng)域內(nèi)，其實(shí)是多領(lǐng)域的應(yīng)用技術(shù)要求，我國在發(fā)展中需要給予高度的重視，通過科研確保自身的技術(shù)水平達(dá)到預(yù)定的水準(zhǔn)，這對提升我國的競爭力有著極為重要的作用。

[1]張凱. 材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2016,05:21.

[2]云璐. 試論材料成型與控制金屬材料加工[J]. 科技風(fēng),2016,21:118.

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1007-6344（2017）03-0362-01

張佳良 出生年1996 性別 男 籍貫 遼寧省沈陽市新城子區(qū) 專業(yè) 材料成型及控制工程 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編110159

鄭旭洋 出生年1996 性別：男 籍貫：遼寧省凌源市南街 專業(yè)：材料成型及控制工程 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編110159

黃美玲 出生年1994 性別 女 籍貫：廣西壯族自治區(qū)貴港市港北區(qū) 專業(yè) 材料成型及控制工程 單位：沈陽理工大學(xué) 郵編110159