材料成型與控制工程模具制造技術(shù)初探

周嚴

摘要：材料成型與工程控制在制造業(yè)中扮演著十分重要的角色，是機械制造行業(yè)的重要部分，由于目前我國制造業(yè)的不斷發(fā)展，汽車、電力、機械、冶金等行業(yè)對材料行業(yè)的實際需求愈發(fā)加大，因此材料加工制作企業(yè)要更加重視整套工作流程。本文從實際應(yīng)用層面對汽車零部件制造方面的材料成型與控制技術(shù)進行分析與討論。

關(guān)鍵詞：材料成型；控制工程；技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展進步對制造業(yè)的需求不斷增大，現(xiàn)代材料行業(yè)隨之具有較大的發(fā)展?jié)摿?，并因此獲得廣闊的市場前景，在這一過程中材料成型與控制工程方面的技術(shù)發(fā)展也煥發(fā)生機，逐漸成為我國制造業(yè)領(lǐng)域內(nèi)關(guān)注程度較高的技術(shù)內(nèi)容之一，因而需要我們從其實際發(fā)展過程入手，對如何加強材料成型與控制工程模具制造技術(shù)在實際制造過程中的應(yīng)用進行有益的探討。

一、材料成型與控制工程模具制造技術(shù)闡述

材料成型是制造業(yè)領(lǐng)域一個具體的分支和應(yīng)用。涉及到模具方面的材料成型加工主要包括塑料模具和沖壓模具，但也包括鑄造、鍛壓、檢驗等相關(guān)工作。材料成型的工藝與現(xiàn)代制造業(yè)（比如：汽車制造業(yè)）的關(guān)系密切，良好的材料成型與控制工程可以最大限度的完成效益、節(jié)能、生產(chǎn)速率等方面的提升。本文主要針對汽車制造中翼子板、裙板等材料成型過程。

（一）金屬材料成型與控制工程加工技術(shù)

1.技術(shù)材料一次成型加工技術(shù)

擠壓：擠壓成型是利用坯料在三向不均勻應(yīng)力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小、長度增加。擠壓成型可分為冷擠壓和熱擠壓等，冷擠壓的材料利用程度較高。主要應(yīng)用于塑料、橡膠等的加工。

特點：可塑性好、材料利用度高

拉拔成型：拉拔成型與擠壓成型對外力的使用方向不同，拉拔成型是在外加拉力的作用下，迫使金屬通過?？桩a(chǎn)生塑性變形，以獲得與模孔形狀、尺寸相同的制品的加工方法。

特點：變形阻力較小，對材料的抗拉性能要求更高。

軋制成型：軋制成型是利用旋轉(zhuǎn)的軋滾使金屬坯料逐步變形制成工件的鍛造成形方法。屬于旋轉(zhuǎn)鍛造。軋制成型也是一種利用自動化技術(shù)配合傳統(tǒng)制造加工技術(shù)綜合進行的制造加工技術(shù)。

特點：自動化程度高、生產(chǎn)效率高。

2.金屬材料的二次成型加工

鍛造：鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力并使其產(chǎn)生一定程度的塑性形變，以此來獲得材料的機械性能、特定形狀和尺寸等物理特性。是鍛壓（鍛造與沖壓）工序的其中之一。鍛造又可分為自由鍛造、模型鍛造等。這兩者搜需要在一定的物理條件下進行，比如一定的外加阻力或者加熱升溫等。自由鍛造不需要模具，加工過程較簡單。模型鍛造需要通過模具施加壓力使得坯料發(fā)生塑性形變，獲得全新的物理特性。

沖壓：沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或者分離。從而獲得與實際制造尺寸相匹配的沖壓件的加工方法。沖壓可以用在汽車的車身、底盤、油箱等材料的加工。

旋壓：旋壓便是將平板或者空心坯料固定在旋壓機的模具上，利用旋輪將坯料壓制成特定的形狀。相比于其他加工方法，旋壓法更加適合特殊形狀坯料的加工，用以滿足特殊的用途。

（二）非金屬材料成型與控制工程加工技術(shù)

（1）擠出成型。擠出加工適用于在塑料和橡膠制造中進行成型加工。在液壓機中利用模具本身的壓力將坯料擠出，該過程利用螺桿和柱塞的擠壓、剪切配合。冷卻固化后，獲得具有與實際要求造型相近的制造件。

特點：生產(chǎn)過程連續(xù)、應(yīng)用范圍較廣。

（2）注射成型。將塑料原料在注射機中加熱熔融，然后以較高壓力將熔融態(tài)的原料射入模具腔。冷卻固化。獲得所需工件。

特點：生產(chǎn)速度快、效率較高。適合大量生產(chǎn)，對于形狀復(fù)雜的材料具有良好的生產(chǎn)能力。

二、未來材料成型與控制工程模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）數(shù)字化快速加工模式

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，數(shù)字化加工的概念逐漸深入人心，在未來的材料加工成型作業(yè)中，利用計算機進行材料的精確加工成型將被廣泛使用，同時由于我國的工業(yè)生產(chǎn)能力不斷加大，諸如汽車制造、航空航天、電力、冶金等產(chǎn)業(yè)的材料需求都十分巨大，而且對精度的要求也不斷加強，利用3D技術(shù)和計算機來綜合實現(xiàn)材料的快速成型成為未來材料加工成型與控制工程模具制造技術(shù)發(fā)展的一大趨勢。

（二）材料加工制造過程可模擬

材料科學的發(fā)展是與其現(xiàn)實需求密切聯(lián)系的，隨著定制化加工模式的普及，除去基本實驗理論之外的材料加工實踐成為重要的加工措施。通過模擬加工技術(shù)，相關(guān)的施工人員可以具體的把握材料成型加工過程中出現(xiàn)的問題并及時的提出針對性的解決方案。使得整個材料成型加工過程都更加人性化和科學化，對于完善材料科學、達成更高的材料成型制造實力具有一定的幫助。同時也該明確，未來的材料成型與控制工程將是更具市場化的實驗科學的普及，隨著材料制造工藝的不斷精進，可模擬的操作技術(shù)有利于更快的將材料科學應(yīng)用于制造業(yè)領(lǐng)域，為更多的材料加工制造服務(wù)。

三、結(jié)語

近年來，隨著中國制造業(yè)企業(yè)在國際市場上的影響力與實際地位不斷提高，中國制造業(yè)企業(yè)的投資規(guī)模和范圍均在不斷擴大，伴隨著經(jīng)濟“新常態(tài)”下中國經(jīng)濟增速放緩，對國內(nèi)制造業(yè)企業(yè)產(chǎn)生了一定的沖擊與影響，但是我國制造業(yè)仍然是工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過程中不能忽視的一個方面，而與我國制造業(yè)發(fā)展程度比較相關(guān)的材料成型與工程控制領(lǐng)域目前的發(fā)展情況尚有很大的進步空間，通過上述分析和實際研究也可明確對于材料成型技術(shù)的發(fā)展進步仍有很大的空間，這要求我國相關(guān)技術(shù)人員把握技術(shù)要點、突破核心技術(shù)桎梏。利用傳統(tǒng)材料行業(yè)的經(jīng)驗積累和對現(xiàn)代技術(shù)進步空間的探索，實現(xiàn)我國材料成型與控制工程模具制造技術(shù)綜合實力的進步。最終促進我國制造業(yè)的快速發(fā)展。

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