材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)研究

孫慶陽(yáng) 王壘

摘 要：材料成型技術(shù)通常被定義為按照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)思路，使用模型將原料壓制為指定的狀態(tài)。制作零件，組裝設(shè)備。為了完成最終的組裝任務(wù)，就需要材料成型技術(shù)與控制工程模具技術(shù)之間相互聯(lián)系，保證工業(yè)產(chǎn)品的制作質(zhì)量。在國(guó)際上，德國(guó)擁有較高的工業(yè)制造水平，是值得學(xué)習(xí)的，而我國(guó)步入工業(yè)化社會(huì)以后，也一直再對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用完善，目的是提升我國(guó)制造行業(yè)的發(fā)展管理水平，緊跟國(guó)際潮流，提升我國(guó)工業(yè)產(chǎn)品在國(guó)際上的地位。

關(guān)鍵詞：材料成型；控制工程；模具制造；工藝技術(shù)；分析

1導(dǎo)言

材料成型與控制工程模具制造技術(shù)是一門系統(tǒng)性極強(qiáng)的科學(xué)，是伴隨著科學(xué)技術(shù)飛速前行所誕生的產(chǎn)物，其不僅是我國(guó)材料成型與控制工程需要長(zhǎng)期發(fā)展的重點(diǎn)，更是材料控制領(lǐng)域需要突破的難點(diǎn)，同時(shí)在該技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，電力、船舶制造、交通等諸多行業(yè)都會(huì)受到或多或少的影響，相關(guān)企業(yè)也需要面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

2材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的定義

2.1材料成型與控制工程

材料成型與控制工程的制造技藝受材料影響，在制造生產(chǎn)材料過(guò)程中，首先需要分析判定材料的結(jié)構(gòu)、材料的性能以及改變材料形態(tài)的技術(shù)。在做好分析管理工作以后，需要對(duì)其他工作因素進(jìn)行分析總結(jié)。判定材料的性能屬性。改善材料使用環(huán)境，建立合適的材料加工管理流程，讓材料的設(shè)計(jì)方式優(yōu)化升級(jí)。在不同的技術(shù)條件下，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)節(jié)不同，工作人員在進(jìn)行材料制作時(shí)，需要了解制作過(guò)程中所用的技術(shù)和方法，對(duì)材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行剖析，了解材料的熱加工成型過(guò)程中，構(gòu)建材料設(shè)計(jì)機(jī)理，保證產(chǎn)品開(kāi)發(fā)成型過(guò)程的完整性?？刂撇牧系男螒B(tài)變化是現(xiàn)代業(yè)工作中的主要工作內(nèi)容，而影響材料成型的因素也有很多，包括材料的生產(chǎn)工藝，材料的成型變化，模具的使用方式以及加工方法等。

在材料成型與控制工程模具制造過(guò)程中，模具的設(shè)計(jì)方法和熱處理的加工方法都是值得研究的課題。為了讓材料成型與控制工程中的工作效果變得更好，就需對(duì)行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的工作內(nèi)容做出調(diào)研，從科學(xué)的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)技術(shù)管理工作方案，培養(yǎng)優(yōu)秀技術(shù)人員和指揮人員進(jìn)行培訓(xùn)。在劃分培訓(xùn)領(lǐng)域時(shí)，需要建立清晰的培訓(xùn)模塊，從鑄造成型、壓力控制、建工設(shè)計(jì)幾個(gè)角度進(jìn)行人才培養(yǎng)。

2.2模具制造技術(shù)

隨著社會(huì)的發(fā)展，我國(guó)的模具制造技術(shù)也逐漸得到優(yōu)化升級(jí)。在此期間，不同種類的模具應(yīng)運(yùn)而生，讓模具制造行業(yè)呈現(xiàn)出一片百花齊放的發(fā)展態(tài)勢(shì)。隨著工業(yè)用品應(yīng)用范圍的增加，我國(guó)各行各業(yè)在增加了產(chǎn)品生產(chǎn)種類，這也增加了模具的需求量。在模具制造工業(yè)中，應(yīng)用范疇廣泛的模具通常分為兩種，分別是塑料模具和金屬模具。金屬模式是傳統(tǒng)的模具種類，而塑料模具就是就是新型模具種類，兩種模具各有優(yōu)勢(shì)，塑料模具的應(yīng)用效果會(huì)在一定程度上勝過(guò)金屬模具。調(diào)查數(shù)據(jù)表明，目前的模具市場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定，在對(duì)模具信息進(jìn)行處理時(shí)，需要改變模具的應(yīng)用情況，這樣保證模具市場(chǎng)占有率的同時(shí)，也可以改善模具市場(chǎng)的市場(chǎng)情況。在最近幾年塑料模具的發(fā)展趨勢(shì)迅猛，它的市場(chǎng)占有率也逐步提升，這樣模具行業(yè)發(fā)生了很大的變化，隨著模具制造行業(yè)的發(fā)展，模具制造技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化可成為了模具行業(yè)的必要發(fā)展因素。

3模具表面技術(shù)的應(yīng)用

3.1減緩金屬材料表面的損傷

在研究金屬材料表面的變化過(guò)程中，金屬機(jī)器設(shè)備及其零部件都需要承受來(lái)自外界的各種負(fù)荷壓力，這對(duì)金屬材料的表面造成了各種各樣且程度不一的表面損傷。工程材料和零部件的表面在加工制造過(guò)程中存在著一定的微觀性或是宏觀性的缺陷，這就使金屬材料表面的缺陷問(wèn)題成為了影響材料力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐磨性的主要因素。減緩、消除金屬材料表面的受損情況，掩蓋表面存在的缺陷，能夠有效提升金屬材料及其零部件在使用過(guò)程中的可靠性，從而延長(zhǎng)金屬材料的使用壽命。

3.2提高能源利用效率

材料成型的表面技術(shù)可應(yīng)用于表面制造需要具有優(yōu)良結(jié)構(gòu)性能的涂層，這樣可以提高模具的高熱性效率和能源的利用效率。在模具的高溫加熱過(guò)程中，在零部件的表面進(jìn)行隔熱涂層的設(shè)計(jì)能夠有效減少熱量損耗，提升燃料利用率。先進(jìn)的表面涂層技術(shù)能夠使污染較大的技術(shù)得到改善，還能夠改善材料成型加工的環(huán)境質(zhì)量。

4金屬成型材料與控制工程模具制造技術(shù)

4.1擠壓成型技術(shù)

擠壓成型制造技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，要將等待加工的原料放入模具中，對(duì)原料進(jìn)行擠壓處理，再通過(guò)壓力作用使原料發(fā)生形變而形成所需的產(chǎn)品。擠壓成型技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量好，塑形強(qiáng)，不發(fā)生變形的情況。

4.2拉拔成型技術(shù)

選用拉伸技術(shù)進(jìn)行加工制造時(shí)，要先將原材料放入模具中，然后對(duì)原材料進(jìn)行拉拔處理。材料在拉拔的拉力作用下發(fā)生形變，并通過(guò)加壓處理形成新成品。利用拉伸技術(shù)制作出的產(chǎn)品面對(duì)阻力的抗壓性較弱，在加工制作過(guò)程中應(yīng)注意，想要達(dá)到最佳拉拔效果，應(yīng)在生產(chǎn)加工過(guò)程中選用性能最好的原材料進(jìn)行加工。

5金屬材料二次成型加工工藝

5.1鍛造成型技術(shù)

鍛造是我國(guó)最古老的工藝之一，目前仍被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化的日常生產(chǎn)之中，具體來(lái)說(shuō)，我們可將鍛造成型技術(shù)分為自由鍛造、模型鍛造兩種技術(shù)手段，其中前者偏向利用外界壓力且不需要模具，后者則需要借助壓力機(jī)等機(jī)械設(shè)備，同時(shí)也需要配備相應(yīng)的模具來(lái)使胚料發(fā)生塑性變形。

5.2電切割技術(shù)

電切割法主要是在成型加工的過(guò)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(guò)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)，應(yīng)及時(shí)就電極間隙進(jìn)行清洗，相較于傳統(tǒng)放電方式，這種方式是將電流液全部侵入到移動(dòng)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，從而達(dá)到提高零件加工效果的目的。

5.3旋壓成型技術(shù)

顧名思義，旋壓成型技術(shù)指的是胚料在壓力作用下隨芯模發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)所導(dǎo)致的塑性形變，一般來(lái)說(shuō)，該技術(shù)應(yīng)用時(shí)所受阻力較大，工作效率不高，但基于其產(chǎn)品尺寸較大、模具簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，也不失為一項(xiàng)很常用的模具制造技術(shù)。

6非金屬加工工藝

6.1擠出成型技術(shù)

擠出成型技術(shù)是在螺桿、柱塞的基礎(chǔ)之上開(kāi)展的一系列擠壓、剪切工作，其作用在于可以幫助塑料原材料進(jìn)行融化和加壓，同時(shí)，借助冷卻與固化流程，最終便可制作出與預(yù)定產(chǎn)品形狀相同的產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，該技術(shù)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率較高，很適用于大規(guī)模塑料模具的生產(chǎn)。同時(shí)，由于該工藝主要在非金屬材料加工過(guò)程中使用，因此與金屬材料加工工藝相比，污染較少，成本較高，人力成本較低。

6.2注射成型技術(shù)

注射成型技術(shù)主要包括將原材料放入注射設(shè)備、材料熔化處理、將熔化后的材料放入模具、冷卻處理、拆除模具幾步流程，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大模具制造企業(yè)的生產(chǎn)之中，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于以下三點(diǎn)：一是流程簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化生產(chǎn)；二是適用性強(qiáng)，可用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的非金屬產(chǎn)品；三是生產(chǎn)效率高，可進(jìn)行批量化的大規(guī)模生產(chǎn)。

7結(jié)論

綜上所述，我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展方向就是必須以發(fā)展經(jīng)濟(jì)為中心，為此就必須在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的建樹(shù)。機(jī)械制造業(yè)的全面發(fā)展能夠?yàn)槲覈?guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展增添新的動(dòng)力，發(fā)展我國(guó)的材料成型與控制模具制造技術(shù)是當(dāng)前制造業(yè)重要的研究課題。本文通過(guò)對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段在材料模具的現(xiàn)狀上進(jìn)行分析，為制造業(yè)中材料成型與控制模具制造技術(shù)的發(fā)展方向進(jìn)行了一些深入論述。期望能夠全面促進(jìn)我國(guó)控制模具制造的工藝技術(shù)向著良好的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]劉東.材料成型及控制工程專業(yè)綜合性實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)的探索與實(shí)踐[J].機(jī)電技術(shù)，2018（03）：106-108.

[2]向前隆.材料成型及控制工程的設(shè)計(jì)制造和加工方向[J].當(dāng)代化工研究，2018（05）：146-147.

[3]楊聰.關(guān)于材料成型及控制工程專業(yè)建設(shè)的思考[J].當(dāng)代化工研究，2018（05）：5-6.

[4]羅宇.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工研究，2018（05）：137-138.

[5]吳敏威.材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)分析[J].當(dāng)代化工研究，2018（05）：140-141.

[6]朱君艷.材料成型及控制工程實(shí)踐創(chuàng)新建設(shè)新模式研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（11）：155.

（作者單位：洛陽(yáng)天浩泰軌道裝備制造有限公司）