材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)研究

施應(yīng)偉

摘 要：社會主義工業(yè)化飛速發(fā)展的過程中，我們國家的工業(yè)進(jìn)程在不斷的加快。在工業(yè)領(lǐng)域比較基礎(chǔ)的技術(shù)就是材料成型及控制工程的模具制造，這些能夠生產(chǎn)眾多的工業(yè)原料或者是制造一些工業(yè)元件。例如，我們所熟知的汽車工業(yè)和航空工業(yè)，對于模具制造水平有較高的要求，因?yàn)橹圃斓馁|(zhì)量直接影響到了整個(gè)制造業(yè)的水平以及質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：材料成型；控制工程；模具制造；工藝技術(shù)

和其他國家相比，我們國家的技術(shù)工藝還比較落后，尤其是控制工程模具和材料成型技術(shù)。那些制造業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家，例如德國，水平就十分的先進(jìn)。所以我們國家還需要從這兩個(gè)方面不斷地努力提高技術(shù)水平，努力趕超其他國家，盡可能的提高我們國家工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量。

一、材料成型與控制工程的基本定義

材料成型技術(shù)以及控制工程模具的制造關(guān)注的重點(diǎn)就是如何提高材料的性能，改變材料的結(jié)構(gòu)或者是表面的形狀，這種技術(shù)和其它技術(shù)結(jié)合在一起，進(jìn)而形成了一個(gè)完整的材料熱加工成型的過程。整個(gè)過程包括了原材料的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的開發(fā)成型，以及產(chǎn)品的制造，其中體現(xiàn)了現(xiàn)代制造業(yè)的重要方法重要技藝。整個(gè)技藝研究的是在微觀和宏觀的情況下，材料性狀和性能受到的影響和變化，其中也包括其他因素帶來的影響，以及工藝如何優(yōu)化？工藝優(yōu)化的具體方式，模具材料的處理方法加工方式、設(shè)計(jì)方法等等。對當(dāng)前我們國家職業(yè)技術(shù)院校進(jìn)行調(diào)查分析后能夠發(fā)現(xiàn)，工科類專業(yè)研究的重點(diǎn)就是材料成型與控制工程模具制造技藝。相關(guān)的專業(yè)在教育教學(xué)的過程中，要讓學(xué)生了解最基本的理論知識以及材料成型或者是控制工程相關(guān)的專業(yè)知識，這些是學(xué)習(xí)機(jī)械或是從事材料加工模具加工等相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)，能夠在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)研究、技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)以及加工也就是高級工程技術(shù)人員或者是管理人員所從事的工作。

二、金屬材料工藝

（一）一次成型技術(shù)

材料之所以有不同的性能，是因?yàn)榧庸こ尚偷墓に嚥煌Ｔ诓牧铣尚偷倪^程中，不同的工藝有不同的生產(chǎn)方法，例如，金屬，大多數(shù)是一次成型的。而技術(shù)上也有更多的類別，例如，擠壓成型，拉拔成型等。擠壓成型，這種方式首先要準(zhǔn)備相應(yīng)的模具，并把坯料進(jìn)行特殊加工，放置在相應(yīng)的模具內(nèi)，之后擠壓模具，進(jìn)行物理按壓。要想改變坯料的形狀就要在最初的步驟上進(jìn)行改變，這樣才能調(diào)整形狀進(jìn)行塑造，要根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際要求進(jìn)行改變，盡可能的匹配產(chǎn)品。如果進(jìn)行物理加壓就能提高產(chǎn)品的性能，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，而且能夠快速塑形，不會輕易的變形。而軋制成型利用的是軋輪的回旋力，在這過程中能夠改變坯料的形狀，甚至重新塑形，這樣就能根據(jù)實(shí)際要求制定不同的形狀，匹配產(chǎn)品了。而拉拔成型就是把坯料放置在模具中，這樣使用拉力的方式影響坯料，之后進(jìn)行一系列的塑造變形工作。在實(shí)際工作的過程中，這種技術(shù)產(chǎn)生的變形阻力比較小，可塑性比較強(qiáng)。

（二）二次成型技術(shù)

金屬材料在加工的過程中，雖然一次成型工藝比較多，但也存在著二次成型的加工工藝，主要的技術(shù)如下，鑄造成型、沖壓成型。[3]

鑄造成型這種工藝，具體的流程如下，選擇特質(zhì)或者是形狀各不相同的模具進(jìn)行液態(tài)金屬澆鑄，確保金屬冷凝后，就能獲得相應(yīng)的零件。在鑄造成型的過程中砂型鑄造是其中的一個(gè)方面。例如，有色合金的鑄件制造。這種方式對于設(shè)備的投資成本較低，而且有很長的材料適應(yīng)性，適用的范圍比較廣泛，能夠生產(chǎn)任意形狀的材料零件。在應(yīng)用的過程中經(jīng)常生產(chǎn)氣缸蓋或者是氣缸體，應(yīng)用在沖壓成型加工技術(shù)中比較廣泛，在材料上沒有較多的局限性，無論是金屬材料還是非金屬材料都可以使用，而且生產(chǎn)的原件都能控制在精密度較高的范圍內(nèi)。

（三）非金屬加工工藝

1.擠出成型技術(shù)

擠出成型這種技術(shù)，利用了螺桿和柱塞，并在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行剪切或者是解壓工作，能夠在短時(shí)間內(nèi)融化塑料原材料或者是擠壓塑料原材料。并利用冷卻流程，制定出相應(yīng)形狀的產(chǎn)品。一般情況下，這種技術(shù)生產(chǎn)過程比較簡單，工作效率很高，在大規(guī)模塑料模具加工生產(chǎn)的過程中經(jīng)常使用這種工藝，而且這種工藝也可以應(yīng)用在非金屬材料加工中。和金屬材料加工工藝比較起來，人力成本比較低，成本比較高，產(chǎn)生的污染更少。

2.注射成型技術(shù)

這種技術(shù)是把原材料放置在大型的設(shè)備中，將材料進(jìn)行溶化處理，把處理過后的這些材料放置在模具中進(jìn)行冷卻，之后拆除模具，這就是全部的流程。目前很多大型模具制造企業(yè)都在使用這種技術(shù)，這種技術(shù)流程比較簡單，基本能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的生產(chǎn)。適用性比較強(qiáng)，很多非金屬產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，也能應(yīng)用。生產(chǎn)效率比較高可以進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。

三、影響模具制造工藝的因素

①模具的類型、結(jié)構(gòu)；②零件的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、零件表面加工精度和表面粗糙度的要求；③零件材料的性質(zhì)。材料的性質(zhì)對加工工藝的選擇也有影響。例如淬火鋼應(yīng)采用磨削加工，有色金屬零件，為避免磨削時(shí)堵塞砂輪，一般采用高速銑或高速精密車削進(jìn)行精加工；④生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性的要求。選擇加工方法時(shí)，應(yīng)以零件的精度要求選擇與經(jīng)濟(jì)精度相適咸的加工方法。例如IT7級精度、表面粗糙度Ra值為0.4的外圓，通過精車雖可到達(dá)要求。但在經(jīng)濟(jì)上就不如磨削合理；⑤企業(yè)的設(shè)備情況和技術(shù)條件。模具加工工藝既要滿足模具零件的技術(shù)要求還要與現(xiàn)場制模條件、技術(shù)水平相適應(yīng)。

四、結(jié)語

相信在未來，材料成型技術(shù)會不斷的發(fā)展，控制工程模具的制造工藝將會不斷的升級換代，材料成型的精確度也會不斷的提高，制造業(yè)將會發(fā)展得更加迅速。這些技術(shù)和工藝還要在不斷發(fā)展的過程中開拓更多新的發(fā)展領(lǐng)域，拓展領(lǐng)域，更新技術(shù)工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚永林.材料成型與控制工程的模具制造技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)旬刊，2016，35（6）：12.13.

[2]胡國富.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析[J].福建質(zhì)量管理，2016（5）.

[3]王秋實(shí)，劉興國.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析初探[J].商品與質(zhì)量，2015（49）.