基于金屬材料成型加工技術(shù)的分析

劉成鑫，王 濤，廖 鵬

（長江師范學(xué)院，重慶 408000）

1 研究背景

自改革開放以來，我國的社會主義市場經(jīng)濟取得了飛速的發(fā)展，尤其是進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國的工業(yè)化更是獲得了空前的發(fā)展，隨著人們對工業(yè)產(chǎn)品的要求越來越高，這就使得工業(yè)制造業(yè)對材料的成型和加工提出了更嚴(yán)格的要求[1]。金屬材料是人們生產(chǎn)和生活中必不可少的重要產(chǎn)品原材料，為了滿足人們發(fā)展的需求，就必須加強對材料成型與控制工程中金屬材料加工技術(shù)的研究，以促進(jìn)工業(yè)制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，滿足人們對工業(yè)產(chǎn)品的不同程度的需求[2]。

2 金屬材料主要加工技術(shù)

2.1 金屬材料的機械成型加工工藝

金屬材料的機械成型加工工藝是比較傳統(tǒng)的加工方法，現(xiàn)如今的金屬材料成型與控制工程中，應(yīng)用比較廣泛的機械成型加工工藝就是各種金屬切割刀具，而金剛石刀具與鋁基復(fù)合材料結(jié)合起來進(jìn)行精細(xì)加工成型是比較常見的加工工藝[3]。

圖1 金屬材料機械加工工藝現(xiàn)場流程

工業(yè)制造業(yè)中常用的銑削、車削、鉆削方式都是利用金剛石刀具來加工金屬復(fù)合材料，其中最常用、應(yīng)用最廣泛的金屬材料成型加工技術(shù)就是車削技術(shù)，車削技術(shù)應(yīng)用了乳化劑的冷卻作用，充分利用金剛石與鋁基合成的復(fù)合刀具來加工成型金屬復(fù)合材料[4]。

2.2 金屬材料的擠壓鍛模塑性成型加工工藝

傳統(tǒng)模具成型的金屬材料加工工藝一直被材料表面的光滑性一問題所困擾，經(jīng)過多方的調(diào)查、分析和研究，創(chuàng)新后的擠壓鍛模塑性成型加工工藝有效的控制了模具摩擦給金屬材料造成的影響，擠壓鍛模塑性成型加工工藝將潤滑劑或涂層添加到模具上，這樣就會大大的降低金屬材料在擠壓鍛模過程中與模具產(chǎn)生的摩擦，進(jìn)而降低對金屬材料表面光滑性所造成的影響，同時還提升了金屬材料產(chǎn)品的美觀性和質(zhì)量[5]。另外，將增強顆粒添加到金屬材料中可以有效的降低金屬材料的可塑性，相反，還可以提升成型后的復(fù)合材料的抗變形能力。通過升高擠壓溫度、增加擠壓速度來促使金屬材料與增強顆粒的有效融合，提升擠壓鍛模成型后金屬材料產(chǎn)品的整體質(zhì)量[6]。

2.3 金屬材料的鑄造成型加工工藝

金屬材料原始的鑄造成型加工技術(shù)原理就是在高溫環(huán)境下將增強物加入金屬原材料內(nèi)，經(jīng)過特定條件下的化學(xué)反應(yīng)，改變復(fù)合后的金屬材料的黏度和流動性，進(jìn)而改變金屬復(fù)合材料的各種特性，使得金屬材料的各種優(yōu)點被充分發(fā)揮出來，普遍的金屬材料鑄造成型加工技術(shù)，其自身有一定的缺點，并非所有的金屬材料都可以選擇鑄造成型加工技術(shù)，還需要根據(jù)金屬材料的特點以及產(chǎn)品對各種性能、外觀、質(zhì)量的具體要求來定[7]。

2.4 金屬材料的粉末冶金成型加工工藝

金屬材料的粉末冶金成型加工工藝的應(yīng)用范圍非常廣，不但在金屬成型階段應(yīng)用，在成型后期也有重要應(yīng)用，粉末冶金成型加工工藝可以對小尺寸、造型簡單的產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)，并根據(jù)產(chǎn)品的需求進(jìn)行再次塑形，能夠做到精密控制產(chǎn)品特性，同時還可以有效的提升金屬材料中的金屬含量[8]?，F(xiàn)如今金屬材料的粉末冶金成型加工技術(shù)越來越成熟，不單單可以應(yīng)用在喜愛的零部件生產(chǎn)中，還可以對自行車架、管材等大部件進(jìn)行加工，粉末冶金成型加工工藝的成型組織比較細(xì)密，而且成型后的產(chǎn)品強度分布比較均勻，界面的反應(yīng)比較少，具有較強的耐磨性，現(xiàn)如今金屬材料的粉末冶金成型加工技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到汽車、飛機、輪船等各個制造領(lǐng)域[9]。

2.5 金屬材料的焊接加工工藝

金屬材料的焊接加工技術(shù)是利用焊接讓材料在高溫或高壓的環(huán)境條件下進(jìn)行焊接處理，這種經(jīng)過特殊環(huán)境條件下焊接成型的簡述材料可以滿足各種不同的工程應(yīng)用，現(xiàn)如今我國很多的機械制造、航母、航天工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用焊接成型加工工藝[10]。金屬材料的焊接成型加工工藝對焊接材料與增強物有特殊的要求，通常情況下金屬材料進(jìn)行焊接時會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)的情況發(fā)展，不但會影響到焊接的速度，還會影響到焊接物的功能和特性，這時候就需要對金屬或者增強物進(jìn)行特殊處理，一般情況下都是進(jìn)行軸對稱旋轉(zhuǎn)處理，保障金屬材料焊接成型后不影響產(chǎn)品特性[11]。

2.6 金屬材料的電切割加工工藝

金屬材料的電切割技術(shù)是一種新型的加工技術(shù)，相對于傳統(tǒng)的放電方式具有很大的優(yōu)勢，金屬材料的電切割加工技術(shù)利用電產(chǎn)生的高溫對金屬材料進(jìn)行強力切割，同時還可以有選擇的利用沖洗液體的壓力對零部件進(jìn)行沖刷，從而達(dá)到加工成型的目的[12]。但金屬材料的電切割加工工藝有一定的技術(shù)局限，應(yīng)用電切割加工工藝成型的金屬材料極易受到放電效果的影響，由于各種新型材料的硬度不同，各種性狀不同，對外觀美觀、光滑度的要求也不同，金屬材料電切割加工技術(shù)成型的產(chǎn)品往往會受到放電效果的影響而導(dǎo)致產(chǎn)品的切口不太平滑，影響產(chǎn)品的外在美觀，因此金屬材料的電切割加工技術(shù)仍有待進(jìn)一步的改良[13]。

2.7 金屬材料的砂帶磨削加工工藝

金屬材料的砂帶磨削加工通常作用于研磨和拋光工序。砂帶磨削加工技術(shù)中的砂帶是技術(shù)的關(guān)鍵點，其主要靠砂帶的切削運動來實現(xiàn)磨削和拋光，砂帶磨削技術(shù)一般要經(jīng)過滑擦、耕犁、切削幾個不同的階段，一步步實現(xiàn)金屬材料對磨削的要求，從而更好的投入使用[14]。

3 結(jié)語

總而言之，現(xiàn)如今金屬復(fù)合材料已經(jīng)被應(yīng)用到了各行各業(yè)，極大的促進(jìn)了社會生產(chǎn)力的進(jìn)步和發(fā)展，但金屬材料在材料成型和控制工程中屬于加工難點，因此，需要我們加大科研力度，促使金屬材料加工技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，從而帶動我國工業(yè)制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。