材料成型及控制技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)探究

吳婷婷

摘要：我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，隨之而來的問題也十分眾多，在新時(shí)代環(huán)境下，材料成型的相關(guān)技術(shù)與控制工程的技術(shù)成為了機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要因素。因此幾年來相關(guān)部門也在不斷對尖端領(lǐng)域進(jìn)行探索以及研究，保證機(jī)械制造業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展。而本文通過對材料成型以及控制工程的含義進(jìn)行分析，研究實(shí)際中企業(yè)運(yùn)用的材料加工技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)，為機(jī)械的發(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：材料成型;控制工程;自動(dòng)化技術(shù)

引言

近年來在工業(yè)技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域中，材料成型及控制技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大，起到十分良好的生產(chǎn)作用。為有效提升材料成型控制技術(shù)的應(yīng)用效果，應(yīng)重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)的使用，結(jié)合實(shí)際情況正確開展相關(guān)的生產(chǎn)加工工作，以此提升整體的生產(chǎn)工作效果和水平，達(dá)到預(yù)期的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用目的。

一、材料成型與控制工程的含義

在機(jī)械制造行業(yè)的實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，材料成型與材料的加工技術(shù)是產(chǎn)品最終成型的主導(dǎo)因素。而在對這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究時(shí)，通常研究材料的塑性成型以及一些關(guān)于金屬材料熱加工的方法。通常會在生產(chǎn)過程中對材料的相關(guān)結(jié)構(gòu)以及宏觀特性進(jìn)行研究，做好材料結(jié)構(gòu)特性的資料收集工作，保證在設(shè)備生產(chǎn)過程中產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率不會受到材料因素的影響。材料成型技術(shù)關(guān)系到產(chǎn)品的最終成效，并且在材料改造加工的過程中材料成型技術(shù)也是重中之重，因此近幾年社會各界也在大力推廣材料成型技術(shù)，在此基礎(chǔ)之上不斷對控制工程的金屬材料加工工藝進(jìn)行創(chuàng)新，為加快我國制造業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的一份力量。

二、材料成型及控制技術(shù)

（一）鍛模塑性與擠壓成型技術(shù)

在材料加工進(jìn)程中，通常會利用涂層或潤滑油劑來降低工作難度。涂層和潤滑油劑可以讓模具產(chǎn)生擠壓力，使金屬材料與模具之間有一定的潤滑度。當(dāng)擠壓力過低時(shí)，會直接導(dǎo)致金屬與模具發(fā)生摩擦，從而產(chǎn)生耗損現(xiàn)象，降低金屬材料可塑性，材料受阻減少，隨之發(fā)生變形現(xiàn)象，難以確保產(chǎn)品成型的品質(zhì)。探究實(shí)際情況得知，在材料加工進(jìn)程中應(yīng)用涂層或者潤滑油劑，能有效減少材料成型過程中的擠壓力，使摩擦力降低25%～35%。此外，在材料加工進(jìn)程中，也可添入增強(qiáng)顆粒，采用該方式能降低金屬材料的可塑性，進(jìn)而提升金屬抗變性能，確保其品質(zhì)?？傊阱懩Ｋ苄赃M(jìn)程中，有關(guān)技術(shù)人員必須控制好擠壓速率，切忌操作忽快忽慢，太快會導(dǎo)致材料成型后有裂紋，太慢會讓成型后的材料密度值產(chǎn)生誤差，達(dá)不到實(shí)際材料的標(biāo)準(zhǔn)，從而發(fā)生嚴(yán)重后果。

（二）粉末冶金成型技術(shù)

粉末冶金成型技術(shù)常用在體積相對小且形狀非常規(guī)則的零部件制造中，同時(shí)適應(yīng)性非常好。另外，在復(fù)合材料零部件的制造進(jìn)程中初期也常使用粉末冶金成型技術(shù)。在金屬材料加工中應(yīng)用該技術(shù)后，材料可展現(xiàn)出組織密度高、界面反應(yīng)少的特征，最終使材料的塑造抗磨性和強(qiáng)度都非常高。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該技術(shù)在汽車行業(yè)、航天器材等行業(yè)材料制造中使用非常廣泛。

（三）電切割技術(shù)

電切割技術(shù)，即先在介電流中插入移動(dòng)的電極線，隨后用局部高溫切割加工金屬材料，其切割結(jié)果為幾何形狀。與傳統(tǒng)方法相比，該技術(shù)有顯著的優(yōu)點(diǎn)，能讓沖洗液體壓力在零部件和負(fù)極之間的間隙中獲得沖刷，讓其起到對應(yīng)作用。該技術(shù)也有一定的缺陷，借助電切割技術(shù)加工成型新型金屬材料過程中，切割速率較慢，再加上放電達(dá)不到預(yù)期效果，可能會導(dǎo)致切割口產(chǎn)生摩擦力、不光滑等。

（四）金屬材料焊接成型技術(shù)

金屬材料傳統(tǒng)技術(shù)是通過焊接后二次成型，隨后再應(yīng)用于后續(xù)的工程中。該技術(shù)多在高溫或高壓狀況下使用，利用焊接材料如焊條或焊絲，整合多種焊接金屬材料，普遍應(yīng)用于航天領(lǐng)域、機(jī)械制造等領(lǐng)域。其中應(yīng)關(guān)注的是，在金屬材料加工中應(yīng)用焊接新型技術(shù)時(shí)，會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，重點(diǎn)體現(xiàn)在金屬與增強(qiáng)物之間，限制了焊接速率。在實(shí)踐中遭遇此難題，需要采取軸對稱旋轉(zhuǎn)方式轉(zhuǎn)換金屬或增強(qiáng)物，隨后再把焊接接頭置于高溫下，最終產(chǎn)生融化形態(tài)。

（五） 拉拔與扎制成型技術(shù)

拉拔成型技術(shù)，即把胚料置于模具中，隨后再實(shí)施拉拔處理，使其產(chǎn)生變形，進(jìn)而獲得對應(yīng)產(chǎn)品。該技術(shù)獲得的產(chǎn)品突出特征為變形阻力非常小。此外，將胚料通過扎輪的作用力實(shí)施旋轉(zhuǎn)，隨后產(chǎn)生形變，此方式獲得產(chǎn)品為扎制成型技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用可以明顯減少材料接點(diǎn)，并確保產(chǎn)品品質(zhì)，同時(shí)提升產(chǎn)品的可塑性，尤其在模具制造中，扎制成型技術(shù)已成為主流技術(shù)。

（六）沖壓成型技術(shù)

沖壓成型技術(shù)使用原理為把金屬板材料置于壓力表面，借助模型實(shí)施壓力操作，使模具作用范疇能夠分離金屬板，進(jìn)而獲得形狀、大小合格的產(chǎn)品質(zhì)量。

三、自動(dòng)化技術(shù)

（一）自動(dòng)化技術(shù)加入鑄造環(huán)節(jié)

液體金屬材料固化成型的過程也就是所謂的鑄造環(huán)節(jié)。鑄造環(huán)節(jié)的注意事項(xiàng)相對繁雜，主要是凝固過程的控制、鑄造材料的精確度、鑄造材料的外觀等。液體金屬材料最大的特征莫過于材料在遇到高溫時(shí)，會融化為液態(tài)，此時(shí)的金屬材料就具備了一定的可塑性。早在古代，人們就學(xué)會了鑄造的本領(lǐng)并延續(xù)至今。唯一不同的是，現(xiàn)代化的鑄造技術(shù)中添加了其他學(xué)科的理念，具體來說就是將自動(dòng)化技術(shù)與鑄造環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起。由于鑄造過程對于材料熔化溫度和時(shí)間的把握要求比較苛刻，不少企業(yè)引入了直讀光譜儀和熱分析儀。借助儀器的力量，工作人員可以直觀地得知液態(tài)金屬的組成成分和熔化的溫度及時(shí)間。自動(dòng)加入使得鑄造工組更加簡單和精確，避免微小失誤造成嚴(yán)重后果的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。雖然鑄造速度加快，但是金屬材料成型的品質(zhì)并沒有因此而下滑。

（二）高效率自動(dòng)化焊接技術(shù)的橫空出世

焊接技術(shù)是材料成型過程中不可或缺的，操作的質(zhì)量可以直接影響材料成型的品質(zhì)。新型的焊接理念相較于傳統(tǒng)的更加細(xì)致且精確。傳統(tǒng)的焊接技術(shù)只追求材料之間簡單的連接，而新型焊接技術(shù)卻追求更細(xì)微處的材料連接。當(dāng)自動(dòng)化技術(shù)與焊接技術(shù)碰撞出火花時(shí)，人們開始將人工智能投入到焊接生產(chǎn)線上。整個(gè)操作流程在微波機(jī)控電源的基礎(chǔ)上，增加了自動(dòng)化焊接系統(tǒng)，使得焊接環(huán)節(jié)更具有柔性。該技術(shù)方面的革新避免了人力資源的浪費(fèi)，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，成為各大企業(yè)的不二之選。高效率的自動(dòng)化焊接技術(shù)采用計(jì)算機(jī)的高精度參數(shù)計(jì)算功能，明確焊接點(diǎn)的位置，工人可以通過系統(tǒng)提供的信息對焊接過程實(shí)施監(jiān)測，以保證整個(gè)過程萬無一失。此外，焊接的過程常存在安全隱患，自動(dòng)化技術(shù)的引進(jìn)能盡可能避免安全隱患轉(zhuǎn)化為危機(jī)的可能，進(jìn)一步為工人的人身安全提供保障。

結(jié)語

材料成型及控制技術(shù)走向自動(dòng)化的具體原因是時(shí)代的變遷和科技的發(fā)展。隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，企業(yè)生產(chǎn)的腳步也要隨之改變。當(dāng)創(chuàng)新成了時(shí)代的主旋律，材料成型及控制過程中也開始融入了自動(dòng)化的元素，一方面是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)量的提升，另一方面是為了完成質(zhì)的飛躍。自動(dòng)化技術(shù)憑借自身智能化和便捷性的特點(diǎn)贏得不少企業(yè)的青睞，它不僅能使材料成型及控制工作的效率得到提升，還能在資源短缺的年代里為行業(yè)發(fā)展節(jié)省更多的資源。

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