芻議材料成型與控制工程中的金屬材料加工

葛鑫

摘 要 在我國經濟飛速發(fā)展的環(huán)境下，人們對工業(yè)方面發(fā)展的關注力度逐漸加大。機械制造業(yè)是工業(yè)當中的一個重要體系，該體系與屬加工材料的制造有著重要聯系。金屬材料加工技術是我國各行業(yè)發(fā)展的必備前提，推動該技術的提升是極其重要的。而在金屬材料加工技術中，核心工藝則是材料成型以及控制工程工藝。對該工藝進行優(yōu)化、革新，是進一步推動機械制造業(yè)發(fā)展的必然選擇。本文就此展開相關的研討。

關鍵詞 材料成型 控制工程 金屬材料加工

中圖分類號：TG14 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）01-0028-02

金屬材料在我國工業(yè)發(fā)展過程中有著非常重要的作用，在許多工業(yè)生產當中需要使用到大量的金屬材料，而這些材料需要將原材料通過一系列的加工工藝進行加工處理后才能夠具備某些特性，從而能夠被加以利用。這一過程就牽扯到了材料成型及控制工程工藝流程，該流程當中包含的工藝種類非常多，通常要結合金屬材料的不同性質來選擇合適的工藝來對其進行加工處理[1]，這樣能夠保證金屬材料在通過加工后能夠更好的成型，并且具備較高的質量以及可塑造性。目前常見的材料成型以及控制技術主要分為鑄造技術、焊接技術以及鍛壓技術等，擁有非常廣泛的應用范圍[2]。

1 金屬材料挑選的原則

1.1 使用性原則

任何金屬材料在使用的過程中都需要去遵循使用性原則，因為不同的金屬材料所具備的特性不同，這也就決定了其用途的不同，選擇恰當、合適的金屬材料往往能夠更加容易滿足工業(yè)生產以及經濟效益的需求。

首先是要在進行金屬材料挑選的過程中，嚴格的按照產品的功能需求、相關性能以及使用壽命等幾項重要的因素來選擇金屬材料[3];其次是去注重產品生產的經濟效益，金屬加工除了具有工業(yè)用途以外，良好的經濟效益也是加工企業(yè)的最終目的，使用不同生產方法、選擇不同加工材料所制成產品的經濟效益會有很大的不同，因此在挑選金屬材料時，要首先考慮材料的加工方向[4]，然后去挑選最具經濟效益的材料進行加工;再者是要去考慮金屬材料的安全性能，要對加工過的金屬材料進行一系列的安全性能測試，因為金屬材料加工前后的性質發(fā)生了巨大改變，而如果不選擇合適的途徑去進行使用就有可能會出現某些安全隱患，因此要充分考慮這方面因素以便排除所有隱患。

1.2 環(huán)境性原則

任何金屬材料的使用都不得對環(huán)境造成危害，在現如今的金屬材料加工過程中，人們?yōu)榱俗非蟛牧霞庸ず蟮拿烙^性，會在材料的表面涂上一層鍍層，以此來達成對美觀和防腐的追求目的。但是這些構成鍍層的材料本身就具備了一定的有毒物質，當這些金屬材料被廢棄以后，如果沒有進行妥善的處理，那么其就會對環(huán)境造成較大的危害[5]。其次是要盡可能的去減少材料的使用種類，這樣可以節(jié)省大量的金屬原材料，并且還能夠簡化生產流程，更加方面進行回收再利用，提高資源的使用效。

2 金屬加工在成型過程中的加工工藝

2.1 焊接加工工藝

焊接是金屬材料加工成型過程中的一項重要工藝技術[6]，該技術是否能夠合理的使用將會對成型后金屬材料的質量造成較大的影響。首先是要整體的提高對各個焊接過程中的質量把控，其次是提高對生產環(huán)節(jié)的重視程度[7]，在材料加工生產的流程中要避免任何操作失誤情況的發(fā)生，并預定一套完整的應急措施，進一步確保生產過程的安全性，因為在實際的金屬加工生產過程中，生產環(huán)節(jié)是最為重要的一個步驟，這一步驟不僅與加工后材料的最終質量有關系，同時也是各種失誤情況的頻發(fā)階段，一點出現操作失誤情況，那么就會對整個生產流程造成巨大的影響，為此要提前做好焊接工藝的各項準備分析工作，提升工藝技巧，減少失誤情況的發(fā)生。對于焊接失誤的廢品，要及時的進行預處理措施，如對廢品進行物理處理法或者是化學處理法進行處理，物理處理法就是根據廢品的物理化學特性，采用重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、彈道分選等方法進行處理[8]?；瘜W處理法的主要過程是將廢品經過一系列化學反應轉換成有用物質以及能源，常用手段有煅燒、焙燒、燒結、溶劑浸出、熱分解、焚燒、電離輻射等。

2.2 鑄造成型工藝

鑄造成型工藝技術同樣也是金屬材料加工過程中的一項重要技術，該技術的主要實現過程就是向金屬加工品當中添加入一些增強顆粒，這些增強顆?？梢愿淖兘饘偃垠w的流動性以及粘合度，從而讓其向不同的方向去變化[9]，同時在這一過程中還會伴隨著一系列的化學反應，改變了金屬本身原有的特性，并在增強顆粒的影響下產生了新的特性，具備了新的使用途徑。這一加工過程中要去注意對增強顆粒的選擇以及溫度的控制[10]，要根據加工品的最終使用途徑去選擇合適的增強顆粒，然后在加入顆粒的時候控制好溫度的變化，以便更好的促進其產生變化。工作人員要觀察記錄溫度變化，在不同的溫度階段進行不同的操作，選擇最為合適的加工工藝手段來確保加工的質量。

2.3 擠壓和鍛模塑性成型工藝

擠壓和鍛模塑性成型同樣也是金屬材料加工時的重要工藝之一，在金屬加工過程中，如果讓金屬材料直接與加工模具進行接觸，那么加工后的金屬材料表面的光滑性就會受到影響，不僅降低了材料的美觀程度，同時也會對其質量產生一定影響，為此就需要在這個過程中通過該技術來對金屬材料涂抹潤滑劑以及涂層，以此來降低材料加工時受到的機械阻力[11]，這樣可以有效的降低一部分零件受到的摩擦力，有效提高了加工質量。

2.4 機械加工成型法

機械加工成型法也是一種常見的金屬材料加工方法，該方法的主要內容就是通過使用金剛刀為代表的金屬切割道具，將該金屬刀具與一些復合型金屬材料進行拼接，從而實現金屬材料的精加工處理[12]。與金剛刀具進行拼接的材料一般會選擇使用鋁制金屬材料。在使用機械加工成型法的過程中，主要會使用三種加工形式，即車削、鉆削以及銑削這三種方式，面對不同的加工需求以及成品的質量要求，可以合理的選擇適當的方式進行加工處理。在這三種加工技術當中，車削的使用過程一般就是通過將硬合金刀具對金屬材料進行切割處理，在這個過程中需要注意，由于切割的時候會產生較大的熱量，為了能夠避免熱量過高對金屬材料造成影響，就可以嘗試通過乳化液進行冷卻處理[13]，有效降低切割產生的熱量。鉆削是一種非常傳統(tǒng)的機械加工技術，該技術的主要操作過程就是通過使用麻花鉆頭對金屬材料進行加工處理，加工操作相對簡單，為了能夠進一步的強化鉆削的加工效果，可以在加工過程中加入切削液來實現這一目的。銑削的處理需要在一定粘合劑的基礎上進行加工，本文對該加工技術不做過多的闡述。

2.5 砂帶磨削技術

砂帶磨削技術是一種新型的高效磨拋工藝，許多剛加工出來的金屬零件次材料表面都會非常的粗糙，這會對零件的實際使用效果造成較大的影響，就以齒輪類的金屬零件工具來說，如果其表面較為粗糙，那么零件的摩擦力較大，在實際的使用過程中會因為摩擦力過大而出現各種加工錯誤。因此就需要通過砂帶磨削技術來對金屬材料表面進行全面打磨處理。該加工技術的操作流程就是通過根據待打磨金屬材料的形狀，選擇能夠貼合金屬材料表面的加工工具來對其進行打磨[14]，通常情況下，這種加工工具是一種特殊的多刀多刃切削工具，結合工具特點以及加工技術的特點，實現與待打磨金屬材料表面相結合，通過相互作用來對其進行加工處理。該加工技術一般分為三個階段來進行加工，即滑擦、耕犁以及切削三個階段[15]。首先滑擦作為加工的第一個階段，其主要作用就是首先把金屬材料的表面通過磨粒來打磨的相對光滑，在打磨過程中金屬材料表面會因為彈性形變而發(fā)生形狀上的改變，實現對金屬材料的初步加工。耕犁就是指通過增加磨削用量，磨粒與金屬材料表面的接觸面積增加，從而可以使得金屬材料表面的彈性形變力度加大，這一階段會切除零件表面少許的多余材料，讓零件變得更加光滑，形狀更加趨近于成品。切削作為最后一個階段，即在高壓高溫的作用下，通過切割刀具對金屬材料進行實際的切割，這一過程會直接切除掉絕大部分的多余材料。

3 結語

在科技的不斷進步下，金屬材料的加工技術也在與時俱進，在加工材料時，要去充分的考慮材料挑選的使用性原則以及環(huán)境性原則，同時也要善于發(fā)現加工時所出現的問題，研究問題并制定出具有針對性的解決方案，合理的使用多種加工工藝，以此來促進加工技術愈發(fā)成熟，推動機械制造業(yè)的整體發(fā)展。

參考文獻：

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