材料成型與控制工程模具制造技術(shù)解析

范曉天

摘要：隨著時(shí)代的發(fā)展，我國的機(jī)械生產(chǎn)制造業(yè)已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。而在這種新型的工業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，我國對于相關(guān)機(jī)械模具制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)也將呈現(xiàn)越來越嚴(yán)格的趨勢。因此，相關(guān)技術(shù)人員要做好推動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造過程中的應(yīng)用工作，以期達(dá)到滿足機(jī)械工業(yè)部門對精準(zhǔn)機(jī)械模具的大量需求。

關(guān)鍵詞：材料成型;控制工程;模具制造技術(shù);智能化

引言

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國的機(jī)械生產(chǎn)制造業(yè)已經(jīng)達(dá)到了一定的高度。而在這種新型的工業(yè)發(fā)展態(tài)勢下，我國對于相關(guān)機(jī)械模具制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)也將呈現(xiàn)越來越嚴(yán)格的趨勢。因此，相關(guān)技術(shù)人員要做好推動(dòng)數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械模具制造過程中的應(yīng)用工作，以期達(dá)到滿足機(jī)械工業(yè)部門對精準(zhǔn)機(jī)械模具的大量需求。

1技術(shù)前沿

目前，材料的應(yīng)用日益廣泛，覆蓋到電子信息領(lǐng)域、汽車制造與家居領(lǐng)域等，占據(jù)著重要的地位。將目光聚焦到半導(dǎo)體材料，整個(gè)產(chǎn)業(yè)的核心部分為芯片設(shè)計(jì)。根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，芯片設(shè)計(jì)業(yè)銷售收入2019年達(dá)到2947.7億元;2020年中國芯片涉及行業(yè)市場規(guī)模將突破3500億元。從技術(shù)創(chuàng)新方面分析，主要包括如下：（1）半導(dǎo)體材料。以往的芯片制造主要使用硅基材料，隨著碳基半導(dǎo)體材料出現(xiàn)，憑借成本低和功耗小等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用。此類材料實(shí)際上是一種一氧化石墨烯，屬于電子元件材料，具有較強(qiáng)的導(dǎo)電與導(dǎo)熱性能，適用于高輻射和高溫度極端環(huán)境。相比國外使用硅基技術(shù)制造的芯片，我國使用碳基技術(shù)制造的芯片具有突出優(yōu)勢，尤其是大數(shù)據(jù)處理和功耗節(jié)約方面。（2）半導(dǎo)體激光隱形晶圓切割機(jī)。此設(shè)備的研制成功，實(shí)現(xiàn)了最佳光波與切割工藝，為芯片材料的制造提供支持。

2材料成型與控制工程模具制造技術(shù)類型分析

2.1數(shù)控電火花

正如我們所知道的那樣，數(shù)控電火花技術(shù)是機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)和研發(fā)階段主要采用的技術(shù)。與此同時(shí)的，數(shù)控電火花技術(shù)在機(jī)械模具加工領(lǐng)域被大范圍推廣和使用?；谶@種情況，需要逐步提升數(shù)控電火花技術(shù)的精度，從而保障生產(chǎn)和加工機(jī)械產(chǎn)品的流程更加高效，在此基礎(chǔ)上，幫助企業(yè)在市場競爭中占有一席之地。

2.2數(shù)控加工對刀技術(shù)

在開展零部件加工過程中，第一步要在機(jī)床上完成定位裝夾，在零部件裝夾好以后，應(yīng)當(dāng)要對零部件的裝夾位置進(jìn)行核定，確保裝夾位置的準(zhǔn)確性，從而將零部件裝夾點(diǎn)與機(jī)床自身的加工坐標(biāo)系關(guān)聯(lián)起來。在確定零部件在機(jī)床上具體位置時(shí)，主要是依托于機(jī)床上刀位置來進(jìn)行的，在確定待加工零部件的編程坐標(biāo)系時(shí)，編程加工的位置通常也是基于機(jī)床坐標(biāo)系進(jìn)行的。在零部件圖紙上構(gòu)建坐標(biāo)系過程中，選取的坐標(biāo)系點(diǎn)位置必須能夠清晰的反映出零部件的各個(gè)點(diǎn)位置，與此同時(shí)在選取加工坐標(biāo)系原點(diǎn)位置時(shí)，一般來說是以零部件中某個(gè)重要點(diǎn)作為原點(diǎn)，然后以該點(diǎn)為基礎(chǔ)建立坐標(biāo)系，從而確保實(shí)際構(gòu)建的坐標(biāo)系與編程坐標(biāo)系具有良好的一致性。依托于數(shù)控加工技術(shù)的運(yùn)用，能夠根據(jù)待加工零部件的具體要求進(jìn)行程序編寫，目前程序編寫主要包含了自動(dòng)編程以及人工編程，人工編程不僅工作量巨大，同時(shí)編程效率較低，同時(shí)還會(huì)存在較多的編程問題，而計(jì)算機(jī)編程能夠降低程序復(fù)雜性，對程序進(jìn)行簡化，提高程序編寫效率和質(zhì)量，逐漸成為了當(dāng)下重要的發(fā)展方向。

2.3數(shù)控車削

這種技術(shù)適用于機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工，主要用于處理旋轉(zhuǎn)物體的部分或零件，但只在平面形式下使用這種技術(shù)來處理機(jī)器的零件是有限制的。因此，相關(guān)工作人員必須根據(jù)機(jī)器本身的特征合理配置，在加工機(jī)械零件的過程中充分發(fā)揮數(shù)控車削技術(shù)自身的優(yōu)勢。

2.4非金屬材料成型與控制技術(shù)

從此領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀分析，常用技術(shù)如下：（1）擠壓成型技術(shù)。同金屬材料采用的技術(shù)相比，非金屬采用的技術(shù)更具有靈活性。采用擠壓成型技術(shù)，借助液壓機(jī)與其他大型扭矩傳輸機(jī)，給材料施加強(qiáng)大的壓力，最終達(dá)到加壓成型的目的。采用的擠壓成型技術(shù)，具有操作簡單的優(yōu)勢，并且成本也比較低，為有機(jī)材料工業(yè)產(chǎn)品制造提供了技術(shù)支持。（2）注射成型技術(shù)。將原材料采用注射的手段，進(jìn)行塑性處理。整個(gè)技術(shù)的流程為，將原材料實(shí)施熔化處理，同時(shí)放置到注射設(shè)備內(nèi)，對設(shè)備施加壓力，使其內(nèi)部擁有足夠的壓力，滿足注射的要求。將熔化后的非金屬材料，利用壓力動(dòng)力注入到塑性模具內(nèi)，經(jīng)過冷卻固化之后，完成產(chǎn)品的制作。一般來說，對于流水線制式工業(yè)品，多采用此技術(shù)手段。（3）壓制成型技術(shù)。對非金屬材料采用此技術(shù)，雖然工序步驟類似于金屬材料，不過達(dá)不到金屬材料壓制成型技術(shù)的效果。

2.5實(shí)體建模

實(shí)體建模主要適用于數(shù)控加工技術(shù)在模具制造進(jìn)行編碼程序后的仿真模擬驗(yàn)證。程序工作人員在實(shí)體建模中運(yùn)用邊界、結(jié)構(gòu)、空間分割等不同的方法。邊界法擁有數(shù)據(jù)小和速度快的優(yōu)勢，但缺乏整體性描述。使用結(jié)構(gòu)法時(shí)，光柵處理速度快是其優(yōu)勢，但對邊界缺乏描述。

2.6智能化

伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，智能化技術(shù)獲得了快速進(jìn)步，智能化思維與技術(shù)在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越深入。從當(dāng)下數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展方向來看，智能化生產(chǎn)以及加工方式也成為了數(shù)控加工技術(shù)將來發(fā)展中十分關(guān)鍵的一個(gè)方面。通過提高數(shù)控加工技術(shù)的智能化水平，一方面能夠顯著改善機(jī)械模具加工行業(yè)工人的工作強(qiáng)度，另一方面也可以有效提高數(shù)控加工機(jī)床的工作效率以及加工品質(zhì)，為推動(dòng)我國機(jī)械模具制造不斷發(fā)展提供幫助。

結(jié)束語

綜上所述，從上文的分析中，我們能夠明顯看出，針對機(jī)械模具制造領(lǐng)域而言，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，切實(shí)有效地應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)有著巨大的作用和優(yōu)勢。對此，要充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控加工技術(shù)的主要內(nèi)涵和應(yīng)用優(yōu)勢、技術(shù)要點(diǎn)等內(nèi)容，在實(shí)踐的過程中落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)一步提升模具制造的自動(dòng)化、智能化水平，提升制造精度和整體質(zhì)量，及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題，確保數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)和完善，以此使模具制造質(zhì)量進(jìn)一步提升，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)更加良好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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河北工程大學(xué)機(jī)械與裝備工程學(xué)院 056017