材料成型及控制工程的设计制造和加工方向
陈君彬
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陈君彬,. 材料成型及控制工程的设计制造和加工方向[J]. 材料科学研究,2021.3. DOI:10.12721/ccn.2021.157025.
摘要: 材料成型与控制工程模具制造技术是一门专业性与系统逻辑性极强的制造业技术科学,是在国民经济推动下科学技术飞速前进与发展的产物和结果。其不仅仅是在材料行业至关重要的节点与核心技术,也是控制工程领域需要快速发展与突破的难点和重点。材料成型与控制工程模具制造技术高速地改进、优化与完善,将带动电力工程、航天技术、交通、船舶等一系列息息相关产业的发展与飞跃性的进步,相关企业和管理部门对此项技术的研究与突破格外关注并提供最大程度的支持。因此,研究与探索材料成型与控制工程模具制造技术,并不断地完善与创新是十分必要的,关系到各个与工科相关行业的基础性进步与本质性的拔高。
关键词: 材料成型;控制工程;设计制造;加工
DOI:10.12721/ccn.2021.157025
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引言

在我国制造业的发展过程中,材料成型是制造业的基本保障,金属材料是应用颇为广泛的材料,其加工质量依赖于材料成型与控制工程的技术。在机械制造行业中,需要注重材料成型与控制工程的应用,提升金属材料的加工技术水平,进而保证成型材料的质量。

1材料成型及控制工程的设计制造和加工现状

由于信息与科学技术的迅猛发展,各式各样的机器设备也在朝着更精密化、智能化、便捷化的方向发展与突破,其中精确成型加工技术在近几年成为行业共同关注的新技术。许多企业与制造单位不约而同地引进了此项技术,并大力推广与使用在材料成型与控制工程模具制造领域当中,希望对工件制造的精确性和质量水平带来一定的帮助与提高。另外,随着我国的经济发展趋势与水平已经逐渐趋向全球化,使得国内工业行业市场的竞争异常激烈,不同企业都希望抓住全球化带来的机遇与挑战,提高自身的效益与知名度,因此国内诸多企业不断地引进先进的技术与管理理念来丰富与提高企业的生产水平和企业竞争力。尤其是快速自由成型工艺与模拟仿真工艺的推进与运用,成为企业在处理材料加工期间遇到各种瓶颈与难题率先考虑到的解决方式,并且通过该方式完成了阶段实验与理论难以规避的研究,逐渐发展成在未来材料成型与控制工程模具制造工业的核心技术。

2材料成型及控制工程的模具制造技术

2.1旋压成型

根据材料的不同,模具制造技术的操作流程,也存在着较大的差异。在加工金属材料的过程中,主要使用旋压成型、一次成型、二次成型和低压铸造四种手段。旋压成型是将材料放置在芯模中,在压力的作用下,使材料与芯模紧密相接。随着芯模的旋转变动,材料会产生巨大的形状变化,从而完成材料的加工制作。该技术手段在应用过程中,受阻力的作用较小,但生产效率非常迟缓,更适用于大型产品的加工成型。

2.2锻造成型技术

金属材料的锻造二次成型技术主要是通过将金属工程材料加热到其奥氏体化温度以上,然后通过机械对其施加一定的冲击与压力进行锻造成型。以碳钢为例,其奥氏体华温度通常情况下在727℃~912℃。此种锻造二次成型技术针对金属材料的锻造成型,能更加灵活地改变金属器件的造型,但由于其锻造过程中需要进行高温加热,技术把控难度相对较高,并且对于金属器件的精密部分加工也存在着一定的困难。

2.3粉末冶金成型技术与电切割技术

在制造一些小部件的时候,便需要使用粉末冶金成型技术,该技术有着较强的适应性,被用在符合材料零部件与必需品的制作中。粉末冶金成型技术的界面反应少,而且自身的组织密度较高,故而所塑造的材料有着抗磨性较好,强度较优的性能。在经过粉末冶金成型技术的加工之后,金属材料大都被用在航天器材和汽车制造业之中。电切割技术需要在介电流中加入移动的电极线,然后使用局部高温的方法进行切割。电切割技术会将材料切成不同的几何形状,并且具备使用冲洗液体压力冲刷负级与零部件之间的空隙。在加工金属材料的时候,电切割技术会因为放电效果不理想,造成切割速度减慢的情况。

2.4焊接成型技术与冲压成型技术

焊接技术主要是指原有的金属材料经过焊接之后,能够二次成型并使用于后续工程之中。在使用焊接技术时,需要保证焊接所需的高压与高温,并使用合适的焊接材料,例如常用的焊丝与焊条。焊接成型技术在汽车业和航空业中,有着较为广泛的应用。在焊接新型金属材料之时,需要考虑焊接过程中可能发生的化学反应。金属与焊接材料之间的化学反应会影响焊接成型的效率,若想提升焊接成型的效率,可以将金属或增强材料通过轴对称的方式进行旋转,让焊接头能处于熔化的状态之中。冲压成型技术主要是指将金属板放置在压力表面上,然后对模型进行施压,从而获得想要的成型金属产品。在使用金属材料加工技术的时候,不管运用了哪种技术,都需要依据材料的特点以及产品的要求,充分了解技术的内容,提升所成型产品的质量。

2.5注射成型技术

非金属材料的注射成型技术,是通过将原材料通过注射方式将非金属材料进行塑性。具体加工制造步骤如下:首先,应当将工业品生产原材料进行熔化处理并置于注射设备中,对注射设备进行加压处理,保证其内部压力足够注射要求;其次,将已熔化的非金属原材料注射入塑性模具内;最后,等待熔融状态的原材料在模具内冷却固化后取出即可。此项技术针对流水线制式工业品的生产制造较为适用,由于其一次成型技术的便利以及模具设计相同自由,实际应用中针对结构复杂的工业产品较多。

2.6低压铸造

低压铸造是利用各种合金材料,根据产品的实际需求,在简单的操作流程中,完成产品的生产加工。低压铸造具有劳动成本低、生产效率高和操作流程简便等特点,在实际工作中被广泛应用,使材料加工成型的整体质量,得到了较好的控制。

3材料成型与控制工程模具制造技术的发展趋势

3.1模拟化材料加工制造

在对材料加工进行模拟化的实验过程中,相关的工作人员可以具体且清晰地了解在加工过程中可能出现的问题,并提供讨论与研究提出前瞻性的注意与改进意见,为整个流程制定一套完善的操作步骤与安全注意事项方案,使得整个操作的过程更加流畅、科学、规范且具有一定的人性化,这对完善各种材料成型与控制工程模具制造技术有关键性的帮助与指导作用。同时也展望与暗示了未来的材料成型与控制工程模具制造技术是更具有实验科学的加持与把控,促进材料制造工艺的不断快速发展与精进。

3.2创新发展机制

注重对相关技术人才的培养,需要培养更多的材料成型及控制工程的模具制造技术方面的人才,为行业建设输入新的血液,为其增添发展的活力。材料成型及控制工程的模具制造企业应当开展定期的工程制造管理规章培训,加强对制造项目建设人员制造技能的提升和安全意识的培训,进一步提高制造人员的综合作业水平和专业技能。将按流程作业、按规章建设的理念深入贯彻到每一位工程制造项目实际操作人员的心中。通过科学理念合理的解释简化流程、省略操作的危险性,同时指出当下工程制造过程中的制造流程、制造管理规章的重要性,潜移默化地影响常规制造项目中的安全标准化制造管理风气

结语

通过对材料成型及控制工程主要内容的深入了解,可以发现在产品生产过程中,主要经历模具制造和关键部位焊接两个重要环节。而运用模具加工产品时,则需要根据材料和生产标准的不同,选用合适的模具制造技术,使产品的生产效率和整体质量得到显著的提升。

参考文献

[1]田佩瑶.材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究[J].当代化工研究,2020(7):135-136.

[2]王云琴,高刚毅.材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究[J].集成电路应用,2019,36(5):81-82.

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