阐述材料成型与控制工程模具制造技术

阐述材料成型与控制工程模具制造技术

高峰

珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司广东珠海519000

摘要：现代制造工业在行业发展中呈蒸蒸日上的发展新趋势，并受到业界的广泛关注，为工业发展作出巨大的贡献。制造业的材料成型与控制工程方面的技术发展，同时也是业内十分关注的内容之一，材料加工行业的快速发展，使市场对材料加工质量和效率的要求也越来越高，这就需要在材料加工过程中选择合适的生产工艺，而材料成型技术以及控制工程模具制造技术在当前的材料加工领域中有着优秀的应用效果，因此需要对该技术展开不断的探索和研究。

关键词：材料成型与控制；工程材料；加工产品设计；模具制造

1.材料成型以及控制工程模具制造技术的概念

材料成型以及控制工程技术是在制造行业中，转变材料结构、优化材料性能以及改变材料表面形状的技术工艺，与其他技术工艺进行融合后，逐渐形成了现代材料成型热加工技术，这一技术在现代生产中有着广泛的应用，从材料以及生产过程中产品成型都需要这一技术作为支撑。材料成型技术以及控制工程模具制造技术已经成为我国当前最为主要的生产加工工艺之一，同时这两种技术也是研究材料的宏观变化以及微观构成对材料性能以及属性产生影响的主要方式，也包含了其他材料加工技术对材料产生的影响，进而成功的研发出产品成型的加工工艺、加工设备以及工艺的优化方式等。通过材料成型技术以及控制工程模具制造技术能够从理论上找到材料模具构造方式、模具材料加工处理等。同时材料成型技术以及控制工程模具制造技术也是当前我国职业技术学校中非常主要的一门工学类科目。

2.材料成型技术中模具种类

在工业生产过程中模具是最基本的使用工具之一，对于生产的工艺流程有着重要的影响，当前工业模具主要有塑料类、铸造类、冲压类、锻造类这几种。其中塑料类的模具又涵盖了：吸塑法、吹塑法、注塑法、挤塑法这几类。冲压类模具主要流程为冲洗、落料、拉伸、弯曲这四个步骤，最后再进行翻边以及复合等制作完成。

3.控制工程的加工和金属材料的成型

3.1材料的一次性成型技术

这种技术主要分为三种，一种是材料的挤压，将金属材料置于模具内对金属胚料进行加压，使之材料在一定程度上发生改变，产生变形，进而获得与模孔相一致的尺寸工件。挤压的特点是加工完成后的产品塑性好，不容易发生变形。另一种是材料的拉拔，将金属材料置于模具内对金属胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上发生形变，进而获得与模孔相一致的工件。拉拔的特点材料在变形时受到的阻力比挤压小，但是对金属胚料的塑性要求相对较高。还有一种就是材料的轧制，金属材料受到旋转轧辊的压缩而发生塑性变化，进而获得具有一定形状和尺寸的工件。

3.2对金属材料的二次加工

对金属材料的二次加工方法有很多种。如铸造、冲压、旋压、焊接等方法都可以对材料进行二次成型加工。铸造就是将金属材料置于模具之中，通过其它方法对模具施加压力，使之发生形变。特点是材料的变形阻力大，可以加工相对复杂的工件，适合工厂的批量生产。冲压是金属材料在模具上受到压力机施加的压力，进而发生的塑性变化获得所需要的工件。旋压就是将金属胚料压紧在旋转的模具上并随着芯模旋转而旋转，以此来借助旋轮的离心力对金属材料施加压力使之发生塑性变化，进而获得所需要的尺寸和形状的工件。旋压的特点很突出，材料受到的工艺压力较小，适合不同尺寸的工件加工，对模具的要求也相对简单，但是生产效率比较低。最后就是焊接技术，焊接就是通过对工件的加热或施加压力，使焊接的元件更合的结合在一起。焊接又分为融化焊、压焊和钎焊三种，熔化焊是在焊接过程中，将元件接头的地方加热到融化状态，对其不断施加压力而完成焊接的方法。压焊是在焊接的过程中，对元件只施加压力进而完成的焊接的方法。钎焊是指焊接元件所采用的钎材料熔点比较低，将焊接元件加热到钎材料的熔点，充分利用液态化的钎材料的特性，润滑焊件使材料之间充分结合在一起实现焊接的一种方法。

4.非金属材料的初步制作和控制工程模具再次加工工艺

4.1注射成型技术

制作非金属材料以及其控制技术并非是一蹴而就的，在其当中有多种技术与方法，其中的一种就是注射成型。专门用于注射机器的加热和升温，使其内部预先保留的基础材料发生形态的改变，进而变成为液体形态，随后，用一种具有高压力性的材料做为辅助，使得溶化后的材料注入到模具塑形的整体型腔的里面，在等待一段时候之后内部的温度下降并冷却，就可以由此得到需要的相关的元器件。这样的一种看似麻烦的技术，实际在产量上具有较高的效率，并且还有快速生产的优点，比较适用于低人力消耗的自动化、机械化操作。注射成型的技术可以生产制作内部结构复炸的部件，对于大型的流水线生产较为适合。

4.2挤出成型技术

另外的一种方法就是通过物理的方法挤出成型，其中旋塞和螺杆在此起到极其重要的作用，旋塞的挤压效果与螺杆的切割效果体现在材料的形态固定上，并对其进过融化以及融合的过程，加以相应的压力穿过模具，在降温并冷却凝固之后，就可以获得所需要的零件。这一方式被称为挤出成型，其中独特的优点就是可以源源不断的提供生产的动力，生产的效率也要高于一般的模具制造技术。另外，最为重要的就是，该技术不仅仅在数量上可以满足，还能够在质量上得到保证，即保质保量的生产方法。如若企业在从事生产当中应用这一技术，能够实现较低的投资成本，实现较高的性价比。

4.3其他技术

除了上文中提到的挤出成型技术和注射成型技术以外，还有一种完全不同于这两种技术的手段来实现目的。是把所需要的基础材料放在密封完好的模具环境当中，在增强压力的过程当中，在用固体化的技术加以辅助，最终实现材料的完整成型。此种方法可以在一个工作流程下完成若干数量的零部件，生产出来的产成品的形态比较固定，能够有效的克服收缩性零部件的缺陷，并且可以克服元器件变形的通病，性能较为优异。尽管该方法具有很多的优点，但是这一方也有诸多的缺陷，生产的制作周期相对较长，即生产的效率偏低，由此也在一定的程度上阻碍了该方法在生产领域的广泛的应用。

5.现阶段材料成型加工技术的发展趋势

5.1精确成型加工技术

现阶段精确成型加工技术在国内外被广泛应用。特别是在汽车制造工业方面精确成型加工技术应用更加广泛。例如汽车工业中的Bosworth铸造、消失模铸造及压力铸造等工艺。

5.2快速及自由成型加工技术

随着国际经济市场竞争的不断加剧，产品开发速度受到制造工业界的广泛关注，为了适应时代发展的潮流，快速及自由成型加工技术备受关注并活跃起来。

5.3材料加工制造过程的模拟和仿真

时代不断变化，除实验和理论外计算材料科学成为解决材料科学中实际问题的第3个重要研究方法。它比理论和实验做得更深刻、更全面、更细致，可以进行一些理论和实验暂时还做不到的研究。所以，材料加工制造的仿真技术和模拟技术成为时下研究的热点。

6.结语

综上所述，材料成型与工程控制方面技术研究与不断创新，更加有利于机械制造工业的不断向前发展。由上述术特点介绍分析我们不难看出，技术的不断革新应顺应时代发展的潮流，现阶段是以速度取胜的时代，科学技术的突飞猛进和尖端人才的不断培养是企业和国际竞争得以致胜的法宝。故而，材料成型工艺应以变化发展和不断创新来实现其市场发展的不败地位。

参考文献：

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[2]王孙禺.从企业创新能力看高等工程教育改革[J].中国高等教育，2014（18）.

[3]模具制造（月刊）[J].国家科技部和国家新闻出版署出版，2012-3.