材料成型與控制工程模具制造技術分析

胡嵩晗 李 鑫 周志豪

材料成型與控制工程模具制造技術分析

胡嵩晗 李 鑫 周志豪

（沈陽理工大學）

現(xiàn)代社會科技水平在不斷提高，制造業(yè)在我國得到了快速發(fā)展，而材料成型與控制工程模具制造則是加工制造行業(yè)中應用最為廣泛的。材料成型與控制工程模具制造涉及到很多行業(yè)，比如汽車配件加工、家電配件制造、高精端產(chǎn)品制造等等，無不有著其身影，業(yè)已成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的關鍵因素。本文首先對金屬材料與非金屬材料成型技術分別進行分析，然后對材料成型與控制工程模具制造工藝及其發(fā)展提出個人建議，以供參考。

金屬材料；非金屬材料；材料成型；控制工程；發(fā)展

一、金屬材料成型與控制工程模具制造技術

（一）金屬材料一次成型加工方法

1.擠壓成型技術。此技術首先將所需加工的坯料放置相應的模具中，然后在其上部進行加壓處理，讓預先添加至模具中的坯料在壓力的作用下發(fā)生變形，既能得到和相應模具中模孔大小與形狀一致的產(chǎn)品。采用擠壓技術，所得到的產(chǎn)品具有塑性較好，且不容易發(fā)生形狀變化的特點。

2.拉拔成形技術。此技術首先將所需加工的坯料放置相應的模具中，然后在其上部進行拉拔處理，讓預先添加至模具中的坯料在拉力的作用下發(fā)生塑性變形，既能得到和相應模具中模孔大小與形狀一致的產(chǎn)品。采用拉拔技術所得到的產(chǎn)品具有變形阻力相對較小的特點，不過在生產(chǎn)過程中要使用屬性相對好的坯料才可以達到拉拔的要求。

3.扎制成型技術。此技術是讓坯料在扎輪旋轉力的作用下而發(fā)生塑性形變，從而生產(chǎn)出具有特定大小與輪廓的產(chǎn)品。

（二）金屬材料的二次成型加工方法

1.鍛造成型技術。鍛造成型技術又可以分為兩種不同的手段：自由鍛造技術與模型鍛造技術。所謂的自由鍛造技術指的是將坯料放置到相應的壓力機表面，采用錘頭以及其他的制作器械，施加一定的外界壓力，讓坯發(fā)生一定的塑性變形，從而生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)，可以不需要相應的模具就能完成，不過僅適合用于加工一些較容易發(fā)生形變的坯料，而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品形狀相對來說較為簡單一些。所謂的模型鍛造，指的是將坯料放置到相應的壓力機表面，采用相應的模具對坯料施加一定的外界壓力，讓其發(fā)生一定的塑性變形，從而生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。采用這種技術，所需要采用相應的加工模具，在生產(chǎn)的過程中會遇到相對大的變形阻力。不過，此技術工藝能夠用來加工一些形狀相對復雜的產(chǎn)品，可以工業(yè)化的生產(chǎn)。

2.沖壓成型技術。此技術是將相應的金屬板材料放置于壓力機表面，然后采用相應的模具施加相應的壓力，讓金屬板發(fā)生一定的塑性變形，或者將模具的作用范圍區(qū)域從金屬板分離開來，從而得到相應大小與外形的產(chǎn)品。

3.旋壓成形技術。此技術是將相應的板料放置于芯模之上，同時將板料壓緊，并且板料會隨著芯模進行轉動，在此過程中，板料受到旋輪的外界壓力而出現(xiàn)一定的塑性變形，從而生產(chǎn)出具有特定大小與形狀的產(chǎn)品。采用此技術所受到的成型阻力要小，并且可以生產(chǎn)尺寸相對較大的產(chǎn)品，而且所需的模具不太復雜。但是，其產(chǎn)品生產(chǎn)效率相對不高。

4.焊接成型技術。此技術采用對相應材料加熱亦或加壓處理，最終讓所焊接材料能夠實現(xiàn)原子級的結合，從而獲取到相應的產(chǎn)品。

二、非金屬材料成型與控制工程模具制造技術

1.擠出成型技術。此技術是通過螺桿亦或者是柱塞進行擠壓以及剪切處理，讓相應的塑料原材料融化之后，在特定的壓力作用之下經(jīng)過口模，然后對其進行冷卻處理，讓塑料完全的固化，從而制作形成和口模形狀一致的產(chǎn)品。這種成型技術可以實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)化，具有相對高的生產(chǎn)效率，并且所得到的產(chǎn)品具有高的品質(zhì)，可以應用到多個領域生產(chǎn)中。擠出成型所涉及的相應裝置較為簡單，設備成本投入較少，并且可以在較短周期內(nèi)將成本收回，其整個生產(chǎn)過程不會造成較大的環(huán)境污染，人工作業(yè)強度相對較小，可以用于工業(yè)化生產(chǎn)中。

2.注射成型技術。此技術所采用的原理是把相應的原材料放置于注射設備里，將材料在其中進行熔化處理，并通過注射設備的高壓，將熔化后的材料注射到相應模具中，然后進行冷卻處理，待材料固化之后，將模具拆除得到相應的產(chǎn)品。采用這種生產(chǎn)工藝，能夠實現(xiàn)自動化的生產(chǎn)，使生產(chǎn)效率明顯改善，并且可以用于結構相對復雜的產(chǎn)品生產(chǎn)，尤其能作為大批量生產(chǎn)用手段。

3.壓制成型技術。此技術是將塑料放置到特定的模具空腔中，然后對其進行加壓處理，得到相應形狀與大小的產(chǎn)品。不過此方法所需的周期相對較長，而且整體生產(chǎn)效率不高。

三、目前材料成型與控制工程模具制造工藝的發(fā)展方向

（一）精確成型與加工工藝

目前隨著各種機械設備逐漸的向精密化方向發(fā)展，精確成型加工工藝也逐漸開始使用，并越來越成為未來機械加工的方展方向。尤其是在對工件要求相對高的汽車生產(chǎn)中，精確成形工藝已被廣泛的推廣與應用。比如在汽車生產(chǎn)中的，消失模鑄造技術以及壓力鑄造技術等均已廣泛應用。

（二）快速和自由成型工藝

在社會與經(jīng)濟走向全球化的同時，市場的競爭壓力越來越大，各個企業(yè)為了提升自身的競爭力，均開始重視自身的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品開發(fā)效率。而在這種市場環(huán)境下，制造業(yè)要想更好的迎合市場發(fā)展，就必須不斷提升自身生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率。因此，快速和自由成型工藝也被逐漸的開發(fā)與應用。

（三）模擬與仿真成型工藝

在科學技術高速發(fā)展的今天，我們不但要依靠實驗以及理論來處理材料加工中所遇到的困難。同樣，計算材料方法也發(fā)展為了處理材料加工中所遇到問題的重要手段。采用這種方法可以更加深刻與全面地對問題進行分析與處理，能夠實現(xiàn)現(xiàn)階段實驗以及理論無法實現(xiàn)的研究。因此，模擬與仿真成型工藝逐漸開始推廣應用，并已然成為未來機械制造的重要發(fā)展方向。

結語

通過對材料成型與控制工程模具制造技術的研究與探索，對其進行革新與改進，可以更好的促進機械行業(yè)的進步。目前，市場對于企業(yè)生產(chǎn)效率的要求越來越高，對于機械產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來越高，機械工業(yè)要想在嚴峻的市場競爭環(huán)境中保持自身競爭力，就必須對材料成型與控制工程模具制造技術持續(xù)的創(chuàng)新與改革，使企業(yè)的生產(chǎn)效率與綜合競爭實力全面提升，才可以獲得長期、穩(wěn)定的發(fā)展。

[1]李茂慧. 材料成型與控制工程模具制造技術分析初探[J]. 科技致富向導,2014,33:177.

[2]胡國富. 材料成型與控制工程模具制造技術分析[J]. 福建質(zhì)量管理,2016,05:124.

李鑫（第二作者)（出生年-1994) 性別 男 籍貫：遼寧省東港市 專業(yè)或研究方向：高分子材料科學與工程 單位：沈陽理工大學郵編：110159

周志豪（第三作者)（出生年-1996) 性別 男 籍貫：湖北省荊州市 專業(yè)或研究方向：材料成型及控制工程 單位：沈陽理工大學 郵編：110159

K928

B

1007-6344（2017）03-0139-01

胡嵩晗（第一作者)（出生年-1996) 性別 女 籍貫：遼寧省鞍山市 專業(yè)或研究方向：材料成型及控制工程 單位：沈陽理工大學 郵編：110159