淺析材料成型技術與發展

【摘要】：：隨著科學技術的發展，目前我國制造行業而臨養前所未有的發展前景，極大的促進了工業的進步與發展。材料成型與控制工程模具技術在制造行業中占有非常重要的地位，目前贏得了越來越多人的關注，很多新工藝、新技術開始應用于生產之中，并分析了材料成型與控制過程模具制造技術的發展趨勢

【關鍵詞】：材料成型；內高壓成型；發展

1.材料成型與控制工程概述

材料成型與控制工程需要要就材料結構、材料性能及表而形狀如何改變、加熱過程中材料可能受到影響的工藝等，在綜介材料到產品設計開發領域中，材料成型與控制工程一自都是非常重要的理論與方法，在整個現代制造業中占據著重要的地位。材料成型與控制工程需要對熱加工改變材料宏觀性能、微觀結構、表而形狀進行研究，分析結構、形狀、性能改變過程中工藝因素對材料帶來的影響，將成型設備、成型工藝開發及工藝優化的相關理論問題解決好，研究制造模具過程中的熱處理、材料及加工方法等相關問題。

2.材料成型原理及其優點

目前，管材內高壓成型已經發展日趨成熟，它是通過管材內部施加高壓液體同時在管材外部兩端施加推力實現補料，使管材發生壁厚減薄量較小的脹形，從而貼到模具內表而獲得所需要的零件形狀的一種成型工藝而管材外高壓成型，與之相反，它是利用高壓液體在空心管材坯料外部施加靜水壓力使坯料橫截而積縮小，并成形到置于其內部的芯模上獲得相應零件的成型工藝，它分為有、無軸向載荷兩類，特殊情況下，管坯內部還可以施加反向液壓防比其成型過程中的起皺現象。

3.材料成型與控制工程技術發展方向

隨著技術不斷發展以及人們需求的不斷擴大，材料成型與控制工程技術也開始朝著高精度化、高效率化以及生產加工自動化的方向邁進。為更快更好地實現上述發展目標，材料成型與控制工程技術會朝著以幾個方向發展。

3.1精確成型加工工藝

隨著自動化水平的不斷提高，目前的各種機械設備普遍使用自動化控制過程，這種生產模式不僅降低了勞動力，而且更好地避免了人為操作帶來的誤差，使得產品的加工水平呈現出高精度化。并且隨著市場競爭越來越激烈，產品質量作為競爭過程中最重要的因素，各大企業開始逐漸使用精確成型加工工藝。對于一些精確高度和安全系數要求比較高的行業，精確成型加工技術已經開始被廣泛使用。精確成型加工工藝必然是材料成型與過程控制技術發展的方向。

3.2快速成型技術

為進一步提高產品競爭力，在改善產品質量的同時，提高生產效率也是一個關鍵因數。針對目前市場，由于各大企業所生產的產品基本都能滿足國家標準和社會需要，如何提高產品生產效率，成為提高市場競爭力的關鍵。目前，各大企業已經開始關注產品開發、生產效率的問題。快速成型技術是通過采用一些特殊的方法，使得材料經過加工后可以迅速成型，完成整個生產過程。采用快速成型技術，不僅可以顯著提高產品生產效率，而且還能更好地實現連續生產過程。

4對焊法蘭內高壓成型關鍵技術研究

內高壓成型技術以節材、節能見長，能有效地降低零件重量、減少模具數量、縮短生產周期、提高生產效率，具有結構輕量化、加上技術柔性化以及綠色生產等特點，非常適合于對焊法蘭的生產上推廣應用，但還需要解決非常多的技術難題。

4.1振動軸壓技術研究

要把圓形空心管件擠壓成對焊法蘭，而且要保證擠壓質量，軸向推進壓力非常關鍵在內高壓成形過程中，日前一般采用軸向壓力隨內壓的增大而呈線性遞增力式進行加載當軸向壓力相對過大時，容易導致管壁受壓失穩而起皺，阻礙了材料向脹形區域的流動，致使所能成形的管高度降低相反，如軸向壓力相對過小，則由于小能有效推動材料向脹形區域的流動，同樣也小能讓管壁厚度增加在對焊法蘭內高壓成型過程中采用振動軸壓技術，在內壓增大的同時進行軸向加載能有效地解決該難題振動軸壓技術就是在定常的壓邊力上疊加一個振動激勵軸壓，可以比較顯著地提高極拉深比，而且拉深件的壁厚分布也更加均勻振動激勵下的定常壓邊力要比未疊加振動激勵時的定常壓小，對于法蘭盤，采用多大的激勵信號振幅，以及多大的振動激勵頻率才是最什，對成型后的對焊法蘭質量最優等，小同規格的法蘭盤有小同的數據。

4.2大厚度法蘭盤內高壓成型技術研究

隨著國內閥門企業技術力量的加強，許多企業的產品進入石油、

化上領域，甚至核能領域，這些領域對閥門及其配套的管件要求較高，配套的法蘭壁厚很大，而內高壓成形的最什成型對象則是薄壁管材，薄壁管材成型需要的內壓小，軸向進給相對簡單，加載路徑容易控制而壁厚較大的法蘭件成型壓力大，最高達到1000 MPa，如此大的內高壓使法蘭管件外壁膨脹后緊貼在模具內壁，將產生非常大的摩擦力，導致加載路徑控制非常困難，容易出現在小合理的加載區域內加載，成型中將出現破裂、屈曲等失效形式，使產品精度卜降，質量小合格，甚至小能成型對于壁厚較大的管件內高壓成形，最什力法是采用梯度加壓技術，即在成型過程中，軸壓是隨內壓的增大而變化，研究兩者的關系，找出它們之間的最什匹配關系，使成型后的產品質量好，精度較高，成型產品壁厚達到最大值。

5.結語

材料成型與控制工程模具制造技術的改進與革新一直是制造行業研究的重點，也是推動我國工業發展的重要保證。隨著社會的發展和人們需求的不斷提高，對于材料成型與控制工程技術也提出了更高的要求，在保證產品生產質量的同時，也應不斷提高生產效率，從而更好地保持自身的競爭力。目前，材料成型與控制工程技術也開始朝著精確成型、快速成型以及模擬成型的模式發展，并且保持不斷創新和改進，才能取得長期穩定的發展。

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