材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)研究

唐德東

[摘 要]如今我國制造行業(yè)發(fā)展速度顯著提高，有助于我國工業(yè)整體進(jìn)步與發(fā)展。材料成型與控制工程模具制造是制造行業(yè)中至關(guān)重要的技術(shù)，愈發(fā)受到人們的重視。本文簡(jiǎn)要分析了材料成型與控制工程模具制造工藝未來的發(fā)展方向，同時(shí)討論了金屬材料一次成型與二次成型不同的加工方式，也分析了非金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)，以期提高材料成型與控制工程模具制造整體質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]材料成型;控制工程模具制造;工藝技術(shù)

[中圖分類號(hào)]TG76 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A

所謂材料成型，指的是施工人員依照?qǐng)D紙的設(shè)計(jì)將原料壓制為特殊的形狀，用作設(shè)備的組裝，其同控制工程模具工藝之間關(guān)系密切。就目前而言，我國材料成型與控制工程模具制造工藝技術(shù)依舊停留在相對(duì)落后的階段，尤其是同歐美國家對(duì)比，差距較為明顯。故而，我國需要進(jìn)一步優(yōu)化與改善這一技術(shù)，以不斷提高我國制造行業(yè)的發(fā)展水平，令我國工業(yè)產(chǎn)品能夠進(jìn)入國際市場(chǎng)與其他國際企業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。

1 材料成型與控制工程模具制造工藝發(fā)展方向

第一，精確成型同加工工藝。如今，基于不同類型設(shè)備開始朝向精密化方向改變，精確成型加工技能也逐漸受到人們的重視，并廣泛運(yùn)用于材料成型與控制工程模具制造工業(yè)之中。特別是針對(duì)工件有精確性要求的汽車生產(chǎn)之內(nèi)，精確成形工藝也得到廣泛運(yùn)用。

第二，快速以及自由成型工藝。我國社會(huì)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)趨向全球化，所以國內(nèi)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈，企業(yè)均希望提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，所以更為注重自身生產(chǎn)水平與效率。基于國內(nèi)市場(chǎng)與國外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力不斷增加的背景之下，企業(yè)為了盡可能提高自身生產(chǎn)力與效率，便需要致力于開發(fā)快速成型以及自由成型工藝，并將以上兩種工藝廣泛運(yùn)用于現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)之中，以加速材料成型與控制工程模具制造速度，并確保所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

第三，模擬以及仿真成型工藝。基于科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度的加快，材料成型與控制工程模具制造中也引入更多的新型技術(shù)。如計(jì)算材料方式也成為處理材料加工期間遭遇瓶頸的主要方式，通過該方式可以達(dá)到階段試驗(yàn)與理論難以實(shí)現(xiàn)的研究，所以該模擬以及仿真成型工藝也是未來材料成型與控制工程模具制造工業(yè)發(fā)展的主要方向。

2 金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

2.1 一次成型技術(shù)

最終成型材料性能方面的差異主要因?yàn)榧庸こ尚凸に嚪矫娲嬖诘牟町悺６诓牧铣尚头矫妫饘俨牧铣尚图妓囈詥未纬尚头绞綖橹鳎淮纬尚偷募夹g(shù)方式主要包括如下幾種：擠壓成型、扎制成型以及拉拔成型。

第一，若施工人員采用擠壓成型的技術(shù)方式，施工人員需要預(yù)先提前準(zhǔn)備有關(guān)的模具，且在獲得特殊加工的坯料放置于模具之中，之后針對(duì)模具予以擠壓，通過物理性擠壓方式，使得產(chǎn)品的性能得到最大程度的發(fā)揮，提高材料的可塑性，以降低材料出現(xiàn)變形的問題。

第二，若施工人員采用扎制成型的技術(shù)方式，其具體的技術(shù)方式是基于扎輪回旋力的影響之下，在此期間針對(duì)坯料外形予以塑造并依照?qǐng)D紙改換外形，結(jié)合圖紙以及材料需求針對(duì)形狀進(jìn)行特殊的塑造，以適合產(chǎn)品的實(shí)際需要。

第三，若施工人員采用拉拔成型的技術(shù)方式，具體流程如下：施工人員需要將坯料放置在模具之中，予以拉拔加工，而提前添加的坯料基于拉力的影響之下將形成變形，從而令材料經(jīng)過加工后滿足圖紙的需要。而采用該技術(shù)制作的材料，其變形阻力將大幅縮減。但施工人員在加工過程中需要注意，如果希望達(dá)到預(yù)估的拉拔效果，對(duì)材料本身所使用的坯料有較高的要求，需要使用性能較為優(yōu)秀的坯料才可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。

2.2 二次成型加工技術(shù)

金屬材料成型二次成型工藝技術(shù)之中，具體包括如下兩項(xiàng)技術(shù)：沖壓成型技術(shù)以及鑄造成型技術(shù)。

第一，若施工人員采用鑄造成型技術(shù)，其具體工藝程序基本如下：施工人員將呈液態(tài)金屬灌注在特殊的且大小形狀之間存在差異的模具之中，直至液態(tài)金屬冷卻凝固之后，便可獲取部分零件。砂型鑄造僅僅是組造成型的一個(gè)相對(duì)基礎(chǔ)的方式，例如有色合金的鑄造件能夠于砂型早期間開展鑄造。其關(guān)鍵特征在針對(duì)設(shè)備方面投入的成本相對(duì)較少。且該方式所制作而成的材料具有較強(qiáng)的適用性，即適用范圍相對(duì)較廣，針對(duì)零件外形相對(duì)復(fù)雜的可隨意生產(chǎn)等。而在實(shí)際應(yīng)用過程中，如包括制作汽車汽缸蓋以及氣缸體等。

第二，若施工人員采用沖壓成型加工方式時(shí)，其于實(shí)際運(yùn)用期間相對(duì)廣泛，針對(duì)材料方面所形成的局限性相對(duì)較小，如無論是金屬還是非金屬等均可以予以駕馭，規(guī)模相對(duì)較大的固件以及精密度要求較高的元件均處于這一工藝技術(shù)范圍之內(nèi)。但就目前而言，不同類型厚度激光拼焊板坯沖壓工藝技能以及合板成型工藝技術(shù)等均是目前材料成型與控制工程模具制造領(lǐng)域的關(guān)鍵所在。對(duì)該行業(yè)未來發(fā)展來說也具有良好的促進(jìn)作用，具體包括新能源汽車以及飛機(jī)零部件制造領(lǐng)域等。

第三，若施工人員采用鍛造成型技術(shù)，鍛造成型技術(shù)也可劃分為兩種不同的方式：自由鍛造工藝以及模型鍛造技能。其中自由鍛造技術(shù)即施工人員將坯料放置于對(duì)應(yīng)的壓力設(shè)備之上，通過錘頭或是其他鍛造制作設(shè)備，針對(duì)材料予以合理的壓力，使得坯形成一定的塑性變形，進(jìn)而制造滿足要求的產(chǎn)品，而該工藝制作方式可脫離模具便能完成，然而方式只是適用于部分相對(duì)容易因外力而產(chǎn)生變形的坯料，且所生產(chǎn)的產(chǎn)品本身對(duì)精確度要求不高或是形狀較為簡(jiǎn)單。而模型鍛造即施工人員將坯料放置在壓力設(shè)備之上，通過對(duì)應(yīng)的模具給予坯料合適的外界壓力，令其形成一定的塑性變化，進(jìn)而獲得符合預(yù)期的產(chǎn)品。運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)，施工人員必須采用對(duì)應(yīng)的加工模具，而再生產(chǎn)期間可能會(huì)形成相對(duì)較大的變形阻力。但是，該方式可以用以生產(chǎn)或是加工部分外形較為特殊或是復(fù)雜的產(chǎn)品，也可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的生產(chǎn)。

第四，旋壓成型技術(shù)。若施工人員采用該技術(shù)，需把對(duì)應(yīng)板料放置在芯模之上，然后對(duì)板料施加壓力，保證板料之間的緊固，之后板料會(huì)跟著芯模同時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)筒，在此期間，由于板料會(huì)受到源自旋輪所給予的壓力，而形成一定的塑性變形，進(jìn)而形成預(yù)期大小與形狀相符的產(chǎn)品。該方式的優(yōu)勢(shì)在于其所受到的成型阻力相對(duì)較小，且在生產(chǎn)規(guī)模較大的產(chǎn)品時(shí)，所需要的模具較為簡(jiǎn)單。但是，該方式也有較為明顯的劣勢(shì)，即生產(chǎn)效率有待進(jìn)一步提高。

3 非金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

3.1 擠出成型

擠出成型技術(shù)是當(dāng)前手工業(yè)制造領(lǐng)域之中運(yùn)用相對(duì)廣泛的技術(shù)之一，通過該技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品持續(xù)化生產(chǎn)，且生產(chǎn)效率相對(duì)較高，而獲取的產(chǎn)品以及質(zhì)量也基本能夠滿足實(shí)際需要，可以將零部件運(yùn)用在多種領(lǐng)域之內(nèi)。擠出成型技術(shù)所需要的設(shè)備與裝置較為簡(jiǎn)單，所以企業(yè)在設(shè)備方面投入的成本相對(duì)較少，在短期之中便能夠完成成本回收，且生產(chǎn)過程中不會(huì)針對(duì)環(huán)境形成污染，而投放的人工成本也相對(duì)較少。故而，可以將該技術(shù)運(yùn)用于工業(yè)化生產(chǎn)工作之內(nèi)。

3.2 注射成型

注射成型技術(shù)的工作原理是于注射設(shè)備之中放置原材料，于注射設(shè)備之內(nèi)將材料熔化，并于對(duì)應(yīng)模具之內(nèi)注入經(jīng)過熔化處理之后的材料，之后針對(duì)材料予以冷卻處理，在完成固化處理后，將模具拆卸之后便可獲取產(chǎn)品。而注射成型技術(shù)能夠運(yùn)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域之內(nèi)，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到顯著提升，而產(chǎn)品質(zhì)量也可得到一定的保障。

3.3 壓制成型

壓制成型工藝具體流程如下，施工人員于制定模具空腔之內(nèi)放入材料，之后予以加壓處理，便可獲得產(chǎn)品。然而該工藝技能相較其他材料成型與控制工程模具制造技術(shù)而言，存在較大的劣勢(shì)，一方面其制造周期相對(duì)較長(zhǎng)，需要企業(yè)投入較長(zhǎng)的時(shí)間成本，另一方面，產(chǎn)品整體生產(chǎn)效率也有待進(jìn)一步提升。

4 結(jié)語

材料成型與控制工程模具制造工藝運(yùn)用于社會(huì)與工業(yè)生產(chǎn)之中的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是目前科學(xué)技術(shù)水平持續(xù)提升，材料屬性也愈漸豐富，對(duì)材料成型工藝的要求也將隨之提高。為此，我國也需要不斷創(chuàng)新與發(fā)展我國材料成型與控制工程模具制造工藝，以促進(jìn)我國工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

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