材料成型及控制技術與自動化技術探究

吳婷婷

摘要：我國機械制造行業的發展速度不斷加快，隨之而來的問題也十分眾多，在新時代環境下，材料成型的相關技術與控制工程的技術成為了機械制造業發展的重要因素。因此幾年來相關部門也在不斷對尖端領域進行探索以及研究，保證機械制造業長期穩定的發展。而本文通過對材料成型以及控制工程的含義進行分析，研究實際中企業運用的材料加工技術及自動化技術，為機械的發展提供幫助。

關鍵詞：材料成型;控制工程;自動化技術

引言

近年來在工業技術的相關領域中，材料成型及控制技術得到廣泛應用，相關技術的應用范圍逐漸擴大，起到十分良好的生產作用。為有效提升材料成型控制技術的應用效果，應重點強調相關自動化技術的使用，結合實際情況正確開展相關的生產加工工作，以此提升整體的生產工作效果和水平，達到預期的自動化技術應用目的。

一、材料成型與控制工程的含義

在機械制造行業的實際運用當中，材料成型與材料的加工技術是產品最終成型的主導因素。而在對這兩項技術進行研究時，通常研究材料的塑性成型以及一些關于金屬材料熱加工的方法。通常會在生產過程中對材料的相關結構以及宏觀特性進行研究，做好材料結構特性的資料收集工作，保證在設備生產過程中產品質量以及生產效率不會受到材料因素的影響。材料成型技術關系到產品的最終成效，并且在材料改造加工的過程中材料成型技術也是重中之重，因此近幾年社會各界也在大力推廣材料成型技術，在此基礎之上不斷對控制工程的金屬材料加工工藝進行創新，為加快我國制造業發展貢獻自己的一份力量。

二、材料成型及控制技術

（一）鍛模塑性與擠壓成型技術

在材料加工進程中，通常會利用涂層或潤滑油劑來降低工作難度。涂層和潤滑油劑可以讓模具產生擠壓力，使金屬材料與模具之間有一定的潤滑度。當擠壓力過低時，會直接導致金屬與模具發生摩擦，從而產生耗損現象，降低金屬材料可塑性，材料受阻減少，隨之發生變形現象，難以確保產品成型的品質。探究實際情況得知，在材料加工進程中應用涂層或者潤滑油劑，能有效減少材料成型過程中的擠壓力，使摩擦力降低25%～35%。此外，在材料加工進程中，也可添入增強顆粒，采用該方式能降低金屬材料的可塑性，進而提升金屬抗變性能，確保其品質。總之，在鍛模塑性進程中，有關技術人員必須控制好擠壓速率，切忌操作忽快忽慢，太快會導致材料成型后有裂紋，太慢會讓成型后的材料密度值產生誤差，達不到實際材料的標準，從而發生嚴重后果。

（二）粉末冶金成型技術

粉末冶金成型技術常用在體積相對小且形狀非常規則的零部件制造中，同時適應性非常好。另外，在復合材料零部件的制造進程中初期也常使用粉末冶金成型技術。在金屬材料加工中應用該技術后，材料可展現出組織密度高、界面反應少的特征，最終使材料的塑造抗磨性和強度都非常高。實踐發現，該技術在汽車行業、航天器材等行業材料制造中使用非常廣泛。

（三）電切割技術

電切割技術，即先在介電流中插入移動的電極線，隨后用局部高溫切割加工金屬材料，其切割結果為幾何形狀。與傳統方法相比，該技術有顯著的優點，能讓沖洗液體壓力在零部件和負極之間的間隙中獲得沖刷，讓其起到對應作用。該技術也有一定的缺陷，借助電切割技術加工成型新型金屬材料過程中，切割速率較慢，再加上放電達不到預期效果，可能會導致切割口產生摩擦力、不光滑等。

（四）金屬材料焊接成型技術

金屬材料傳統技術是通過焊接后二次成型，隨后再應用于后續的工程中。該技術多在高溫或高壓狀況下使用，利用焊接材料如焊條或焊絲，整合多種焊接金屬材料，普遍應用于航天領域、機械制造等領域。其中應關注的是，在金屬材料加工中應用焊接新型技術時，會產生化學反應，重點體現在金屬與增強物之間，限制了焊接速率。在實踐中遭遇此難題，需要采取軸對稱旋轉方式轉換金屬或增強物，隨后再把焊接接頭置于高溫下，最終產生融化形態。

（五） 拉拔與扎制成型技術

拉拔成型技術，即把胚料置于模具中，隨后再實施拉拔處理，使其產生變形，進而獲得對應產品。該技術獲得的產品突出特征為變形阻力非常小。此外，將胚料通過扎輪的作用力實施旋轉，隨后產生形變，此方式獲得產品為扎制成型技術。該技術的應用可以明顯減少材料接點，并確保產品品質，同時提升產品的可塑性，尤其在模具制造中，扎制成型技術已成為主流技術。

（六）沖壓成型技術

沖壓成型技術使用原理為把金屬板材料置于壓力表面，借助模型實施壓力操作，使模具作用范疇能夠分離金屬板，進而獲得形狀、大小合格的產品質量。

三、自動化技術

（一）自動化技術加入鑄造環節

液體金屬材料固化成型的過程也就是所謂的鑄造環節。鑄造環節的注意事項相對繁雜，主要是凝固過程的控制、鑄造材料的精確度、鑄造材料的外觀等。液體金屬材料最大的特征莫過于材料在遇到高溫時，會融化為液態，此時的金屬材料就具備了一定的可塑性。早在古代，人們就學會了鑄造的本領并延續至今。唯一不同的是，現代化的鑄造技術中添加了其他學科的理念，具體來說就是將自動化技術與鑄造環節聯系在一起。由于鑄造過程對于材料熔化溫度和時間的把握要求比較苛刻，不少企業引入了直讀光譜儀和熱分析儀。借助儀器的力量，工作人員可以直觀地得知液態金屬的組成成分和熔化的溫度及時間。自動加入使得鑄造工組更加簡單和精確，避免微小失誤造成嚴重后果的現象頻繁發生。雖然鑄造速度加快，但是金屬材料成型的品質并沒有因此而下滑。

（二）高效率自動化焊接技術的橫空出世

焊接技術是材料成型過程中不可或缺的，操作的質量可以直接影響材料成型的品質。新型的焊接理念相較于傳統的更加細致且精確。傳統的焊接技術只追求材料之間簡單的連接，而新型焊接技術卻追求更細微處的材料連接。當自動化技術與焊接技術碰撞出火花時，人們開始將人工智能投入到焊接生產線上。整個操作流程在微波機控電源的基礎上，增加了自動化焊接系統，使得焊接環節更具有柔性。該技術方面的革新避免了人力資源的浪費，降低了企業的生產成本，成為各大企業的不二之選。高效率的自動化焊接技術采用計算機的高精度參數計算功能，明確焊接點的位置，工人可以通過系統提供的信息對焊接過程實施監測，以保證整個過程萬無一失。此外，焊接的過程常存在安全隱患，自動化技術的引進能盡可能避免安全隱患轉化為危機的可能，進一步為工人的人身安全提供保障。

結語

材料成型及控制技術走向自動化的具體原因是時代的變遷和科技的發展。隨著國民經濟水平的不斷提升，企業生產的腳步也要隨之改變。當創新成了時代的主旋律，材料成型及控制過程中也開始融入了自動化的元素，一方面是為了實現數量的提升，另一方面是為了完成質的飛躍。自動化技術憑借自身智能化和便捷性的特點贏得不少企業的青睞，它不僅能使材料成型及控制工作的效率得到提升，還能在資源短缺的年代里為行業發展節省更多的資源。

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