材料成型以及控制工程的金屬材料加工技術(shù)分析

王富筑

（福建南方路面機(jī)械股份有限公司，福建 泉州 362000）

0 引言

在金屬加工過程中，材料成型和控制工程這兩項(xiàng)技術(shù)將會對其加工質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響作用。因此，在具體加工中，相關(guān)企業(yè)一定要充分注重材料成型和控制工程技術(shù)的合理應(yīng)用。并通過工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)來實(shí)現(xiàn)金屬材料加工控制水平的不斷創(chuàng)新。這樣才可以有效確保金屬材料的加工質(zhì)量，滿足當(dāng)今時代工業(yè)化發(fā)展所需，促進(jìn)金屬加工技術(shù)的良好發(fā)展。

1 材料成型和控制工程應(yīng)用概述

在進(jìn)行金屬材料的加工過程中，可以借助于一定的輔助增強(qiáng)措施來實(shí)現(xiàn)金屬材料抗壓性能以及耐磨性能的提升，同時也應(yīng)該按照金屬材料的實(shí)際種類和應(yīng)用功能情況來進(jìn)行加工工藝的合理選擇。通過這樣的方式，才可以讓原材料得以充分利用，滿足金屬材料的實(shí)際加工與應(yīng)用需求。相比較普通形式的金屬材料加工而言，在復(fù)合型金屬材料的加工過程中，其加工工藝更加繁瑣，質(zhì)量控制難度更大。因此在具體加工中，相關(guān)企業(yè)一定要對金屬材料進(jìn)行深入研究，以此來實(shí)現(xiàn)其基本特征的全面掌握，然后根據(jù)其基本特征來進(jìn)行加工技術(shù)的合理選擇。而在此過程中，材料成型和控制工程具有非常好的實(shí)用性，這兩項(xiàng)技術(shù)的研究重點(diǎn)是金屬材料的結(jié)構(gòu)形態(tài)，比如金屬材料的宏觀結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，以及金屬材料的表面形態(tài)等[1]。在當(dāng)今，材料成型和控制工程已經(jīng)在金屬加工領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，同時也為該行業(yè)的技術(shù)改革與創(chuàng)新提供了足具先進(jìn)性的技術(shù)支撐，更為金屬材料加工中的效率與質(zhì)量提升奠定了良好基礎(chǔ)。

2 基于材料成型和控制工程的金屬材料加工技術(shù)分析

2.1 機(jī)械成型加工技術(shù)

根據(jù)材料成型與控制工程在金屬材料加工過程中的相關(guān)要求，具體加工中，應(yīng)該將金剛石類的刀具作為主要的金屬加工工具，充分利用金剛石的硬度來制作金屬加工工具，以此來確保金屬材料實(shí)際生產(chǎn)形狀與設(shè)計(jì)相符，讓生產(chǎn)問題的發(fā)生幾率得以顯著降低。

在此過程中，通常會將金剛石和鋁基復(fù)合材料之間進(jìn)行融合使用，以此來達(dá)到更加緊細(xì)化的加工效果。同時，如果將金剛石和其他的材料相融合，也可以制作成新型的金屬材料加工工具，比如車、銑、鉆等的加工工具，讓金屬材料實(shí)現(xiàn)加工質(zhì)量的進(jìn)一步提升。在進(jìn)行鋁基復(fù)合材料的具體應(yīng)用中，可將其按照三種形式來進(jìn)行劃分，第一是車削形式；第二是銑削形式，第三是鉆銑形式。在車削形式的刀具中，硬合金刀具是最主要的一種工具類型，比如，在進(jìn)行A1車削復(fù)合型材料的應(yīng)用過程中，就需要借助于這種刀具來進(jìn)行切削，同時也需要用乳液對相應(yīng)的切割件做好冷卻處理。在銑削形式的刀具應(yīng)用中，需借助于1.5%～2.9%的粘合劑進(jìn)行粘合，然后再通過切削冷卻液的不斷添加來進(jìn)行切割件的冷卻。在鉆銑形式的刀具應(yīng)用中，主要是通過鑲片形式的麻花鉆頭來進(jìn)行金屬材料的生產(chǎn)加工，其常用麻花鉆頭包括SIC鉆頭以及B4C鉆頭，具體加工中，需要結(jié)合金屬產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用需求來適當(dāng)添加一些外切削劑，這樣便可實(shí)現(xiàn)鋁基復(fù)合材料自身性能的顯著提升，以此來確保金屬產(chǎn)品加工效果。

2.2 擠壓鍛模塑性成型加工技術(shù)

在通過傳統(tǒng)加工技術(shù)進(jìn)行金屬材料的擠壓加工過程中，通常需要將一層潤滑劑涂抹在模具表面上，這樣便可在擠壓過程中有效降低其摩擦阻力，避免金屬模具受到不利影響，確保金屬產(chǎn)品的加工質(zhì)量，并實(shí)現(xiàn)金屬產(chǎn)品成功率的進(jìn)一步提升。但是自從應(yīng)用了擠壓鍛模塑性成型這一加工技術(shù)之后，便可將這些傳統(tǒng)的處理模式省略。通過擠壓，可以讓金屬加工過程中所形成的壓力得以有效釋放，使其不會形成較大的摩擦阻力，這樣便可確保金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)加工效果，讓模具質(zhì)量得以良好保障。通過相關(guān)資料顯示，在經(jīng)過擠壓處理之后，金屬模具中的壓力值可以控制在25%-35%之間[2]。同時，在通過擠壓鍛模塑性成型技術(shù)進(jìn)行金屬材料加工的過程中，也可以使其塑性以及抗形變阻力得以良好轉(zhuǎn)變，顯著提升其成功率，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品功能和性能的良好保障，全面提升金屬產(chǎn)品質(zhì)量。

在通過該技術(shù)進(jìn)行金屬材料的具體加工過程中，需通過顆粒狀況的適當(dāng)添加來實(shí)現(xiàn)金屬塑性的弱化，通過金屬材料和顆粒狀況之間的反映來實(shí)現(xiàn)金屬材質(zhì)自身塑性及其抗形變能力的顯著提升，進(jìn)而提升金屬產(chǎn)品質(zhì)量。在此過程中，通過顆粒狀況的適當(dāng)添加，也可以實(shí)現(xiàn)擠壓溫度的進(jìn)一步提升，而在擠壓溫度的影響作用下，金屬材料自身的塑性及其抗形變能力也會隨之出現(xiàn)相應(yīng)的變化。如果站在常規(guī)的角度來進(jìn)行此問題的考慮，在將適量的顆粒狀況加入之后，金屬的擠壓變形速率也會由此提升，但是因?yàn)榻饘僦泻休^高含量的復(fù)合物，所以在其擠壓速度到達(dá)上限之后，金屬材料便會形成一個固有的形狀，如果再增加其擠壓速度，便會讓金屬產(chǎn)品表面上出現(xiàn)橫向裂紋。因此，為實(shí)現(xiàn)金屬產(chǎn)品加工質(zhì)量的良好保障，在擠壓鍛模塑性成型加工的過程中，一定要根據(jù)實(shí)際情況做好顆粒狀況添加量的控制，以此來確保產(chǎn)品質(zhì)量。

2.3 電切割技術(shù)

在對金屬材料進(jìn)行加工的過程中，電切割技術(shù)的應(yīng)用需與金屬材料具體的形狀加工需求相結(jié)合，以此來合理選擇金屬材料的切割工藝與切割方法，這樣才可以有效確保其加工質(zhì)量。但是在具體的電切割加工過程中，因?yàn)槠淝懈钭鳂I(yè)的開展方式為正溶解形式，所以作業(yè)中也就很容易導(dǎo)致金屬材料之間產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生一些雜質(zhì)和細(xì)小的粉末，如果這些雜質(zhì)和粉末進(jìn)入到金屬產(chǎn)品的孔洞中，便會對其加工質(zhì)量產(chǎn)生很大程度的不利影響[3]。因此在通過電切割技術(shù)進(jìn)行金屬材料的加工過程中，一定要對零件和負(fù)極這兩者之間存在的間隙加以合理利用，以此來確保其清洗效果，在實(shí)現(xiàn)整體加工工作順利完成的基礎(chǔ)上確保金屬產(chǎn)品的加工質(zhì)量。通過與傳統(tǒng)放電加工形式的金屬材料加工比較分析可知，在電切割技術(shù)的具體應(yīng)用中，其電流液可以完全被引入到移動電極線內(nèi)，進(jìn)而有效防止因局部溫度過高而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題，讓金屬材料加工質(zhì)量得到更好的保障。

2.4 粉末冶金成型技術(shù)

在金屬材料的具體加工過程中，粉末冶金成型技術(shù)的起步和發(fā)展都比較早，且其使用范圍也十分廣泛，在金屬材料加工中可獲得良好的應(yīng)用效果。一般情況下，該技術(shù)在具有復(fù)雜形狀和較小規(guī)格的精密金屬零部件加工中十分適用，其主要的優(yōu)勢是成型制造效果十分良好。具體應(yīng)用中，其局部調(diào)整主要借助于顆粒含量調(diào)整來實(shí)現(xiàn)。如果顆粒含量達(dá)到了半數(shù)以上，一定要對其制造精度加以嚴(yán)格控制。同時，因?yàn)樵摮尚凸に嚨慕缑娣磻?yīng)非常小，所以通過該技術(shù)的合理應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)金屬材料加工效率及其加工質(zhì)量的顯著提升。

2.5 金屬材料鑄造成型技術(shù)

在金屬材料的生產(chǎn)制造過程中，鑄造成型技術(shù)也是一項(xiàng)關(guān)鍵且常用的加工技術(shù)。在進(jìn)行金屬材料的具體加工過程中，因?yàn)槭艿皆鰪?qiáng)物質(zhì)的影響，金屬材料自身的溶體流動性及其粘度都將出現(xiàn)變化。而在一定的溫度條件下，因相應(yīng)物質(zhì)之間會發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，這些化學(xué)反應(yīng)的出現(xiàn)將會提升溶體粘度，使其鑄造成型更加困難，最終會對金屬材料本身的性質(zhì)造成不利影響。所以在加工中，為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的良好保障，技術(shù)人員需要根據(jù)實(shí)際情況與實(shí)際需求來做好加工溫度以及保溫時間的控制[4]。通過這樣的方式，才可以有效避免相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)對金屬材料自身的功能產(chǎn)生不利影響。在此過程中，技術(shù)人員可通過精煉法對變質(zhì)的制造渣進(jìn)行處理，但是該方法并不適合在顆粒增強(qiáng)形式的鋁基復(fù)合材料加工中應(yīng)用。

3 材料成型與控制工程在金屬材料加工中的發(fā)展趨勢

隨著金屬加工工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，材料成型與控制工程技術(shù)也將實(shí)現(xiàn)自身的良好發(fā)展。根據(jù)目前的材料成型與控制工程技術(shù)來看，其發(fā)展趨勢主要包括以下幾個方面：第一是高效節(jié)能，在未來的金屬材料加工中，材料成型與控制技術(shù)的應(yīng)用不僅需要確保其加工質(zhì)量和效率，同時也應(yīng)該確保其節(jié)能效果，通過合理的方式來實(shí)現(xiàn)能源消耗的最大化降低。第二是綠色環(huán)保，伴隨著當(dāng)今社會環(huán)保意識的不斷加強(qiáng)，材料成型與控制工程技術(shù)的應(yīng)用也將會實(shí)現(xiàn)環(huán)保性能的進(jìn)一步提升，通過清潔能源和材料的應(yīng)用來確保其環(huán)保效果。第三是數(shù)字化和智能化，隨著當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及人工智能技術(shù)等的全面發(fā)展，材料成型與控制工程技術(shù)也將朝著更加自動化和智能化的方向發(fā)展，通過數(shù)字化與智能化的控制，將會實(shí)現(xiàn)金屬材料生產(chǎn)全過程的遠(yuǎn)程動態(tài)監(jiān)控，讓各個生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行效果以及金屬材料的生產(chǎn)加工質(zhì)量得到最大限度的保障[5]。第四是自動化，在通過材料成型與控制工程進(jìn)行金屬材料的加工過程中，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，將會實(shí)現(xiàn)整體生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程自動化監(jiān)控，盡最大限度確保生產(chǎn)質(zhì)量，提升生產(chǎn)效率。

4 結(jié)語

綜上所述，在進(jìn)行金屬材料的加工過程中，材料成型與控制工程技術(shù)所發(fā)揮的作用至關(guān)重要。因此，具體生產(chǎn)和加工中，相關(guān)企業(yè)和技術(shù)人員一定要加強(qiáng)材料成型與控制工程技術(shù)的應(yīng)用研究，明確其應(yīng)用過程中的具體注意事項(xiàng)，并做好工藝流程和工藝參數(shù)的合理控制。通過這樣的方式，才可以使其技術(shù)優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，在確保整體生產(chǎn)加工效率與質(zhì)量的同時進(jìn)一步提升金屬利用率，避免金屬材料浪費(fèi)或者是產(chǎn)品加工失敗等情況對材料利用率產(chǎn)生的不利影響，在有效滿足金屬材料實(shí)際加工和應(yīng)用需求的基礎(chǔ)上盡最大限度確保相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的良好經(jīng)營與發(fā)展。