試述材料成型與控制工程模具制造的工藝

劉洋

【摘 要】現代社會科技水平在不斷提高，制造業在我國得到了快速發展，而材料成型與控制工程模具制造則是加工制造行業中應用最為廣泛的。材料成型與控制工程模具制造涉及到很多行業，比如汽車配件加工、家電配件制造、高精端產品制造等等，無不有著其身影，業已成為影響產品質量的關鍵因素。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展提出個人建議，以供參考。

【關鍵詞】金屬材料；非金屬材料；材料成型；控制工程；發展

前言

在我國社會與經濟高速發展的過程中，制造行業出現了前所未有的繁榮景象，其快速的發展在很大程度上促進了工業的整體進步。制造行業中的材料成型和控制工程模具制造受到越來越多的關注，并出現了多種新技術與工藝。

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生變形，既能得到和相應模具中模孔大小與形狀一致的產品。采用擠壓技術，所得到的產品具有塑性較好，且不容易發生形狀變化的特點。

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品。采用拉拔技術所得到的產品具有變形阻力相對較小的特點，不過在生產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生塑性形變，從而生產出具有特定大小與輪廓的產品。

（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，讓坯發生一定的塑性變形，從而生產出符合要求的產，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生形變的坯料，而且所生產的產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，讓其發生一定的塑性變形，從而生產出符合要求的產品。采用這種技術，所需要采用相應的加工模具，在生產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品，可以工業化的生產。

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，讓金屬板發生一定的塑性變形，或者將模具的作用范圍區域從金屬板分離開來，從而得到相應大小與外形的產品。

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一定的塑性變形，從而生產出具有特定大小與形狀的產品。采用此技術所受到的成型阻力要小，并且可以生產尺寸相對較大的產品，而且所需的模具不太復雜。但是，其產品生產效率相對不高。

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原子級的結合，從而獲取到相應的產品。

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品。這種成型技術可以實現產品生產的連續化，具有相對高的生產效率，并且所得到的產品具有高的品質，可以應用到多個領域生產中。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將成本收回，其整個生產過程不會造成較大的環境污染，人工作業強度相對較小，可以用于工業化生產中。

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品。采用這種生產工藝，能夠實現自動化的生產，使生產效率明顯改善，并且可以用于結構相對復雜的產品生產，尤其能作為大批量生產用手段。

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品。不過此方法所需的周期相對較長，而且整體生產效率不高。

三、目前材料成型與控制工程模具制造工藝的發展方向

（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中，精確成形工藝已被廣泛的推廣與應用。比如在汽車生產中的，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

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

（三）模擬與仿真成型工藝

在科學技術高速發展的今天，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，能夠實現現階段實驗以及理論無法實現的研究。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展方向。

四、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的進步。目前，市場對于企業生產效率的要求越來越高，對于機械產品的品質要求也越來越高，機械工業要想在嚴峻的市場競爭環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的創新與改革，使企業的生產效率與綜合競爭實力全面提升，才可以獲得長期、穩定的發展。

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