材料成型與控制工程模具制造技術初探

周嚴

摘要：材料成型與工程控制在制造業中扮演著十分重要的角色，是機械制造行業的重要部分，由于目前我國制造業的不斷發展，汽車、電力、機械、冶金等行業對材料行業的實際需求愈發加大，因此材料加工制作企業要更加重視整套工作流程。本文從實際應用層面對汽車零部件制造方面的材料成型與控制技術進行分析與討論。

關鍵詞：材料成型；控制工程；技術

隨著我國經濟的發展進步對制造業的需求不斷增大，現代材料行業隨之具有較大的發展潛力，并因此獲得廣闊的市場前景，在這一過程中材料成型與控制工程方面的技術發展也煥發生機，逐漸成為我國制造業領域內關注程度較高的技術內容之一，因而需要我們從其實際發展過程入手，對如何加強材料成型與控制工程模具制造技術在實際制造過程中的應用進行有益的探討。

一、材料成型與控制工程模具制造技術闡述

材料成型是制造業領域一個具體的分支和應用。涉及到模具方面的材料成型加工主要包括塑料模具和沖壓模具，但也包括鑄造、鍛壓、檢驗等相關工作。材料成型的工藝與現代制造業（比如：汽車制造業）的關系密切，良好的材料成型與控制工程可以最大限度的完成效益、節能、生產速率等方面的提升。本文主要針對汽車制造中翼子板、裙板等材料成型過程。

（一）金屬材料成型與控制工程加工技術

1.技術材料一次成型加工技術

擠壓：擠壓成型是利用坯料在三向不均勻應力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小、長度增加。擠壓成型可分為冷擠壓和熱擠壓等，冷擠壓的材料利用程度較高。主要應用于塑料、橡膠等的加工。

特點：可塑性好、材料利用度高

拉拔成型：拉拔成型與擠壓成型對外力的使用方向不同，拉拔成型是在外加拉力的作用下，迫使金屬通過模孔產生塑性變形，以獲得與模孔形狀、尺寸相同的制品的加工方法。

特點：變形阻力較小，對材料的抗拉性能要求更高。

軋制成型：軋制成型是利用旋轉的軋滾使金屬坯料逐步變形制成工件的鍛造成形方法。屬于旋轉鍛造。軋制成型也是一種利用自動化技術配合傳統制造加工技術綜合進行的制造加工技術。

特點：自動化程度高、生產效率高。

2.金屬材料的二次成型加工

鍛造：鍛造是利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力并使其產生一定程度的塑性形變，以此來獲得材料的機械性能、特定形狀和尺寸等物理特性。是鍛壓（鍛造與沖壓）工序的其中之一。鍛造又可分為自由鍛造、模型鍛造等。這兩者搜需要在一定的物理條件下進行，比如一定的外加阻力或者加熱升溫等。自由鍛造不需要模具，加工過程較簡單。模型鍛造需要通過模具施加壓力使得坯料發生塑性形變，獲得全新的物理特性。

沖壓：沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材等施加外力，使之產生塑性變形或者分離。從而獲得與實際制造尺寸相匹配的沖壓件的加工方法。沖壓可以用在汽車的車身、底盤、油箱等材料的加工。

旋壓：旋壓便是將平板或者空心坯料固定在旋壓機的模具上，利用旋輪將坯料壓制成特定的形狀。相比于其他加工方法，旋壓法更加適合特殊形狀坯料的加工，用以滿足特殊的用途。

（二）非金屬材料成型與控制工程加工技術

（1）擠出成型。擠出加工適用于在塑料和橡膠制造中進行成型加工。在液壓機中利用模具本身的壓力將坯料擠出，該過程利用螺桿和柱塞的擠壓、剪切配合。冷卻固化后，獲得具有與實際要求造型相近的制造件。

特點：生產過程連續、應用范圍較廣。

（2）注射成型。將塑料原料在注射機中加熱熔融，然后以較高壓力將熔融態的原料射入模具腔。冷卻固化。獲得所需工件。

特點：生產速度快、效率較高。適合大量生產，對于形狀復雜的材料具有良好的生產能力。

二、未來材料成型與控制工程模具制造技術發展趨勢

（一）數字化快速加工模式

伴隨著互聯網時代的到來，數字化加工的概念逐漸深入人心，在未來的材料加工成型作業中，利用計算機進行材料的精確加工成型將被廣泛使用，同時由于我國的工業生產能力不斷加大，諸如汽車制造、航空航天、電力、冶金等產業的材料需求都十分巨大，而且對精度的要求也不斷加強，利用3D技術和計算機來綜合實現材料的快速成型成為未來材料加工成型與控制工程模具制造技術發展的一大趨勢。

（二）材料加工制造過程可模擬

材料科學的發展是與其現實需求密切聯系的，隨著定制化加工模式的普及，除去基本實驗理論之外的材料加工實踐成為重要的加工措施。通過模擬加工技術，相關的施工人員可以具體的把握材料成型加工過程中出現的問題并及時的提出針對性的解決方案。使得整個材料成型加工過程都更加人性化和科學化，對于完善材料科學、達成更高的材料成型制造實力具有一定的幫助。同時也該明確，未來的材料成型與控制工程將是更具市場化的實驗科學的普及，隨著材料制造工藝的不斷精進，可模擬的操作技術有利于更快的將材料科學應用于制造業領域，為更多的材料加工制造服務。

三、結語

近年來，隨著中國制造業企業在國際市場上的影響力與實際地位不斷提高，中國制造業企業的投資規模和范圍均在不斷擴大，伴隨著經濟“新常態”下中國經濟增速放緩，對國內制造業企業產生了一定的沖擊與影響，但是我國制造業仍然是工業經濟發展過程中不能忽視的一個方面，而與我國制造業發展程度比較相關的材料成型與工程控制領域目前的發展情況尚有很大的進步空間，通過上述分析和實際研究也可明確對于材料成型技術的發展進步仍有很大的空間，這要求我國相關技術人員把握技術要點、突破核心技術桎梏。利用傳統材料行業的經驗積累和對現代技術進步空間的探索，實現我國材料成型與控制工程模具制造技術綜合實力的進步。最終促進我國制造業的快速發展。

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