金屬材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工方向

屈 升

（陜西理工大學(xué)，陜西 漢中 723000）

在我國制造行業(yè)發(fā)展過程當(dāng)中，金屬材料成型和控制技術(shù)占領(lǐng)著主要地位，其中金屬材料成型和控制技術(shù)都是屬于機械工程類的專業(yè)，通過在研究塑性成型及鑄加工等方式改變材料的微觀結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)性能的同時，還能對材料進行一些改變和影響。而金屬材料成型和控制工程的設(shè)計制造和加工方向也是我國國民經(jīng)濟的基本保障，能夠為我國金屬制造行業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 金屬材料成型及控制工程的概述

金屬材料成型及控制工程是針對金屬材料的結(jié)構(gòu)以及材料的性能和形態(tài)變化以及在加工過程當(dāng)中可能受到的各種影響等。現(xiàn)階段在制造業(yè)當(dāng)中簡述材料成型與控制工程這一理論方法占領(lǐng)著重要地位。其中金屬材料成形與控制工程技術(shù)一定程度上，需要運用熱加工或者冷加工的處理方式來改變材料的性能、結(jié)構(gòu)、形狀等進行仔細(xì)研究并且從中分析其形狀、性能、結(jié)構(gòu)變化過程當(dāng)中對材料所帶來的一系列的影響。除此之外，通過成型設(shè)備、成型工藝開發(fā)及其相關(guān)理論，落實好研制出在制造模具過程當(dāng)中的相關(guān)材料及其加工方法等措施。

2 金屬材料成型及控制工程的主要內(nèi)容

2.1 金屬材料成型技術(shù)

金屬材料成型加工：①運用好擠壓成型技術(shù)：在進行加工時先要將待加工的材料放到模具當(dāng)中，通過擠壓設(shè)備來進行加壓會使得待加工的材料發(fā)生形變，從而完成加工。而擠壓成型技術(shù)的特點就是產(chǎn)品不易變形。②運用好拉拔成型技術(shù)：在進行加工時先將待加工的胚料放入模具中，然后進行拉拔技術(shù)的處理，這樣就是導(dǎo)致之前放在模具中的胚料在拉力的作用下產(chǎn)生形變，從而獲取產(chǎn)品。而拉拔技術(shù)的特點就是它的變形阻力相對較小，但是缺點就是會受胚料的影響，因此如果想要通過拉拔技術(shù)進行成型加工就需要選擇塑性好的材料，否則達不到理想的加工效果。③運用好軋制成型技術(shù)：其施工工藝主要是應(yīng)用過程中運用扎輪所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力來使得胚料發(fā)生形變來獲得產(chǎn)品。④運用好鍛造成型技術(shù)：在實際應(yīng)用當(dāng)中鍛造成型是利用自由鍛造和熱模鍛造兩種方法來進行加工。其中自由鍛造是通過在壓力機的表面放胚料通過鍛造施壓的方法來改變胚料的形態(tài)，從而獲得成品。而熱模鍛造是在模具的內(nèi)部放入加熱的胚料，然后充分利用模具的壓力使得胚料產(chǎn)生形變，從而獲得成品。兩者目前應(yīng)用都比較廣泛，其不同之處就是自然鍛造不需要復(fù)雜的模具而熱鍛造可以用以加工模具復(fù)雜的產(chǎn)品。⑤運用好沖壓成型加工技術(shù)：沖壓成型技術(shù)需要將薄金屬胚料放在沖壓槽里，通過不斷作用沖壓板會使得薄金屬胚料產(chǎn)生形變，從而獲得成品。其優(yōu)點就是所獲得的產(chǎn)品大小相等，形狀相同。⑥運用好旋壓成型技術(shù)：在運用旋壓成型技術(shù)是一定要將模芯上面放板料，然后將板料加以壓力，通過壓力作用下，能夠芯模發(fā)生旋轉(zhuǎn)。從而使得發(fā)生變形，最終獲得成品。先壓成型技術(shù)的特點是所需壓力較小，需要的模具相對簡單。

2.2 控制工程的主要內(nèi)容

（1）工業(yè)生產(chǎn)中的模具。在現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)過程當(dāng)中模具占據(jù)著至關(guān)重要的地位，俗話說得好“模具是工業(yè)生產(chǎn)之母”，簡單來說沒有模具也就生產(chǎn)不出來工業(yè)產(chǎn)品。通過在各種工藝技術(shù)制造下所進行產(chǎn)生，在不同工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中也具有不同的大小和形狀。而根據(jù)工業(yè)加工對象和加工工藝可以將模具劃分為加工金屬的模具和加工非金屬的模具。通過選擇適合的模具可以高效提升工業(yè)生產(chǎn)的精度和效率，從而給企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。而對于模具的設(shè)計與其它設(shè)計大體相同中心思想都是要追求物美價廉，也就是說模具的質(zhì)量一定要好，這樣才能夠使壽命和功效達到標(biāo)準(zhǔn)，而廉價也是為了在模具制造成本能夠控制在可控水平。所以為了能夠使模具的制造能夠達到上述要求，也就有了幾個不同的研究方向，例如塑料模具，沖壓模具等方面，而材料成型與控制工程重點是在對金屬或者非金屬等材料的模具進行生產(chǎn)，然后利用計算機技術(shù)進行整合。

（2）工業(yè)生產(chǎn)中的焊接技術(shù)。焊接就是通過加熱或加壓的方式對金屬或者其他材料進行連接的技術(shù)，而焊接大體上可以分為三類熔焊、釬焊、壓焊，熔焊就是通過加熱使得材料熔化形成熔池，在冷卻后再重新粘和到一起；釬焊是目前使用范圍相對較廣的焊接技術(shù)，但是釬焊需要的材料熔點相對較低的，將其進行高溫加熱使其融化，然后再把它放到需要焊接的材料當(dāng)中。而壓焊顧名思義就是利用壓力來焊接，其范圍主要是針對金屬材料。而隨著時間的推移，在世界大戰(zhàn)爆發(fā)后使得人類對武器設(shè)備的需求也日益增多，也就間接促進了焊接技術(shù)的快速發(fā)展，在世界大戰(zhàn)后所流行的是手工電弧焊等類似焊接技術(shù)，此類技術(shù)在20世紀(jì)末已經(jīng)被激光焊接和電子束焊接技術(shù)所替代，而隨著科技不斷進步，現(xiàn)代焊接技術(shù)不斷發(fā)展，目前已經(jīng)有超聲波技術(shù)等等。但是無論哪一種焊接技術(shù)都一定要明確焊接時對操作者會帶來很大傷害，所以在進行焊接工作當(dāng)中相關(guān)焊接工作者一定要做好防范措施，以免出現(xiàn)在焊接過程當(dāng)中，導(dǎo)致燒傷甚至損害視力的現(xiàn)象。

3 金屬材料成型及控制工程的設(shè)計所需要的人才

（1）需要能夠掌握焊接成型技術(shù)的人才。隨著經(jīng)濟體制的不斷改革發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)在國民經(jīng)濟當(dāng)中也占有重要地位。那么在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中對焊接技術(shù)的要求也越來越高。而為了適應(yīng)社會、經(jīng)濟、企業(yè)不斷發(fā)展的情況下就要培養(yǎng)出焊接成型技術(shù)方面專業(yè)人才，首先對于焊接成型技術(shù)人才的培養(yǎng)，一定要先進行理論培訓(xùn)使得能夠明確掌握焊接成型技術(shù)的理論；其次一定要能夠?qū)⒗碚撆c實踐相結(jié)合，因為焊接是比較實用型的技術(shù)，所以在進行培訓(xùn)的同時也要注重實際操作的方面來確保所培養(yǎng)的焊接成型技術(shù)方面人才能夠有較強的工作能力。

（2）需要能夠掌握鑄造成型技術(shù)的人才。雖然鑄造成型方面人才的需求量沒有焊接技術(shù)方面人才需求量大，但是其工作也具有一定特色，所以其重要性當(dāng)然不可以忽略掉，所以在金屬材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工道路上，也不能缺少鑄造成型方面的人才，所以也要加大力度對其進行培養(yǎng)，從而能夠適應(yīng)企業(yè)的發(fā)展。

（3）需要模具設(shè)計和制造方面的人才。在工業(yè)生產(chǎn)過程當(dāng)中模具必不可少，所以其地位也尤為突出。而在模具設(shè)計和制造方面的人進行培養(yǎng)時首先要注意對其專業(yè)知識上的培養(yǎng)使其掌握最先進的設(shè)計理念和相關(guān)技術(shù)，此外也不能忽視其職業(yè)道德方面的養(yǎng)成，通過理論培訓(xùn)與實際工作能夠使模具設(shè)計與制造方面的人才更加熱愛工作、樂于鉆研，從而能夠適應(yīng)工業(yè)發(fā)展所需要高素質(zhì)專業(yè)人才。

4 結(jié)語

總之在我國以經(jīng)濟建設(shè)為中心的前提下，工業(yè)生產(chǎn)一定要能服務(wù)于社會經(jīng)濟建設(shè)。因此通過對金屬材料成型及控制工程的設(shè)計制造和加工方向的研究，希望能夠有效提升我國工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展速度，推動我國經(jīng)濟發(fā)展。