材料成型與控制工程中的金屬材料加工

郝衛濤

摘 要：我國制造行業的發展，材料成型及控制成型是基礎保障，因此相關的機械制造企業應加強材料成型及控制成型的重視，以使機械制造的水平不斷提升。不僅如此，材料成型及相關的金屬加工作為電力機械制造、船舶、航空航天等交通工具的制造基礎，只有保證材料成型及相關的控制技術水平，才能夠提升相關機械制造的水平及質量。本文主要分析探討了材料成型與控制工程中的金屬材料加工情況，以供參閱。

關鍵詞：材料成型;控制工程;金屬材料加工

引言

隨著我國科技水平的逐漸提高，制造業取得了迅速發展。在制造行業的不同領域中，金屬材料是使用最為廣泛的一種材料。我國建筑工程和汽車輪船等領域對金屬材料的需求較多，因此對金屬材料的質量和數量的選擇較為嚴格。如果在金屬材料的后續加工過程中能對各個環節進行監督，不僅可以提高金屬材料和零件的質量，還可以促進我國制造業甚至其他行業的發展，有助于我國提高綜合國力和經濟水平。

1 材料成型與控制工藝概述

在對金屬復合材料進行加工時，可以通過使用一定量的輔助性增強物質，從而提高材料的耐磨性和抗壓性。同時，還能根據金屬復合材料的種類以及應用情況選擇不同的加工工藝，從而提高對金屬原材料的應用水平。相對于普通的金屬材料加工方式，金屬復合材料的加工相對繁瑣，同時在加工過程中需要仔細分析材料的基本特征，這些都依賴于研究人員對各類金屬復合材料的研究力度。因此我國對于金屬材料成型與控制工藝的研究，依然需要借鑒發達國家，不斷改進技術，提高投入，不斷改善材料成型后的質量。

2 材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術

2.1機械成型加工法

由于金屬材料在成型控制方面的有新要求，金剛石刀具是被應用最廣泛的金屬切割刀具，金剛石刀具可以與鋁基復合材料結合起來進行精細加工，這種加工工藝在當前金屬材料加工中比較常見。利用金剛石刀具加工金屬復合材料主要分三種方式，分別為銑削方式、車削方式和鉆削方式。車削方式在當今金屬材料加工成型中被廣泛應用，車削主要是在添加一些乳化劑進行冷卻的基礎上利用硬合金刀具進行金屬復合材料加工;鉆削方式主要是在添加一些外切削液的基礎上利用鑲片麻花鉆頭進行金屬復合材料加工。

2.2擠壓與鍛模塑性成型

金屬材料實際成型加工過程中，相關工作人員可以通過模具表面涂層以及添加潤滑劑等技術手段，對實踐操作過程中的壓力進行有效改善，降低加工操作過程中的摩擦阻力，據相關數據統計，這樣可以促使加工過程中的擠壓力縮減25%-35%左右，甚至更多。降低加工擠壓力，可以有效弱化增強顆粒給模具造成的損傷程度，削弱金屬材料塑性，有利于降低金屬材料的變形阻力，提高其成型的成功率。除此之外，相關工作人員還可以增加擠壓溫度，以此促使金屬基材料更具可塑性。在金屬基材料中添加適量的增強顆粒，可以促使金屬基材料的可塑性得到弱化，進而變形抗力得以大幅度提升，此時提高擠壓溫度，可以加快增強顆粒與金屬基材料的溶合速率，優化二者的溶合效果。普遍來說，增強顆粒含量會直接影響擠壓速度，由此可見，只有金屬基復合材料中的增強物含量較低，才能提高擠壓速度，如果金屬基復合材料中的增強物含量較高，相關人員必須嚴格控制擠壓速度。不過，擠壓速度超高的話，也會導致金屬材料成型后，便面出現橫向裂紋。綜上，相關人員在應用擠壓與鍛模塑性成型加工技術時，不僅要在金屬復合材料表面進行涂層或是潤滑劑處理，還要對擠壓溫度進行嚴格控制，并結合實際，對擠壓速度進行有效調控，只有這樣，才能保證成品質量符合要求。

2.3粉末冶金成型

由于粉末冶金作為成型較早的一項技術，所以在使用時要結合復合性材料制作零件和顆粒加工等金屬材料，并且成型加工要結合必要的前提完成，該技術適用的范圍比較廣，主要針對的使用群體是尺寸相對較小，形狀比較復雜的精密性零部件，但是在使用時需要了解由于粉末冶金的主要技術優勢是集中在成型制造方面，那么就要在實際使用中多運用含量調整的方式做局部調整，如果顆粒含量在半數以上，那么制造中的精密度就要重點注意，其基本要求必然是組織嚴密，另外粉末冶金具有界面反應少等方面的優勢，這是提升工作效率的必然前提。

2.4鑄造成型工藝

金屬復合材料的生產中，應用最廣泛的是鑄造成型工藝。在實際的鑄造過程中，向金屬復合材料中添加一定量的增強顆粒，在保持原有特點不變的前提下，會顯著提升復合材料的黏度及流動性，促進增強顆粒與熔體在高溫下發生化學反應，進而改變材料本身的特征。這時，工作人員一定要對熔化的溫度和時間進行嚴格把控。如果把控不夠及時、到位，就會造成嚴重后果。如果在高溫時添加增強顆粒，顆粒很容易與材料產生界面反應，導致熔體的黏度過大，難以進行后續的成型澆注，影響材料的質量。此時，可以采用精煉方法，添加適量的變質劑，使得材料的流動性增強，符合澆筑的要求。但是，這種方法并不適用于每一種材料，需要根據實際情況進行考慮。

2.5材料加工成型

在金屬材料的成型及控制工程中，常常使用到金屬切割刀具，金屬切割刀具使用最普遍的是金剛石刀具，通過金剛石刀具對金屬復合材料進行精細的加工。比如鉆、銑等都是非常常見的。在鋁基復合材料中，使用金剛石刀具進行材料加工成型的方式可以細分為以下幾種：車削形式、銑削形式、鉆削形式。在以上幾種加工成型方式中，常用鉆削形式進行鋁基復合材料的成型，主要是使用鑲片麻花鉆頭對鋁基復合材料做加工處理，然后在加工過程中加入適量的外切削液，這樣做主要是為了提升鋁基復合材料的強度。而銑削則主要使用相應的粘合器，利用端面銑刀對鋁基復合材料進行加工處理，同樣在加工過程中加入適量的切削液進行冷卻處理。而車削主要使用了硬合金刀具作為切割工具，在加工過程中還需要加入適量的乳化液進行切削口的冷卻處理。

結束語

綜上所述，金屬材料的加工是材料成型與控制過程中的重要內容。由于現代工業發展速度不斷加快，在制造業的推動下，金屬材料的各個領域中的應用價值不斷提升。但在實際生產中，需要根據材料本身的特點，并結合使用一定的工藝，在加工過程中通過提高質量控制水平，為整個應用領域提供更為優質的金屬材料零部件。

參考文獻

[1]荊文婧.材料成型與控制工程中的金屬材料加工[J].山東工業技術.2019（07）