材料成型與控制工程中的金屬材料加工探究

邊楠楠

摘要：近年來，城鎮化進程的加快，我國的各類工程建設數量也在不斷增加。在眾多新興行業不斷發展下，我國對制造業加大了關注度。金屬材料的加工質量取決于材料成型以及控制工程相關技術水平，該工藝在一定程度上影響我國工業水平。由此可見，機械制造行業要把材料成型以及控制工程重視起來，嚴格控制加工質量，特別應用在電力機械、交通工具以及航天航空等行業制造中，要不斷實踐和技術創新，提高控制水平。本文就材料成型與控制工程中的金屬材料加工展開探討。

關鍵詞：材料成型;控制工程;金屬材料加工

引言

隨著我國工業化進程的不斷加快，對金屬材料的需求量不斷加大，對其性能的要求也不斷提高，材料成型與控制工程直接關系著工業機械制造水平和材料利用率的高低，是制造業的重點內容之一。材料成型與控制技術進步需要經過長期的研究和探索，需要明確材料結構以及適合應用的環境。因此，在工業發展過程中必須要重視材料成型與加工工藝，明確金屬材料的成型方法和應用特點，真正發揮金屬材料的性能優勢，使得加工控制技術能夠滿足工業生產需求。

1各類金屬材料的基本特征

按照實際需求將金屬材料加工成型，要求施工人員在金屬原料中添加一些其他金屬單質或有機復合材料，以提升材料的強度等級，增強材料的耐磨損性與抗性變能力。然而，添加有機復合材料又會在一定程度上增大金屬材料加工難度，為此，針對不同種類的有機復合材料，應配置對應的機械設備，優選加工工藝。針對各類金屬材料成型工藝，需要機械制造人員經過不斷地探索與實踐，逐步優化加工工藝，保證成型質量。在金屬材料加工成型過程中，要全方位動態把控金屬加工流程，規避技術缺陷。由此可見，在材料成型作業中，專業技術人員應結合金屬材料的物理屬性特征，調整加工工藝與控制技術，以保證金屬材料成型質量。

2金屬材料選擇標準

在原材料中添加其他金屬或者復合材料有助于金屬材料加工成型，經過加工后的材料在強度以及耐磨方面有很大的提升。在對各種材料添加的過程中，增加了金屬加工材料施工難度。在進行添加材料時為了滿足不同機械設備的制造需求，在加工工藝和方法上存在較大差異。例如在對纖維增強的金屬復合材料進行加工時，首選是采用復合成型加工方法，如果是部分復合材料加工，則應該利用多種手段鑄造才能得到最終的要求成型效果。機械制造相關人員和金屬材料成型過程中的控制人員，要通過對加工成型過程的不斷探索和實踐，蓋上材料成型情況，不斷提高金屬復合材料的成型技術，提高質量。在加工成型過程中，值得注意的是，要處理好細節，一旦出現細微的漏洞，就會嚴重影響材料最終質量效果，對后期制造設備質量水平造成巨大隱患。總之，在材料成型過程中，工作人員要從材料特征和可伸縮性等方面進行嚴格把控，使得材料成型得以安全順利開展。

3材料成型與控制工程中金屬材料的加工方法

3.1機械加工成型

機械加工成型是金屬材料加工常用的方式，特點是加工方便，設備資源豐富，加工范圍廣、精度高，理論上可以適用于任何金屬材料的加工。機械加工設備從早期的普通機床發展到如今的數控機床，從單一的車、銑、刨、磨到擁有綜合加工能力的加工中心，加工精度和效率都得到了很大提升。對金屬材料進行機械加工，首先根據產品的材料特性和形狀特性對加工工藝進行分析，制定工藝路線，安排鉆、銑、車等加工方式，然后選擇合適的加工刀具。一般硬度較低的金屬材料的鉆、銑加工選擇高速鋼材料的刀具，車削加工選擇硬質合金類刀具，刀具表面可以涂層;硬度較高的金屬材料加工，采用金剛石、陶瓷及立方氮化硼等材料的刀具，加工過程中可以加入切削液，用以減少加工表面與刀具的摩擦并帶走加工過程中產生的熱，保證材料最終加工的質量。形狀特殊的產品加工，可以采用線切割、電火花、雕刻等手段加工，表面質量要求高的，通常需要進行磨削加工，必要時要進行拋光處理。

3.2擠壓與鍛模塑性成型

擠壓和鍛模塑性成型也是技術材料加工中常用的一種方式，在具體加工時，主要是采用模具等工具通過涂抹涂層及潤滑劑的方式，對待加工的金屬材料進行一定的處理，這種操作的目的主要在于降低加工過程中存在的摩擦阻力。通過相關的實驗數據表明，這種方式可以降低整個操作過程中的擠壓力將近3成左右，對于模具質量較高、試劑質量更高的情況可以減到更多。另外，在金屬加工過程中，由于機床金屬設備的擠壓作用，會導致金屬材料發生變形，嚴重時會導致材料損傷，嚴重影響成品零件的應用價值，因此需要在加工過程中對擠壓力進行控制，從而提高材料加工的效果。除了擠壓力以外，擠壓溫度和擠壓速度也是影響金屬材料成型的重要因素。在實際操作中，加工人員可以通過增加一定量的增強型顆粒，從而提高加工過程中的擠壓溫度，主要處理的目的在于加快增強可以與金屬基材料的作用。在實際中，可以發現當增強顆粒的數量較少時，會加快擠壓速度，當增強顆粒物質過多時，需要工作人員嚴格控制擠壓速度。但如果擠壓速度過高將會導致金屬材料在成型后，出現嚴重的裂紋情況。因此采用擠壓與鍛模塑性材料成型加工時，需要對金屬基材料進行表面潤滑處理，并控制擠壓力，避免工件變形，同時還應該做好擠壓溫度和擠壓速度的控制工作，不斷改善加工水平。

3.3粉末冶金成型技術

針對那些體積小，形狀比較規則的零部件制造，粉末冶金成型技術是最合適不過的了，其具有很強的適應性，粉末冶金成型技術早期主要是用于必需品和復合材料零部件的制造過程中。粉末冶金成型技術主要是在材料成型和控制工程中的金屬材料加工中之后，其自身組織密度高、界面反應少的特點，這種突出的特點得以中分發揮，而塑造的材料也具有較強的抗磨性，強度也具有較高特點。從粉末冶金成型技術整體工藝看，其大多會應用在汽車行業、航天器材等領域的材料制動中。

3.4鑄造成型

在加工生產有機復合材料環節，鑄造成型技術的應用頻率較高，并取得了良好的成效。在鑄造過程中，應結合實際需求，添加適量的增強顆粒，增強熔體粘度，提升流動性，進而加快熔體與增強顆粒的化學反應，優化材料的物理屬性。在鑄造操作階段，專業技術人員需嚴格控制熔化速率、反應溫度與保溫時效。在持續高溫條件下，添加適量的碳化硅顆粒，以提升界面反應速率，其化學反應方程式為3SiCA1→A14C3+3Si。在實際加工作業過程中，針對熔體粘度較大的問題，技術操作人員需優選精煉手段，添加適量的變質劑造渣，加快化學反應速度，保證成型質量滿足實際需求。需要著重注意的是，此類操作模式并不適用于顆粒增強鋁基復合材料。

3.5電切割技術

電切割技術主要是通過在介電流中進行插入移動的電極線處理，而后借助局部高溫對金屬材料實行切割，主要切割成幾何形狀，這樣的方式與傳統方式相比具有明顯優勢，可以使沖洗液體壓力在零部件與負極之間的空隙中得到沖刷，使其發揮一定作用。對新型金數材料在進行成型加工時，利用電切割技術一般會導致切割速度變慢，主要是放電效果不理想等原因，進而使得切割口出現摩擦力，不光滑等原因。

結語

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：

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