材料成型及控制工程模具制造技術

郭浩杰 周鋒 閆玉西

摘要：由于我國發展迅猛，科技水平和經濟水平都在穩步提升，這在一定程度上帶動了各行業領域的發展，并為現代機械制造帶來了巨大發展機遇。在向工業強國邁進的過程中，我國機械行業不斷改革創新，與之相關的材料成型和模具制造技術水平越來越高。目前，已經有越來越多的先進技術開始被應用到材料成型和模具制造領域，二維繪圖軟件CAD、有限元分析仿真軟件CAE、逆向工程、虛擬制造等，這在極大程度上推動了我國材料成型與模具制造業的現代化進程。本文就主要對材料成型與控制工程模具制造技術進行相關探討，以供參考。

關鍵詞：材料成型;控制工程;模具制造技術

前言

1、材料成型與控制工程模具制造技術綜述

現代技術不斷出現和普及應用，使得曾經效率低、成本高的模具加工技術被淘汰。近年來，我國的模具制造技術已經取得較大程度的進步，其中注塑工藝和模具已越來越多的應用到現代機械領域。

根據對2013年到2017年這四年之間機械領域市場需求種類的分析以及對未來幾年市場需求的預測和報告可以發現，如今我國模具行業中注塑工藝和模具所占的比重最大。這是因為塑料擁有很多金屬材質做不到的特點，而且注塑的原材料的發展迅猛，并且技術層面也在持續進步，所以在塑料成為主要制造原料時，材料成型與模具技術就成為主流。

現如今，模具的設計和制造技術已經趨近于成熟，因此整個領域逐漸進入了平穩期。然而從目前的市場調查來看，注塑工藝和模具未來發展的趨勢相對于其他種類的模具會更好，而且其在整個行業中所占據的比重還會持續增加，在這種行業趨勢下，模具技術也會隨之不斷改變和創新。

2、材料成型中的模具介紹

模具是機械領域所有零件成型的基礎，是工業領域里不可代替的關鍵性設備。因為在所有行業中，只要涉及到成型，就離不開模具的應用，因此，社會對模具的需求很大。這就促使了大量的高校和專業性院校開始設置模具相關的專業，其中，注塑工藝以及相關模具的設計和制造是其中關鍵的一個培養方向。

2.1 高位數控加工――模具加工的前沿技術

高位數控加工在模具領域是一個走在前沿的技術，其中的重要環節和模組是具有較高轉動速度的主軸和現代化機床，整個系統是以CAD等為基礎的移動控制系統。這種技術可以實現圖像的捕捉和交互，對比其他方式，這種技術的精度更高。模具設計的方法和制造技術種類很多，且許多創新技術都能夠應用到模具的設計和制造中，例如自動控制系統、虛擬成像技術等。在未來，還會不斷的有新技術誕生，并且應用到模具領域里。

2.2材料成型與控制工程的模具技術前景

現如今中國的經濟水平飛速發展，工業水平也隨之達到一定的高度，機遇的到來，發展速度的提高，也給各個行業帶來了新的挑戰。目前不僅行業內競爭激烈，各種行業之間的競爭也逐漸趨近于白熱化。隨著科技的不斷創新，許多傳統技術和領域也遭受到嚴重沖擊。現階段，許多大型企業在未來的發展規劃中將材料成型這一部分列為重點計劃，大量企業的重視和加入讓整個市場緊張起來，同時不斷的注入精力，不斷的誕生新技術也讓整個領域更加活躍。而在追求數量的同時，當前的材料成型領域已經越發追求制造精度。

大量的國民經濟基礎的領域和產業也離不開模具的應用，巨大的市場需求使模具的重要性不言而喻，模具的不斷創新和發展，每一次的進步和質量提升都給各行業帶來了有利的制造條件。而隨著模具的不斷發展，每個企業也都應該跟上腳步不斷創新，從而保證整個市場的良性循環，共同進步。而對于成型設備和工藝來說，適不適合現如今各個行業發展的方向至關重要，因為成型技術就是應用于各個行業的，如果僅僅停留于理論，而不能實際應用于各個行業，那么模具技術就失去了最初的意義。因此，成型設備的設計和制造必須要以能夠實踐應用并且提高制造質量為最終目的，這樣才能夠促使各行業的進步，成型技術也才能實現真正的價值。

3、非金屬材料的初步制作和控制工程模具再次加工工藝

3.1注射成型技術

非金屬材料的成型并不是簡單的一步到位，其中包含了很多的步驟和方法，其中應用最多的方式是注射成型。注射成型能夠讓注射設備溫度升高，從而讓存在于注射設備內的原材料的性能和形態發生變化，并且最終轉化為液態。接下來，選取性能中抗壓能力高的材料作為添加材料，并且把已經轉化為液態的材料注到模具的內腔中，然后放置一段時間，使內腔中的溫度逐漸降低，直到冷卻。這個過程就能夠成型出所需要的目標零件，雖然從步驟上來看有些復雜，但是在實際生產中，這種成型當時效率很高。這種成型方式減少了人工的手動操作，整個過程都能實現自動化控制，并且還能夠制造出結構相對復雜的零件，能夠大批量的進行生產。

3.2擠出成型技術

除了注射成型，應用較多的就是擠出成型技術。這種成型方法采用了物理原理，利用螺桿機構將原材料不斷向前運輸，并且對其剪切，同時旋塞不斷的擠壓，剪切力和擠壓力不斷的生出大量的熱能，使原材料被融化，進入到模具的內腔，內腔內溫度降低到冷卻后，融化后的原材料重新成型，獲得目標零件。以上方式叫做擠出成型，這種方式與其他方法不同的是能夠持續的為生產提供動能，從而極大提升生產效率。除此以外，這種方式不但能夠同時生產大批量的零件，而且在保證生產效率的同時還能夠保證所生產的零件的質量。企業應用這種方式生產零件，不但能夠提高產能，也能夠提高最終產品的質量。

4、結語

科技的不斷發展體現在人們生活的各個方面，也讓人們切身的理解科學技術的重大作用。機械制造一直都是關系著我國經濟基礎的國民性產業，其發展對于我國的經濟發展和科技發展都有著至關重要的作用。而成型技術和自動化控制所結合的模具技術是機械發展的基礎，在現代社會，其不斷的創新和發展，推動著整個機械領域的發展。

參考文獻

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