材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析

孫悅清 陳茜 劉璐

摘要：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。

關鍵詞：材料成型;控制工程;金屬加工

金屬材料中最難的部分是材料的成型與控制，受到自身重要性能的影響，所以有著比較廣泛的應用前景，但是伴隨著科學技術的飛速前行，部分行業受到各個不同領域的青睞，所以金屬材料成型不僅要應用在一個領域內，其實是多領域的應用技術要求，我國在發展中需要給予高度的重視，通過科研確保自身的技術水平達到預定的水準，這對提升我國的競爭力有著極為重要的作用。

一、材料成型與控制工程的含義

材料成型及控制工程這一學科是對塑性成型及熱加工方法進行研究，分析各種類型材料微觀結構、宏觀性能以及表面形態進行轉換，可以有效解決產品成型過程中存在的問題，是制造業中一個十分重要的學科，也能夠為工業發展奠定堅實的基礎，因此這一學科應當得到充分的重視，材料成型及控制工程在機械制造等領域中得到的應用十分廣泛，會直接對設備生產制造效率及產品質量造成一定影響。針對材料成型與控制工程中的金屬材料加工工藝進行分析，才可以推動我國制造業走上一條穩定發展道路上，最終也就可以在我國構建可持續發展型社會的過程中，起到一定促進作用。

二、金屬材料的選材原則介紹

金屬復合材料相對單一金屬材料更為復雜，這在一定程度上也決定了金屬復合材料的物理特性和化學特性更加復雜，其應用范圍也相對更加廣闊。目前，不同種類的金屬構成的金屬復合材料已經廣泛應用到各類機械設備的制造中，但不同類型的零部件功能與性能方面存在非常大的差異，因此在加工方式上也存在一定的不同，這就需要根據不同的應用領域使用不同的金屬材料。以連續性纖維增強金屬材料而言，為保證材料的成型效果以及工件的質量，需要使用復合型的加工方式，同時在加工過程中還應該根據材料的基本成分、化學特征、物理特性采用一定的輔助手段，完成材料的加工。目前在對復合金屬材料進行研究時，應該結合最新的自動化控制技術以及相應的化學制劑進行輔助操作，從而不斷簡化材料的加工過程。在金屬材料的加工過程中，需要控制工藝加工中的各個細節，一旦在加工過程中由于人為原因導致的紕漏，將會對金屬復合材料的成型質量造成巨大的不利影響。嚴重時還會造成一定的安全隱患，影響材料成型后的應用情況。

三、金屬材料加工方法

3.1 機械加工成型

現階段金屬材料成型及控制工程中，得到最為廣泛應用的金屬切割刀具是金剛石刀具，通過金剛石刀具來對鋁基復合材料進行精加工，和其他金屬基負荷材料，比方說鉆、銑以及車等，都是現代社會當中非常常見的。鋁基復合材料的金剛石刀具加工形式可以劃分為三種：第一種是車削形式;第二種是銑削形式;第三種是鉆削形式。鉆削是通過鑲片麻花鉆頭對鋁基復合材料做加工，而后添加一定數量的外切削液，以此為基礎能夠促使復合材料的強度得到大幅度提升。

3.2 擠壓和鍛模塑性成型

因為在金屬材料加工成型工程當中，假如模具直接和金屬材料相互接觸，那么就會在加工過程中對金屬材料表面光滑性造成影響，從而也就難以對金屬材料的質量及外觀美觀性做出保證。所以在實際加工的過程當中，可以降低摩擦來規避這一問題的發生。在模具表面添加涂層或者潤滑劑，能夠讓模具和金屬之間的摩擦問題得到有效的控制，依據相關調查工作得到的結果可以了解到，當在模具上添加涂層或者潤滑劑之后，在實際加工的過程中，金屬材料和模具之間的摩擦可以減少30%以上，從而也就可以對產品質量及外觀美觀性作出保證。除去上文中所說的這一項措施之外，還可以將增強顆粒添加到金屬材料當中，不但可以讓金屬材料本身可塑性降低，還能夠讓結合之后的材料抗變形性得到一定程度的提升。此時工作人員可以使用增加擠壓速度這一方法來提升生產過程中的擠壓溫度，促使增強顆粒能夠在短時間之內和金屬材料融合起來，提升融合速度的同時還可以提升融合效果，對金屬復合材料的成型做出保證。

在加工過程中還應當考慮到的問題是增強材料本身的效果以及復合材料中各種材料的占比，通過顆粒物的比例決定使用哪一種方法促進金屬復合材料的成型。假如在金屬材料當中添加的增強材料比較少，那么就可以通過提升擠壓速度來促進融合;如果增強顆粒物的占比較高，那么就應當控制擠壓速度，保證成型及鍛壓工作的順利開展。

3.3 粉末冶金成型

粉末冶金成型技術早期是用來制造晶須及復合材料零部件的措施，這一項技術在尺寸小、形狀簡單零部件制造過程中展現出的適應性比較強，粉末冶金成型技術實際應用的過程中展現出組織細密、增強相分布均勻以及界面反應比較少等特征，現階段粉末冶金成型技術在很多產品制造過程中得到應用，因為粉末冶金成型技術加工出的產品具有耐磨性強及比強度大等特征，因此在汽車及航天器材制造等領域中展現出的適應性比較強。以此為基礎可以了解到，在制造業金屬材料加工及控制工程中，應當依據材料特性及產品需求選擇適應性比較強的金屬材料加工技術，才可以對產品生產效率及產品質量作出保證。

結語：

在針對金屬材料進行成型加工的時候，為了實現對整個加工過程有效的控制，一般情況下，會結合實際情況，對各種不同類型的加工工藝手段技術科學合理的選擇。這樣不僅有利于選擇出符合實際要求的措施，而且還能夠保證金屬材料成型加工的順利開展，同時還能夠為成型加工質量和效率提升提供有效保障。

參考文獻

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作者簡介：孫悅清?漢族?籍貫：山東蓬萊?1999.05.15?冶金學院?材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析

（遼寧科技學院?遼寧?本溪?117104）