材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析

徐龍 張偉 徐云松

摘? 要：隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)制造業(yè)也帶來了新的發(fā)展。材料成型與控制工程在制造發(fā)展過程中占有重要地位，材料成型與控制工程也是機(jī)械制造的重要組成部分。隨著汽車、電力、機(jī)械、冶金等重要行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)材料行業(yè)的需求也在不斷增加。為滿足社會(huì)不同行業(yè)的需求，材料加工企業(yè)不斷加強(qiáng)整套工作流程的改進(jìn)。在本文中，將對(duì)材料成型和控制工程的模具制造技術(shù)進(jìn)行分類和分析。

關(guān)鍵詞：材料成型;控制工程;模具制造技術(shù)

前言

全球生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步和科技成果創(chuàng)新，加速了模具制造業(yè)在材料成型與控制工程方面的發(fā)展，顯著提高了模具加工制造的可操作性和精度。作為從事材料成型與控制工程的管理者，建立對(duì)加工、制造和管理的科學(xué)認(rèn)識(shí)，掌握先進(jìn)的模具制造理論和技術(shù)方法，科學(xué)、合理、高效地進(jìn)行模具加工并制定制造工藝并取勝。為企業(yè)帶來的利益和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)

1材料成型與控制工程模具制造技術(shù)概述

我國(guó)各領(lǐng)域的發(fā)展正在逐步加快，各產(chǎn)業(yè)都實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，才能全面實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大目標(biāo)。在我國(guó)制造業(yè)中，材料成型和控制模具使技術(shù)能夠在生產(chǎn)過程中全面提高企業(yè)的生產(chǎn)力，以促進(jìn)行業(yè)在機(jī)械加工方面的發(fā)展，在制造技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新。目前，高分子材料技術(shù)的發(fā)展為材料成型和控制模具制造技術(shù)提供了新的發(fā)展方向，而倒置鋼板模具制造技術(shù)正朝著高分子技術(shù)成型的塑料模具方向發(fā)展。目前實(shí)現(xiàn)材料成型技術(shù)。利用現(xiàn)有塑料進(jìn)行模具制造綜合開發(fā)的重要方法，不僅可以降低制造成本，而且由于塑料的可塑性提高了產(chǎn)品性能。績(jī)效是從生產(chǎn)到生產(chǎn)產(chǎn)品的精煉，因此是機(jī)械產(chǎn)品。

2材料成型中模具的分類

作為工業(yè)生產(chǎn)最重要的基礎(chǔ)工具，模具對(duì)整個(gè)工業(yè)過程的重要性可想而知。模具可分為多種類型，以滿足各種生產(chǎn)。它們是塑料、沖壓、鑄造和鍛造。在這些類型中，塑料模具還包括注塑成型、擠出成型、吹塑成型和吸塑成型。其次，沖壓模具在成型前經(jīng)過清理、落料、拉伸、折彎等多個(gè)環(huán)節(jié)。最后還要經(jīng)過翻邊、復(fù)合等重要工序才能完成。

3模具制造過程中應(yīng)注意的問題

3.1模具鋼材料：（1）模具鑄造、鍛造、擠壓過程中能承受較高溫度的熱工具鋼;（2）用于落料和剪切、冷成型、冷擠壓、冷鍛、粉末。鋼壓制成型;③塑料，有些塑料會(huì)產(chǎn)生腐蝕性副產(chǎn)品，如PVC塑料。長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)引起的冷凝、腐蝕性氣體、酸、冷卻/加熱、水或儲(chǔ)存條件等因素也會(huì)導(dǎo)致腐蝕。在這種情況下，推薦使用不銹鋼模具鋼。

3.2模具使用次數(shù)：對(duì)于使用時(shí)間較長(zhǎng)（100萬次以上）的模具，必須使用硬度為48～65HRC的高硬度鋼。中長(zhǎng)期使用（1，000，000至1，000，000次）模具應(yīng)使用硬度為30至45HRC的硬化鋼。對(duì)于短期使用（<100，000次）的模具，必須使用硬度為160-250HB的低碳鋼。

3.3影響材料切削性的主要因素：（1）鋼的合金成分越高，越難加工;（2）鋼的組織結(jié)構(gòu)對(duì)金屬的切削性能也很重要;（3）硬度也是金屬影響切削性能的重要因素;（4）非金屬夾雜物一般對(duì)刀具壽命有不利影響。例如，Al2O3（氧化鋁）是一種純陶瓷，具有很強(qiáng)的磨蝕性和;（5）殘余應(yīng)力，可能會(huì)導(dǎo)致金屬切削性能出現(xiàn)問題。粗加工后，通常建議進(jìn)行應(yīng)力消除操作。

4金屬材料成型與控制工程加工技術(shù)

4.1工藝材料一步成型技術(shù)

首先是最常用的擠壓技術(shù)。制造過程通過在三個(gè)不同方向上施加非均勻力來推動(dòng)坯料。這個(gè)過程應(yīng)該從模具孔口或間隙開始，以便不斷減小模具的橫截面并有效地增加其長(zhǎng)度。擠壓成型方法有冷擠壓和熱擠壓兩種，其中冷擠壓應(yīng)用廣泛，材料利用率高。塑料和橡膠也使用冷擠壓技術(shù)進(jìn)行加工。擠壓技術(shù)因其優(yōu)良的可塑性和較高的材料利用率而被廣泛應(yīng)用。二是拉伸技術(shù)。拉伸技術(shù)與擠壓技術(shù)的最大區(qū)別在于外力作用的方向不同。擠壓技術(shù)使用外部壓力，拉伸技術(shù)使用外部張力。在模具中，在制造過程中，模孔在外拉力作用下發(fā)生塑性變形，使模孔的形狀和尺寸最終滿足生產(chǎn)要求。拉伸技術(shù)的特點(diǎn)是變形抗力很小，但再生料的抗拉力要求更高。最后是滾壓成型技術(shù)。該技術(shù)的工作原理是通過軋輥的連續(xù)旋轉(zhuǎn)將金屬坯料變成所需的工件。這種技術(shù)也屬于旋轉(zhuǎn)鍛造。滾壓成型實(shí)際上是自動(dòng)化技術(shù)與常規(guī)加工技術(shù)有效結(jié)合而創(chuàng)造的一種加工技術(shù)。它具有很高的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率。

4.2金屬材料的二次成型

金屬材料的二次加工也可分為幾大加工工藝。第一種是最常用的鍛造技術(shù)。鍛造技術(shù)的工作原理是通過有效地利用鍛壓機(jī)，對(duì)金屬坯料施加壓力，最終使金屬坯料產(chǎn)生一定程度的塑性變形，滿足力學(xué)性能、特定形狀和尺寸的生產(chǎn)要求。作為鍛造過程中的一項(xiàng)重要技術(shù)，鍛造技術(shù)還可以分為模型鍛造和自由鍛造。無論使用哪種鍛造方法，都必須在特定的環(huán)境中進(jìn)行才能有效地鍛造。鍛造過程相對(duì)簡(jiǎn)單，因?yàn)樽杂慑懺鞂Ｓ脦Р皇褂媚＞摺Ｔ谀Ｐ湾懺熘校饘倥髁媳仨毻ㄟ^向模具施加外部壓力而發(fā)生塑性變形，以獲得有效的物理性能。二是沖壓技術(shù)。沖壓技術(shù)的主要工作流程依賴于使用壓力機(jī)和模具對(duì)板、帶和管施加外力，以將它們分開并使其發(fā)生塑性變形。最終沖壓件可以有效匹配實(shí)際生產(chǎn)尺寸。沖壓技術(shù)主要用于加工車身、底盤和車架等材料。最后是紡紗技術(shù)。旋壓技術(shù)的使用是將扁平或中空的毛坯固定在旋壓機(jī)模具上，并用旋轉(zhuǎn)輪制成特定形狀的毛坯。旋壓技術(shù)實(shí)際上更適合加工特殊形狀的毛坯以滿足其特殊用途。

5非金屬材料成型與控制工程加工技術(shù)

形成非金屬材料的主要加工技術(shù)有兩種。首先是擠壓成型。這更適合用于生產(chǎn)塑料和橡膠的擠出技術(shù)。其主要工作原理是有效利用液壓機(jī)和模具本身的壓力來擠壓坯料。這個(gè)過程還螺桿和柱塞的擠壓和剪切。經(jīng)過冷卻固化后，制成的零件最終可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。該技術(shù)具有連續(xù)的生產(chǎn)過程和廣泛的應(yīng)用。二是注塑技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)的初衷是用注塑機(jī)將塑料原料加熱熔化，將熔化的原料高壓注入模具型腔，冷卻固化，然后是必要的零件。該技術(shù)生產(chǎn)效率非常高，適用于大型零件的生產(chǎn)，對(duì)形狀復(fù)雜的材料具有優(yōu)良的生產(chǎn)能力。

6材料成型與控制工程的發(fā)展趨勢(shì)模具制造技術(shù)

隨著社會(huì)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息技術(shù)不斷傳播。也在為今天的制造業(yè)注入新鮮血液。隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)材料的需求與日俱增，而隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)材料精度的要求也越來越高，因此通過3D技術(shù)。有效利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)材料的快速成型。還可以應(yīng)用這些技術(shù)來有效地模擬材料的加工和制造過程。有效解決各種難題，保證材料的生產(chǎn)質(zhì)量，這也是未來材料加工、成型和控制工程模具制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

結(jié)束語

綜上所述，以上分析清楚地表明，在機(jī)床模具制造領(lǐng)域，CNC加工技術(shù)的有效應(yīng)用在實(shí)際制造過程中具有很大的作用和優(yōu)勢(shì)。對(duì)此，充分認(rèn)識(shí)數(shù)控加工技術(shù)的主要含義、應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和技術(shù)要點(diǎn)，在實(shí)踐過程中落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)一步提高模具制造的自動(dòng)化、智能化水平。.確保整體質(zhì)量，及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題，進(jìn)一步完善和改進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)，進(jìn)一步提高模具制造質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)更好發(fā)展。

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