试述材料成型与控制工程模具制造的工艺

刘洋

【摘 要】现代社会科技水平在不断提高，制造业在我国得到了快速发展，而材料成型与控制工程模具制造则是加工制造行业中应用最为广泛的。材料成型与控制工程模具制造涉及到很多行业，比如汽车配件加工、家电配件制造、高精端产品制造等等，无不有着其身影，业已成为影响产品质量的关键因素。本文首先对金属材料与非金属材料成型技术分别进行分析，然后对材料成型与控制工程模具制造工艺及其发展提出个人建议，以供参考。

【关键词】金属材料；非金属材料；材料成型；控制工程；发展

前言

在我国社会与经济高速发展的过程中，制造行业出现了前所未有的繁荣景象，其快速的发展在很大程度上促进了工业的整体进步。制造行业中的材料成型和控制工程模具制造受到越来越多的关注，并出现了多种新技术与工艺。

一、金属材料成型与控制工程模具制造技术

（一）金属材料一次成型加工方法

1.挤压成型技术。此技术首先将所需加工的坯料放置相应的模具中，然后在其上部进行加压处理，让预先添加至模具中的坯料在压力的作用下发生变形，既能得到和相应模具中模孔大小与形状一致的产品。采用挤压技术，所得到的产品具有塑性较好，且不容易发生形状变化的特点。

2.拉拔成形技术。此技术首先将所需加工的坯料放置相应的模具中，然后在其上部进行拉拔处理，让预先添加至模具中的坯料在拉力的作用下发生塑性变形，既能得到和相应模具中模孔大小与形状一致的产品。采用拉拔技术所得到的产品具有变形阻力相对较小的特点，不过在生产过程中要使用属性相对好的坯料才可以达到拉拔的要求。

3.扎制成型技术。此技术是让坯料在扎轮旋转力的作用下而发生塑性形变，从而生产出具有特定大小与轮廓的产品。

（二）金属材料的二次成型加工方法

1.锻造成型技术。锻造成型技术又可以分为两种不同的手段：自由锻造技术与模型锻造技术。所谓的自由锻造技术指的是将坯料放置到相应的压力机表面，采用锤头以及其他的制作器械，施加一定的外界压力，让坯发生一定的塑性变形，从而生产出符合要求的产，可以不需要相应的模具就能完成，不过仅适合用于加工一些较容易发生形变的坯料，而且所生产的产品形状相对来说较为简单一些。所谓的模型锻造，指的是将坯料放置到相应的压力机表面，采用相应的模具对坯料施加一定的外界压力，让其发生一定的塑性变形，从而生产出符合要求的产品。采用这种技术，所需要采用相应的加工模具，在生产的过程中会遇到相对大的变形阻力。不过，此技术工艺能够用来加工一些形状相对复杂的产品，可以工业化的生产。

2.冲压成型技术。此技术是将相应的金属板材料放置于压力机表面，然后采用相应的模具施加相应的压力，让金属板发生一定的塑性变形，或者将模具的作用范围区域从金属板分离开来，从而得到相应大小与外形的产品。

3.旋压成形技术。此技术是将相应的板料放置于芯模之上，同时将板料压紧，并且板料会随着芯模进行转动，在此过程中，板料受到旋轮的外界压力而出现一定的塑性变形，从而生产出具有特定大小与形状的产品。采用此技术所受到的成型阻力要小，并且可以生产尺寸相对较大的产品，而且所需的模具不太复杂。但是，其产品生产效率相对不高。

4.焊接成型技术。此技术采用对相应材料加热亦或加压处理，最终让所焊接材料能够实现原子级的结合，从而获取到相应的产品。

二、非金属材料成型与控制工程模具制造技术

1.挤出成型技术。此技术是通过螺杆亦或者是柱塞進行挤压以及剪切处理，让相应的塑料原材料融化之后，在特定的压力作用之下经过口模，然后对其进行冷却处理，让塑料完全的固化，从而制作形成和口模形状一致的产品。这种成型技术可以实现产品生产的连续化，具有相对高的生产效率，并且所得到的产品具有高的品质，可以应用到多个领域生产中。挤出成型所涉及的相应装置较为简单，设备成本投入较少，并且可以在较短周期内将成本收回，其整个生产过程不会造成较大的环境污染，人工作业强度相对较小，可以用于工业化生产中。

2.注射成型技术。此技术所采用的原理是把相应的原材料放置于注射设备里，将材料在其中进行熔化处理，并通过注射设备的高压，将熔化后的材料注射到相应模具中，然后进行冷却处理，待材料固化之后，将模具拆除得到相应的产品。采用这种生产工艺，能够实现自动化的生产，使生产效率明显改善，并且可以用于结构相对复杂的产品生产，尤其能作为大批量生产用手段。

3.压制成型技术。此技术是将塑料放置到特定的模具空腔中，然后对其进行加压处理，得到相应形状与大小的产品。不过此方法所需的周期相对较长，而且整体生产效率不高。

三、目前材料成型与控制工程模具制造工艺的发展方向

（一）精确成型与加工工艺

目前随着各种机械设备逐渐的向精密化方向发展，精确成型加工工艺也逐渐开始使用，并越来越成为未来机械加工的方展方向。尤其是在对工件要求相对高的汽车生产中，精确成形工艺已被广泛的推广与应用。比如在汽车生产中的，消失模铸造技术以及压力铸造技术等均已广泛应用。

（二）快速和自由成型工艺

在社会与经济走向全球化的同时，市场的竞争压力越来越大，各个企业为了提升自身的竞争力，均开始重视自身的生产效率以及产品开发效率。而在这种市场环境下，制造业要想更好的迎合市场发展，就必须不断提升自身生产力与生产效率。因此，快速和自由成型工艺也被逐渐的开发与应用。

（三）模拟与仿真成型工艺

在科学技术高速发展的今天，我们不但要依靠实验以及理论来处理材料加工中所遇到的困难。同样，计算材料方法也发展为了处理材料加工中所遇到问题的重要手段。采用这种方法可以更加深刻与全面地对问题进行分析与处理，能够实现现阶段实验以及理论无法实现的研究。因此，模拟与仿真成型工艺逐渐开始推广应用，并已然成为未来机械制造的重要发展方向。

四、结语

通过对材料成型与控制工程模具制造技术的研究与探索，对其进行革新与改进，可以更好的促进机械行业的进步。目前，市场对于企业生产效率的要求越来越高，对于机械产品的品质要求也越来越高，机械工业要想在严峻的市场竞争环境中保持自身竞争力，就必须对材料成型与控制工程模具制造技术持续的创新与改革，使企业的生产效率与综合竞争实力全面提升，才可以获得长期、稳定的发展。

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