材料成型及控制工程的设计制造和加工研究

吴浩东

摘 要：材料成型及控制工程的设计制造和加工受到了愈来愈多的关注。本文首先介绍了材料成型及控制工程设计制造和加工的对象，而后对金属材料和非金属材料的成型及控制工程的模具制造技术进行了深入分析。本文的撰写能够为相关建设者提供一定的指导。

关键词：材料成型；模具；设计制造；加工

工业生产企业要从当前市场发展环境出发，明确市场发展的时代特征，积极革新加工材料和技术成型技术，从而满足新时代生产建设的基本需求。下文将对材料成型及控制工程的设计制造和加工进行分析和探讨。

1.材料成型及控制工程设计制造和加工的对象

从对象方面来说，材料成型及控制工程的主要作用对象就是模具和焊接，对这两个对象进行分析。模具的设计制造和交工主要是指根据设计好的模具形状进行物体的实际生产加工。模模具的生产加工过程设计锻压、压铸和冷压等。模具材料的设计、成型和控制能够为产品生产提供诸多便利，也能够降低生产成本。因此，相關作业人员必须要工作的重点放置在各种塑料材料或者金属材料的工艺模具产品方面或者利用计算机进行整合加工的过程中。就焊接设计方面来说，多是通过加热预高压的形式，将金属或者其他的可塑性的材料有序的联系起来。焊接可以分为三大类：融焊、压焊和钎焊。融焊的过程并不需要压力就可以完成各种金属件的焊接；压焊则是要通过压力对金属材料或者其他加热可塑的材料进行焊接。就这些焊接类型来说，钎焊的使用范围是最为广泛的。钎焊的作用过程对材料的熔点要求较低，通过高温加热使材料融化，之后将这些材料填充到焊接材料中，顺利将金属件连接起来。由于当前材料市场相对复杂，控制技术也愈来愈多样，相关工作人员要做好材料成型及控制工程设计的相应方案，从而尽可能地提升生产建设工作的效率。

2.材料成型及控制工程的模具制造技术分析

2.1金属材料成型及控制工程模具生产制造技术

下面将从旋压成型制造技术、材料一次成型技术、材料二次成型技术和加工成型质量控制方面进行分析。第一，旋压成型制造技术。技术人员先要将各种板料放置在芯模上，然后对板料进行压实、压紧，在压力作用下芯模发生转动。一旦芯模出现塑性变形，就会呈现出跟模型大小、形状一致的产品。技术人员必须注意，旋压成型技术的应用优势明显：制造技术受到的阻力较小，得到的产品尺寸较大；但是，该技术的应用效率不够明显。相关工作人员要按照模具产品的实际生产加工需求加以选择。

第二，材料一次成型加工技术。挤压成型和拉拔成型多应用于金属材料的一次成型加工过程中。挤压成型技术应用过程中，相关工作人员要将拟进行加工的坯料防止在模具中，然后对材料进行加压。在较大压力作用下，模具里的坯料会发生变形，从而得到成型产品。挤压成型技术下，得到的成型产品塑性较高，不容易发生变形。就拉拔成型技术来说，相关工作人员要将坯料先放入模具中，之后对模具进行拉拔处理，在拉力作用下，加入模具内的坯料就会发生变形。这种成型技术要求坯料具有较高的质量要求。除了这两种技术之外，金属材料成型过程中还会用到轧制成型技术，利用扎轮旋转的压力，促使坯料发生塑性变形，从而得到模具产品。

第三，材料二次成型加工技术。该技术的应用主要依赖锻造成型技术和冲压成型技术，从而获得与生产要求一致的产品（大小一致、形状一致）。金属锻造成型材料是通过模型锻造和自由锻造技术来实现的。所谓自由锻造就是指现将坯料置于压力机的表面，然后将加工设备的外界压力作用到坯料上，从而获得相应的模具产品。不论是自由锻造还是模型锻造，两种技术的加工过程是基本一致的；模型锻造技术需要充分利用和发挥模具的压力。模型锻造技术可以应用于各种形状复杂的产品生产过程中，能够进行大范围推广使用。冲压成型技术的应用过程中，需要将金属材料先放置在压力机的表面而后对压力机施加作用，从而使金属板材料发生相应的变形，形成需要的产品。

第四，产品加工成型、质量控制技术。金属材料成型质量控制工作的开展主要在于操作人员，也就是焊接成型技术人员。这些人员必须具有丰富的理论基础，如焊接成型理论、生产管理技术等等，能够更好地应对焊接成型工作。目前市场环境下，砂型铸造的应用较为广泛，能够被广泛于金属与合金材料的铸造过程中。相应工作人员要可续了解金属材料成型质量控制的要点，从而保质、保量完成各种铸件的生产加工。就目前来说，抵押铸造的劳动力消耗较少，生产效率高，操作难度小，能够用于多种形状合金的铸造过程中。总之，所有的技术人员都应该提高理论基础，积极进行实践，控制成型产品的质量。

2.2非金属材料成型及控制工程模具生产制造技术

非金属材料成型及控制工程模具生产技术可以分为压制成型技术、注射成型技术和挤出成型技术。首先，压制成型技术下，工作人员要先将非金属材料放在模具的空腔内，然后对模具进行加压处理，从而获得符合生产设计需求的产品。这种生产技术下，产品的生产周期相对较长，生产效率不高，大规模普及应用的可能性不大。其次，注射成型技术是将非金属元原材料置于注射机械设备中，并在其中完成材料的融化处理。融化后的材料能够到达目标模具，冷却固化之后，完成产品的生产。再次，挤压成型的应用效率较高，操作方便，能够实现产品的连续化生产，产品质量能够得到有效地保障，应用范围十分广阔。挤压成型技术的设备投入相对较少，不会对环境造成污染。

3.结语

材料成型技术的应用能够为技术成型奠定良好的基础，进一步提升技术生产的速度。为了提升产品生产的效果，相关工作人员应该根据实际需求，合理选择工艺生产方式，顺利完成工业生产加工的目标。在材料成型及控制工程的设计制造过程中，相关工作人员要合理选择成型技术，提高模具设计制造和控制工程的科学性，从而尽可能提高生产效率，降低生产成本。

参考文献

[1]毛艳琳.浅析材料成型与控制工程模具制造的工艺技术分析[J].工程技术：全文版，2016（7）.

[2]冯清龙，阮青.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].建筑工程技术与设计，2017（8）.

（作者单位：辽宁科技学院）