材料成型与控制工程中的金属材料加工探究

边楠楠

摘要：近年来，城镇化进程的加快，我国的各类工程建设数量也在不断增加。在众多新兴行业不断发展下，我国对制造业加大了关注度。金属材料的加工质量取决于材料成型以及控制工程相关技术水平，该工艺在一定程度上影响我国工业水平。由此可见，机械制造行业要把材料成型以及控制工程重视起来，严格控制加工质量，特别应用在电力机械、交通工具以及航天航空等行业制造中，要不断实践和技术创新，提高控制水平。本文就材料成型与控制工程中的金属材料加工展开探讨。

关键词：材料成型;控制工程;金属材料加工

引言

随着我国工业化进程的不断加快，对金属材料的需求量不断加大，对其性能的要求也不断提高，材料成型与控制工程直接关系着工业机械制造水平和材料利用率的高低，是制造业的重点内容之一。材料成型与控制技术进步需要经过长期的研究和探索，需要明确材料结构以及适合应用的环境。因此，在工业发展过程中必须要重视材料成型与加工工艺，明确金属材料的成型方法和应用特点，真正发挥金属材料的性能优势，使得加工控制技术能够满足工业生产需求。

1各類金属材料的基本特征

按照实际需求将金属材料加工成型，要求施工人员在金属原料中添加一些其他金属单质或有机复合材料，以提升材料的强度等级，增强材料的耐磨损性与抗性变能力。然而，添加有机复合材料又会在一定程度上增大金属材料加工难度，为此，针对不同种类的有机复合材料，应配置对应的机械设备，优选加工工艺。针对各类金属材料成型工艺，需要机械制造人员经过不断地探索与实践，逐步优化加工工艺，保证成型质量。在金属材料加工成型过程中，要全方位动态把控金属加工流程，规避技术缺陷。由此可见，在材料成型作业中，专业技术人员应结合金属材料的物理属性特征，调整加工工艺与控制技术，以保证金属材料成型质量。

2金属材料选择标准

在原材料中添加其他金属或者复合材料有助于金属材料加工成型，经过加工后的材料在强度以及耐磨方面有很大的提升。在对各种材料添加的过程中，增加了金属加工材料施工难度。在进行添加材料时为了满足不同机械设备的制造需求，在加工工艺和方法上存在较大差异。例如在对纤维增强的金属复合材料进行加工时，首选是采用复合成型加工方法，如果是部分复合材料加工，则应该利用多种手段铸造才能得到最终的要求成型效果。机械制造相关人员和金属材料成型过程中的控制人员，要通过对加工成型过程的不断探索和实践，盖上材料成型情况，不断提高金属复合材料的成型技术，提高质量。在加工成型过程中，值得注意的是，要处理好细节，一旦出现细微的漏洞，就会严重影响材料最终质量效果，对后期制造设备质量水平造成巨大隐患。总之，在材料成型过程中，工作人员要从材料特征和可伸缩性等方面进行严格把控，使得材料成型得以安全顺利开展。

3材料成型与控制工程中金属材料的加工方法

3.1机械加工成型

机械加工成型是金属材料加工常用的方式，特点是加工方便，设备资源丰富，加工范围广、精度高，理论上可以适用于任何金属材料的加工。机械加工设备从早期的普通机床发展到如今的数控机床，从单一的车、铣、刨、磨到拥有综合加工能力的加工中心，加工精度和效率都得到了很大提升。对金属材料进行机械加工，首先根据产品的材料特性和形状特性对加工工艺进行分析，制定工艺路线，安排钻、铣、车等加工方式，然后选择合适的加工刀具。一般硬度较低的金属材料的钻、铣加工选择高速钢材料的刀具，车削加工选择硬质合金类刀具，刀具表面可以涂层;硬度较高的金属材料加工，采用金刚石、陶瓷及立方氮化硼等材料的刀具，加工过程中可以加入切削液，用以减少加工表面与刀具的摩擦并带走加工过程中产生的热，保证材料最终加工的质量。形状特殊的产品加工，可以采用线切割、电火花、雕刻等手段加工，表面质量要求高的，通常需要进行磨削加工，必要时要进行抛光处理。

3.2挤压与锻模塑性成型

挤压和锻模塑性成型也是技术材料加工中常用的一种方式，在具体加工时，主要是采用模具等工具通过涂抹涂层及润滑剂的方式，对待加工的金属材料进行一定的处理，这种操作的目的主要在于降低加工过程中存在的摩擦阻力。通过相关的实验数据表明，这种方式可以降低整个操作过程中的挤压力将近3成左右，对于模具质量较高、试剂质量更高的情况可以减到更多。另外，在金属加工过程中，由于机床金属设备的挤压作用，会导致金属材料发生变形，严重时会导致材料损伤，严重影响成品零件的应用价值，因此需要在加工过程中对挤压力进行控制，从而提高材料加工的效果。除了挤压力以外，挤压温度和挤压速度也是影响金属材料成型的重要因素。在实际操作中，加工人员可以通过增加一定量的增强型颗粒，从而提高加工过程中的挤压温度，主要处理的目的在于加快增强可以与金属基材料的作用。在实际中，可以发现当增强颗粒的数量较少时，会加快挤压速度，当增强颗粒物质过多时，需要工作人员严格控制挤压速度。但如果挤压速度过高将会导致金属材料在成型后，出现严重的裂纹情况。因此采用挤压与锻模塑性材料成型加工时，需要对金属基材料进行表面润滑处理，并控制挤压力，避免工件变形，同时还应该做好挤压温度和挤压速度的控制工作，不断改善加工水平。

3.3粉末冶金成型技术

针对那些体积小，形状比较规则的零部件制造，粉末冶金成型技术是最合适不过的了，其具有很强的适应性，粉末冶金成型技术早期主要是用于必需品和复合材料零部件的制造过程中。粉末冶金成型技术主要是在材料成型和控制工程中的金属材料加工中之后，其自身组织密度高、界面反应少的特点，这种突出的特点得以中分发挥，而塑造的材料也具有较强的抗磨性，强度也具有较高特点。从粉末冶金成型技术整体工艺看，其大多会应用在汽车行业、航天器材等领域的材料制动中。

3.4铸造成型

在加工生产有机复合材料环节，铸造成型技术的应用频率较高，并取得了良好的成效。在铸造过程中，应结合实际需求，添加适量的增强颗粒，增强熔体粘度，提升流动性，进而加快熔体与增强颗粒的化学反应，优化材料的物理属性。在铸造操作阶段，专业技术人员需严格控制熔化速率、反应温度与保温时效。在持续高温条件下，添加适量的碳化硅颗粒，以提升界面反应速率，其化学反应方程式为3SiCA1→A14C3+3Si。在实际加工作业过程中，针对熔体粘度较大的问题，技术操作人员需优选精炼手段，添加适量的变质剂造渣，加快化学反应速度，保证成型质量满足实际需求。需要着重注意的是，此类操作模式并不适用于颗粒增强铝基复合材料。

3.5电切割技术

电切割技术主要是通过在介电流中进行插入移动的电极线处理，而后借助局部高温对金属材料实行切割，主要切割成几何形状，这样的方式与传统方式相比具有明显优势，可以使冲洗液体压力在零部件与负极之间的空隙中得到冲刷，使其发挥一定作用。对新型金数材料在进行成型加工时，利用电切割技术一般会导致切割速度变慢，主要是放电效果不理想等原因，进而使得切割口出现摩擦力，不光滑等原因。

结语

综上所述，金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快，在制造业的推动下，金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中，需要根据材料本身的特点，并结合使用一定的工艺，在加工过程中通过提高质量控制水平，为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。

参考文献：

[1]林焕新.材料成型与控制工程中的金属材料加工探讨[J].科技经济导刊，2017（16）：136-137.

[2]覃东任.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].南方农机，2019，50（14）：187.