材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究

施应伟

摘 要：社会主义工业化飞速发展的过程中，我们国家的工业进程在不断的加快。在工业领域比较基础的技术就是材料成型及控制工程的模具制造，这些能够生产众多的工业原料或者是制造一些工业元件。例如，我们所熟知的汽车工业和航空工业，对于模具制造水平有较高的要求，因为制造的质量直接影响到了整个制造业的水平以及质量。

关键词：材料成型；控制工程；模具制造；工艺技术

和其他国家相比，我们国家的技术工艺还比较落后，尤其是控制工程模具和材料成型技术。那些制造业比较发达的国家，例如德国，水平就十分的先进。所以我们国家还需要从这两个方面不断地努力提高技术水平，努力赶超其他国家，尽可能的提高我们国家工业产品的质量。

一、材料成型与控制工程的基本定义

材料成型技术以及控制工程模具的制造关注的重点就是如何提高材料的性能，改变材料的结构或者是表面的形状，这种技术和其它技术结合在一起，进而形成了一个完整的材料热加工成型的过程。整个过程包括了原材料的设计、产品的开发成型，以及产品的制造，其中体现了现代制造业的重要方法重要技艺。整个技艺研究的是在微观和宏观的情况下，材料性状和性能受到的影响和变化，其中也包括其他因素带来的影响，以及工艺如何优化？工艺优化的具体方式，模具材料的处理方法加工方式、设计方法等等。对当前我们国家职业技术院校进行调查分析后能够发现，工科类专业研究的重点就是材料成型与控制工程模具制造技艺。相关的专业在教育教学的过程中，要让学生了解最基本的理论知识以及材料成型或者是控制工程相关的专业知识，这些是学习机械或是从事材料加工模具加工等相关领域的基础，能够在这个基础上进行科学研究、技术设备的生产以及加工也就是高级工程技术人员或者是管理人员所从事的工作。

二、金属材料工艺

（一）一次成型技术

材料之所以有不同的性能，是因为加工成型的工艺不同。在材料成型的过程中，不同的工艺有不同的生产方法，例如，金属，大多数是一次成型的。而技术上也有更多的类别，例如，挤压成型，拉拔成型等。挤压成型，这种方式首先要准备相应的模具，并把坯料进行特殊加工，放置在相应的模具内，之后挤压模具，进行物理按压。要想改变坯料的形状就要在最初的步骤上进行改变，这样才能调整形状进行塑造，要根据产品的实际要求进行改变，尽可能的匹配产品。如果进行物理加压就能提高产品的性能，实现最优化，而且能够快速塑形，不会轻易的变形。而轧制成型利用的是轧轮的回旋力，在这过程中能够改变坯料的形状，甚至重新塑形，这样就能根据实际要求制定不同的形状，匹配产品了。而拉拔成型就是把坯料放置在模具中，这样使用拉力的方式影响坯料，之后进行一系列的塑造变形工作。在实际工作的过程中，这种技术产生的变形阻力比较小，可塑性比较强。

（二）二次成型技术

金属材料在加工的过程中，虽然一次成型工艺比较多，但也存在着二次成型的加工工艺，主要的技术如下，铸造成型、冲压成型。[3]

铸造成型这种工艺，具体的流程如下，选择特质或者是形状各不相同的模具进行液态金属浇铸，确保金属冷凝后，就能获得相应的零件。在铸造成型的过程中砂型铸造是其中的一个方面。例如，有色合金的铸件制造。这种方式对于设备的投资成本较低，而且有很长的材料适应性，适用的范围比较广泛，能够生产任意形状的材料零件。在应用的过程中经常生产气缸盖或者是气缸体，应用在冲压成型加工技术中比较广泛，在材料上没有较多的局限性，无论是金属材料还是非金属材料都可以使用，而且生产的原件都能控制在精密度较高的范围内。

（三）非金属加工工艺

1.擠出成型技术

挤出成型这种技术，利用了螺杆和柱塞，并在这个基础上进行剪切或者是解压工作，能够在短时间内融化塑料原材料或者是挤压塑料原材料。并利用冷却流程，制定出相应形状的产品。一般情况下，这种技术生产过程比较简单，工作效率很高，在大规模塑料模具加工生产的过程中经常使用这种工艺，而且这种工艺也可以应用在非金属材料加工中。和金属材料加工工艺比较起来，人力成本比较低，成本比较高，产生的污染更少。

2.注射成型技术

这种技术是把原材料放置在大型的设备中，将材料进行溶化处理，把处理过后的这些材料放置在模具中进行冷却，之后拆除模具，这就是全部的流程。目前很多大型模具制造企业都在使用这种技术，这种技术流程比较简单，基本能够实现自动化的生产。适用性比较强，很多非金属产品结构比较复杂，也能应用。生产效率比较高可以进行大批量的生产。

三、影响模具制造工艺的因素

①模具的类型、结构；②零件的结构形状、尺寸大小、零件表面加工精度和表面粗糙度的要求；③零件材料的性质。材料的性质对加工工艺的选择也有影响。例如淬火钢应采用磨削加工，有色金属零件，为避免磨削时堵塞砂轮，一般采用高速铣或高速精密车削进行精加工；④生产效率和经济性的要求。选择加工方法时，应以零件的精度要求选择与经济精度相适咸的加工方法。例如IT7级精度、表面粗糙度Ra值为0.4的外圆，通过精车虽可到达要求。但在经济上就不如磨削合理；⑤企业的设备情况和技术条件。模具加工工艺既要满足模具零件的技术要求还要与现场制模条件、技术水平相适应。

四、结语

相信在未来，材料成型技术会不断的发展，控制工程模具的制造工艺将会不断的升级换代，材料成型的精确度也会不断的提高，制造业将会发展得更加迅速。这些技术和工艺还要在不断发展的过程中开拓更多新的发展领域，拓展领域，更新技术工艺。

参考文献：

[1]谭永林.材料成型与控制工程的模具制造技术[J].企业技术开发旬刊，2016，35（6）：12.13.

[2]胡国富.材料成型与控制工程模具制造技术分析[J].福建质量管理，2016（5）.

[3]王秋实，刘兴国.材料成型与控制工程模具制造技术分析初探[J].商品与质量，2015（49）.