基于金属材料成型加工技术的分析

2020-03-26刘成鑫

世界有色金属 2020年1期

刘成鑫，王涛，廖鹏

（长江师范学院，重庆 408000）

1 研究背景

自改革开放以来，我国的社会主义市场经济取得了飞速的发展，尤其是进入21世纪之后，我国的工业化更是获得了空前的发展，随着人们对工业产品的要求越来越高，这就使得工业制造业对材料的成型和加工提出了更严格的要求[1]。金属材料是人们生产和生活中必不可少的重要产品原材料，为了满足人们发展的需求，就必须加强对材料成型与控制工程中金属材料加工技术的研究，以促进工业制造业的稳定发展，满足人们对工业产品的不同程度的需求[2]。

2 金属材料主要加工技术

2.1 金属材料的机械成型加工工艺

金属材料的机械成型加工工艺是比较传统的加工方法，现如今的金属材料成型与控制工程中，应用比较广泛的机械成型加工工艺就是各种金属切割刀具，而金刚石刀具与铝基复合材料结合起来进行精细加工成型是比较常见的加工工艺[3]。

图1 金属材料机械加工工艺现场流程

工业制造业中常用的铣削、车削、钻削方式都是利用金刚石刀具来加工金属复合材料，其中最常用、应用最广泛的金属材料成型加工技术就是车削技术，车削技术应用了乳化剂的冷却作用，充分利用金刚石与铝基合成的复合刀具来加工成型金属复合材料[4]。

2.2 金属材料的挤压锻模塑性成型加工工艺

传统模具成型的金属材料加工工艺一直被材料表面的光滑性一问题所困扰，经过多方的调查、分析和研究，创新后的挤压锻模塑性成型加工工艺有效的控制了模具摩擦给金属材料造成的影响，挤压锻模塑性成型加工工艺将润滑剂或涂层添加到模具上，这样就会大大的降低金属材料在挤压锻模过程中与模具产生的摩擦，进而降低对金属材料表面光滑性所造成的影响，同时还提升了金属材料产品的美观性和质量[5]。另外，将增强颗粒添加到金属材料中可以有效的降低金属材料的可塑性，相反，还可以提升成型后的复合材料的抗变形能力。通过升高挤压温度、增加挤压速度来促使金属材料与增强颗粒的有效融合，提升挤压锻模成型后金属材料产品的整体质量[6]。

2.3 金属材料的铸造成型加工工艺

金属材料原始的铸造成型加工技术原理就是在高温环境下将增强物加入金属原材料内，经过特定条件下的化学反应，改变复合后的金属材料的黏度和流动性，进而改变金属复合材料的各种特性，使得金属材料的各种优点被充分发挥出来，普遍的金属材料铸造成型加工技术，其自身有一定的缺点，并非所有的金属材料都可以选择铸造成型加工技术，还需要根据金属材料的特点以及产品对各种性能、外观、质量的具体要求来定[7]。

2.4 金属材料的粉末冶金成型加工工艺

金属材料的粉末冶金成型加工工艺的应用范围非常广，不但在金属成型阶段应用，在成型后期也有重要应用，粉末冶金成型加工工艺可以对小尺寸、造型简单的产品进行烧结，并根据产品的需求进行再次塑形，能够做到精密控制产品特性，同时还可以有效的提升金属材料中的金属含量[8]。现如今金属材料的粉末冶金成型加工技术越来越成熟，不单单可以应用在喜爱的零部件生产中，还可以对自行车架、管材等大部件进行加工，粉末冶金成型加工工艺的成型组织比较细密，而且成型后的产品强度分布比较均匀，界面的反应比较少，具有较强的耐磨性，现如今金属材料的粉末冶金成型加工技术已经广泛的应用到汽车、飞机、轮船等各个制造领域[9]。

2.5 金属材料的焊接加工工艺

金属材料的焊接加工技术是利用焊接让材料在高温或高压的环境条件下进行焊接处理，这种经过特殊环境条件下焊接成型的简述材料可以满足各种不同的工程应用，现如今我国很多的机械制造、航母、航天工程领域都需要应用焊接成型加工工艺[10]。金属材料的焊接成型加工工艺对焊接材料与增强物有特殊的要求，通常情况下金属材料进行焊接时会导致化学反应的情况发展，不但会影响到焊接的速度，还会影响到焊接物的功能和特性，这时候就需要对金属或者增强物进行特殊处理，一般情况下都是进行轴对称旋转处理，保障金属材料焊接成型后不影响产品特性[11]。

2.6 金属材料的电切割加工工艺

金属材料的电切割技术是一种新型的加工技术，相对于传统的放电方式具有很大的优势，金属材料的电切割加工技术利用电产生的高温对金属材料进行强力切割，同时还可以有选择的利用冲洗液体的压力对零部件进行冲刷，从而达到加工成型的目的[12]。但金属材料的电切割加工工艺有一定的技术局限，应用电切割加工工艺成型的金属材料极易受到放电效果的影响，由于各种新型材料的硬度不同，各种性状不同，对外观美观、光滑度的要求也不同，金属材料电切割加工技术成型的产品往往会受到放电效果的影响而导致产品的切口不太平滑，影响产品的外在美观，因此金属材料的电切割加工技术仍有待进一步的改良[13]。