材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究

胡晓宇

摘 要： 本文简要分析了材料成型与控制工程模具制造工艺未来的发展方向，同时讨论了金属材料一次成型与二次成型不同的加工方式，也分析了非金属材料成型与控制工程模具制造技术，以期提高材料成型与控制工程模具制造整体质量。

关键词： 材料成型;控制工程;模具制造;工艺技术

【中图分类号】TG76     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）01-0224-01

1 材料成型工艺

材料成型工艺是中国的一项重要技术，主要用于分析模具元件的初始状态和研究生产率。分析元件的性质，选择合适的设备，并根据元件的工作模式通过热加工改变原材料的形状。在模具的制造中，材料的成型主要用于基本的理论方法，并且在材料成型之后进行更深层次研究和设计。因此，材料成型过程也应包括在社会经济范畴内。材料成型的技术水平直接影响工业元件的制造质量。最近，中国的成型材料工艺取得了很大进展。与此同时，与材料成型相关的问题更加凸显出来，随着中国工业发展对模具需求的增長，中国的模具制造技术必须克服自身的瓶颈，满足工业市场的需求。

2 控制工程模具工艺制造技术的应用

2.1 金属材料一次成型加工工艺

（1）挤压成型技术挤压成型技术主要应用于非金属领域。该项技术能够满足现代工业化生产过程中模具元件的连续生产，具有较高的生产效率。挤压成型技术工艺较为简单，而且成本投资较小，不需要投入大量的人工，只需投入少量的设备资金，就能够应用于制造企业的模具元件生产，成本能够在短时间内得到回收。因此，挤压成型技术在当前我国工业生产领域中的应用十分广泛，该项技术生产效率高，模具元件质量高，且在实际生产过程中不会对周边的环境造成破坏，具有环保、安全、高效等特性。（2）拉拔加工成型技术这种技术的操作过程也非常简单，首先把没有加工的毛坯模具材料放到材料制作的模具中去，而后采用各种手段把毛坯拉伸开来，在这个过程中毛坯料受到巨大的应力发生形变，就变成了预计生产的产品。近几年来，机械控制技术得到了稳步发展，这给拉拔加工成型技术的应用带来了更多的可能性，这种加工技术能够达到的制作效果越来越精致。同时，拉拔加工成型技术也有其独特的优势，那就是通过这种技术制作出来的产品变形阻力非常小，因此往往能够达到最佳的制作效果。当然不是所有的材料都适配于这种技术，只有那些性能优异、形变量适中的毛坯料才能以此技术进行加工。

2.2 二次成型加工技术

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。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。若施工人员采用锻造成型技术，锻造成型技术也可划分为两种不同的方式 ：自由锻造工艺以及模型锻造技能。其中自由锻造技术即施工人员将坯料放置于对应的压力设备之上，通过锤头或是其他锻造制作设备，针对材料予以合理的压力，使得坯形成一定的塑性变形，进而制造满足要求的产品，而该工艺制作方式可脱离模具便能完成，然而方式只是适用于部分相对容易因外力而产生变形的坯料，且所生产的产品本身对精确度要求不高或是形状较为简单。而模型锻造即施工人员将坯料放置在压力设备之上，通过对应的模具给予坯料合适的外界压力，令其形成一定的塑性变化，进而获得符合预期的产品。运用该项技术，施工人员必须采用对应的加工模具，而再生产期间可能会形成相对较大的变形阻力。但是，该方式可以用以生产或是加工部分外形较为特殊或是复杂的产品，也可以实现工业化的生产。第四，旋压成型技术。若施工人员采用该技术，需把对应板料放置在芯模之上，然后对板料施加压力，保证板料之间的紧固，之后板料会跟着芯模同时产生转筒，在此期间，由于板料会受到源自旋轮所给予的压力，而形成一定的塑性变形，进而形成预期大小与形状相符的产品。该方式的优势在于其所受到的成型阻力相对较小，且在生产规模较大的产品时，所需要的模具较为简单。但是，该方式也有较为明显的劣势，即生产效率有待进一步提高。

3 注射成型技术

注射成型技术也常应用于非金属材料模具元件的制造工作中。该项技术主要是将模具的坯料放置在注塑设备中，借助加热设备，使得成品料熔化，熔化完成后，再将熔化料注入模具元件中，等待熔化材料冷却固化，再将模具外部进行拆除，最终形成成品。该项技术在实际应用过程中，适用于一些模具元件内部结构较为复杂烦琐的模具生产工作中，能够保证模具的生产质量以及生产效率。

3.1 压制成型

压制成型工艺具体流程如下，施工人员于制定模具空腔之内放入材料，之后予以加压处理，便可获得产品。然而该工艺技能相较其他材料成型与控制工程模具制造技术而言，存在较大的劣势，一方面其制造周期相对较长，需要企业投入较长的时间成本，另一方面，产品整体生产效率也有待进一步提升。

3.2 挤出成型技术

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。

结语：经过分析可见，材料成型与控制工程本身体现为综合性的显著特征，而与之密切相关的基本技术原理也包含了较多层次。在全面完成模具制造的有关实践中，应当全面秉持因地制宜的手段与思路予以实现，从而确保紧密结合模具制造工艺以及材料成型控制。

参考文献

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