材料成型与控制工程中的金属材料加工分析

孙川

摘  要：近些年来，随着我国经济的不断发展，工业领域获得了更大的发展空间，各个相关的行业也取得了较大的进步。对于制造业来说，材料成型和控制工程的发展是决定制造业发展的重要因素，也是决定其快速发展的重要保障。因此需要注重材料成型与控制工程中的金属材料加工，选择恰当的加工工艺，提高机械制造的水平和质量。一般来说材料分为金属、非金属和复合材料三大类，经过加工形成一定的材料应用到工业当中。工程材料大多数是以新型的金属材料为主，因此所涉及到的加工程序和工艺都十分复杂。文章简单的概述了材料成型与控制工艺，阐述了金属材料挑选的使用性原则和环境性原则。探究了金属材料在成型过程中的几种加工工艺，并做好分析工作，为金属加工行业和控制工程提供一定的参考。

关键词：材料成型;控制工程;金属材料加工

Abstract： In recent years， with the continuous development of China's economy， the industrial field has gained more development space， each related industry has also made great progress. For the manufacturing industry， the development of material forming and control engineering is an important factor that determines the development of the manufacturing industry and an important guarantee for its rapid development. Therefore， it is necessary to pay attention to metal material processing in material forming and control engineering， choose appropriate processing technology， and improve the level and quality of mechanical manufacturing. Generally speaking， the materials are divided into metal， nonmetal and composite materials. Most of the engineering materials are new metal materials， so the processing procedures and processes involved are very complex. This paper briefly summarizes the material forming and control process， and expounds the usability and environmental principles of metal material selection. This paper probes into several processing technologies of metal materials in the forming process， and makes a good analysis of them， so as to provide certain reference for metal processing industry and control engineering.

1 材料成型與控制工艺的概述

材料成型与控制工艺中包含多种加工工艺，它会根据金属原料的性质进行选择，有的金属材料需要通过多种技术才能成型。当然也需要相关的研究人员不断的深入研究分析，进行相关的实验，选择恰当的成型工艺，提高材料的耐磨性和抗压性，并保证金属材料的可塑造性。材料成型及控制技术主要分为铸造技术、焊接技术和锻压技术，它不仅可以适用于制造业当中，还能促进能源领域和建筑领域的发展。

2 金属材料挑选的原则

2.1 使用性原则

金属材料挑选时需要遵循的使用性原则，能够保证产品完成规定的功能，确保金属材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考虑产品功能要求，根据需要加工的零件产品，以及其主要的使用要求，相关的性能和使用寿命等等来选择相适应的金属材料。第二是在产品结构方面，金属材料的结构不同，在成型加工过程中选择的工艺也各不相同，最终所呈现出来的性质也存在较大的差异性。因此应当合理的选择金属材料的结构。第三是需要充分考虑使用的安全性能，预测材料在加工中和成型使用后有可能出现的危险，做好防范措施。第四要注意其工作环境，工作环境中的各种外部因素对金属材料也会造成一定的影响，例如温度湿度，腐蚀性，冲击，振动等等，需要提供一个良好的工作环境，才能确保金属材料性能得到充分的发挥，并保证金属材料加工的质量问题。

2.2 环境性原则

选择金属材料遵循环境性原则，主要包括以下两点，第一是尽量选择不加任何涂层镀层的原材料。现如今大部分的金属材料为了达到美观防腐等多种要求，因此在设计中会加入涂层镀层。但是涂层工艺本身含有有毒物质，对环境造成了严重的影响，在材料废弃后难以投入到回收利用当中，并对环境造成了极大的污染。例如电镀层中含有铬或其他重金属，严重污染环境。第二是减少使用材料的种类。要求设计师在选择材料时，尽可能的减少多类材料共同使用，使用较少的材料种类来设计零件，不仅便于零件的生产、分类管理，简化了零件的结构，而且在后续回收某种材料时也能更加便利。

3 金属材料在成型过程中的加工工艺

3.1 提高焊接質量

在金属材料加工过程中，焊接质量也会影响到材料是否合格。因此要提高焊接技术，对各个环节进行严格的把关，做好质量控制工作，才能避免金属材料在焊接过程中出现质量不合格的问题。提高对生产环节的重视程度，尽可能的减少一些操作失误，避免出现因失误导致的安全事故，根据焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接质量并做好应急预案，一旦出现生产问题，便启动应急预案进行解决，及时处理出现的质量问题，控制好生产流程，避免出现更多的生产事故。要做好对焊接工艺的分析工作，及时发现公寓中存在的一些问题，并进行调整，逐步提高技术水平，优化整个工艺过程。

3.2 机械加工成型法

机械加工成型法主要是应用以金刚刀为代表的金属切割刀，将金刚刀和一些复合材料拼接在一起，可以实现精加工，一般以铝基复合材料为主。金刚石刀具对金属复合材料的加工形式主要包括车削、钻削和铣削三种形式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，在加工过程中需要加入乳化液冷却这一过程中产生的热量。钻削主要是采用了传统的麻花钻头进行加工，加入了切削液进行强化处理。铣削主要是在一定粘合剂基础上进行加工。

3.3 粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技术形成的时期最早，因此具有丰富的实践经验，在我国工业发展过程中的应用十分广泛。该项技术最早是用来制作复合材料零件的，主要适用于体积较小，形状简单的比较精细的零件加工，工艺流程比较简单，在实际的加工中取得了显著的效果。该项技术具有可调节、界面反应小等特点，随着科学技术的不断发展，粉末冶金技术也在不断的升级和改善，在制造业中有着十分广泛的应用。利用粉末冶金技术生产出来的金属制品，具有较强的耐磨性而且强度较大。成型的方式一般分为压制成型，注射成型和3d打印成型。

3.4 采用铸造成型工艺

铸造成型工艺也是金属材料加工中一种常用的方式。在金属加工的过程中，会添加一些增强颗粒，金属熔体的流动性和粘合度由于受到增强颗粒的影响，从而出现各种不同的情况，改变了物质本身的特征。其他物质也会受到各种因素的影响发生化学反应。针对这一情况，在金属材料加工过程中需要加强对成型过程的监督观察管理，时刻关注温度的变化，做好温度的控制工作，在适宜的温度情况下添加增强颗粒，确保增强颗粒发挥自身的效能，同时又不会和材料发生界面反应，影响材料的质量。只有做好温度的把控工作，才能确保在金属熔体粘合度适宜的情况下进行模具的浇筑，保障金属材料加工的质量和加工效率。在观察过程中，工作人员需要记录好温度的变化，出现的情况以及恒温时间，做好应急预案，针对温度的变化，选择恰当的方式进行处理。这种加工方式并不适用于每一种金属材料，因此需要根据材料的情况进行选择。

3.5 挤压和锻模塑性成型

在金属材料加工过程中，另一种常用的方法是挤压和锻模塑性成型。在金属材料加工的过程中，如果金属材料和模具直接接触，那么在实际的加工过程中，便会对金属材料表面的光滑性造成影响，不仅影响了技术材料的外观美观，而且还影响了材料的质量问题，因此在加工过程中采用挤压和锻模塑性成型这一加工方式，主要是在加工过程中，利用模具等对零件涂抹润滑剂及涂层，减少加工过程中机械加工产生的阻力，在日常的机械加工工作中，这种加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率，同时也保障了加工的质量问题。

3.6 砂带磨削技术

砂带磨削技术是一种新型的高效磨抛工艺，它主要是根据工件的形状，通过接触方式对工件表面进行磨削研磨和抛光。它是一种特殊的多刀多刃切削工具，该技术通过和工件表面相互作用，从而实现加工主要分为滑擦、耕犁和切削三个阶段。滑擦指的是磨粒与工件表面相互接触，表面会发生弹塑性变形。耕犁指的是随着磨削用量的增加，磨粒和工件表面的接触变大，材料的表面发生了塑性流动，这一阶段会切除少量的材料。切削是最后一阶段，会在压力作用和温度条件下实施真正的切削，切除大量的材料。

4 结束语

综上所述，材料成型与控制工程是制造业中一个重要的方向，也是制造业和其他行业快速发展的重要保障。金属材料加工是材料成型与控制工程中的难点，因此需要做好加工成型工艺的分析研究工作，不断地提高技术水平，改善其中存在的不足之处，保障金属材料加工的质量问题，促进材料成型与控制工程的发展，才能推动制造业和其他行业的快速发展，不断地提升和改进金属材料加工工艺，并使该项技术走向成熟，拓宽市场范围，促进工业领域的快速发展。

参考文献：

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