材料成型及控制工程的设计制造和加工方向

2021-01-26荆楚理工学院湖北荆门市448000

石河子科技 2021年1期

（荆楚理工学院，湖北荆门市，448000）熊谷王森郑伟

1 材料成型及控制工程的主要内容

1.1 模具制造

材料成型及控制工程，主要分为模具制造和焊接技术两个方面。其中，模具制造既是材料成型的首要环节，也是确保产品质量稳定的重要步骤。模具是根据企业的具体需求，通过科学合理的设计，选用适当的材料，制作出固定的形状和结构，用来满足产品的生产与制作。通过模具制造出的产品，不仅在质量方面存在着较强的一致性，在生产速度方面也优于其他方法。所以，一旦模具出现问题，会直接影响到后续的产品质量，令企业面临巨额的经济损失[1]。而将计算机技术融入到模具制造工作中，极大程度提高了模具制造的精准度，使模具的使用年限和整体性能，都得到了较好的增强。

1.2 焊接技术

焊接技术的工作原理，主要是通过加热的方式，令金属或其他可塑性材料达到熔点，使其与剩余部分相连接，从而达到产品制造的目的。目前我国的焊接技术，按照操作流程的不同，可以分为熔焊、压焊和钎焊三种类型。熔焊是指仅通过加热的方式，完成整个的焊接作业。压焊是指在加热材料的过程中，同时利用外界压力完成焊接作业。而钎焊与前两种操作流程有所差异，主要是利用熔点较低的材料，将其高温加热处理后，填充放置到焊接材料中，从而达到材料连接的效果[2]。由于钎焊的操作难度较低，花费的经济成本非常少，在材料加工过程中被广泛使用。

2 金属材料成型及控制工程的模具制造技术

2.1 旋压成型

根据材料的不同，模具制造技术的操作流程，也存在着较大的差异。在加工金属材料的过程中，主要使用旋压成型、一次成型、二次成型和低压铸造四种手段。旋压成型是将材料放置在芯模中，在压力的作用下，使材料与芯模紧密相接。随着芯模的旋转变动，材料会产生巨大的形状变化，从而完成材料的加工制作。该技术手段在应用过程中，受阻力的作用较小，但生产效率非常迟缓，更适用于大型产品的加工成型[3]。

2.2 一次成型

一次成型主要由拔拉和挤压两种技术构成，挤压技术是指通过将材料放置在固定模具中，利用外界的压力使材料发生形变，从而完成产品的生产工作。利用挤压技术加工的产品，具有较高的塑性，不易发生再次变形。而拔拉技术是将材料放置在模具中，通过外界拔拉作用的影响，使材料出现形变。相比于挤压技术，使用拔拉技术时对材料质量的要求更高，一旦材料韧性不达标，极容易出现断裂的现象发生，令材料加工的整体成本显著上升[4]。

2.3 二次成型

二次成型主要由锻造和冲压两种技术构成，锻造技术是通过压力机与模具相结合，对产品进行加工制造。对于一些结构较为简单的产品，也可以不使用模具，直接利用相关设备进行操作。而冲压技术与锻造技术的操作流程相类似，通过将材料放置在压力机的表面，在压力的作用下，使材料发生形状的变化。冲压和锻造技术，凭借操作简单和生产效率高的优势，被广泛应用在工业化生产建设中[5]。

2.4 低压铸造

低压铸造是利用各种合金材料，根据产品的实际需求，在简单的操作流程中，完成产品的生产加工。低压铸造具有劳动成本低、生产效率高和操作流程简便等特点，在实际工作中被广泛应用，使材料加工成型的整体质量，得到了较好的控制。

3 非金属材料成型及控制工程的模具制造技术

3.1 压制成型

在加工非金属材料的过程中，主要使用压制成型、注射成型和挤出成型三种技术手段。压制成型是指将非金属材料放置在模具中，通过施加压力的方式，获取到成型的产品。虽然使用压制成型制造的产品，整体质量相对较高。但由于非金属材料的特殊性质，导致压制成型的生产周期较长，在企业制造中受到了较大的局限性。

3.2 注射成型

注射成型是先将材料放置在注射设备中，然后通过高温加热的方式，使材料全部达到熔化状态。最后将已经熔化的材料，通过设备注射到专用的模具中，完成产品的生产制造。在使用注射成型的过程中，操作人员应在固化处理后，及时进行模具的拆除和产品成型，从而确保产品生产的质量稳定。

3.3 挤出成型

挤出成型主要是根据具体的操作需求，通过传送带与相关装置的结合，利用挤压的方式使材料发生形态变化，从而达到产品生产的目的。挤出成型技术具有生产效率高、质量稳定、投资成本低和无污染的优势，在工业生产建设过程中，发挥出了巨大的优势。

4 材料成型及控制工程的加工方向

4.1 焊接方面人才培养

为了使设计制造技术得到较好的提升，需要在机械、模具和材料等方面进行深入的研究。于是，社会对材料成型及设计方面的专业人才要求越来越高。在培养焊接成型方面的人才时，不仅要着重培养焊接成型方面的理论知识，使焊接工作更加规范化和科学化。还要加强对焊接操作的实践演练，令相关人才熟练掌握焊接技巧，顺利完成产品生产的各项需求。