材料成型与控制工程模具制造技术

材料成型与控制工程模具制造技术

蔚阳平 1

1身份证号： 610525198608244914，陕西省

摘　要：随着我国工业领域的发展，工业生产制造水平也不断提升，得益于工业技术的研究不断深入，材料成型与控制工程模具制造的技术也不断精进。基于此，材料成型技术与控制工程模具制造技术是非常值得研究的课题，文章首先对材料成型与控制工程模具制造技术相关进行了概述，其次对金属材料与非金属材料的成型与控制工程模具制造技术进行了分析，最后针对成型技术与控制模具制造技术的未来发展路径进行了研究。

关键词：材料成型技术；控制工程；模具制造技术；制造业

1.材料成型与控制工程模具制造技术现状

与改革开放前相比，中国目前的社会经济发展有了很大改善，特别是在材料生产和模具制造领域，许多新技术、新工艺运用到工业生产和制造中，具有大规模发展的前景。材料成型与控制工程模具制造的工艺技术在现代化的制造业中有着重要的地位和作用，应当受到人们的关注和重视。但是，我国工业化发展起步较晚，致使材料成型技术与控制模具制造工艺二者间技术体系相差较大，存在诸多问题有待解决和完善。我国需要进一步优化与改善这一技术，以不断提高我国制造行业的发展水平，令我国工业产品能进入国际市场与其他国际企业产品进行市场竞争^[1]。

2.金属材料一次成型与控制工程模具制造技术

一次成型工艺适用于硬度较低且塑性较好的金属材料，如镁合金、铝合金这些强度较低的金属材料。通过挤压、拉拔、轧制等多种方式进行一次成型处理。对于强度较高的金属，可通过铸造实现一次成型。

2.1 挤压成型技术

将金属工程材料放入相应模具的挤压机械中，通过挤压机械对金属工程材料持续施加压力就可以使金属工程材料在模具中产生塑性变形，以此将金属工程材料挤压成型。此种一次性挤压成型技术的应用，能有效解决产品外形线条呆板不够流畅的问题，并且其表面更加平滑，相对而言，毛刺影响产品使用的情况极少出现。但应用此种技术应当注意金属工程材料与挤压模具的硬度系数比例，避免出现模具无法承受压力出现碎裂，发生意外事故。

2.2 冷轧与拉拔成型技术

冷轧与拉拔一次成型技术与挤压成型技术同样是针对金属工程材料的一次成型技术，但不同之处在于冷轧成型技术采用冷轧机，通过轧辊对金属工程材料进行冷轧处理，此项技术在处理材质较为均匀的金属工程材料中更加有利，而冷轧生成热的问题也需要通过冷却等方式处理。拉拔成型技术则是采用拉拔机对金属工程材料进行强力拉伸，针对金属工程材料的韧性以及表面摩擦系数要求较高，但拉拔成型技术的好处在于其工业流水化程度较高，生产制造速度相对更快。

3.金属材料二次成型与控制工程模具制造技术

3.1 锻造成型技术

金属材料的锻造二次成型技术主要是通过将金属工程材料加热到其奥氏体化温度以上，然后通过机械对其施加一定的冲击与压力进行锻造成型。以碳钢为例，其奥氏体华温度通常情况下在 727℃～ 912℃。此种锻造二次成型技术针对金属材料的锻造成型，能更加灵活地改变金属器件的造型，但由于其锻造过程中需要进行高温加热，技术把控难度相对较高，并且对于金属器件的精密部分加工也存在着一定的困难^[2]。

3.2 冲压成型技术

冲压二次成型技术主要针对的是金属工程材料中的低碳钢。金属工程材料的塑性往往由金属的含碳量决定，含碳量越高的钢材料的塑性也就越差，反之则更强，因为冲压二次成型技术对于金属材料的塑性有着一定的要求，冲压二次成型技术针对的是金属工程材料中的低碳钢，而非塑性较差的高碳钢。应用此项技术的过程中，应当注意进行金属工程材料塑性的测试，以避免在冲压成型过程中对冲压机械以及冲压工作台造成破坏，发生意外事故。

3.3 焊接成型技术

焊接二次成型技术的应用针对多个组件共同构成的工业产品，为满足精密性或生产效率等条件分开制造的组成部件，可以通过焊接二次成型技术进行组装焊接，使得组件形成整体工业产品。在此项成型技术中还有许多细分，针对不同的金属工程材料类型存在着不同的焊接技术与焊接方法，如电气焊、氩弧焊与压力焊等，都有不同的技术要求以及焊接成型条件，此项技术在实际制造生产中对于焊接人员的专业焊接技术要求较高。

4.非金属材料成型与控制工程模具制造技术

4.1 挤压成型技术

非金属材料的成型技术相较于金属材料的成型技术，更加灵活，挤压成型技术主要是通过液压机械以及变速箱等大型扭矩传输机械对非金属材料施加极大的压力，借此将非金属材料持续地挤压成型。此项技术类似于一次成型的金属挤压成型技术，但相较于金属挤压成型技术，非金属材料的挤压成型技术操作更加简单，生产制造成本也比金属材料的挤压成型技术更低，并且适用于绝大多数有机材料工业产品的制造生产。

4.2 注射成型技术

非金属材料的注射成型技术，是通过将原材料通过注射方式将非金属材料进行塑性。具体加工制造步骤如下：首先，应当将工业品生产原材料进行熔化处理并置于注射设备中，对注射设备进行加压处理，保证其内部压力足够注射要求；其次，将已熔化的非金属原材料注射入塑性模具内；最后，等待熔融状态的原材料在模具内冷却固化后取出即可。此项技术针对流水线制式工业品的生产制造较为适用，由于其一次成型技术的便利以及模具设计相同自由，实际应用中针对结构复杂的工业产品较多

^[3]。

4.3 压制成型技术

非金属材料的压制成型技术相较于金属材料的压制成型技术效果较差，其工序步骤较为相似，都是将材料置于预设造型的模具中，通过施加压力的方式进行塑性，也属于一次成型技术。但非金属材料的压制成型技术整体销量以及效果上都不如挤压成型技术与注射成型技术，同等成本下产出销量较低。故此种技术在实际工业产品生产制造中应用较少，只有部分特殊生产加工应用此项技术。

5.材料成型与控制工程模具制造技术的发展前景

在未来一段时间内，材料成型与控制工程模具制造技术的主要发展方向为模拟与仿真创新工艺、自由与快速创新工艺、精确成型与加工工艺。其中，模拟与仿真成型工艺在各个领域中应用范围较为广泛，将成为未来行业发展的一个重要趋势。因为在市场需求不断增加的背景下，材料加工过程难免会遇到各种困难，在解决这些困难时，仅依靠理论和实验是远远不够的，使用科学合理的计算材料方法可以更好地弥补理论和实践涉及不到的内容。针对自由与快速成型工艺，在全球化和市场化背景下，具备该工艺的企业能不断提升新产品的开发效率，同时促进生产效率，进而在整个市场中占有一席之地。所以，相关企业必须深入挖掘自由与快速创新工艺，并将其推广到不同领域中。精准成型与加工工艺是机械设备精密化和产品标准化生产的重要保障。比如，在制造航空航天产品时，精确成型技术非常重要，这类型的工业产品制造对于不同零部件的要求非常高，甚至有部分零部件的要求接近于零误差，这就需要使用精确成型与加工工艺技术生产产品^[4]。

6.结束语

国内机械工业要想在国际市场中占据一席之地，提高产品的品质和生产效率是主要渠道，因此不断改进机械工艺生产过程需要使用到的技术是非常必要的，材料成型与控制工程模具制造技术就是一种非常关键的机械工业产品生产技术。面对巨大的市场需求，必须在实践中不断改革和创新该技术，使得该技术能充分发挥作用，促进我国工业的快速发展。

7.参考文献

[1] 陈郁 . 材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究 [J]. 冶金与材料 ,2019,39(6):30-31.

[2] 田佩瑶 . 材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究 [J].当代化工研究 ,2020(7):135-136.

[3] 王云琴 , 高刚毅 . 材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究 [J]. 集成电路应用 ,2019,36(5):81-82.

[4] 唐德东 . 材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究 [J].农村经济与科技 ,2019,30(22):263-264.