材料成型與控制工程中金屬材料探析

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摘要：目前，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)處于高速發(fā)展期，工業(yè)建設(shè)對金屬材料的需求量呈現(xiàn)逐年上漲趨勢，對金屬材料的質(zhì)量和工藝性能等也提出了更高的要求，傳統(tǒng)的金屬材料加工方式與加工技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)在工業(yè)建設(shè)的需求，這種情況下，材料成型與控制工程就這樣應(yīng)運而生。將材料成型與控制工程應(yīng)用在金屬材料加工中，能夠大大提升金屬材料的加工質(zhì)量與水平，能夠提高金屬材料的產(chǎn)品性能，能夠滿足制造業(yè)、工業(yè)等各個行業(yè)的建設(shè)需求。因此，我們需要提高材料成型與控制工程的重視度，對金屬材料的加工工藝與加工技術(shù)進(jìn)行不斷的優(yōu)化改善，提高加工水平與加工質(zhì)量，提升金屬材料的整體質(zhì)量，推動材料成型與控制工程的進(jìn)步發(fā)展，更好的為機(jī)械制造業(yè)、工業(yè)等行業(yè)提供服務(wù)。

關(guān)鍵詞：材料成型；控制工程；金屬材料

加工技術(shù)材料成型及控制工程是近年發(fā)展起來的新型行業(yè)，它的出現(xiàn)推動了工程生產(chǎn)與機(jī)械品生產(chǎn)行業(yè)的高速發(fā)展。材料成型與控制工程的質(zhì)量會直接影響機(jī)械制造的控制水平與質(zhì)量，因此，對材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)進(jìn)行研究分析就顯得尤為重要。傳統(tǒng)的金屬材料的加工方式、加工技術(shù)等比較陳舊落后，加工中需要投入大量的金屬材料，但是出來的成品數(shù)量并不多，同時加工效率低下，加工出來的金屬材料成品精準(zhǔn)度不高，加工質(zhì)量不能滿足很好的滿足生產(chǎn)需求，這些問題直接影響了工業(yè)、制造業(yè)的發(fā)展。為了提高金屬材料的加工水平與加工質(zhì)量，就需要重視材料成型與控制工程，根據(jù)金屬材料的不同屬性選擇合適的加工技術(shù)，嚴(yán)格控制加工中的各項細(xì)節(jié)，確保加工出來的金屬材料成品滿足不同行業(yè)的生產(chǎn)需求。

1材料成型與控制工程闡述

目前，材料成型與控制工程廣泛應(yīng)用在工業(yè)、機(jī)械制造業(yè)等各個行業(yè)中，它具有重要的應(yīng)用價值，大大提升了金屬產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為其他行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)提供了良好的基礎(chǔ)。進(jìn)行金屬材料加工時，首先需要詳細(xì)了解金屬材料的基本成分、特征、使用性能等，再結(jié)合材料成型與控制工程的相關(guān)理論知識，制定科學(xué)合理的設(shè)計方案，同時需要根據(jù)金屬材料的具體情況選擇合適的加工機(jī)械設(shè)備與加工技術(shù)，然后就可以進(jìn)行加工生產(chǎn)，加工過程中也需要關(guān)注金屬的加工流程，注意觀察加工細(xì)節(jié)，避免加工中出現(xiàn)技術(shù)問題，必要情況下，可以對加工工藝與控制技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，提高金屬材料的成品質(zhì)量與使用性能，確保金屬成品符合相關(guān)規(guī)定要求與生產(chǎn)需求，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。金屬材料的加工技術(shù)也需相關(guān)人員進(jìn)行不斷的探索與研究，不斷的優(yōu)化完善加工技術(shù)，這樣才能提高加工水平，避免加工中的問題影響到金屬成品的質(zhì)量。

2金屬材料成型加工的原則

機(jī)械設(shè)備、建筑工程、工業(yè)生產(chǎn)中都有用到金屬材料，在人們的日常生活中也有著廣泛的應(yīng)用。金屬材料硬度大、強(qiáng)度大，具有良好的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性，它的這些優(yōu)點可以滿足不同機(jī)械材料的需求。但是，它的這種高性能也有一定的劣勢所在，在加工金屬材料時，會大大提升加工制作的難度。一般情況下，進(jìn)入到鍛造環(huán)節(jié)，就很難對金屬材料進(jìn)行變形處理，這導(dǎo)致在制造金屬材料的特殊形狀或者特殊尺寸時，就無法進(jìn)行鍛造處理。針對連續(xù)性纖維增強(qiáng)金屬材料，在成型加工過程中，需要用到復(fù)合型加工方式，這樣才能提高材料的成型效果與成品質(zhì)量。

3材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)

3.1機(jī)械成型

金屬材料加工成型中使用最多的加工技術(shù)方式就是機(jī)械成型，金剛石刀具是主要的使用工具。鋁基復(fù)合材料具有良好的使用性能，它的密度比較低，尺寸穩(wěn)定性強(qiáng)，耐磨性與強(qiáng)度比較高，跟其他金屬相比，它的疲勞強(qiáng)度也比較高，在汽車、航空航天、電子領(lǐng)域等都有廣泛的應(yīng)用。對鋁基復(fù)合材料進(jìn)行加工時，需要使用到金剛石刀具，加工方式有很多種，可以根據(jù)具體的金屬材料成型要求選擇匹配的加工方式，常見的加工方式有車削、銑削、鉆削。車削加工是常用的加工方式，它需要使用硬合金刀具切割材料，在切割過程中產(chǎn)生的熱量比較大，為了保證金屬材料成型效果與成品質(zhì)量，需要對熱量采取冷卻處理方式，使用的冷卻材料就是乳化液。銑削加工是一種低速加工方式，可以加工出金屬材料復(fù)雜的外形與特征，加工過程中需要添加一些粘合劑。鉆削加工的操作方式比較簡單，操作流程也不復(fù)雜，技術(shù)要求也不高，加工中主要使用到傳統(tǒng)的麻花鉆頭工具，再使用切削液的材料進(jìn)行強(qiáng)化處理。

3.2金屬材料一次成型

使用金屬材料一次成型加工技術(shù)時，加工人員可以在模具表面上涂抹一些潤滑劑，這樣不僅能夠減少金屬材料與模具間的摩擦力，還能確保在成型過程中，金屬材料對模具壓力的改變。通過不斷的試驗與深入調(diào)查研究，我們發(fā)現(xiàn)，在模具表面進(jìn)行涂層處理或者潤滑劑處理，可以使金屬材料在成型過程中的擠壓力大大降低，只有降低了擠壓力，才能避免顆粒嚴(yán)重?fù)p傷加工模具，降低加工模具的損傷狀況。在金屬材料成型加工中，采取有效的手段控制變形阻力，可以大大提高金屬材料的成型效果與成品質(zhì)量。影響金屬材料成效效果的因素有加工過程中的擠壓力、擠壓產(chǎn)生的溫度、擠壓速度等，因此，在金屬材料成型加工中，加工人員可以適量的添加一些增強(qiáng)型顆粒，在增強(qiáng)型顆粒的影響下，成型加工中的擠壓溫度就會大大提高，擠壓溫度一旦提高，就會加速各種金屬材料間的化學(xué)反應(yīng)。經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)顆粒的數(shù)量并不是越多越好，需要遵循適度適量原則。成型加工中，如果降低了增強(qiáng)顆粒的數(shù)量，擠壓的速度就會顯著提升，如果增加了增強(qiáng)顆粒的數(shù)量，加工人員就需要有效控制擠壓速度，避免擠壓速度太快損壞了金屬材料質(zhì)量。

3.3金屬材料鑄造成型

監(jiān)護(hù)材料加工成型中使用的重要加工技術(shù)就是金屬材料鑄造成型，使用金屬材料鑄造成型技術(shù)時，如果遇到金屬基復(fù)合材料，一定要注意金屬熔體的粘度與流動性，在增強(qiáng)物質(zhì)的作用下，金屬基復(fù)合材料的粘度與流動性都會發(fā)生變化，即使是在相同的溫度環(huán)境條件下，各個物質(zhì)之間也會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。在加工初期，如果金屬熔體的粘度比較高，不僅會影響金屬材料的鑄造過程，還會嚴(yán)重影響金屬材料的成品質(zhì)量，因此，在金屬材料鑄造加工過程中，加工人員需要對溫度與保溫時間進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免出現(xiàn)金屬熔體粘度過高的現(xiàn)象。當(dāng)然，加工人員也可以采取精煉的方式，通過使用一定量的變質(zhì)劑造渣處理，需要注意的是此種方式不適合用來加工顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。由此可見，使用金屬材料鑄造成型技術(shù)時，還需要根據(jù)金屬材料的具體情況選擇合適的加工處理方式，這樣才不會損壞金屬材料的原有性能，也能保證金屬材料加工后的質(zhì)量。

3.4粉末冶金成型

金屬材料加工成型最早使用的加工技術(shù)就是粉末冶金，使用粉末冶金成型技術(shù)時，加工中可以在金屬材料中添加一些金屬粉末，需要注意這些金屬粉末需要與加工金屬的顏色、質(zhì)地不相上下，不能存在很大的差異，然后再把它們一起放入到加工模具中，在高溫作用下，金屬粉末會與模具、加工金屬進(jìn)行完美的契合，不能存在任何縫隙，形成一個完整度比較高的模型。粉末冶金成型的技術(shù)要求條件并不高，也不需要使用其他的機(jī)械設(shè)備，操作方式還是比較簡單，再加上加工過程中能夠充分利用原料，原料利用率比較高，受到了人們的廣泛應(yīng)用。粉末冶金成型主要用來加工尺寸小、形狀復(fù)雜、精密性要求高的零部件，加工中需要注意盡量對加工金屬進(jìn)行局部微量調(diào)整，這樣才能保證最終的金屬成型效果。如果加工過程中發(fā)現(xiàn)顆粒數(shù)量超過半數(shù)，就需要重點關(guān)注成型制造中的精密度。

3.5電切割技術(shù)

在金屬材料成型加工中使用電切割技術(shù)時，需要根據(jù)材料的加工形狀要求，選擇合理的切割方式與切割工藝，提高金屬材料的加工質(zhì)量與精準(zhǔn)度。切割時主要使用正溶解切割法，這種切割方式有一定的弊端，由于切割時與金屬材料發(fā)生摩擦，產(chǎn)生了一些切割粉末、雜質(zhì)等，如果這些微小物質(zhì)掉落到加工孔中，不利于加工操作的正常進(jìn)行，為了有效解決這個問題，進(jìn)行電切割時，需要利用零件與負(fù)極之間的間隙，做好清潔清洗工作。跟傳統(tǒng)的放電加工方式相比，電切割技術(shù)具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢，它可以在運動電極線內(nèi)部引進(jìn)全部的電流液，在借助電流液的局部壓力進(jìn)行沖刷處理，這樣可以確保局部的高溫控制在穩(wěn)定狀態(tài)下，提高金屬成型效果，提高金屬成品質(zhì)量與使用性能。

4結(jié)語

綜上所述，材料成型與控制工程是金屬材料成型加工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，只有做好這兩項工作，才能提高金屬成型效果，提高金屬成品質(zhì)量與使用性能。因此，我們需要高度重視材料成型與控制工程，根據(jù)金屬材料的不同屬性選擇合適的加工技術(shù)，嚴(yán)格控制加工中的各項細(xì)節(jié)，提高金屬材料的綜合性能，滿足不同行業(yè)的生產(chǎn)建設(shè)需求，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。

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作者:李言 單位:格力鈦新能源股份有限公司