材料成型與控制工程的金屬材料加工

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【摘要】文章主要對常用的金屬成型材料成型技術(shù)進行了介紹，希望對合理選擇金屬加工成型方法，保證加工質(zhì)量有所幫助。

【關(guān)鍵詞】材料成型；控制工程；金屬材料

1機械加工成型

現(xiàn)在的金屬材料加工成型，主要是使用機械加工，加工機械的關(guān)鍵部位是加工刀具，現(xiàn)在使用的刀具很多是金剛石成分的刀具[1]。使用這種刀具對鋁基復(fù)合材料進行加工比較廣泛，鋁基復(fù)合材料使用金剛石刀具加工主要可以分成三種，分別是鉆銷形式、銑銷形式和車銷形式。鉆銷形式使用的是鑲鉆麻花鉆頭，對鋁基復(fù)合材料加工，一般情況下使用B4C顆粒鉆銷，而且在加工的過程中還需要添加切銷液，這種液體可以增加鋁基復(fù)合材料的強度。銑銷形式使用材料有2.0%的粘接劑，還要8.5%的端面銑刀，這樣的加工方法能強化鋁基復(fù)合材料。車銷形式主要使用刀具是硬合金刀具，而且在使用這種加工模式中還需要添加乳化劑，使用這種液體的目的是起到冷卻效果。

2擠壓和鍛模塑性成型

金屬材料在實際成型加工時，可以在模具的表面涂抹一層潤滑劑，所選用的壓力成型方法里要能有效控制壓力，以減小在制造時產(chǎn)生的摩擦系數(shù)[2]。有研究表明，使用有效壓力和涂抹潤滑劑，能夠使加工過程中擠壓壓力減少至少35%。擠壓力的減少能減少對模具的損傷，減少對金屬塑性的削弱，還能防止金屬變形中抵抗力減弱，從而有效提高成型效率。除了使用上述方法進行加工，還可以在金屬基材料中增加適量的增強顆粒，降低其可塑性，增強金屬材料的變形抗力，再在加工過程中增加一定的溫度，使增強顆粒和金屬材質(zhì)加快融合，加強金屬基材料的可塑性[3]。一般來說，在金屬基材質(zhì)中使用增強顆粒會影響擠壓的速度，如果在加工的材料中使用的增強顆粒較多，加工時就要嚴格控制擠壓速度。如果擠壓速度過快，很容易造成材料成型以后便面出現(xiàn)橫向裂紋。總之，在使用擠壓和鍛模塑性成型技術(shù)對金屬基材質(zhì)加工的過程中，不僅需要在模具上涂抹潤滑劑，還需要控制加工中擠壓的速度，提高相應(yīng)的溫度，并對這些技術(shù)嚴格控制，只有這樣，才能夠保證加工的質(zhì)量。

3鑄造成型

使用復(fù)合材料的加工成型技術(shù)中，最常用的一種方法就是使用鑄造成型技術(shù)。實際加工過程中，對金屬復(fù)合型材料添加增強顆粒以后，這樣的情況下熔體粘度會有增強，同時流動性也會增強，在加上增加增強顆粒的過程中會使用熔體的方法使其融合在一起，同時因為經(jīng)過高溫作用會產(chǎn)生一些化學(xué)反應(yīng)，這種時候會改變金屬材質(zhì)的基礎(chǔ)性質(zhì)。為了控制金屬材質(zhì)基本性能，在熔化金屬材質(zhì)過程中要對溫度嚴格控制，同時在保溫時間上也要采用嚴格控制方法。在高溫情況下對增強顆粒的添加容易發(fā)生界面反應(yīng)，比如在添加的增強顆粒是碳化硅顆粒容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象。出現(xiàn)界面反應(yīng)以后熔體的粘度會增強，會出現(xiàn)難以澆筑現(xiàn)象，而且還會影響到材質(zhì)本質(zhì)。解決問題的方法是使用精煉法，同時還要添加一定量的變質(zhì)添加劑，使用這種方法在鍛造成型是不適合使用在添加了增強顆粒的鋁基復(fù)合材料中。

4粉末冶金成型

粉末冶金成型技術(shù)使用最為早，因此這項技術(shù)在實際經(jīng)驗比較豐富，該技術(shù)使用在成型制造主要是對金屬基復(fù)合材料使用，還可以對顆粒復(fù)合材料零部件和制造晶須中使用。同時粉末冶金技術(shù)在后期也使用在一些尺寸較小，造型比較簡單，或者是一些高精密要求的零部件生產(chǎn)加工中。使用粉末冶金技術(shù)加工零部件，有著很多方面的優(yōu)點：（1）成型的組織細密；（2）產(chǎn)品加工成型以后增強相分布均衡；（3）成型以后增加相可調(diào)節(jié)；（4）界面的反應(yīng)減少。隨著不斷對該技術(shù)的研究，現(xiàn)在可以把粉末冶金技術(shù)使用到更多成型加工中。比如自行車架加工，管材加工、自行車零部件加工等。使用粉末冶金技術(shù)加工的產(chǎn)品有著較強的耐磨性。在加工時使用該技術(shù)在汽車的產(chǎn)品生產(chǎn)，飛機零部件生產(chǎn)和航天器材零部件生產(chǎn)。

5結(jié)束語

在材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析主要包括四個方面的內(nèi)容，分別是機械加工成型、擠壓和鍛模塑性成型、鑄造成型、粉末冶金成型。使用好這些加工技術(shù)，能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻：

[1]楊藝,閆拓,杜鵬.材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J].南方農(nóng)機,2018,49(17):32.

[2]胡志軍,傅煜平.材料成型與控制工程中的金屬材料加工[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2017(12):160+162.

[3]林煥新.材料成型與控制工程中的金屬材料加工探討[J].科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2017(16):105.

作者：李成陽 單位：遼寧科技大學(xué)