材料成型与控制工程模具制造技术与发展方向研究

时间：2022-09-08 09:05:05 来源：千叶帆本文已影响人

　　摘要为优化机械产品生产质量与效率，提出加强材料成型与控制模具制造技术应用的建议。文章首先阐述两种加工技术特征與优势，其次从金属与非金属材料成型两方面探究分析了技术应用，最后对这两项技术未来发展方向做出较科学预测。希望在这两种工艺技术的支撑下，我国加工制造行业的技术水平能整体提升。
　　关键词材料成型；控制工程；模具制造技术；技术应用；发展方向
　　在经济全球化的时代背景中，材料成形加工技术日益成熟，这对我国制造工业发展进程起到良好的推动作用。在以上过程中，材料成型与控制工程技术也践行创新改革的发展路线，逐渐成为制造行业广泛关注的技术类型。正因如此，加强对这两项技术的理解与认知，对拓展其应用范畴有很大助益。本文从工业制造行业发展实践着手，对材料成型与模具制造技术的应用做出较详细探究
　　1 对材料成型与控制工程模具制造技术的概述
　　机械制造行业发展脚步的推进，为材料成型与控制工程技术创新发展注入很大活力。模具是基础性的工艺设备设施，在工业产业占据重要地位，其起到的作用不可小觑。以往工业中应用模具制造技术时，采用的材料以钢板为主。但是在先进技术的“催促”与推动下，塑料产业获得更壮大的发展空间，改良、优质性能的材料如雨后春笋不断出现，且被不断应用于模具制造领域中，其具有成本低廉、工艺流程简洁、效率高等特征，这有利于优化塑料模具的生产质量。当下，目前工业领域模具制造技术广泛性应用，模具类型以塑料模、冲压模、铸造模等为主，以塑料模应用频率最高。塑料模又有注塑模、吸塑模等多种类型。在工业产品制造过程中，注塑制造是最典型的工艺技术[1]。
　　2 材料成型与控制工程模具制造技术具体分析
　　2.1 基于金属材料的制造技术
　　（1）一次性成型技术。一次性成型技术可细化为材料挤压、拉拔、轧制三种类型。①挤压技术在应用过程中，是将材料安置在模具内，予以加压处理，促使其形体发生改变并获得和模具规格相统一的工件，加工后获得的产品具有良好的可塑性、不易变形。②拉拔技术同样是将材料安放在模具内，施力部位发生改变，主要是对材料端部给予拉力，促使其形体发生变化，进而制造出和模具规格等同的工业构件，该技术在应用过程中，阻力较小，且对材料的可塑性提出较高要求。③轧制技术中秋应用期间，是在旋转轧的作用下，促使材料发生塑性形变，进而协助操作人员获得预期的结构形态与规格尺寸。
　　（2）二次加工技术。二次加工过程中，可选用的技术类型较多，以锻造、冲压、旋压、焊接等较为常见。 ①锻造：在锻压机械设备的辅助下，将一定压力施加给金属坯料，以促使其发生一定塑性形变，进而去获得材料良好的机械性能、预期的外部形态与尺寸等物理属性。锻造为锻压工序中的重要构成，其又有自由锻造、模型锻造等之分。以上两种工艺技术的共同点是均需在一定的物理条件下进行，例如施加某一阻力或高温处理等。和模型锻造相比较，自由锻造无须模具的辅助，加工流程较为简单，而模型锻造需有模具的协助并施加一定压力，以促使坯料出生塑性形变，进而获得全新的物理属性。② 冲压：该加工技术在应用期间，对压力机与模具体现出高度的依赖性，以上两个构件能将一定外力精确的作用于板材、带材、管材等设施中，塑性变形或分离通常是技术应用成果的外在表现形式。采用以上形式，能取得与现实制造尺寸吻合度相对较高的冲压件。当下，冲压技术在汽车车身、底盘、油箱等材料加工领域中有较广泛应用[2]。③旋压：该加工技术的应用原理是将平板或空心坯料安置在旋压机模具上，并强化以上构件方位的稳定性，在旋轮作用下把坯料压制成预期的形状。和锻造、冲压技术相比较，旋压技术在特殊形状坯料加工领域有更大的应用前景。
　　2.2 基于非金属材料的制造技术
　　（1）注射成型技术。非金属材料制作与控制并目标的实现，是一个循序渐进的过程，与其相关的技术方法体现出多样化特征，而注射成型法是一类较为常用的技术。该技术在应用期间，采用对材料加热升温的形式，促使机器内部基础材料转换为液态，继而再向其内部添加适量高压力性材料，把熔化后的材料整体灌注至模具内，静置一段时间，在器件冷却后将其拿出。该种技术在应用期间具有生产效率高，在自动化、机械化程度高系统内有较强适用性等特征，能实现对结构复杂零部件的精确化生产，在流水线生产作业中体现出良好效能。
　　（2）挤出成型技术。挤出成型技术在材料制造过程中，需借用物理方式将材料挤出。在以上过程中，系统内旋塞、螺杆是影响材料挤出效率的关键因素，在旋塞挤压、螺杆切割的作用下，能实现对材料的有效融化与融合，同时对其外部施加一定压力（该压力大小以穿过模具为基准去设定），继而经历冷却、凝固环节后获取所需工件。挤出成型技术在工件生产过程中，能提供良好的动力，以全面提升工件生产作业效率，维护产品质量，降低造价成本[3]。
　　（3）其他技术。注射成型技术、挤出成型技术，是最为常见的两个以非金属为基础的加工技术，而在当下的工业制造领域中，还有其他技术在应用过程中，能取得不逊色于以上两项技术的生产成果。例如，首先把原材料投放在密封模具内，其次对模具实施升压措施，最后在固体化技术的协助下，对材料的形体进行精确、完整的塑造。以上工艺流程在运作过程中，能实现对零部件批量化生产，且产品外部形态、规格尺寸与性能等均符合相关规范[4]。
　　3 技术发展方向
　　3.1 数字化快速加工模式
　　在“互联网+”时代中，数字化加工理念在工业制造领域广泛流程，并受到众多技术工人的拥护与爱戴。未来几年中，材料加工成型生产时，可在计算机技术协助下，实现对材料的精确化加工。当下，因为我国的工业生产能力与水平不断提升，汽车制造、航空航天、冶金等行业在运行过程中，对材料的需求量不断增加，对材料加工的精确度也提出更苛刻要求。可在3D技术与计算机的支撑下，去促进材料快速成型过程，这是材料加工成型与控制工程模具制造技术未来发展的主要趋势之一[5]。

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