材料成型与控制工程中的金属材料加工研究

材料成型与控制工程中的金属材料加工研究

陈博闻

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摘要：在我国工业发展日益蓬勃的背景下，各个行业得以不断进步，而在这一过程中加工技术迎来更高的挑战。作为工业生产领域中的关键材料，金属材料的加工技术越来越被当今社会所重视。基于此，本文便对金属材料加工过程中的材料成型以及控制工程技术进行分析。希望通过分析，可以增强对材料成型和控制工程在金属材料加工中的应用以及对提升金属材料加工质量有所帮助。

关键词：金属材料；材料加工；材料成型；控制工程；加工技术

引言

金属材料因其导热性和导电性的特点，再加上高硬度和耐高温的特性，一直是各大高科技、自动化机械外壳和零件的主要制作材料，我们生活中很多日常用品的制作也都离不开金属材料。日常使用的金属材料的性能要求普通的合金就能满足，但是很多精密仪器要求零件拥有超高的硬度和耐腐蚀性，这就需要钛合金和高锰钢等制作工艺复杂的合金来进行制作。由于金属的分子活泼性基本都很高，所以加工和控制成型都有一定难度，在传统的加工过程中，一般都利用数控方法进行金属材料的加工和定型。但是这种技术对金属在加工过程中产生的变形没有什么有效的应对办法，所以加工过后的金属配件和图纸要求误差较大，既浪费原材料又浪费员工的劳动力。

1材料成型与控制工程的含义

什么是材料成型与控制工程呢？很多人对此都是不熟悉的，简单点来说材料成型与控制工程就是一个实用性学科。该学科主要是对材料进行宏观的、微观的的结构研究，通过加工材料，把普通材料塑形制造出一个实用的产品。通常这些材料大多数都是应用到机械行业、建筑行业等，后续材料制作工序就决定了最终产品的质量，还直接影响了制造行业的利润额，所以制造行业要对加工工作重视起来。制造企业在进行材料加工的时候，要全方位的看待材料加工工艺，考虑材料的特性，把材料的优势发挥到最大。以金属材料为例，金属材料是当下制造行业中最为常见的材料，制造行业在制作金属制品时，会充分考虑金属的个性特征，考虑材料最终成型和控制工程，以此来完成金属材料加工。材料成型与控制工程需要不断改革创新，之后不断的进步我国的制造行业才能一直领先。

2金属材料成型加工的原则

机械设备、建筑工程、工业生产中都有用到金属材料，在人们的日常生活中也有着广泛的应用。金属材料硬度大、强度大，具有良好的导电性与导热性，它的这些优点可以满足不同机械材料的需求。但是，它的这种高性能也有一定的劣势所在，在加工金属材料时，会大大提升加工制作的难度。一般情况下，进入到锻造环节，就很难对金属材料进行变形处理，这导致在制造金属材料的特殊形状或者特殊尺寸时，就无法进行锻造处理。针对连续性纤维增强金属材料，在成型加工过程中，需要用到复合型加工方式，这样才能提高材料的成型效果与成品质量。

3基于材料成型和控制工程的金属材料加工技术分析

3.1粉末冶金成型技术

在金属材料的具体加工过程中，粉末冶金成型技术的起步和发展都比较早，且其使用范围也十分广泛，在金属材料加工中可获得良好的应用效果。一般情况下，该技术在具有复杂形状和较小规格的精密金属零部件加工中十分适用，其主要的优势是成型制造效果十分良好。具体应用中，其局部调整主要借助于颗粒含量调整来实现。如果颗粒含量达到了半数以上，一定要对其制造精度加以严格控制。同时，因为该成型工艺的界面反应非常小，所以通过该技术的合理应用，可实现金属材料加工效率及其加工质量的显著提升。

3.2锻模塑性与挤压成型

在材料成型与控制工程中的金属材料加工中往往需要通过涂层或者润滑油等来提升模具的挤压力，并起到材料与模具间的润滑作用，进而有效地降低了工作难度。在金属材料加工过程中如果挤压过力往往会导致金属和模具间摩擦力的增大，进而导致其损耗增大，降低金属的可塑性，甚至导致其发生变形，严重影响了成型材料的应用效率。为此，通过在加工过程中适当的加入润滑油或者涂层等不仅降低了挤压力，而且还可以有效的促使摩擦力降低30%作用。而且，通过在金属材料中加入一定的增强颗粒，可以有效的提升金属材料的可塑性，进而提升金属的抗变性能，提升成型构件的加工质量。需注意的是，在实际的锻模塑性过程中，相关人员必须严格的控制挤压速率，严禁操作过快或者过慢，进而避免材料成型后出现裂纹或者密度值出现较大的误差等问题。

3.3金属材料铸造成型

监护材料加工成型中使用的重要加工技术就是金属材料铸造成型，使用金属材料铸造成型技术时，如果遇到金属基复合材料，一定要注意金属熔体的粘度与流动性，在增强物质的作用下，金属基复合材料的粘度与流动性都会发生变化，即使是在相同的温度环境条件下，各个物质之间也会产生化学反应。在加工初期，如果金属熔体的粘度比较高，不仅会影响金属材料的铸造过程，还会严重影响金属材料的成品质量，因此，在金属材料铸造加工过程中，加工人员需要对温度与保温时间进行严格的控制，避免出现金属熔体粘度过高的现象。当然，加工人员也可以采取精炼的方式，通过使用一定量的变质剂造渣处理，需要注意的是此种方式不适合用来加工颗粒增强铝基复合材料。由此可见，使用金属材料铸造成型技术时，还需要根据金属材料的具体情况选择合适的加工处理方式，这样才不会损坏金属材料的原有性能，也能保证金属材料加工后的质量。

3.4高能率成形法

在金属材料加工中含有高能率成形法，这也是一种常见的金属材料加工法。在此加工中燃气爆炸产生的机械能源和水中电极之间储存的电容器储存的高压电瞬间放电，也可以使用电能，这种高效能的金属材料加工工程还可用于各种双金属的生产。在金属材料加工中，一部分进入材料，因为某些特质在加工中有难度，这些可以运用，高能率成型法去进行加工，金属材料在一瞬间强大的压强下去，进行融合得到冶炼，去生产出品质高的金属零件。如在钨材料加工的过程中，首先要进行钨材料，最进行还原，并将其制成粉末状，然后再进行压制烧结，最后根据所需要的金属零件去队伍进行不同步骤的加工。比如说所需要的是管坯，那么所需要的加工步骤可以有，机械加工，或者是轧制，旋压，三个方法去进行管材成品的出现。因此可以看出在钨材料，金属加工中所需要的加工步骤是很多的，但每一项加工步骤中所出现的，技术也都是非常成熟化的，需要非常精密的技术，以及丰富经验的工作人员去仔细的把握好每一关，这样才能有高质量的钨制品去到市场上面应用。

3.5铸造成型方法

铸造成型加工方法是比较经济实用的毛胚成型方法，它包括熔模法、压力法、离心法等。该技术适用范围广，不受铸件大小的影响，通常应用需求量大精确度低的大批量产品成型上。该技术的实质就是利用金属的流动性逐步冷却成型，通过铸造成型方法制造出来的金属产品大多数都需要后续进行再次加工。

结语

以上的一些材料成型与控制工程中金属材料加工技术帮助了制造企业的发展，它能有效结合金属材料的特性、功能，生产出厂商需要的产品。我国要不断发展此技术，增强我国工业制造企业的发展。

参考文献

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［2］高晶.材料成型与控制工程中金属材料加工技术探讨［J］.中国设备工程，2020，（10）：209-210.

［3］张佳良，郑旭洋，黄美玲.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析［J］.四川水泥，2017，（3）：66-67.