關(guān)于材料成型與控制工程模具制造技術(shù)研究論文
1、材料成型與控制工程研究概述
材料成型及控制工程主要研究塑性成型及熱加工改變材料的微觀(guān)結構、宏觀(guān)性能和表面形狀過(guò)程中的相關(guān)工藝因素對材料的影響。是成型工藝開(kāi)發(fā)、成型設備、工藝優(yōu)化、模具設計的基本理論，可以解決模具制造中的材料、熱處理、加工方法等問(wèn)題。目前，在對材料產(chǎn)品的設計研究中，材料成型與控制工程是科學(xué)技術(shù)發(fā)展支持中一項重要的理論研究課題，這對整個(gè)現代化的加工制造業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
2、表面工程模具技術(shù)的選擇標準與原則
2.1了解模具的表面失效形式
在材料成型的加工制作過(guò)程中，熱模具的應用是對金屬進(jìn)行加熱以達到特殊的形狀要求。這樣的模具需要通過(guò)反復的加熱和冷卻操作來(lái)進(jìn)行模具制造。在加熱和冷卻的過(guò)程中，材料成型的加工時(shí)間越長(cháng)，模具受熱時(shí)間就越長(cháng)，其受熱程度就越嚴重。在正常使用情況下，熱模具也會(huì )出現正�；哪p。熱模具表面失效的主要表現形式就是使用過(guò)程中的磨損，在熱性強度不足的情況下就會(huì )造成模具表面出現塌陷，疲勞使用情況下就會(huì )出現表面脫落或是氧化現象。
2.2提升零件表面性能
根據制造零件的實(shí)際情況和條件，了解工程模具制造表面的失效形式。熱模具表面須有良好的耐熱性、耐熱沖擊性、抗磨損性、抗氧化性及抗熱疲勞的能力。
2.3提高模具表面厚度
熱模具在使用過(guò)程中，其鋼制基體在使用狀態(tài)下硬度較低，對過(guò)薄的表面化合物表層的支持效果較差。很多模具在使用過(guò)程中都會(huì )對其進(jìn)行拆卸維修。熱模具表面處理的效果會(huì )影響模具的使用壽命。對于這樣的模具，過(guò)薄的材質(zhì)其表面的硬化層在修復后的使用效果也會(huì )在后續的使用過(guò)程中逐漸消失。因此，熱模具表面改性層的厚度不可太薄，必須選擇厚度較厚的表面改性層，以提高模具的使用質(zhì)量，延長(cháng)使用壽命。
2.4實(shí)驗檢測模具表面技術(shù)
控制工程的模具表面改性層技術(shù)的選擇是材料成型制作過(guò)程中一道極為復雜的工藝設計程序。設計者必須具有扎實(shí)的材料工程專(zhuān)業(yè)性知識。對于材料的失效分析、機械的設計制造、模具的設計研究等方面也要有一定的知識儲備。同時(shí)，必須要優(yōu)化專(zhuān)業(yè)性知識，提高分析處理能力，鍛煉綜合能力。對于模具表面的改性層工藝的選擇還要充分考慮到經(jīng)濟性問(wèn)題，盡量選擇能夠滿(mǎn)足生產(chǎn)加工制造所需的低成本材料。一切工作開(kāi)展都要以實(shí)際驗證出發(fā)，以實(shí)際操作為準。
3、模具表面技術(shù)的應用
3.1減緩金屬材料表面的損傷
在研究金屬材料表面的變化過(guò)程中，金屬機器設備及其零部件都需要承受來(lái)自外界的各種負荷壓力，這對金屬材料的表面造成了各種各樣且程度不一的表面損傷。工程材料和零部件的表面在加工制造過(guò)程中存在著(zhù)一定的微觀(guān)性或是宏觀(guān)性的缺陷，這就使金屬材料表面的缺陷問(wèn)題成為了影響材料力學(xué)性能、耐腐蝕性、耐磨性的主要因素。減緩、消除金屬材料表面的受損情況，掩蓋表面存在的缺陷，能夠有效提升金屬材料及其零部件在使用過(guò)程中的可靠性，從而延長(cháng)金屬材料的使用壽命。
3.2提高能源利用效率
材料成型的表面技術(shù)可應用于表面制造需要具有優(yōu)良結構性能的涂層，這樣可以提高模具的高熱性效率和能源的利用效率。在模具的高溫加熱過(guò)程中，在零部件的表面進(jìn)行隔熱涂層的設計能夠有效減少熱量損耗，提升燃料利用率。先進(jìn)的表面涂層技術(shù)能夠使污染較大的技術(shù)得到改善，還能夠改善材料成型加工的環(huán)境質(zhì)量。
4、金屬成型材料與控制工程模具制造技術(shù)
目前，在社會(huì )經(jīng)濟的助推下，我國加工制造行業(yè)正在蓬勃發(fā)展，其金屬成型材料與控制工程的模具制造技術(shù)已經(jīng)引起了社會(huì )的廣泛關(guān)注，包括專(zhuān)業(yè)人才的培養和加工制造行業(yè)的新技術(shù)與新工藝的改革與創(chuàng )新。
4.1擠壓成型技術(shù)
擠壓成型制造技術(shù)在應用過(guò)程中，要將等待加工的原料放入模具中，對原料進(jìn)行擠壓處理，再通過(guò)壓力作用使原料發(fā)生形變而形成所需的產(chǎn)品。擠壓成型技術(shù)生產(chǎn)出的產(chǎn)品質(zhì)量好，塑形強，不發(fā)生變形的情況。
4.2拉拔成型技術(shù)
選用拉伸技術(shù)進(jìn)行加工制造時(shí)，要先將原材料放入模具中，然后對原材料進(jìn)行拉拔處理。材料在拉拔的拉力作用下發(fā)生形變，并通過(guò)加壓處理形成新成品。利用拉伸技術(shù)制作出的產(chǎn)品面對阻力的抗壓性較弱，在加工制作過(guò)程中應注意，想要達到最佳拉拔效果，應在生產(chǎn)加工過(guò)程中選用性能最好的原材料進(jìn)行加工。
4.3軋制成型技術(shù)
軋制成型技術(shù)在使用過(guò)程中主要是通過(guò)利用軋制旋轉作用力讓原材料發(fā)生塑性形變，最后形成新品。
5、金屬材料二次成型加工技術(shù)
5.1鍛造成型技術(shù)
鍛造成型技術(shù)是對第一次加工生成的產(chǎn)品進(jìn)行再鍛造，主要通過(guò)自由性鍛造、模具模型鍛造兩種不同方法來(lái)進(jìn)行。自由性鍛造是通過(guò)壓力機的表面放置原材料利用外界的壓力來(lái)獲取成品，這種技術(shù)不需要通過(guò)模具就能夠完成二次加工制造。模具模型的二次加工制造則是通過(guò)實(shí)用壓力讓原材料發(fā)生形變，強化產(chǎn)品的質(zhì)量。這項技術(shù)更適合形狀較為復雜的產(chǎn)品，在當前的`生產(chǎn)加工制造業(yè)中應用比較廣泛。
5.2沖壓成型技術(shù)
沖壓成型技術(shù)是將金屬板材料放置在壓力機的表面上，通過(guò)壓力的作用來(lái)讓金屬板發(fā)生形變，并將金屬板與模具分離，最終得到形狀、大小、質(zhì)量相同的產(chǎn)品。
5.3旋壓成型技術(shù)
旋壓成型技術(shù)是將加工原材料放置在模板上，通過(guò)對原材料的壓緊，使板材在壓力作用下隨著(zhù)模具發(fā)生轉動(dòng)，讓板材發(fā)生形變，最終得到形狀、大小、質(zhì)量相同的產(chǎn)品。該技術(shù)在應用過(guò)程中受到的阻力影響較小。因為產(chǎn)品的尺寸相對較大，所使用的模具也較為簡(jiǎn)單。但這項成型技術(shù)的生產(chǎn)效率不高，應用范圍不廣。
6、結語(yǔ)
在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，加工制造業(yè)的發(fā)展如果僅靠單純的理論和實(shí)驗研究來(lái)處理材料成型和控制工程的模具制造是具有一定難度的，很難達到預期的效果。將材料方法的計算引入到材料成型的加工領(lǐng)域，是解決材料加工問(wèn)題的有效手段。在實(shí)際的生產(chǎn)加工過(guò)程中，必須找出材料成型與控制工程的模具制造工藝技術(shù)存在的實(shí)際問(wèn)題，并針對出現的問(wèn)題進(jìn)行全面、系統的處理。只有這樣，才能跟上加工制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的腳步，從而提升技術(shù)水平，提高工作效率。
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