材料成型与控制工程模具制造技术分析初探论文_谢锦新

材料成型与控制工程模具制造技术分析初探论文_谢锦新

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摘要:材料成型技术与控制工程模具制造工艺未来还将不断的进行发展,提高材料成型的精度,为制造业的发展提供技术基础。材料成型技术与控制工程模具制造工艺还应不断的开拓新的研究与发展领域,革新当前的成型技术和模具制造技术,拓展技术领域。鉴于此,本文对材料成型与控制工程模具制造技术进行了分析探讨。

关键词:材料成型与控制;模具制造;技术分析

一、材料成型与控制工程的基本定义

材料成型及控制工程模具制造技艺主要是关于研究如何改变材料的结构、改善材料的性能、改变表面形状的技术,这两项技术与其他相关的技术因素共同影响下形成了一个材料热加工成型过程,这也是一个原材料到产品设计,到产品开发成型的过程,形成现代制造业中的重要理论与方法。材料成型及控制工程模具制造技艺是研究材料的微观结构与宏观热变化对材料性状、性能的影响,当然包括其它相关技术因素对材料性能和表面形状的影响,解决成型工艺的发展,工艺优化方法、工艺优化理论以及成型设备;研究理论及模具设计方法、模具材料,热处理、加工方法等。材料成型与控制工程模具制造技艺是国内职业技术院校中较为重要的工科类专业。本专业只要进行关于材料科学与工程的基本理论、材料成型及控制工程、模具设计与制造等专业知识方面的教学,致力于培养能在机械、模具、材料加工等领域从事科学研究、应用开发、设计、技术和设备的生产和管理工作的高级工程技术人员和管理人员。专业从事焊接成型及控制、铸造成型、控制、压力控制以及加工及模具设计制造等四个培训模块。鉴于模具在机械制造领域的广泛应用,使得模具制造技术已成为材料成型和控制工程模具制造技术中最重要的一部分。

二、材料成型及控制工程的内容

1、模具

在加工时对于模具的要求从不同的角度也是不一样的,在使用方面,我们需要的是效率高,并且便于操作的。在制造方面,我们需要的是便于生产,成本不高的。模具具有自己的几个不同的研究方向,比如,塑料模具、冲压模具等。材料成型与控制工程重点是培养有金属或塑料等材料的工艺模具产品,再利用计算机技术进行设计整合。在现代的生产加工中,模具对于材料的加工工艺、塑料的制作起着十分重要的作用。产品的生产以及创新都是与模具息息相关的。由于人们的需求越来越大,很大程度的促进了模具的不断进步和发展。目前,模具的发展越来越迅速,模具的质量和效率也越来越好。

2、焊接

焊接是一种通过加热或高压的方式进行金属和一些其他加热后可塑性的材料的连接的技术。焊接通常分为三种,熔焊、压焊和钎焊。熔焊是利用加热使材料熔化形成熔池,待其冷却凝固后粘和到一起。熔焊是不需要进行压力的。而压焊则是需要利用压力来进行焊接,主要是针对金属材料而言。钎焊的使用范围广,可以应用到很多的材料焊接中去,首先钎焊是需要选择一种熔点较低的材料,对其进行高温加热直至熔化,再将其填充到需要焊接的材料中去。二十世纪初,由于世界大战的而爆发,使得人们对武装设备的需求特别多,这种需要间接的导致了焊接技术的飞速发展。当时流行的是手工电弧焊、埋弧焊等一些焊接技术。随着时间的推移,到了二十世纪末,焊接的技术不断地更新换代,出现了激光焊接和电子束焊接技术。随着科技的发展,现代的焊接技术的来源也越来越多,其中有气体焰、电子束和超声波等。焊接时容易对操作者造成伤害,所以在进行焊接过程中,焊接者必须注意做好防护措施,以免出现损害视力或烧伤等现象。

三、材料成型与控制工程模具制造技术分析

1、非金属材料成型与控制工程模具制造技术

1.1 挤出成型

挤出成型技术目前已经应用于工业制造领域,产品生产的连续化可以得到实现,同时生产效率比较高,获得的产品其品质也比较高,可以将其应用于多个领域之中。挤出成型技术应用的装置都比较简单,需要的设备投入也比较少,短期之内即可收回成本,且不会由于生产对环境造成污染,投入的人工成本也比较小,因此,可以将其广泛的应用于工业化生产领域之中。

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1.2 注射成型

注射成型技术的原理是在注射设备中放原材料,在注射设备中完成材料熔化处理过程,在相应模具中注射熔化以后的材料,然后对材料进行冷却处理,固化处理之后拆除模具后即可得到产品。注射成型技术可以应用于复杂结构产品生产领域中,提升大批量生产的生产效率与生产质量。

1.3 压制成型

压制成型技术是指在特定模具空腔中放材料,然后加压处理,最后获得产品。但是该技术需要较长的周期,整体产品生产效率也不是很高。

2、金属材料成型与控制工程模具制造技术

一是采用一次成型技术,在产品生产中可以一气呵成,有效地减少了材料之间的连接点,进而提高了产品的加工质量。

二是采用一次成型技术可显著提高材料的稳定性,增强产品的抗压性、耐候性以及耐寒耐温性。例如,在使用压铸法时,材料因受热压的影响,内部分子排列更趋于规整化,展现出更好的稳定性。

三是采用一次成型加工技术所得产品可塑性更强,产品加工过程中不会受材料形状和外观的限制。通过上述分析可知,采用一次成型技术具有显著的优势。但是一次成型技术也存在一些缺点,实际操作过程比较复杂,并且对于相对分散的材料,一般不能采用该方法。

金属材料二次成型技术主要有锻造成型、冲压成型以及焊接成型技术。采用锻造技术进行金属材料模具的加工时,会在产品生产过程中产生较大的变形阻力,使得产品内部产生应力效应,但是采用该技术可以用来锻造一些结构相对复杂的产品,在工业生产中具有一定的应用价值。冲压成型加工技术是通过外力使金属材料在模具内产生塑性形变,从而得到所需的产品。

四、材料成型与控制工程技术发展方向

1、精确成型加工工艺

随着自动化水平的不断提高,目前的各种机械设备普遍使用自动化控制过程,这种生产模式不仅降低了劳动力,而且更好地避免了人为操作带来的误差,使得产品的加工水平呈现出高精度化。并且随着市场竞争越来越激烈,产品质量作为竞争过程中最重要的因素,各大企业开始逐渐使用精确成型加工工艺。对于一些精确高度和安全系数要求比较高的行业(汽车行业、仪表行业等),精确成型加工技术已经开始被广泛使用。精确成型加工工艺必然是材料成型与过程控制技术发展的方向。

2、快速成型技术

为进一步提高产品竞争力,在改善产品质量的同时,提高生产效率也是一个关键因数。针对目前市场,由于各大企业所生产的产品基本都能满足国家标准和社会需要,如何提高产品生产效率,成为提高市场竞争力的关键。目前,各大企业已经开始关注产品开发、生产效率的问题。快速成型技术是通过采用一些特殊的方法,使得材料经过加工后可以迅速成型,完成整个生产过程。采用快速成型技术,不仅可以显著提高产品生产效率,而且还能更好地实现连续生产过程。

结束语

随着社会的发展和人们需求的不断提高,对于材料成型与控制工程技术也提出了更高的要求,在保证产品生产质量的同时,也应不断提高生产效率,从而更好地保持自身的竞争力。目前,材料成型与控制工程技术也开始朝着精确成型、快速成型以及模拟成型的模式发展,并且保持不断创新和改进,才能取得长期稳定的发展。

参考文献:

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[2]王劲锋,王祥.基于逆向工程与快速成型的轮胎花纹块模具制造技术[J].装备制造技术,2014,11:181-183+191.

[3]王会.基于电极损耗及塑料收缩补偿的三维微模具微细电火花加工技术研究[D].大连理工大学,2014.

[4]孔祥雪.新型人体肝脏铸型标本的数字化制造研究[D].南方医科大学,2014.

论文作者:谢锦新

论文发表刊物:《电力设备》2017年第18期

论文发表时间:2017/10/30

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