材料成型与控制工程中的金属材料加工研究论文_彭灿琴,许海

材料成型与控制工程中的金属材料加工研究论文_彭灿琴,许海

浙江鸿昌铝业有限公司

摘要:进入21世纪以来,我国随着科技的进步,机械制造行业也得以飞速发展,材料成型及控制工程成为了机械制造业发展中的重点,需要长期的、坚持不懈的探索和研究,它的质量是决定机械制造水平的关键因素。因此发展机械制造业必须重视材料成型和控制工程及其相关衍生技术的探索和研究。

关键词:材料成型;控制工程;金属材料加工

引言

在我国制造行业发展过程当中,金属材料成型和控制技术占领着主要地位,其中金属材料成型和控制技术都是属于机械工程类的专业,通过在研究塑性成型及铸加工等方式改变材料的微观结构和基础性能的同时,还能对材料进行一些改变和影响。而金属材料成型和控制工程的设计制造和加工方向也是我国国民经济的基本保障,能够为我国金属制造行业的发展奠定基础。

1金属材料成型及控制工程的概述

金属材料成型及控制工程是针对金属材料的结构以及材料的性能和形态变化以及在加工过程当中可能受到的各种影响等。现阶段在制造业当中简述材料成型与控制工程这一理论方法占领着重要地位。其中金属材料成形与控制工程技术一定程度上,需要运用热加工或者冷加工的处理方式来改变材料的性能、结构、形状等进行仔细研究并且从中分析其形状、性能、结构变化过程当中对材料所带来的一系列的影响。除此之外,通过成型设备、成型工艺开发及其相关理论,落实好研制出在制造模具过程当中的相关材料及其加工方法等措施。

2金属材料挑选的原则性要求

在金属材料加工过程中,为了确保金属材料的加工质量,除了要选择合适的金属材料之外,金属材料的加工工艺也是需要重点考量的方面之一。不同种类的金属材料存在硬度和抗压性的差异,生产过程中为了满足不同需求企业的订单要求,会将单一的金属材料变成复合材料,在原有材料基础上增加一些附属材料,以改变材料的硬度或者抗压性。材料加工工艺的复杂化、结构的改变以及类型的变更都会为原始材料的选择工作上加深难度,因此在材料选择之初就要充分考虑到加工工程中可能出现的各种可能性。另外,材料加工技术水平以及施工设备的质量,也会对材料成型质量产生影响,因此挑选材料时也要顾虑到现有设备的质量以及加工技术水平,确保材料加工工作可以顺利完成。

3材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

3.1金属材料机械加工成型分析。

当前由于金属材料在成型控制方面有新的要求,所以目前应用最为广泛的道具是金刚石的刀具,这是由于金刚石的刀具硬度能够达到预定的要求并且结合铝基复合材料的应用,通过精细加工,在与其他材料结合的同时,形成新的使用工具例如钻、铣、车等方面的应用,这些使用在金属加工中应用比较多。如果铝基复合材料的使用要做好详细的划分,那么可以详细的划分为三种,分别为车削形式、铣削形式和钻铣形式,钻削主要是是借助于镶片的麻花钻头的形式加工复合材料,其中最为常见的钻头是B4C和SiC的钻削形式,通过添加适量的外切削液,目的是强化铝基复合材料。由于铣削要通过1.5%到2.9%的粘合剂做好粘合,然后通过添加适当的切削液让其不断的冷却,这样就能保证使用性能,带动具体的使用功效。车削主要的切割工具是硬合金的刀具,例如在使用A1车削复合材料的时候,需要运用适当的乳液为相关的切割做冷却性处理。

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3.2挤压与锻模塑性成型

挤压和锻模塑性成型也是技术材料加工中常用的一种方式,在具体加工时,主要是采用模具等工具通过涂抹涂层及润滑剂的方式,对待加工的金属材料进行一定的处理,这种操作的目的主要在于降低加工过程中存在的摩擦阻力。通过相关的实验数据表明,这种方式可以降低整个操作过程中的挤压力将近3成左右,对于模具质量较高、试剂质量更高的情况可以减到更多。另外,在金属加工过程中,由于机床金属设备的挤压作用,会导致金属材料发生变形,严重时会导致材料伤,严重影响成品零件的应用价值,因此需要在加工过程中对挤压力进行控制,从而提高材料加工的效果。除了挤压力以外,挤压温度和挤压速度也是影响金属材料成型的重要因素。在实际操作中,加工人员可以通过增加一定量的增强型颗粒,从而提高加工过程中的挤压温度,主要处理的目的在于加快增强可以与金属基材料的作用。在实际中,可以发现当增强颗粒的数量较少时,会加快挤压速度,当增强颗粒物质过多时,需要工作人员严格控制挤压速度。但如果挤压速度过高将会导致金属材料在成型后,出现严重的裂纹情况。因此采用挤压与锻模塑性材料成型加工时,需要对金属基材料进行表面润滑处理,并控制挤压力,避免工件变形,同时还应该做好挤压温度和挤压速度的控制工作,不断改善加工水平。

3.3粉末冶金成型的技术分析

粉末冶金成型技术的实践应用时间相对较长,最早源自于制造晶须及颗粒,因其诸多优势,被逐步拓展应用到材料零部件与金数基复合材料加工成型中。粉末冶金成型技术具有丰富的实践经验,适用于尺寸小、外观形状简单且精密度要求高的零部件加工工艺。粉末冶金成型技术具有增强相分布均匀、增强相可调节以及界面反应较少等优势特征。以DWA公司为例,其将粉末冶金成型技术拓展应用到各类产品加工制造工程中,如管材、自行车零配件、自行车骨架等,取得了理想的效果。由于粉末冶金成型技术加工的产品具有耐磨损性强、抗压强度等级高等特征,备受航空航天、船舶制造与汽车制造等行业的推崇。

3.4铸造成型加工工艺分析

铸造成型加工的方法有熔模法、压力法、离心法等,它主要用于批量比较大、精度要求低的产品成型中,一般产品需要进行后续机械加工。铸造成型加工法是金属材料加工中应用最广泛的加工工艺。在实际加工过程中,向金属材料中添加一定量的增强颗粒,在高温下环境强颗粒与溶体产生化学反应,可以使金属材料在原有特点保持不变的基础上增强黏度与流动性,进一步的改变材料本身的特征,如果出现这种情况,可以采用精炼方法进行补救,添加适量的变质剂,增强强材料的流动性,以达到浇筑要求,但是方法并不一定适合于所有的材料,应用时要根据实际情况进行研究。传统的金属材料主要是经过焊接后二次成型,而后在进行后续工程应用,该技术多数用到高温或者高压情况下,运用焊接材料,例如,焊条或者焊丝,把多个焊接金属材料进行整合。一般这种技术多数是应用到航天领域、机械制造等行业。值得特别一提的是,在对新型金属材料焊接过程中,会用化学反应的出现,主要是金属与增强物二者之间,对焊接速度造成一定的影响。如果遇见这种情况,可以采用轴对称旋转方法将金属或者增强物进行转换,而后在将焊接接头放到高温下,让其得到融化状态。

结束语

随着现代社会工业化的发展,我国已成为了制造业大国,工业技术的迅速发展和国际竞争的日益激烈,就要求材料成型产品性能高、成本低、周期短。金属材料加工属于机械制造行业非常重要的工作内容,具有非常广阔的发展前景。材料成型与控制过程是金属材料加工中重点,也是决定金属材料质量关键因素,因此国家及相关行业应高度重视,不断进行科研与创新,以提高我国机械制造业的整体水平。断推动相关技术的创新与发展,推动我国制造业的持续发展。

参考文献

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[2]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场,2019(1):176-177.

[3]张园园.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].技术与市场,2019,26(03):157-158.

论文作者:彭灿琴,许海

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/20

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