材料成型与控制工程模具制造的工艺柯春奋

材料成型与控制工程模具制造的工艺柯春奋

柯春奋

（本田生产技术（中国）有限公司510000）

摘要：在机械制造领域中如果模具技术操作工艺不规范，会直接影响生产机械的质量，不仅会浪费一定的人力物力，同时对于企业的效益同样会造成极其不利影响。本文主要先简单介绍了材料成型及控制工程的发展现状及前景，接着就金属材料成型与控制工程模具制造工艺及非金属材料成型与控制工程模具制造工艺进行了概述。

关键词：材料；成型；控制工程；模具；制造

模具是工业生产重要的技术支持。工业产品主要特性在于标准化，而模具是实现标准化基础。简单来理解，模具首先可以确定产品形状，模具保证精准性；其次，不同工艺手法，需要差异模具类型。例如采用压铸生产，模具必须保证在压力下不会变形；最后，模具必须要保证质量，不会在生产时发生变形或损毁。由此来看，提升工业产品生产质量，前提要保证模具质量。而模具是否能够符合工业生产的需求标准，则依托于生产中的材料成型技术和控制工程。

1材料成型及控制简介

就目前而言，国内在整体上的材料成型及控制技术有待提高。在我国，材料成型及控制的过程所需要的时间比较长，并且工艺比较复杂，操作完成后的后续处理过程难度特别大。计算机技术以及自动化技术的发展为材料成型及控制技术的发展创造了条件。在耗时方面，计算机技术能够使得材料成型及控制实现自动化。自动化技术使得材料的成型时间缩短。总体上，自动化技术将会降低材料成型及控制的耗时。在能耗方面，自动化技术在材料成型及控制中的应用将使得材料的成型能够实现大批量生产。生产上的智能化将会带来产品的节能化。因此，材料成型及控制的自动化以及智能化将会使得相应的生产过程更加地节能化。在环保方面，新的节能材料的应用也将会使得整个的材料的成型过程更加地环保。从这些我们可以看出，材料成型及控制行业将会朝着低耗时、节能、环保的方向发展。而自动化技术在材料成型及控制中的应用是实现这一发展目标的前提。

2金属材料成型与控制工程模具制造工艺

2.1金属材料一次成型加工技术

（1）挤压成型技术

该技术第一步：需要把加工的坯料置于对应的模具内；第二步；在模具的上方开展加压工作，帮助之前添加到模具内的坯料在相应压力的影响下进行变形，从而获得与相应模具内模孔形状、大小相同的产品。利用挤压技术，帮助产品形成良好的可塑性，具有形状不发生变化的优势。

（2）拉拔成形技术

该技术第一步：需要把加工的坯料置于对应的模具内；第二步：在模具上方开展相关的拉拔工作，在拉力的影响之下，帮助之前添加到模具内的坯料进行相应的塑性变形，从而获得与相应模具内模孔形状、大小相同的产品。一般使用拉拔技术而获得的产品有较小的变形阻力，但是在生产工作中，需要利用有优良属性的坯料，实现好拉拔的规范化。

（2）扎制成型技术

此技术是让坯料在扎轮旋转力的作用下而发生塑性形变，从而生产出具有特定大小与轮廓的产品。

2.2金属材料的二次成型加工工艺

（1）锻造成型技术

锻造成型技术又可以分为两种不同的手段：

自由锻造技术与模型锻造技术。所谓的自由锻造技术指的是将坯料放置到相应的压力机表面，采用锤头以及其他的制作器械，施加一定的外界压力，让坯发生一定的塑性变形，从而生产出符合要求的产，可以不需要相应的模具就能完成，不过仅适合用于加工一些较容易发生形变的坯料，而且所生产的产品形状相对来说较为简单一些。所谓的模型锻造，指的是将坯料放置到相应的压力机表面，采用相应的模具对坯料施加一定的外界压力，让其发生一定的塑性变形，从而生产出符合要求的产品。采用这种技术，所需要采用相应的加工模具，在生产的过程中会遇到相对大的变形阻力。不过，此技术工艺能够用来加工一些形状相对复杂的产品，可以工业化的生产。

（2）冲压成型技术

此技术是将相应的金属板材料放置于压力机表面，然后采用相应的模具施加相应的压力，让金属板发生一定的塑性变形，或者将模具的作用范围区域从金属板分离开来，从而得到相应大小与外形的产品。

（3）旋压成形技术

此技术是将相应的板料放置于芯模之上，同时将板料压紧，并且板料会随着芯模进行转动，在此过程中，板料受到旋轮的外界压力而出现一定的塑性变形，从而生产出具有特定大小与形状的产品。采用此技术所受到的成型阻力要小，并且可以生产尺寸相对较大的产品，而且所需的模具不太复杂。但是，其产品生产效率相对不高。

（4）焊接成型技术

此技术采用对相应材料加热亦或加压处理，最终让所焊接材料能够实现原子级的结合，从而获取到相应的产品。

3非金属材料成型与控制工程模具制造工艺

3.1模具再次加工的原因及存在问题分析

近年来在模具的制作上，开始大量使用非金属材料。原因在于：第一，非金属材料虽然坑热和抗压性较低，但是材料的成本远低于金属；第二，非金属材料制作成本较低，并不需要采取过于复杂的制作工艺实现；第三，非金属材料能够避免导电的发生，故而适合一些特殊生产环境。然而，非金属材料虽然有时明显，仍旧存在着一些问题，以下具体来看：

首先，非金属材料制作较为复杂。较比于金属材料来看，非金属材料需要复杂的元素构成。因此，除了多项工艺的衔接外，还需要完整的处理系统，以保证元件能够得到正常使用。

其次，物理挤压处理方法。一些原材料由于熔点过高，或多材料熔点差异等问题，难以采用热熔方法处理。故而，对于一些特殊材料，会选择物理挤压的方式。但是，并不是每种材料韧性，都能够承受物理挤压。故此，物理形式虽然可以作为辅助手段，但局限性颇大。

最后，基于上述两种形式实现材料操作。液体和挤压的方式，都存在着局限性。因此，可以采用两种方式结合，例如对液体实现加压冷却，如此便无需考虑材料的韧性问题。

3.2非金属材料的制作工艺分析

（1）挤出成型制作工艺

该技术是在螺杆、柱塞的基础上，开展相关的挤压、剪切工作，帮助塑料原材料进行融化，通过一定的压力，对其开展相关的冷却工作，帮助塑料进行固化，最终可以制作出口模、形状相同的产品。该类成型工艺能够达到产品生产连续化、大型化的目的，其生产效率也较高，帮助生产出的产品有较高的质量，正在被大力的使用于各个领域的生产工作中。另一方面，由于挤出成型需要相应装置较简单，不需要投入太多的设备成本，再加之其可以在较短周期中就可以收回成本，能够广泛地应用与工业化的生产中。同时该技术可以帮助生产工作减少对环境的污染，人工作业强度也不高。

（2）注射成型制作工艺

该技术主要是第一步将原材料放入注射设备中，对材料开展熔化处理工作，在注射装置的高压条件下，把完成熔化的材料注射至模具内；第二步对其冷却处理，等材料进行固化后，拆除模具，生产出特定的产品。使用该类生产技术，不仅可以达到自动化生产的目的，也可以相应的改善生产效率，同时也可以大力的使用于结构较为复杂的产品生产工作中，比如大批量的生产工作。

总之，材料成形技术在度过一个蜕变的过程，如何有效地提升生产效率，改良升级加工工艺不仅是企业发展的动力，更是社会前进的需要。

参考文献

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[2]李光明，郑丽璇，薛松，马有良.材料成型与控制工程专业人才培养探索[J].实验科学与技术，2013，02：147-149+152.

[3]周捷.快速成型及快速模具的网络化开发与远程服务关键技术研究[D].南昌大学，2010.