材料成型与控制工程模具制造技术研究

摘要:近年来，随着科学技术的不断更新，我国加工制造业的发展速度和建设质量均取得了巨大进步。材料成型与控制工程模具的制造工艺技术在加工制造业中占有极重要的地位。新型工艺和新技术正在被广泛应用到日常生产加工中。本文对材料成型与控制工程模具制造的工艺技术进行了详细分析，以全面提高我国加工制造业的技术水平。

关键词:材料成型;控制工程;模具制造;工艺技术

1材料成型与控制工程研究概述

材料成型及控制工程主要研究塑性成型及热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状过程中的相关工艺因素对材料的影响。是成型工艺开发、成型设备、工艺优化、模具设计的基本理论，可以解决模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。目前，在对材料产品的设计研究中，材料成型与控制工程是科学技术发展支持中一项重要的理论研究课题，这对整个现代化的加工制造业的发展具有重要意义。

2表面工程模具技术的选择标准与原则

2.1了解模具的表面失效形式

在材料成型的加工制作过程中，热模具的应用是对金属进行加热以达到特殊的形状要求。这样的模具需要通过反复的加热和冷却操作来进行模具制造。在加热和冷却的过程中，材料成型的加工时间越长，模具受热时间就越长，其受热程度就越严重。在正常使用情况下，热模具也会出现正常化的磨损。热模具表面失效的主要表现形式就是使用过程中的磨损，在热性强度不足的情况下就会造成模具表面出现塌陷，疲劳使用情况下就会出现表面脱落或是氧化现象。

2.2提升零件表面性能

根据制造零件的实际情况和条件，了解工程模具制造表面的失效形式。热模具表面须有良好的耐热性、耐热冲击性、抗磨损性、抗氧化性及抗热疲劳的能力。

2.3提高模具表面厚度

热模具在使用过程中，其钢制基体在使用状态下硬度较低，对过薄的表面化合物表层的支持效果较差。很多模具在使用过程中都会对其进行拆卸维修。热模具表面处理的效果会影响模具的使用寿命。对于这样的模具，过薄的材质其表面的硬化层在修复后的使用效果也会在后续的使用过程中逐渐消失。因此，热模具表面改性层的厚度不可太薄，必须选择厚度较厚的表面改性层，以提高模具的使用质量，延长使用寿命。

2.4实验检测模具表面技术

控制工程的模具表面改性层技术的选择是材料成型制作过程中一道极为复杂的工艺设计程序。设计者必须具有扎实的材料工程专业性知识。对于材料的失效分析、机械的设计制造、模具的设计研究等方面也要有一定的知识储备。同时，必须要优化专业性知识，提高分析处理能力，锻炼综合能力。对于模具表面的改性层工艺的选择还要充分考虑到经济性问题，尽量选择能够满足生产加工制造所需的低成本材料。一切工作开展都要以实际验证出发，以实际操作为准。

3模具表面技术的应用

3.1减缓金属材料表面的损伤

在研究金属材料表面的变化过程中，金属机器设备及其零部件都需要承受来自外界的各种负荷压力，这对金属材料的表面造成了各种各样且程度不一的表面损伤。工程材料和零部件的表面在加工制造过程中存在着一定的微观性或是宏观性的缺陷，这就使金属材料表面的缺陷问题成为了影响材料力学性能、耐腐蚀性、耐磨性的主要因素。减缓、消除金属材料表面的受损情况，掩盖表面存在的缺陷，能够有效提升金属材料及其零部件在使用过程中的可靠性，从而延长金属材料的使用寿命。

3.2提高能源利用效率

材料成型的表面技术可应用于表面制造需要具有优良结构性能的涂层，这样可以提高模具的高热性效率和能源的利用效率。在模具的高温加热过程中，在零部件的表面进行隔热涂层的设计能够有效减少热量损耗，提升燃料利用率。先进的表面涂层技术能够使污染较大的技术得到改善，还能够改善材料成型加工的环境质量。

4金属成型材料与控制工程模具制造技术

目前，在社会经济的助推下，我国加工制造行业正在蓬勃发展，其金属成型材料与控制工程的模具制造技术已经引起了社会的广泛关注，包括专业人才的培养和加工制造行业的新技术与新工艺的改革与创新。

4.1挤压成型技术

挤压成型制造技术在应用过程中，要将等待加工的原料放入模具中，对原料进行挤压处理，再通过压力作用使原料发生形变而形成所需的产品。挤压成型技术生产出的产品质量好，塑形强，不发生变形的情况。

4.2拉拔成型技术

选用拉伸技术进行加工制造时，要先将原材料放入模具中，然后对原材料进行拉拔处理。材料在拉拔的拉力作用下发生形变，并通过加压处理形成新成品。利用拉伸技术制作出的产品面对阻力的抗压性较弱，在加工制作过程中应注意，想要达到最佳拉拔效果，应在生产加工过程中选用性能最好的原材料进行加工。

4.3轧制成型技术

轧制成型技术在使用过程中主要是通过利用轧制旋转作用力让原材料发生塑性形变，最后形成新品。

5金属材料二次成型加工技术

5.1锻造成型技术

锻造成型技术是对第一次加工生成的产品进行再锻造，主要通过自由性锻造、模具模型锻造两种不同方法来进行。自由性锻造是通过压力机的表面放置原材料利用外界的压力来获取成品，这种技术不需要通过模具就能够完成二次加工制造。模具模型的二次加工制造则是通过实用压力让原材料发生形变，强化产品的质量。这项技术更适合形状较为复杂的产品，在当前的生产加工制造业中应用比较广泛。

5.2冲压成型技术

冲压成型技术是将金属板材料放置在压力机的表面上，通过压力的作用来让金属板发生形变，并将金属板与模具分离，最终得到形状、大小、质量相同的产品。

5.3旋压成型技术

旋压成型技术是将加工原材料放置在模板上，通过对原材料的压紧，使板材在压力作用下随着模具发生转动，让板材发生形变，最终得到形状、大小、质量相同的产品。该技术在应用过程中受到的阻力影响较小。因为产品的尺寸相对较大，所使用的模具也较为简单。但这项成型技术的生产效率不高，应用范围不广。

6结语

在科学技术飞速发展的时代，加工制造业的发展如果仅靠单纯的理论和实验研究来处理材料成型和控制工程的模具制造是具有一定难度的，很难达到预期的效果。将材料方法的计算引入到材料成型的加工领域，是解决材料加工问题的有效手段。在实际的生产加工过程中，必须找出材料成型与控制工程的模具制造工艺技术存在的实际问题，并针对出现的问题进行全面、系统的处理。只有这样，才能跟上加工制造业技术发展的脚步，从而提升技术水平，提高工作效率。

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作者：黄越强 单位：沈阳斯林达深冷科技有限公司