材料成型与控制工程模具制造的工艺技术

摘要：现代多种制造业都将材料成型和控制工程模具制造技术作为基础，例如汽车制造、家电制造等等，材料成型和控制工程模具制造技术为其提供各个零部件，可以说，材料成型技术和控制工程模具制造技术直接决定了产品的技术水准，它是机械制造质量与水平的重要影响因素。在本文当中，笔者将着重对材料成型与控制工程模具制造工艺概念、金属与非金属材料的成型和控制工程模具制造工艺三个方面进行阐述和分析。

关键词：材料成型；控制工程模具制造工艺；金属与非金属成型控制

材料成型技术主要是按照图纸设计将原料压制成指定的形状，用于组装设备，它与控制工程模具制造工艺是两个相辅相成的技术。我国目前的材料成型技术和控制工程模具制造工艺还处在一个较为落后的阶段，尤其是与欧美国家相比，例如制造大国德国，所以，这两项技术还需要不断的进行创新和提升，才能够保障国内的制造行业发展水平紧追国际水平，让我们的工业产品走上国际尖端。

一、材料成型技术与控制工程模具制造技术概述

（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）模具及模具制造技术概述

近年来，我国模具制造技术水平取得了长足的进步。与此同时，塑料模具在我国的快速发展主要源于各行各业对塑料制品的超大需求量。根据2013-2017年中国模具制造产业相关报告得知，目前我国塑料模具在模具工业中占有三分之一的比例。由于塑料有传统金属不具有的优势，同时塑料材料和成型技术的重大技术有突破，在许多领域的传统材料被塑料取代。据预测，模具市场的整体趋势相对稳定，但塑料模具的发展速度将大大优于其他模具，并在模具市场占有率将得到改善。在模具行业，模具制造技术的趋势适应需求的变化是必然的选择。

二、金属材料成型与控制工程模具制造技术

（一）一次成型加工技术分析

1、挤压成型技术。该技术的应用，需要在模具的毛坯加工、压下、加压处理的作用下，先将模具的压坯变形提前发生，从而得到产品。采用挤压技术的产品，其可塑性好，也不易变形。2、拉拔成型技术。应先将胚料放入模具中的空白处，进行拉深加工，将事先发生的坯料进行变形，从而得到对应的产品。采用这种技术制成的产品，其变形阻力很小，但要达到预期的拉深效果，必须在生产过程中使用性能非常好的原材料。3、扎制成型。该技术主要应用于在钢坯中，通过施加旋转力达到塑性变形的作用，最终生产出产品。

（二）二次成型加工技术

1、锻造成型技术。锻造采用自由锻造、工艺模型锻造两种方法，其中，前者是指压装在坯料表面上，采用外压生产符合企业要求的产品企。使用这种工艺不需要模具来完成；后者是指将坯料放在压力机的表面上，利用模具中的塑性变形，在坯料上加压得到产品。该技术的应用可用于复杂形状产品的加工，已应用于工业化生产。2、冲压成型技术。该技术是指将压力机置于金属板表面的材料，在压力板下会发生塑性变形，将模具与金属板分离，最终得到形状、尺寸、一致的产品。3、旋压成型技术。利用旋压技术时，需要将原材料放置在心轴上，压力降板，金属板压力作用下，材料会随着芯轴发生转动，从而达到一些塑性变形的作用，从而得到质量均匀的产品，该技术下材料成型所受阻力是非常小的，所以产品的尺寸会比较大，其需要模具不是很复杂，但生产效率比较低，这是这一技术较为明显的缺点。

三、非金属材料成型与控制工程模具制造技术

（一）挤出成型技术

挤压成型技术已应用于工业生产，可实现连续生产，生产效率高，产品质量高，可应用于多个领域。设备挤压成型工艺简单，仅需要少量的设备投资，在短期内可收回成本，这是一个并不会对环境造成破坏的生产过程，人工成本的投入也比较小，因此，它可以广泛应用在工业生产领域。

（二）注射成型技术

注射成型技术的原理是把原材料放置在注塑设备中，成品料熔化过程在注射设备中完成，将熔化料注入相应的模具当中，然后冷却材料，固化后处理后拆除模具形成最终的所需产品。注塑成型技术可应用于复杂结构的生产领域，提高生产效率和批量生产的质量。

（三）压制成型技术

压模成型技术是指在特定的模具腔放入材料，再进行压力处理，最终得到产品。但技术需要周期较长，整体生产效率不高。

四、结束语：

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。

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作者：权亚云 韩茹月 张洋洋 单位：沈阳理工大学