材料成型与控制工程金属材料加工分析

摘要：近些年来，随着我国经济的不断发展，工业领域获得了更大的发展空间，各个相关的行业也取得了较大的进步。对于制造业来说，材料成型和控制工程的发展是决定制造业发展的重要因素，也是决定其快速发展的重要保障。因此需要注重材料成型与控制工程中的金属材料加工，选择恰当的加工工艺，提高机械制造的水平和质量。一般来说材料分为金属、非金属和复合材料三大类，经过加工形成一定的材料应用到工业当中。工程材料大多数是以新型的金属材料为主，因此所涉及到的加工程序和工艺都十分复杂。文章简单的概述了材料成型与控制工艺，阐述了金属材料挑选的使用性原则和环境性原则。探究了金属材料在成型过程中的几种加工工艺，并做好分析工作，为金属加工行业和控制工程提供一定的参考。

关键词：材料成型；控制工程；金属材料加工

1材料成型与控制工艺的概述

材料成型与控制工艺中包含多种加工工艺，它会根据金属原料的性质进行选择，有的金属材料需要通过多种技术才能成型。当然也需要相关的研究人员不断的深入研究分析，进行相关的实验，选择恰当的成型工艺，提高材料的耐磨性和抗压性，并保证金属材料的可塑造性。材料成型及控制技术主要分为铸造技术、焊接技术和锻压技术，它不仅可以适用于制造业当中，还能促进能源领域和建筑领域的发展。

2金属材料挑选的原则

2.1使用性原则

金属材料挑选时需要遵循的使用性原则，能够保证产品完成规定的功能，确保金属材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考虑产品功能要求，根据需要加工的零件产品，以及其主要的使用要求，相关的性能和使用寿命等等来选择相适应的金属材料。第二是在产品结构方面，金属材料的结构不同，在成型加工过程中选择的工艺也各不相同，最终所呈现出来的性质也存在较大的差异性。因此应当合理的选择金属材料的结构。第三是需要充分考虑使用的安全性能，预测材料在加工中和成型使用后有可能出现的危险，做好防范措施。第四要注意其工作环境，工作环境中的各种外部因素对金属材料也会造成一定的影响，例如温度湿度，腐蚀性，冲击，振动等等，需要提供一个良好的工作环境，才能确保金属材料性能得到充分的发挥，并保证金属材料加工的质量问题。

2.2环境性原则

选择金属材料遵循环境性原则，主要包括以下两点，第一是尽量选择不加任何涂层镀层的原材料。现如今大部分的金属材料为了达到美观防腐等多种要求，因此在设计中会加入涂层镀层。但是涂层工艺本身含有有毒物质，对环境造成了严重的影响，在材料废弃后难以投入到回收利用当中，并对环境造成了极大的污染。例如电镀层中含有铬或其他重金属，严重污染环境。第二是减少使用材料的种类。要求设计师在选择材料时，尽可能的减少多类材料共同使用，使用较少的材料种类来设计零件，不仅便于零件的生产、分类管理，简化了零件的结构，而且在后续回收某种材料时也能更加便利。

3金属材料在成型过程中的加工工艺

3.1提高焊接质量

在金属材料加工过程中，焊接质量也会影响到材料是否合格。因此要提高焊接技术，对各个环节进行严格的把关，做好质量控制工作，才能避免金属材料在焊接过程中出现质量不合格的问题。提高对生产环节的重视程度，尽可能的减少一些操作失误，避免出现因失误导致的安全事故，根据焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接质量并做好应急预案，一旦出现生产问题，便启动应急预案进行解决，及时处理出现的质量问题，控制好生产流程，避免出现更多的生产事故。要做好对焊接工艺的分析工作，及时发现公寓中存在的一些问题，并进行调整，逐步提高技术水平，优化整个工艺过程。

3.2机械加工成型法

机械加工成型法主要是应用以金刚刀为代表的金属切割刀，将金刚刀和一些复合材料拼接在一起，可以实现精加工，一般以铝基复合材料为主。金刚石刀具对金属复合材料的加工形式主要包括车削、钻削和铣削三种形式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，在加工过程中需要加入乳化液冷却这一过程中产生的热量。钻削主要是采用了传统的麻花钻头进行加工，加入了切削液进行强化处理。铣削主要是在一定粘合剂基础上进行加工。

3.3粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技术形成的时期最早，因此具有丰富的实践经验，在我国工业发展过程中的应用十分广泛。该项技术最早是用来制作复合材料零件的，主要适用于体积较小，形状简单的比较精细的零件加工，工艺流程比较简单，在实际的加工中取得了显著的效果。该项技术具有可调节、界面反应小等特点，随着科学技术的不断发展，粉末冶金技术也在不断的升级和改善，在制造业中有着十分广泛的应用。利用粉末冶金技术生产出来的金属制品，具有较强的耐磨性而且强度较大。成型的方式一般分为压制成型，注射成型和3d打印成型。

3.4采用铸造成型工艺

铸造成型工艺也是金属材料加工中一种常用的方式。在金属加工的过程中，会添加一些增强颗粒，金属熔体的流动性和粘合度由于受到增强颗粒的影响，从而出现各种不同的情况，改变了物质本身的特征。其他物质也会受到各种因素的影响发生化学反应。针对这一情况，在金属材料加工过程中需要加强对成型过程的监督观察管理，时刻关注温度的变化，做好温度的控制工作，在适宜的温度情况下添加增强颗粒，确保增强颗粒发挥自身的效能，同时又不会和材料发生界面反应，影响材料的质量。只有做好温度的把控工作，才能确保在金属熔体粘合度适宜的情况下进行模具的浇筑，保障金属材料加工的质量和加工效率。在观察过程中，工作人员需要记录好温度的变化，出现的情况以及恒温时间，做好应急预案，针对温度的变化，选择恰当的方式进行处理。这种加工方式并不适用于每一种金属材料，因此需要根据材料的情况进行选择。

3.5挤压和锻模塑性成型

在金属材料加工过程中，另一种常用的方法是挤压和锻模塑性成型。在金属材料加工的过程中，如果金属材料和模具直接接触，那么在实际的加工过程中，便会对金属材料表面的光滑性造成影响，不仅影响了技术材料的外观美观，而且还影响了材料的质量问题，因此在加工过程中采用挤压和锻模塑性成型这一加工方式，主要是在加工过程中，利用模具等对零件涂抹润滑剂及涂层，减少加工过程中机械加工产生的阻力，在日常的机械加工工作中，这种加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率，同时也保障了加工的质量问题。

3.6砂带磨削技术

砂带磨削技术是一种新型的高效磨抛工艺，它主要是根据工件的形状，通过接触方式对工件表面进行磨削研磨和抛光。它是一种特殊的多刀多刃切削工具，该技术通过和工件表面相互作用，从而实现加工主要分为滑擦、耕犁和切削三个阶段。滑擦指的是磨粒与工件表面相互接触，表面会发生弹塑性变形。耕犁指的是随着磨削用量的增加，磨粒和工件表面的接触变大，材料的表面发生了塑性流动，这一阶段会切除少量的材料。切削是最后一阶段，会在压力作用和温度条件下实施真正的切削，切除大量的材料。

4结束语

综上所述，材料成型与控制工程是制造业中一个重要的方向，也是制造业和其他行业快速发展的重要保障。金属材料加工是材料成型与控制工程中的难点，因此需要做好加工成型工艺的分析研究工作，不断地提高技术水平，改善其中存在的不足之处，保障金属材料加工的质量问题，促进材料成型与控制工程的发展，才能推动制造业和其他行业的快速发展，不断地提升和改进金属材料加工工艺，并使该项技术走向成熟，拓宽市场范围，促进工业领域的快速发展。

参考文献：

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[2]张强.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].建筑工程技术与设计，2019（14）：3987.

[3]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49(17):32.

作者：孙川 单位：郑州航空工业管理学院