材料成型与控制工程中金属材料加工探讨.pdf

中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 8 材料成型与控制工程中金属材料加工探讨 曹志勇 江西省赣华安全科技有限公司，江西 南昌 330000 摘要：摘要：我国作为工业大国，在经济水平不断发展的背景下，我国的工业生产水平也在不断提升，材料加工体系得以逐步完善，取得了较高的发展成果，而金属材料加工作为我国工业行业的重要组成部分，为了能够保障材料成型质量，需要积极迎合行业发展趋势，积极推动加工工艺的优化创新，以满足金属材料的生产需求。本文主要对材料成型与控制工程中的金属材料加工进行分析，旨在能够为相关从业人员提供一定的参考。关键词：关键词：材料成型；控制工程呢狗；金属材料；加工 中图分类号：中图分类号：TG14 0 引言 工业领域的覆盖范围较广，主要包括机械工业、化工工业、钢铁工业等，而金属材料作为工业生产的核心材料种类，需要结合金属材料性质来挑选出针对性的加工手段，确保材料加工成型效果。同时还需要对各类金属材料进行深入分析，对其性能进行研究，并选择出合理可行的加工工艺，进而有效提升金属材料的使用性能。1 材料成型与控制工程的概述 材料成型与控制工程是涉及材料加工和控制技术的专业领域，主要研究如何利用各种材料和工艺技术，对材料进行成型和加工，以满足不同行业的需求。该领域的研究内容包括材料的物理和化学特性、成型艺的设计与优化、加工设备的开发与应用以及质量控制等面。在工业生产中，材料成型与控制工程的应用非常广泛，可以帮助企业高生效率、降低成本、改善产品质量，同时也可以促进行业技术的进步和创新。其目的就是能够对工业生产产品进行监管，能够结合各个材料的不同特征，从表面到内部进行全面分析，进而为产品质量、使用效果、工作效率等各个方面进行监管。2 金属材料选择原则以及特征 金属材料作为现代工业中的重要材料，主要可以氛围钢铁材料、有色金属材料以及特种金属材料等，其中，有色金属主要指除了铁、锰、铬这三种金属以外的材料，包括合金材料，可以划分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属、稀土金属等。而在金属复合加工材料工艺中，为了能够提升材料耐磨性，可以在其中增加相应的增强物质，同时还可以结合材料种类来选用针对性的加工技术，需要专业人员能够结合金属材料特性以及应用范围来选择出最具可行性的加工成型工艺技术。金属复合材料加工相较于普通金属材料的加工更为复杂，需要在金属材料选择的过程中注重材料鉴别，针对于不同的金属加工流程来加入适当的增强物质，以确保应用效果，而这也在一定程度上增加了生产工艺操作的难度，需要满足各类机械制造的标准要求，在加工工艺方面存在一定程度的差距，很难进行精准把控，一旦加工技术设备未能达到加工生产需求，势必会引发材料质量问题。同时还需要对材料选择予以管控，选择出最为合适的材料类型，以确保后续加工生产的顺利进行，提升整体质量效率水平，避免因为材料问题而引发的生产事故。3 金属材料加工成型的核心工艺原理 3.1 机械加工成型 机械加工成型技术是一种将金属材料加工成所需形状的技术，该技术包括许多不同的方法，如铸造、锻造、冲压、剪切、钻孔、铣削、车削等。可以用来制造各种各样的件和构件，从小型零件到大型结构件都可以使用些技术来生产。在金属材料加工成型制造的过程中非常重要，可以确保工业生产质量水平与精确性，并可以提高生产效率和降低成本。目前来看，当前机械加工成型技术中最为常用的刀具为金刚刀，根据加工金属复合材料方式的不同可以分为铣削、车削、钻削这三种，不同方式的技术操作流程存在较大中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 9 的差异，需要结合实际情况来进行合理选用，明确其技术操作要点，以保障生产效果。3.2 焊接成型 焊接成型技术是金属材料成型加工中常见的制造工艺，通过将金属材料加热至熔点，然后使用焊接工具将它们连接在一起，形成所需的形状和结构。该技术可以用于制造各种金属制品，如汽车、航空器、建筑结构等。焊接成型技术的优点包括加工速度快、成本低、制造精度高等。在实际应用，需要根据不同的材料和工件形状选择当的接方法和参数，以确保焊接量和工艺效率。而金属材料的焊接性则需要根据材料自身特性以及焊接工艺来进行评估，并结合各方面影响因素来进行焊接性能的分析。3.3 压铸成型 压铸成型技术指的是利用高压将熔化的金属材料注入模具中，经过冷却后形成所需的零件或产品。该技术通常用于生产大批量的复杂金属零件，具有高效率、高精度和高重复性的优点。压铸成型技术广泛应用于汽车、航空航天、电子、家电等行业，为现代工业的发展做出了重要贡献。目前来看，压铸成型技术在科技技术的推动下得以不断完善，能够在模具中应用更加精细的技术手段来实现材料加工。3.4 高能率成型 高能率成型技术是指利用先进的加工工艺和设备，以高效率和高精度的方式对金属材料进行成型加工。这种技术可以大大提高生产效率和产品质量，同时也可以减少能源消耗和环境污染。在现代制造业中，金属材成型加工的高能率成型技术已经成为一个重要的发展方向，在加工过程中会因为燃气爆炸来产生机械能、电能等能源，并将该部分能源应用于生产过程之中，提升能源的利益率。但是由于金属特质等原因，高能率成型加工的过程具有一定的难度，对于技术操作的精密程度要求较高，并且能够对各个生产环节进行管控，进而保障生产质量与效益。3.5 粉末冶金成型 粉末冶金成型技术是一种制造金属零件的方法，它通过将金属粉末压制成所需形状，然后在高温下进行烧结，以形成密度高、强度高的金属零件，以用于制造各种形状和尺寸的零件，具有高精度、高效率、低浪费等优点。通常来说，该技术主要适用于体积较小、形状较为规则的零部件结构制造流程之中，在早期，该技术主要应用于晶须、复合材料零部件等领域，而随着技术水平的不断提升，在汽车、高铁、航天器材等交通工具中得以应用，需要根据材料性质以及市场需求来选择合理的工艺方法，以保障工艺生产质量效率水平。3.6 挤压锻模塑性成型 挤压与锻模塑性成型可以将金属材料通过挤压或锻造的方式进行成型加工。这种技术可以用于制造各金属制品，如汽车零部件航空零部件、建筑材料等。这种技术的优点能够提高金属材料的强度和硬度，并且可以保持金属材的原始结构和性能，提高生产率，降低生产成本，是一种非常实用的金属加工技术。由于该技术的特性，在模具接触到金属材料的过程中会产生一定程度的摩擦力，进而对材料外观产生一定的磨损，进而对材料质量带来不利影响。因此在工艺生产的过程中国需要尽可能避免表层与模具之间的碰撞，可以在模具外表涂料中加入一定量的润滑物质，或者在材料加工过程中添加适当的增强物质，提升金属材料的可塑性以及抗变形能力，进而保障生产质量。此外，工作人员还需要对操作速度予以关注，不可过快也不可过慢，避免材料成型之后出现开裂的群体，确保整体生产效益。4 金属材料技工工艺与技术分析 4.1 切削工艺 金属材料加工的切削工艺是一种广泛应用于制造业的技术，通过使用切削工具对金属材料进行加工和切削。该工艺可以用于制造各种金属制品。切削工艺的关键是选择合适的切削工具和切削，以确保加工出的产品符合设计要求，并具有高质量和高精度。在金属材料工的切削工艺中，还需要注意安全和保问题，以确保生产过程的可持续性和全性。现如今，在科技技术不断发展的背景下，切削工艺技术操作效率也在逐步提升，通常来说在切削到特定参数之后，切削率就会出现一定程度的下降，并且不同的切削力方向也会对最终的生产效果带来不同的影响，因此需要结合实际情况来合理选用切削工艺，以保障构件的加工效率水平。4.2 电切割工艺 中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术 10 电切割工艺指的是在介电流中利用移动性的电极线来进行操作处理，并利用局部区域的高温来进行金属材料的切割工作，让其形成制定形状的工艺技术。相较于以往的工艺技术而言，该技术具有明显的应用优势，能够结合冲洗液体压力来进行零部件与负极中间间隙的冲刷。但是针对于新型金属材料的成型加工而言，该技术可能也出现切割速度下降的现象，主要是由于放电效果的原因，导致切割口摩擦力提升，表面较为粗糙，进而导致电切割工艺应用效果大打折扣。因此需要结合实际情况来进行合理应用。4.3 热加工工艺 热处理加工工艺是一种常见的金属加工方法，通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性能。这种工艺可以用于改善金属材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等特性，以满足不同的工业需求。在这个过程中，需要掌握合适的加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以确保金属材料能够达到所需的性能。目前来看，该工艺技术主要分为三种，其一是高功率密度激光热加工，能够有效提升材料耐磨以及硬度性能，在汽车领域中具有明显的应用优势；其二是硬涂层加工，该工艺操作较为简单，能够有效提升加工产品的使用寿命，主要应用于金属材料表层；其三是薄层渗透加工，指的是利用化学原理来进行加工操作的方式，相较于上述两种工艺技术而言，该技术的应用范围更为广泛，在加工操作的过程中能够结合温度变化来进行零部件整体形状标准的把控，避免因为温度异常变化而导致零件报废的问题。4.4 拉拔成型工艺 拉拔成型技术指的是通过在金属材料中施加拉伸力，使其通过模具的缩径区域，从而实现材料的塑性变形和形状改变。该技术可以用于生产各种形状和尺寸的金属零件，如线材、管材、棒材等。具有高效、精度高、成低等优点。该技术在应用过程中，变形过程的阻力相对较小，因此能够为生产制造管控带来一定的便利，也能够对制品尺寸进行精准把控，确保产品表面的光滑程度。同时，拉拔成型工艺中的工具设备操作较为简单，能够适用于不同规格品种的生产要求，并且针对于断面较小的制品之中能够实现连续生产。4.5 轧制工艺 轧制技术金属加工生产中较为常见，工作人员需要将金属材料置于轧机设备中，利用轧辊的作用将其压制成所需的形状和厚度。该技术广泛应用于制造各种金属制品，如钢、铝板、铜板等，通过轧制技术手段可以使金属材料的物理化学性质得到改善，提高其强度、硬度和耐腐性等方面的性能，从而满足不同领域的需求。该技术主要分为横轧、纵轧以及斜轧这三种，其中横轧指的是操作过程与轧辊转动方向相同，轧件与轧辊的纵向轴线保持平行状态；纵轧指的是操作过程与轧辊转动方向相反、轧件纵向轴线与轧辊的水平轴线维持垂直状态；斜轧指的是操作过程与轧辊转动方向相同，轴线与轧件的纵向轴线在水平面上保持相互平行的状态，但是垂直面上存在一定的夹角。4.6 冲压成型工艺 金属材料加工的冲压成型技术是一种常见的金属加工方法，利用冲压机械对金属材料进行加工，通过对金属材料施加压力和应变，使其在模具的作用下发生塑性变形，从而得到所需的形状和尺寸。5 结语 综上所述，我国工业水平在科技技术的推动下得以不断发展，为了能够满足工业生产需求，则需要落实相关基础，能够对材料特点进行分析，加强对金属加工技术的研究力度，明确各项技术环节的操作要点，逐步提升工作效率水平，在保障生产质量的同时，提升生产产量，以保障各个行业的需求。同时还需要尽可能避免出现经济损失，以促进金属制造业的长远发展。参考文献 1姚佳伟.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究J.冶金与材料,2021,41(06):13-14.2黄志兵.探究材料成型与控制工程中的金属材料加工J.冶金与材料,2021,41(04):31-32.3熊谷,王森,郑伟.材料成型及控制工程的设计制造和加工方向J.石河子科技,2021(01):27-28.4王澳回,韩俊武,江勇.材料成型与控制工程模具制造技术研究J.信息记录材料,2020,21(12):27-28.