材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析

孫川

摘? 要：近些年來，隨著我國經濟的不斷發(fā)展，工業(yè)領域獲得了更大的發(fā)展空間，各個相關的行業(yè)也取得了較大的進步。對于制造業(yè)來說，材料成型和控制工程的發(fā)展是決定制造業(yè)發(fā)展的重要因素，也是決定其快速發(fā)展的重要保障。因此需要注重材料成型與控制工程中的金屬材料加工，選擇恰當?shù)募庸すに?，提高機械制造的水平和質量。一般來說材料分為金屬、非金屬和復合材料三大類，經過加工形成一定的材料應用到工業(yè)當中。工程材料大多數(shù)是以新型的金屬材料為主，因此所涉及到的加工程序和工藝都十分復雜。文章簡單的概述了材料成型與控制工藝，闡述了金屬材料挑選的使用性原則和環(huán)境性原則。探究了金屬材料在成型過程中的幾種加工工藝，并做好分析工作，為金屬加工行業(yè)和控制工程提供一定的參考。

關鍵詞：材料成型;控制工程;金屬材料加工

Abstract： In recent years， with the continuous development of China's economy， the industrial field has gained more development space， each related industry has also made great progress. For the manufacturing industry， the development of material forming and control engineering is an important factor that determines the development of the manufacturing industry and an important guarantee for its rapid development. Therefore， it is necessary to pay attention to metal material processing in material forming and control engineering， choose appropriate processing technology， and improve the level and quality of mechanical manufacturing. Generally speaking， the materials are divided into metal， nonmetal and composite materials. Most of the engineering materials are new metal materials， so the processing procedures and processes involved are very complex. This paper briefly summarizes the material forming and control process， and expounds the usability and environmental principles of metal material selection. This paper probes into several processing technologies of metal materials in the forming process， and makes a good analysis of them， so as to provide certain reference for metal processing industry and control engineering.

1 材料成型與控制工藝的概述

材料成型與控制工藝中包含多種加工工藝，它會根據(jù)金屬原料的性質進行選擇，有的金屬材料需要通過多種技術才能成型。當然也需要相關的研究人員不斷的深入研究分析，進行相關的實驗，選擇恰當?shù)某尚凸に?，提高材料的耐磨性和抗壓性，并保證金屬材料的可塑造性。材料成型及控制技術主要分為鑄造技術、焊接技術和鍛壓技術，它不僅可以適用于制造業(yè)當中，還能促進能源領域和建筑領域的發(fā)展。

2 金屬材料挑選的原則

2.1 使用性原則

金屬材料挑選時需要遵循的使用性原則，能夠保證產品完成規(guī)定的功能，確保金屬材料的可塑造性和可使用性。第一需要充分考慮產品功能要求，根據(jù)需要加工的零件產品，以及其主要的使用要求，相關的性能和使用壽命等等來選擇相適應的金屬材料。第二是在產品結構方面，金屬材料的結構不同，在成型加工過程中選擇的工藝也各不相同，最終所呈現(xiàn)出來的性質也存在較大的差異性。因此應當合理的選擇金屬材料的結構。第三是需要充分考慮使用的安全性能，預測材料在加工中和成型使用后有可能出現(xiàn)的危險，做好防范措施。第四要注意其工作環(huán)境，工作環(huán)境中的各種外部因素對金屬材料也會造成一定的影響，例如溫度濕度，腐蝕性，沖擊，振動等等，需要提供一個良好的工作環(huán)境，才能確保金屬材料性能得到充分的發(fā)揮，并保證金屬材料加工的質量問題。

2.2 環(huán)境性原則

選擇金屬材料遵循環(huán)境性原則，主要包括以下兩點，第一是盡量選擇不加任何涂層鍍層的原材料。現(xiàn)如今大部分的金屬材料為了達到美觀防腐等多種要求，因此在設計中會加入涂層鍍層。但是涂層工藝本身含有有毒物質，對環(huán)境造成了嚴重的影響，在材料廢棄后難以投入到回收利用當中，并對環(huán)境造成了極大的污染。例如電鍍層中含有鉻或其他重金屬，嚴重污染環(huán)境。第二是減少使用材料的種類。要求設計師在選擇材料時，盡可能的減少多類材料共同使用，使用較少的材料種類來設計零件，不僅便于零件的生產、分類管理，簡化了零件的結構，而且在后續(xù)回收某種材料時也能更加便利。

3 金屬材料在成型過程中的加工工藝

3.1 提高焊接質量

在金屬材料加工過程中，焊接質量也會影響到材料是否合格。因此要提高焊接技術，對各個環(huán)節(jié)進行嚴格的把關，做好質量控制工作，才能避免金屬材料在焊接過程中出現(xiàn)質量不合格的問題。提高對生產環(huán)節(jié)的重視程度，盡可能的減少一些操作失誤，避免出現(xiàn)因失誤導致的安全事故，根據(jù)焊接流程建立完善的管理制度，控制好焊接質量并做好應急預案，一旦出現(xiàn)生產問題，便啟動應急預案進行解決，及時處理出現(xiàn)的質量問題，控制好生產流程，避免出現(xiàn)更多的生產事故。要做好對焊接工藝的分析工作，及時發(fā)現(xiàn)公寓中存在的一些問題，并進行調整，逐步提高技術水平，優(yōu)化整個工藝過程。

3.2 機械加工成型法

機械加工成型法主要是應用以金剛刀為代表的金屬切割刀，將金剛刀和一些復合材料拼接在一起，可以實現(xiàn)精加工，一般以鋁基復合材料為主。金剛石刀具對金屬復合材料的加工形式主要包括車削、鉆削和銑削三種形式。車削主要是利用硬合金刀具對材料進行切割，在加工過程中需要加入乳化液冷卻這一過程中產生的熱量。鉆削主要是采用了傳統(tǒng)的麻花鉆頭進行加工，加入了切削液進行強化處理。銑削主要是在一定粘合劑基礎上進行加工。

3.3 粉末冶金成型方法

粉末冶金成型技術形成的時期最早，因此具有豐富的實踐經驗，在我國工業(yè)發(fā)展過程中的應用十分廣泛。該項技術最早是用來制作復合材料零件的，主要適用于體積較小，形狀簡單的比較精細的零件加工，工藝流程比較簡單，在實際的加工中取得了顯著的效果。該項技術具有可調節(jié)、界面反應小等特點，隨著科學技術的不斷發(fā)展，粉末冶金技術也在不斷的升級和改善，在制造業(yè)中有著十分廣泛的應用。利用粉末冶金技術生產出來的金屬制品，具有較強的耐磨性而且強度較大。成型的方式一般分為壓制成型，注射成型和3d打印成型。

3.4 采用鑄造成型工藝

鑄造成型工藝也是金屬材料加工中一種常用的方式。在金屬加工的過程中，會添加一些增強顆粒，金屬熔體的流動性和粘合度由于受到增強顆粒的影響，從而出現(xiàn)各種不同的情況，改變了物質本身的特征。其他物質也會受到各種因素的影響發(fā)生化學反應。針對這一情況，在金屬材料加工過程中需要加強對成型過程的監(jiān)督觀察管理，時刻關注溫度的變化，做好溫度的控制工作，在適宜的溫度情況下添加增強顆粒，確保增強顆粒發(fā)揮自身的效能，同時又不會和材料發(fā)生界面反應，影響材料的質量。只有做好溫度的把控工作，才能確保在金屬熔體粘合度適宜的情況下進行模具的澆筑，保障金屬材料加工的質量和加工效率。在觀察過程中，工作人員需要記錄好溫度的變化，出現(xiàn)的情況以及恒溫時間，做好應急預案，針對溫度的變化，選擇恰當?shù)姆绞竭M行處理。這種加工方式并不適用于每一種金屬材料，因此需要根據(jù)材料的情況進行選擇。

3.5 擠壓和鍛模塑性成型

在金屬材料加工過程中，另一種常用的方法是擠壓和鍛模塑性成型。在金屬材料加工的過程中，如果金屬材料和模具直接接觸，那么在實際的加工過程中，便會對金屬材料表面的光滑性造成影響，不僅影響了技術材料的外觀美觀，而且還影響了材料的質量問題，因此在加工過程中采用擠壓和鍛模塑性成型這一加工方式，主要是在加工過程中，利用模具等對零件涂抹潤滑劑及涂層，減少加工過程中機械加工產生的阻力，在日常的機械加工工作中，這種加工方式可以降低一部分摩擦力提高工作效率，同時也保障了加工的質量問題。

3.6 砂帶磨削技術

砂帶磨削技術是一種新型的高效磨拋工藝，它主要是根據(jù)工件的形狀，通過接觸方式對工件表面進行磨削研磨和拋光。它是一種特殊的多刀多刃切削工具，該技術通過和工件表面相互作用，從而實現(xiàn)加工主要分為滑擦、耕犁和切削三個階段。滑擦指的是磨粒與工件表面相互接觸，表面會發(fā)生彈塑性變形。耕犁指的是隨著磨削用量的增加，磨粒和工件表面的接觸變大，材料的表面發(fā)生了塑性流動，這一階段會切除少量的材料。切削是最后一階段，會在壓力作用和溫度條件下實施真正的切削，切除大量的材料。

4 結束語

綜上所述，材料成型與控制工程是制造業(yè)中一個重要的方向，也是制造業(yè)和其他行業(yè)快速發(fā)展的重要保障。金屬材料加工是材料成型與控制工程中的難點，因此需要做好加工成型工藝的分析研究工作，不斷地提高技術水平，改善其中存在的不足之處，保障金屬材料加工的質量問題，促進材料成型與控制工程的發(fā)展，才能推動制造業(yè)和其他行業(yè)的快速發(fā)展，不斷地提升和改進金屬材料加工工藝，并使該項技術走向成熟，拓寬市場范圍，促進工業(yè)領域的快速發(fā)展。

參考文獻：

[1]楊啟欣.材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J].建筑工程技術與設計，2019（20）：5207.

[2]張強.材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J].建筑工程技術與設計，2019（14）：3987.

[3]楊藝，閆拓，杜鵬.材料成型與控制工程中的金屬材料加工分析[J].南方農機，2018，49（17）：32.