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        試述材料成型與控制工程模具制造的工藝

        2016-12-28 21:20:29寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司
        大陸橋視野 2016年22期
        關(guān)鍵詞:控制工程坯料成型

        劉 洋/寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司

        試述材料成型與控制工程模具制造的工藝

        劉 洋/寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司

        現(xiàn)代社會科技水平在不斷提高,制造業(yè)在我國得到了快速發(fā)展,而材料成型與控制工程模具制造則是加工制造行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的。材料成型與控制工程模具制造涉及到很多行業(yè),比如汽車配件加工、家電配件制造、高精端產(chǎn)品制造等等,無不有著其身影,業(yè)已成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本文首先對金屬材料與非金屬材料成型技術(shù)分別進(jìn)行分析,然后對材料成型與控制工程模具制造工藝及其發(fā)展提出個人建議,以供參考。

        金屬材料;非金屬材料;材料成型;控制工程;發(fā)展

        前言

        在我國社會與經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過程中,制造行業(yè)出現(xiàn)了前所未有的繁榮景象,其快速的發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了工業(yè)的整體進(jìn)步。制造行業(yè)中的材料成型和控制工程模具制造受到越來越多的關(guān)注,并出現(xiàn)了多種新技術(shù)與工藝。

        一、金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

        (一)金屬材料一次成型加工方法

        1.擠壓成型技術(shù)。此技術(shù)首先將所需加工的坯料放置相應(yīng)的模具中,然后在其上部進(jìn)行加壓處理,讓預(yù)先添加至模具中的坯料在壓力的作用下發(fā)生變形,既能得到和相應(yīng)模具中??状笮∨c形狀一致的產(chǎn)品。采用擠壓技術(shù),所得到的產(chǎn)品具有塑性較好,且不容易發(fā)生形狀變化的特點。

        2.拉拔成形技術(shù)。此技術(shù)首先將所需加工的坯料放置相應(yīng)的模具中,然后在其上部進(jìn)行拉拔處理,讓預(yù)先添加至模具中的坯料在拉力的作用下發(fā)生塑性變形,既能得到和相應(yīng)模具中??状笮∨c形狀一致的產(chǎn)品。采用拉拔技術(shù)所得到的產(chǎn)品具有變形阻力相對較小的特點,不過在生產(chǎn)過程中要使用屬性相對好的坯料才可以達(dá)到拉拔的要求。

        3.扎制成型技術(shù)。此技術(shù)是讓坯料在扎輪旋轉(zhuǎn)力的作用下而發(fā)生塑性形變,從而生產(chǎn)出具有特定大小與輪廓的產(chǎn)品。

        (二)金屬材料的二次成型加工方法

        1.鍛造成型技術(shù)。鍛造成型技術(shù)又可以分為兩種不同的手段:自由鍛造技術(shù)與模型鍛造技術(shù)。所謂的自由鍛造技術(shù)指的是將坯料放置到相應(yīng)的壓力機(jī)表面,采用錘頭以及其他的制作器械,施加一定的外界壓力,讓坯發(fā)生一定的塑性變形,從而生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn),可以不需要相應(yīng)的模具就能完成,不過僅適合用于加工一些較容易發(fā)生形變的坯料,而且所生產(chǎn)的產(chǎn)品形狀相對來說較為簡單一些。所謂的模型鍛造,指的是將坯料放置到相應(yīng)的壓力機(jī)表面,采用相應(yīng)的模具對坯料施加一定的外界壓力,讓其發(fā)生一定的塑性變形,從而生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。采用這種技術(shù),所需要采用相應(yīng)的加工模具,在生產(chǎn)的過程中會遇到相對大的變形阻力。不過,此技術(shù)工藝能夠用來加工一些形狀相對復(fù)雜的產(chǎn)品,可以工業(yè)化的生產(chǎn)。

        2.沖壓成型技術(shù)。此技術(shù)是將相應(yīng)的金屬板材料放置于壓力機(jī)表面,然后采用相應(yīng)的模具施加相應(yīng)的壓力,讓金屬板發(fā)生一定的塑性變形,或者將模具的作用范圍區(qū)域從金屬板分離開來,從而得到相應(yīng)大小與外形的產(chǎn)品。

        3.旋壓成形技術(shù)。此技術(shù)是將相應(yīng)的板料放置于芯模之上,同時將板料壓緊,并且板料會隨著芯模進(jìn)行轉(zhuǎn)動,在此過程中,板料受到旋輪的外界壓力而出現(xiàn)一定的塑性變形,從而生產(chǎn)出具有特定大小與形狀的產(chǎn)品。采用此技術(shù)所受到的成型阻力要小,并且可以生產(chǎn)尺寸相對較大的產(chǎn)品,而且所需的模具不太復(fù)雜。但是,其產(chǎn)品生產(chǎn)效率相對不高。

        4.焊接成型技術(shù)。此技術(shù)采用對相應(yīng)材料加熱亦或加壓處理,最終讓所焊接材料能夠?qū)崿F(xiàn)原子級的結(jié)合,從而獲取到相應(yīng)的產(chǎn)品。

        二、非金屬材料成型與控制工程模具制造技術(shù)

        1.擠出成型技術(shù)。此技術(shù)是通過螺桿亦或者是柱塞進(jìn)行擠壓以及剪切處理,讓相應(yīng)的塑料原材料融化之后,在特定的壓力作用之下經(jīng)過口模,然后對其進(jìn)行冷卻處理,讓塑料完全的固化,從而制作形成和口模形狀一致的產(chǎn)品。這種成型技術(shù)可以實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的連續(xù)化,具有相對高的生產(chǎn)效率,并且所得到的產(chǎn)品具有高的品質(zhì),可以應(yīng)用到多個領(lǐng)域生產(chǎn)中。擠出成型所涉及的相應(yīng)裝置較為簡單,設(shè)備成本投入較少,并且可以在較短周期內(nèi)將成本收回,其整個生產(chǎn)過程不會造成較大的環(huán)境污染,人工作業(yè)強(qiáng)度相對較小,可以用于工業(yè)化生產(chǎn)中。

        2.注射成型技術(shù)。此技術(shù)所采用的原理是把相應(yīng)的原材料放置于注射設(shè)備里,將材料在其中進(jìn)行熔化處理,并通過注射設(shè)備的高壓,將熔化后的材料注射到相應(yīng)模具中,然后進(jìn)行冷卻處理,待材料固化之后,將模具拆除得到相應(yīng)的產(chǎn)品。采用這種生產(chǎn)工藝,能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的生產(chǎn),使生產(chǎn)效率明顯改善,并且可以用于結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜的產(chǎn)品生產(chǎn),尤其能作為大批量生產(chǎn)用手段。

        3.壓制成型技術(shù)。此技術(shù)是將塑料放置到特定的模具空腔中,然后對其進(jìn)行加壓處理,得到相應(yīng)形狀與大小的產(chǎn)品。不過此方法所需的周期相對較長,而且整體生產(chǎn)效率不高。

        三、目前材料成型與控制工程模具制造工藝的發(fā)展方向

        (一)精確成型與加工工藝

        目前隨著各種機(jī)械設(shè)備逐漸的向精密化方向發(fā)展,精確成型加工工藝也逐漸開始使用,并越來越成為未來機(jī)械加工的方展方向。尤其是在對工件要求相對高的汽車生產(chǎn)中,精確成形工藝已被廣泛的推廣與應(yīng)用。比如在汽車生產(chǎn)中的,消失模鑄造技術(shù)以及壓力鑄造技術(shù)等均已廣泛應(yīng)用。

        (二)快速和自由成型工藝

        在社會與經(jīng)濟(jì)走向全球化的同時,市場的競爭壓力越來越大,各個企業(yè)為了提升自身的競爭力,均開始重視自身的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品開發(fā)效率。而在這種市場環(huán)境下,制造業(yè)要想更好的迎合市場發(fā)展,就必須不斷提升自身生產(chǎn)力與生產(chǎn)效率。因此,快速和自由成型工藝也被逐漸的開發(fā)與應(yīng)用。

        (三)模擬與仿真成型工藝

        在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,我們不但要依靠實驗以及理論來處理材料加工中所遇到的困難。同樣,計算材料方法也發(fā)展為了處理材料加工中所遇到問題的重要手段。采用這種方法可以更加深刻與全面地對問題進(jìn)行分析與處理,能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)階段實驗以及理論無法實現(xiàn)的研究。因此,模擬與仿真成型工藝逐漸開始推廣應(yīng)用,并已然成為未來機(jī)械制造的重要發(fā)展方向。

        四、結(jié)語

        通過對材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的研究與探索,對其進(jìn)行革新與改進(jìn),可以更好的促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的進(jìn)步。目前,市場對于企業(yè)生產(chǎn)效率的要求越來越高,對于機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)要求也越來越高,機(jī)械工業(yè)要想在嚴(yán)峻的市場競爭環(huán)境中保持自身競爭力,就必須對材料成型與控制工程模具制造技術(shù)持續(xù)的創(chuàng)新與改革,使企業(yè)的生產(chǎn)效率與綜合競爭實力全面提升,才可以獲得長期、穩(wěn)定的發(fā)展。

        [1]王勁鋒,王祥.基于逆向工程與快速成型的輪胎花紋塊模具制造技術(shù)[J].裝備制造技術(shù),2014,(11).

        [2]張文華.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析初探[J].黑龍江科技信息,2015,(15).

        [3]史曉帆,吳夢陵,王鑫,等.材料成型及控制工程專業(yè)模具應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式研究[J].中國冶金教育,2014,05.

        [4]焦向東,鄧雙成,張沛,等.基于快速成型原理的模具制造技術(shù)[J].石油化工高等學(xué)校學(xué)報,2002,(1).

        [5]晏冬秀,劉衛(wèi)平,黃鋼華,等.復(fù)合材料熱壓罐成型模具設(shè)計研究[J].航空制造技術(shù),2012,(7).

        [6]李茂慧.材料成型與控制工程模具制造技術(shù)分析初探[J].科技致富向?qū)?2014,(33).

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