王崢

（南京理工大學(xué) 江蘇南京 210094）

材料成型與控制工程模具制造技術(shù)是一門(mén)系統(tǒng)性極強(qiáng)的科學(xué)，是伴隨著科學(xué)技術(shù)飛速前行所誕生的產(chǎn)物，其不僅是我國(guó)材料成型與控制工程需要長(zhǎng)期發(fā)展的重點(diǎn)，更是材料控制領(lǐng)域需要突破的難點(diǎn)，同時(shí)在該技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，電力、船舶制造、交通等諸多行業(yè)都會(huì)受到或多或少的影響，相關(guān)企業(yè)也需要面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。由此可見(jiàn)，研究材料成型與控制工程模具制造技術(shù)是十分必要的，這不僅關(guān)乎到單純一個(gè)制造業(yè)的未來(lái)，更關(guān)乎到整個(gè)工業(yè)的未來(lái)，基于此筆者以材料成型與控制工程模具制造的工藝技術(shù)為主題展開(kāi)了分析。

1 材料成型與控制工程概述

材料成型與控制工程主要研究如何根據(jù)材料的微觀結(jié)構(gòu)、宏觀性能和表面形狀來(lái)確定材料加熱過(guò)程中可能受到的影響和可能受到影響的工藝，尤其是在材料的結(jié)構(gòu)、形狀、性能改變過(guò)程中工藝因素對(duì)材料帶來(lái)的影響。此外，材料成型與控制工程涉及到模具制造過(guò)程中的熱處理工藝和材料加工工藝。

2 材料成型與控制工程模具制造的主要工藝技術(shù)

一般來(lái)說(shuō)，材料成型與控制工程模具制造技術(shù)可分為金屬材料一次成型加工工藝、金屬材料二次成型加工工藝，非金屬材料成型加工工藝三種，這里我們分別進(jìn)行了詳述。

2.1 金屬材料一次成型加工工藝

2.1.1 機(jī)械擠壓成型技術(shù)

機(jī)械擠壓成型技術(shù)是比較常用的一種金屬材料成型加工工藝，一般人們也稱(chēng)之為擠壓技術(shù)。該工藝可分為兩步：①將預(yù)加工的金屬胚料放置于對(duì)應(yīng)模具之內(nèi)；②自模具上方開(kāi)展加壓工作，促使胚料在壓力作用下發(fā)生形變，從而獲取與模具形狀、大小相同的金屬產(chǎn)品。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于金屬具有良好的可塑性，形狀不易發(fā)生二次變化，但是在實(shí)際的操作過(guò)程中，操作人員應(yīng)充分注意金屬被壓縮的速度，防止速度達(dá)到上限后，金屬產(chǎn)生橫向裂紋。

2.1.2 拉拔成型技術(shù)

該技術(shù)與擠壓技術(shù)的不同之處在于，擠壓技術(shù)依靠壓力使金屬發(fā)生形變，而拉拔成型技術(shù)依靠拉力使金屬發(fā)生形變。在將預(yù)加工的金屬胚料放置于對(duì)應(yīng)模具之內(nèi)后，可在模具上方開(kāi)展相關(guān)的拉拔工作，在拉力的作用下使金屬胚料發(fā)生塑性形變，從而達(dá)到金屬成型的目的。但是，拉拔成型技術(shù)對(duì)于金屬胚料的要求較高，需要胚料的屬性達(dá)到一定高度，否則金屬很容易在拉拔過(guò)程中產(chǎn)生裂紋。

2.2 金屬材料二次成型加工工藝

2.2.1 鍛造成型技術(shù)

鍛造是我國(guó)最古老的工藝之一，目前仍被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化的日常生產(chǎn)之中，具體來(lái)說(shuō)，我們可將鍛造成型技術(shù)分為自由鍛造、模型鍛造兩種技術(shù)手段，其中前者偏向利用外界壓力且不需要模具，后者則需要借助壓力機(jī)等機(jī)械設(shè)備，同時(shí)也需要配備相應(yīng)的模具來(lái)使胚料發(fā)生塑性變形。

2.2.2 電切割技術(shù)

電切割法主要是在成型加工的過(guò)程中結(jié)合材料的具體形狀決定運(yùn)用何種切割狀況，但是在切割的途中需要運(yùn)用正溶解的方式實(shí)現(xiàn)切割要求，但是在切割的過(guò)程中，由于材料組織之間的摩擦，就要形成殘存物或者粉末狀纖維，為了避免這些細(xì)小的纖維進(jìn)入到空洞內(nèi)，應(yīng)及時(shí)就電極間隙進(jìn)行清洗，相較于傳統(tǒng)放電方式，這種方式是將電流液全部侵入到移動(dòng)的電極線(xiàn)內(nèi)部，這樣就能借助于液體的局部壓力做好沖刷，從而達(dá)到提高零件加工效果的目的。

2.2.3 旋壓成型技術(shù)

顧名思義，旋壓成型技術(shù)指的是胚料在壓力作用下隨芯模發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)所導(dǎo)致的塑性形變，一般來(lái)說(shuō)，該技術(shù)應(yīng)用時(shí)所受阻力較大，工作效率不高，但基于其產(chǎn)品尺寸較大、模具簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，也不失為一項(xiàng)很常用的模具制造技術(shù)。

2.3 非金屬加工工藝

2.3.1 擠出成型技術(shù)

擠出成型技術(shù)是在螺桿、柱塞的基礎(chǔ)之上開(kāi)展的一系列擠壓、剪切工作，其作用在于可以幫助塑料原材料進(jìn)行融化和加壓，同時(shí)，借助冷卻與固化流程，最終便可制作出與預(yù)定產(chǎn)品形狀相同的產(chǎn)品。一般來(lái)說(shuō)，該技術(shù)生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單，生產(chǎn)效率較高，很適用于大規(guī)模塑料模具的生產(chǎn)。同時(shí)，由于該工藝主要在非金屬材料加工過(guò)程中使用，因此與金屬材料加工工藝相比，污染較少，成本較高，人力成本較低。

2.3.2 注射成型技術(shù)

注射成型技術(shù)主要包括將原材料放入注射設(shè)備、材料熔化處理、將熔化后的材料放入模具、冷卻處理、拆除模具幾步流程，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各大模具制造企業(yè)的生產(chǎn)之中，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于以下三點(diǎn)：①流程簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化生產(chǎn)；②適用性強(qiáng)，可用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的非金屬產(chǎn)品；③生產(chǎn)效率高，可進(jìn)行批量化的大規(guī)模生產(chǎn)。

綜上，我們分析了目前材料成型與控制工程模具制造的幾種常見(jiàn)工藝和技術(shù)，可以確定的是，材料成型與控制工程具有極高的發(fā)展前景和應(yīng)用前景，不斷提高材料成型與控制工程模具制造技術(shù)來(lái)使其達(dá)到更高的水準(zhǔn)，對(duì)于我國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力的提高有著極高的促進(jìn)作用。

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