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摘 要： 摘要：對(duì)于我國(guó)制造業(yè)而言，材料成型與控制工程是其實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期健康發(fā)展的根本保障，不僅如此，材料成型與控制工程也是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的關(guān)鍵環(huán)境，因此，相關(guān)企業(yè)必須對(duì)其給予高度重視。無(wú)論是電力機(jī)械制造，還是船只等交通工具制造，均離不開材料成型與控制工
摘要：對(duì)于我國(guó)制造業(yè)而言，材料成型與控制工程是其實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期健康發(fā)展的根本保障，不僅如此，材料成型與控制工程也是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的關(guān)鍵環(huán)境，因此，相關(guān)企業(yè)必須對(duì)其給予高度重視。無(wú)論是電力機(jī)械制造，還是船只等交通工具制造，均離不開材料成型與控制工程，材料成型與控制技術(shù)的水平與質(zhì)量將會(huì)直接決定機(jī)械制造水平與質(zhì)量。因此，對(duì)材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)進(jìn)行細(xì)化分析，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
關(guān)鍵詞：材料成型;控制工程;金屬材料加工
1 前言
隨著全世界范圍內(nèi)科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步飛速發(fā)展與前行的過程中，機(jī)械制造行業(yè)也隨著社會(huì)的發(fā)展而不斷的進(jìn)步。就對(duì)目前我國(guó)的制造業(yè)來(lái)說(shuō)，材料成型與控制工程中的金屬材料加工是行業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。針對(duì)這一點(diǎn)不僅需要對(duì)材料控制的方面有全新全面的突破，另外還需要大力加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的衍生工作，從而使相關(guān)企業(yè)能夠進(jìn)一步在技術(shù)上有新的發(fā)展與突破。本文通過以金屬材料在加工方面的實(shí)際材料成型與控制過程為例，對(duì)金屬材料的加工技術(shù)進(jìn)行了進(jìn)一步細(xì)致化的研究與分析。
2 材料成型與控制工藝概述
在一些金屬?gòu)?fù)合材料的加工過程中會(huì)出現(xiàn)材料抗磨性和抗壓性不合格的情況，對(duì)于這些情況我們可以在加工過程中添加一定量的輔助性增強(qiáng)物質(zhì)來(lái)提高材料性能。我們還可以運(yùn)用金屬的不同性質(zhì)選擇合適的加工技術(shù)，將金屬?gòu)?fù)合材料加工的優(yōu)點(diǎn)放大，增加其應(yīng)用的范圍。金屬?gòu)?fù)合材料的加工需要考慮到多種金屬加工的手法，加工的過程比普通金屬材料加工復(fù)雜。這些復(fù)雜的工藝需要我國(guó)科研人員進(jìn)行各類型的研究，分析金屬的基本特征進(jìn)行實(shí)際加工，對(duì)此我國(guó)需要加大科研人員的培養(yǎng)，改進(jìn)加工技術(shù)，對(duì)外交流，相互提高制造技能，提高加工成品的質(zhì)量。
3 金屬材料的選材原則介紹
金屬?gòu)?fù)合材料相對(duì)單一金屬材料更為復(fù)雜，這在一定程度上也決定了金屬?gòu)?fù)合材料的物理特性和化學(xué)特性更加復(fù)雜，其應(yīng)用范圍也相對(duì)更加廣闊。目前，不同種類的金屬構(gòu)成的金屬?gòu)?fù)合材料已經(jīng)廣泛應(yīng)用到各類機(jī)械設(shè)備的制造中，但不同類型的零部件功能與性能方面存在非常大的差異，因此在加工方式上也存在一定的不同，這就需要根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域使用不同的金屬材料。以連續(xù)性纖維增強(qiáng)金屬材料而言，為保證材料的成型效果以及工件的質(zhì)量，需要使用復(fù)合型的加工方式，同時(shí)在加工過程中還應(yīng)該根據(jù)材料的基本成分、化學(xué)特征、物理特性采用一定的輔助手段，完成材料的加工。目前在對(duì)復(fù)合金屬材料進(jìn)行研究時(shí)，應(yīng)該結(jié)合最新的自動(dòng)化控制技術(shù)以及相應(yīng)的化學(xué)制劑進(jìn)行輔助操作，從而不斷簡(jiǎn)化材料的加工過程。
4 材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術(shù)
4.1金屬材料機(jī)械加工成型分析
機(jī)械加工成型技術(shù)是金屬材料加工工程中應(yīng)用最多的技術(shù)，其中主要的使用工具是金剛石刀具。以鋁基復(fù)合材料為例，在進(jìn)行材料加工中，要知道材料具有很淺的可塑性，擁有大多鋁金屬的物理特征并且相對(duì)較為明顯。此外，通過對(duì)原始材料進(jìn)行添加其與混合物后，在加工過程中還具有改變自身整體性能的特點(diǎn)。可見該金屬材料延展性較高。利用金剛石刀具對(duì)其進(jìn)行加工時(shí)，通常會(huì)采用三種方式進(jìn)行，車削式、銑削式以及鉆削式。其中鉆削式的技術(shù)沒有過多高要求，主要就是利用麻花鉆頭對(duì)鋁基復(fù)合材料進(jìn)行加工，同時(shí)還要加上相應(yīng)的液體配合著進(jìn)行強(qiáng)化處理。而銑削式則是通過粘合劑的輔助，在粘合劑的幫助下對(duì)材料實(shí)施加工。車削式主要是通過硬合金刀具加工材料，在利用乳化液使材料冷卻，將材料中產(chǎn)生的高溫進(jìn)行冷卻。
4.2擠壓以及鍛模塑性成型
金屬材料加工相關(guān)的工作人員一般都了解，在材料加工過程中，為確保加工工作能夠順利進(jìn)行，多數(shù)工作人員都會(huì)借助圖層或者潤(rùn)滑油劑幫助加工工作。其中的圖層和潤(rùn)滑油劑可以對(duì)模具產(chǎn)生的擠壓力，使得金屬材料和模具之間具有一定的潤(rùn)滑度。減少擠壓力對(duì)減低金屬和模具摩擦而產(chǎn)生的損耗，也可減弱金屬材料可塑性，使得加工過程中降低材料受阻而產(chǎn)生的變形，使得產(chǎn)品成型質(zhì)量得到保證。經(jīng)過不實(shí)踐研究，將圖層或者潤(rùn)滑油劑使用到材料加工過程中，可以有效降低材料成型過程中的擠壓力，數(shù)值大概會(huì)縮小 25% ～ 35%。除此之外，還可以將增強(qiáng)顆粒加入材料加工過程，通過此種方法可以降低金屬材的可塑性，使金屬抗變性能得到提高，進(jìn)而保障質(zhì)量。由此可見，在鍛模塑性過程中，相關(guān)的工作人員要嚴(yán)格控制好材料擠壓速度，不要過快或過慢操作，過快會(huì)導(dǎo)致材料在成型后出現(xiàn)裂痕等情況，過慢則會(huì)使得成型后的材料密度值出現(xiàn)偏差，與實(shí)際材料需求不符，帶來(lái)嚴(yán)重后果。
相關(guān)期刊推薦：《世界有色金屬》(月刊)創(chuàng)刊于1986年，由有色金屬技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究院主辦。是有色金屬工業(yè)刊物。旨在提供涉及有色金屬工業(yè)所有領(lǐng)域的綜合性、倡議性和消息性的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)情報(bào)，以促進(jìn)我國(guó)有色金屬工業(yè)的發(fā)展。設(shè)有：專題論述、企業(yè)管理、質(zhì)量控制、科技進(jìn)步、招商引資、國(guó)際工程承包、節(jié)能降耗、國(guó)際市場(chǎng)等欄目。
4.3粉末冶金成型技術(shù)分析
粉末冶金成型技術(shù)形成的時(shí)期最早，因此具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)工業(yè)發(fā)展過程中的應(yīng)用十分廣泛。該項(xiàng)技術(shù)最早是用來(lái)制作復(fù)合材料零件的，主要適用于體積較小，形狀簡(jiǎn)單的比較精細(xì)的零件加工，工藝流程比較簡(jiǎn)單，在實(shí)際的加工中取得了顯著的效果。該項(xiàng)技術(shù)具有可調(diào)節(jié)、界面反應(yīng)小等特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，粉末冶金技術(shù)也在不斷的升級(jí)和改善，在制造業(yè)中有著十分廣泛的應(yīng)用。利用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的金屬制品，具有較強(qiáng)的耐磨性而且強(qiáng)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。
4.4金屬材料焊接技術(shù)
焊接就是通過加熱或加壓的方式對(duì)金屬或者其他材料進(jìn)行連接的技術(shù)，而焊接大體上可以分為三類：熔焊、釬焊、壓焊，熔焊就是通過加熱使得材料熔化形成熔池，在冷卻后再重新粘和到一起;釬焊是目前使用范圍相對(duì)較廣的焊接技術(shù)，但是釬焊需要的材料熔點(diǎn)相對(duì)較低，將其進(jìn)行高溫加熱使其融化，然后再把它放到需要焊接的材料當(dāng)中。而壓焊顧名思義就是利用壓力來(lái)焊接，其范圍主要是針對(duì)金屬材料。在加工期間，一般在集體金屬、增強(qiáng)無(wú)附近出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)，影響焊接工作正常開展，常用的解決方法有三種：一是利用慣性摩擦作用旋轉(zhuǎn)焊接的部件。二是利用擴(kuò)散焊的方法繼續(xù)焊接。三是采用融化焊的方法。
4.5鑄造成型技術(shù)
在加工生產(chǎn)有機(jī)復(fù)合材料環(huán)節(jié)，鑄造成型技術(shù)的應(yīng)用頻率較高，并取得了良好的成效。在鑄造過程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際需求，添加適量的增強(qiáng)顆粒，增強(qiáng)熔體粘度，提升流動(dòng)性，進(jìn)而加快熔體與增強(qiáng)顆粒的化學(xué)反應(yīng)，優(yōu)化材料的物理屬性。在鑄造操作階段，專業(yè)技術(shù)人員需嚴(yán)格控制熔化速率、反應(yīng)溫度與保溫時(shí)效。在持續(xù)高溫條件下，添加適量的碳化硅顆粒，以提升界面反應(yīng)速率，其化學(xué)反應(yīng)方程式為 3SiCA1 → A1 4 C 3 +3Si。在實(shí)際加工作業(yè)過程中，針對(duì)熔體粘度較大的問題，技術(shù)操作人員需優(yōu)選精煉手段，添加適量的變質(zhì)劑造渣，加快化學(xué)反應(yīng)速度，保證成型質(zhì)量滿足實(shí)際需求。需要著重注意的是，此類操作模式并不適用于顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料。
5 結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，材料成型與控制工程是制造業(yè)中一個(gè)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(diǎn)，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(shù)水平，改善其中存在的不足之處，保障金屬材料加工的質(zhì)量問題，促進(jìn)材料成型與控制工程的發(fā)展，才能推動(dòng)制造業(yè)和其他行業(yè)的快速發(fā)展，不斷地提升和改進(jìn)金屬材料加工工藝，并使該項(xiàng)技術(shù)走向成熟，拓寬市場(chǎng)范圍，促進(jìn)工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展。——論文作者：馮愛民 1 周煥星 2 何湯豪 3