浅谈材料成型与控制工程中的金属材料加工
来源:用户上传
作者:
摘 要：随着我国科技水平的逐渐提高，制造业取得了迅速发展。在制造行业的不同领域中，金属材料是使用最为广泛的一种材料。我国建筑工程和汽车轮船等领域对金属材料的需求较多，因此对金属材料的质量和数量的选择较为严格。如果在金属材料的后续加工过程中能对各个环节进行监督，不仅可以提高金属材料和零件的质量，还可以促进我国制造业甚至其他行业的发展，有助于我国提高综合国力和经济水平。
关键词：材料成型;控制工程;金属材料加工
从工业革命开始，金属材料加工就一直被称为国家的重要产业，在工业发展中占据重要的地位。随着机械化时代的到来，原有的金属材料加工工艺发生了巨大变化，因此有必要不断提高企业的生产力以及加工技术，以保证材料成型质量以及控制水平。文章先分析材料成型中金属材料的选材原则，然后探讨了控制工程中金属材料加工方法。
一、金属材料的选材原则
将金属材料加工成型，往往需要在金属原材料中添加一些其他的金属或者金属复合材料，以便进一步提升材料的强度，并且优化材料的耐磨性。然而，金属复合材料的加入又会进一步加大金属材料的加工难度，所以添加金属种类不同的金属复合材料，往往用于制造不同的机械设备，在相关的加工工艺及加工方法上必然会存在较大的差异。比如，连续纤维增强金属基复合材料构建在加工方法上，可以選择复合成型的方式进行加工;而如果是部分金属复合材料，则往往需要采取多种技术手段锻造才能够成型。
这些材料成型工艺的现实实践，需要相关机械制造人员与金属材料成型控制人员经过长期不断的探索与实践，逐步提升材料成型工艺，以使金属复合材料成型加工技术与质量得到不断的发展及完善。在金属材料加工成型中，需要重点控制好金属加工的细节操作，因为如果在材料成型技术手段上存在一些细小的纰漏，会给金属基复合材料成型质量造成非常大的影响，这主要表现在后续机械设备的整体水平及质量上，会给后续设备运行带来巨大的安全隐患。所以在材料成型作业中，相关的工作人员必须对金属材料的加工进行控制，根据金属材料的本质特征以及符合材料的可缩性，使得材料成型能够顺利完成，并且保证成型的金属材料能够在后续得到安全的使用。
二、金属材料的常用加工方法
1.机械成型加工法。当前由于金属材料在成型控制方面有新的要求，所以目前应用最为广泛的道具是金刚石的刀具，这是由于金刚石的刀具硬度能够达到预定的要求并且结合铝基复合材料的应用，通过精细加工，在与其他材料结合的同时，形成新的使用工具例如钻、铣、车等方面的应用，这些使用在金属加工中应用比较多。如果铝基复合材料的使用要做好详细的划分，那么可以详细的划分为三种，分别为车削形式、铣削形式和钻铣形式，钻削主要是借助于镶片的麻花钻头的形式加工复合材料，其中最为常见的钻头是B4C和SiC的钻削形式，通过添加适量的外切削液，目的是强化铝基复合材料。由于铣削要通过1.5%到2.9%的粘合剂做好粘合，然后通过添加适当的切削液让其不断的冷却，这样就能保证使用性能，带动具体的使用功效。
2.挤压锻模塑性成型。在金属材料的实际成型中，各类相关人员要求通过模具的表面涂层做好相关润滑技术性手段，实践操作中要改善压力状况，降低加工中遭遇的摩擦阻力，根据相关的数据资料能够获悉，通过加工挤压能够让压力较好的释放出来，释放的比例能够达到25%到35%左右，如果释放的较好那么能够释放出来的压力将会更多，通过降低加工的挤压力，弱化增强颗粒对模具产生的损伤状况，这样能够削弱金属的材料塑性，让金属更能经受变形阻力，最终成功的可能性将会大大提升。另外，相关人员为了加大挤压的温度，用以提升金属的塑性状况，通过在金属材料中加入适度的颗粒状况，弱化其可塑性状况，最终有效的提升抗变形的能力，增强挤压的温度值，让金属基材料和颗粒两者的融合速率发生变化，通过优化两者的具体融合效果，让两者的适用性逐步加大。
3.电切割技术法。电切割法主要是在成型加工的过程中结合材料的具体形状决定运用何种切割状况，但是在切割的途中需要运用正溶解的方式实现切割要求，但是在切割的过程中，由于材料组织之间的摩擦，就要形成残存物或者粉末状纤维，为了避免这些细小的纤维进入到空洞内，可以运用零件以及负极之间的间隙做好清洗，这种方式相较于传统的放电加工的方式，最为重要的优势是将电流液全部侵入到移动的电极线内部，这样就能借助于液体的局部压力做好冲刷，确保局部的高温状况，让零件加工效果更好。
三、金属材料成型的常用加工工艺
1.机械成型加工法。由于金属材料在成型控制方面的有新要求，金刚石刀具是被应用最广泛的金属切割刀具，金刚石刀具可以与铝基复合材料结合起来进行精细加工，这种加工工艺在当前金属材料加工中比较常见。利用金刚石刀具加工金属复合材料主要分三种方式，分别为铣削方式、车削方式和钻削方式。车削方式在当今金属材料加工成型中被广泛应用，车削主要是在添加一些乳化剂进行冷却的基础上利用硬合金刀具进行金属复合材料加工;钻削方式主要是在添加一些外切削液的基础上利用镶片麻花钻头进行金属复合材料加工。
2.挤压锻模塑性成型。
（1）在金属材料的加工成型过程中，考虑增强材料自身的效果和复合材料中增强材料的比例，结合增强材料需要的质量来决定应用哪种工艺进行金属材料加工，选择合理的挤压方式，生产出高质量的、符合要求的金属材料造件。比如：在加工过程中，金属材料中增强材料添加比例较少时，为增加融合的效率可以提高挤压速度;在加工过程中，金属材料中增强材料添加比例较大时，为确保金属材料顺利成型，应当适当的控制挤压速度。
（2）在金属材料的加工成型过程中，如果加工模具与金属材料直接接触，会因为摩擦的原因使金属表面出现伤痕，影响金属材料的外观，甚至会影响金属材料的质量。在实际操作中，可以在模具表面进行涂料涂层或添加一定润滑剂来降低金属材料和模具表面的摩擦力，提高金属材料加工质量。
3.铸造成型。加工工艺铸造成型加工法是金属复合材料加工中应用最广泛的加工工艺。在实际加工过程中，向金属复合材料中添加一定量的增强颗粒，在高温下环境增强颗粒与溶体产生化学反应，可以使金屬复合材料在原有特点保持不变的基础上增强黏度与流动性，进而改变材料本身特征，出现这种情况，可以采用精炼方法进行补救，添加适量的变质剂，增强材料的流动性，以达到浇筑要求，但是这种方法并不适合于所有材料，应用时要根据实际情况进行考虑。结语：综上所述，金属材料的加工在材料成型和控制过程至关重要。它既是一个难点，也是决定质量的重要因素，因此需要着重进行把控。考虑到现代社会工业发展的不断加快，金属材料在各个领域取得了极为广泛的应用，发展前景广阔。因此，必须不断优化金属材料的质量，推动相关技术的创新与发展。在实际生产过程中，要根据材料本身的特点选取相对应的加工成型工艺，并在加工过程中采用适当的方法进行质量控制与水平提高，从而保证我国金属材料的质量，推动我国制造业的发展。
参考文献：
[1]付士军，肖亚航.基于解决生产实际问题的材料成型及控制工程专业综合实验探索[J].科技信息，2013（34）：30.
[2]刘芳.材料成型及控制工程专业教学改革探索与实践[J].上海理工大学学报（社会科学版），2013，35（03）：274-277.
[3]苏钰，董万鹏，刘淑梅.材料成型及控制工程专业英语教学实践与思考[J].课程教育研究，2013（25）：110-111.
[4]余海洲，刘文俊，赵光伟，孙小华，材料成型及控制工程专业特色及核心课程体系研究[J].中国电力教育，2012（35）：34-35.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/4/view-14903863.htm
