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材料成型与控制工程模具制造技术分析

2017-04-01陈红

关键词:材料成型控制工程模具

陈红

【摘 要】材料成型及控制工程模具制造技术作为机械产品生产的两种重要方式,在制造行业中展现出来巨大的发展潜力。论文首先对材料成型与过程控制技术进行简要概述,然后分别从金属和非金属两方面对材料成型和模具制造技术进行分析,并且针对目前的发展形势,分析了材料成型与控制过程模具制造技术的发展趋势。

【Abstract】 The material forming and technology of controlling engineering mould manufacturing, as two important ways of mechanical products production, show their huge development potential in manufacturing industry. This paper analyzes the material forming and process control technology, and then respectively discusses the material forming and process control technology from two aspects of metal and nonmetal material, and based on the current development situation, analyzes the development trend of the material forming and control process of mould manufacturing technology.

【关键词】材料成型;控制工程;模具;技术

【Keywords】 material molding; control engineering; mold; technology

【中图分类号】TB3 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069(2017)03-0131-02

1 引言

随着社会和经济的不断发展,加工制造行业作为推动工农业经济发展的重要推动力量,开始展现出繁荣的景象。在制造行业中,材料成型技术和控制工程技术是制造行业发展的基础。随着工业产品不断地朝着精细化、微型化和高质量化的标准发展,其中模具是实现上述产品标准化的基础。目前,材料成形技术和控制工程技术已经是工业产品生产的两个重要形式,在生产制造行业中占有重要地位。如何进一步改进材料成型和控制工程的模具加工技术,是提高制造行业生产水平的关键,同时也是适应社会发展的需求。

2 材料成型与控制过程模具制造技术概述

近年来,随着国家机械制造行业的不断发展,材料成型与控制过程技术也取得了较大的进步。其中,模具作为工业生产中重要的工艺设备,具有关键性的作用。传统的模具制造技术以钢板为材料,随着近年来塑料产业的不断发展,各种高性能改性塑料的出现,已经被广泛地应用到模具的制造中,具有成本低、加工工艺简便、效率高的优点,据统计,塑料模具的使用量已经超过一半,并且比例还会继续增加。

目前,由于市场对于制造技术的迫切需求,使得多数高等院校已经开设了材料成型与控制过程方面的相关专业,并且在人才培养过程中,以培养塑料模具的制造技术为主,这也体现了我国未来模具制造行业的发展趋势。根据现有的

模具制造技術,模具主要分为塑料模、冲压模、铸造模和锻

造模,其中以塑料模最为常用。塑料模根据其制造工艺不

同,又分为注塑模、吸塑膜、吹塑模和挤塑模等,在塑料模具的制造工艺中,又以注塑模制造工艺为主。在工业生产过程中,模具制造技术已经开始广泛应用于机械制造领域中的各大行业。

3 材料成型与控制工程模具制造技术分析

根据目前模具制造生产趋势,主要分为金属材料加工制造加工技术和非金属材料加工制造技术,下面我们将从这两个方面对材料成型与控制工程的模具制造工艺进行阐述。

3.1 金属材料成型与控制工程模具制造技术

对于金属材料的加工成型技术,可以分为一次成型技术和二次成型技术。一次成型技术又被称为直接成型技术,是模具制造中的首选,这是因为一次成型技术具有以下优势。

一是采用一次成型技术,在产品生产中可以一气呵成,有效地减少了材料之间的连接点,进而提高了产品的加工质量。

二是采用一次成型技术可显著提高材料的稳定性,增强产品的抗压性、耐候性以及耐寒耐温性。例如,在使用压铸法时,材料因受热压的影响,内部分子排列更趋于规整化,展现出更好的稳定性。

三是采用一次成型加工技术所得产品可塑性更强,产品加工过程中不会受材料形状和外观的限制。通过上述分析可知,采用一次成型技术具有显著的优势。但是一次成型技术也存在一些缺点,实际操作过程比较复杂,并且对于相对分散的材料,一般不能采用该方法。

金属材料二次成型技术主要有锻造成型、冲压成型以及焊接成型技术。采用锻造技术进行金属材料模具的加工时,会在产品生产过程中产生较大的变形阻力,使得产品内部产生应力效应,但是采用该技术可以用来锻造一些结构相对复杂的产品,在工业生产中具有一定的应用价值。冲压成型加工技术是通过外力使金属材料在模具内产生塑性形变,从而得到所需的产品。

3.2 非金属材料成型与控制工程模具技术

随着塑料行业的不断发展,非金属材料成型与控制工程模具技术在工业生产中得到广泛的应用,目前应用比较成熟的技术主要有挤出成型技术、注射成型技术以及压制成型技术。挤出成型技术一般是借助螺杆或者柱塞,将受热软化的塑料制品在一定的压力下挤出成型,然后经过冷却可以达到完全固化的程度,从而完成产品的加工生产过程。采用这种技术可以实现工艺的连续化过程,具有生产效率高、产品质量好以及产品价格较低的特点;并且所使用的加工设备装置比较简单,不会造成材料的浪费。目前,在工业生产中,非金属材料挤出成型技术具有普遍的应用。

4 材料成型与控制工程技术发展方向

随着技术不断发展以及人们需求的不断扩大,材料成型与控制工程技术也开始朝着高精度化、高效率化以及生产加工自动化的方向迈进。为更快更好地实现上述发展目标,材料成型与控制工程技术会朝着以下几个方向发展。

4.1 精确成型加工工艺

随着自动化水平的不断提高,目前的各种机械设备普遍使用自动化控制过程,这种生产模式不仅降低了劳动力,而且更好地避免了人为操作带来的误差,使得产品的加工水平呈现出高精度化。并且随着市场竞争越来越激烈,产品质量作为竞争过程中最重要的因素,各大企业开始逐渐使用精确成型加工工艺。对于一些精确高度和安全系数要求比较高的行业(汽车行业、仪表行业等),精确成型加工技术已经开始被广泛使用。精确成型加工工艺必然是材料成型与过程控制技术发展的方向。

4.2 快速成型技术

为进一步提高产品竞争力,在改善产品质量的同时,提高生产效率也是一个关键因数。针对目前市场,由于各大企业所生产的产品基本都能满足国家标准和社会需要,如何提高产品生产效率,成为提高市场竞争力的关键。目前,各大企业已经开始关注产品开发、生产效率的问题。快速成型技术是通过采用一些特殊的方法,使得材料经过加工后可以迅速成型,完成整个生产过程。采用快速成型技术,不仅可以显著提高产品生产效率,而且还能更好地实现连续生产过程。

5 结论與展望

材料成型与控制工程模具制造技术的改进与革新一直是制造行业研究的重点,也是推动我国工业发展的重要保证。随着社会的发展和人们需求的不断提高,对于材料成型与控制工程技术也提出了更高的要求,在保证产品生产质量的同时,也应不断提高生产效率,从而更好地保持自身的竞争力。目前,材料成型与控制工程技术也开始朝着精确成型、快速成型以及模拟成型的模式发展,并且保持不断创新和改进,才能取得长期稳定的发展。

【参考文献】

【1】陈玉珍,马宝山.材料科学与工程实验教学改革与实践[J].实验科学与技术,2010(3):2-4.

【2】翁瑞珠.材料成型与控制专业实践教学体系的改革和创新研究[J].长春理工大学学报(社会科学版),2009(4):3-6.

【3】廖其龙,卢忠远,易勇.材料科学与工程专业实验教学改革探索[J].实验科学与技术,2008(3):6-7.

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