贾文君 孙明哲

摘 要：随着科学技术的不断进步和社会经济的快速发展，许多行业都发生了巨大的变化，制造业也不例外。近年来，我国制造业正面临着前所未有的发展前景，材料成形与控制工程模具制造技术作为制造业的重要组成部分，已引起人们的广泛关注，许多新工艺和技术已逐步开发并应用于生产。本文以金属材料为主要研究对象，对材料的选择和整个加工过程进行了具体分析，对金属加工工业和控制工程具有一定的指导意义。

关键词：金属加工；材料行业；控制工程

引言

随着我国制造业的发展，材料成形和控制成形是基本保证，相关机械制造企业应重视材料成形和控制成形，以提高机械制造水平。此外，材料成形及相关金属加工作为动力机械制造、船舶、航天等运输工具制造的基础，只有保证材料成形及相关控制技术水平，才能提高相关机械制造业的水平和质量。

1、材料成型及控制工程的内容

1.1模具

模具在现代工业生产中有着重要的作用，在工业界中有一句名言，即“模具是工业之母”。基本上可以说，没有模具，就不可能做出工业产品。模具是通过各种工艺技术制造而成物体，其在不同的工业生产中具有不同的形状。而根据加工对象和加工工艺来对其进行划分，可以将其分为加工金属的模具和加工非金属和粉末的模具。通过对不同模具的应用，可以有效的提高工业生产的精度和效率。而对于模具的设计，基本思路也大致和其他设计相同，其主要追求的目标也不外乎是“物美价廉”，物美指的是模具的质量好，使用寿命和功能效果都能达到要求，而价廉指的便是模具的制造成本能够保持在一个比较低的水平。因此，为了使模具的制造能够达到以上的要求，就应该对模具的设计做出一定的优化，而这也就涉及到了本文的主旨内容，即材料成型和控制工程的设计制造。

1.2焊接

一般来说，焊接方式可以分为三种，即熔焊、压焊、钎焊。这三种焊接方式的应用对象各不相同，相应的焊接手法也有所差异。首先从熔焊来说，顾名思义，熔焊是一种需要通过加热来实现的焊接技术，在进行具体操作时，需要先将焊接部分进行加热，使材料熔化形成熔池后再将其连接，当其冷却之后，便完成了焊接。使用熔焊的焊接对象一般都是相同材料，且在这个过程中基本不需要用到压力。其次便是压焊，和熔焊完全相反，压焊在对材料进行焊接时，基本不需要对材料进行加热，但其应用的范围一般局限于金属材料。最后介绍的便是钎焊技术，在其进行焊接的过程中，需要使用到其他的材料作为粘合物。这种材料，一般熔点比较低，当对其加热之后在对材料进行粘合时，不会使需要焊接的材料的结构发生变化，这也就是焊接技术能够得到广泛应用的重要原因。

2、金属材料的选材原则

为了进一步提高材料的强度和优化材料的耐磨性，经常需要在金属原料中添加一些其它金属或金属复合材料来加工和形成金属材料。然而，金属复合材料的加入将进一步增加金属材料的加工难度，因此不同种类金属的金属复合材料常用于制造不同的機械设备，在相应的加工工艺中不可避免地会产生很大的差异，技术和加工方法。例如，连续纤维增强金属基复合材料（CFMMC）可以通过复合模压来制造，如果其中一些是金属复合材料，则通常需要通过各种技术手段来锻造。这些材料成形工艺的实践要求相关机械制造厂家和金属材料成形控制器通过长期的探索和实践，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。在金属材料的加工与成形中，必须重点控制金属加工的详细操作，因为如果在材料成形的技术手段上存在一些微小的滑纰漏，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。因此，在材料成形过程中，相关人员必须控制金属材料的加工，根据金属材料的基本特性和材料的柔韧性，可以顺利完成材料的成形，并在后续工作中安全地使用金属材料。

3、金属材料成型的常用加工工艺

3.1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。

3.2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[3]。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。

3.3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，可以使金属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。

3.4粉末冶金成型

粉末冶金成型金属材料加工工艺作为成型较早的一项技术，具有非常深厚的实践经验，这种工艺非常适合体积较小、形状简单的精密零部件加工，所以被广泛应用。分布均匀、可调节、界面反应少是粉末冶金成型技术的主要特点，应用粉末冶金成型技术进行金属材料加工过程中，失败率低，零件成型效果好，因此，粉末冶金成型技术受到足够的重视，不断地创新发展，已经延伸到各种金属产品的制造过程中，尤其是在航天器材、飞机、船舶制造领域，因为粉末冶金成型工艺得到的金属复合材料具有较强的耐磨性与抗压性，且工艺操作简单、安全性高、生产零件的适应性强而被广泛应用。

结束语

综上所述，金属材料的加工在材料成形和控制过程中是非常重要的，既是一个难点，而且是决定产品质量的重要因素，所以我们需要把重点放在控制上。考虑到现代社会工业发展的加速，金属材料已广泛应用于各个领域，具有广阔的发展前景。因此，我们必须不断优化金属材料的质量，促进相关技术的创新和发展。在实际生产过程中，应根据材料本身的特点，选择相应的加工和成形工艺，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]张佳良，郑旭洋，黄美玲.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].四川水泥，2017（03）：362.

[2]张凯.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].山东工业技术，2016（05）：21.

[3]秦升学，刘杰.材料成型及控制工程专业培养方案改革探索与实践[J].教育教学论坛，2015，7（47）：116-117.