APP下载

材料成型以及控制工程的金属材料加工技术分析

2021-04-10王富筑

新型工业化 2021年7期
关键词:控制工程金属材料塑性

王富筑

(福建南方路面机械股份有限公司,福建 泉州 362000)

0 引言

在金属加工过程中,材料成型和控制工程这两项技术将会对其加工质量产生直接的影响作用。因此,在具体加工中,相关企业一定要充分注重材料成型和控制工程技术的合理应用。并通过工艺技术的不断改进来实现金属材料加工控制水平的不断创新。这样才可以有效确保金属材料的加工质量,满足当今时代工业化发展所需,促进金属加工技术的良好发展。

1 材料成型和控制工程应用概述

在进行金属材料的加工过程中,可以借助于一定的辅助增强措施来实现金属材料抗压性能以及耐磨性能的提升,同时也应该按照金属材料的实际种类和应用功能情况来进行加工工艺的合理选择。通过这样的方式,才可以让原材料得以充分利用,满足金属材料的实际加工与应用需求。相比较普通形式的金属材料加工而言,在复合型金属材料的加工过程中,其加工工艺更加繁琐,质量控制难度更大。因此在具体加工中,相关企业一定要对金属材料进行深入研究,以此来实现其基本特征的全面掌握,然后根据其基本特征来进行加工技术的合理选择。而在此过程中,材料成型和控制工程具有非常好的实用性,这两项技术的研究重点是金属材料的结构形态,比如金属材料的宏观结构和微观结构,以及金属材料的表面形态等[1]。在当今,材料成型和控制工程已经在金属加工领域中实现了广泛应用,同时也为该行业的技术改革与创新提供了足具先进性的技术支撑,更为金属材料加工中的效率与质量提升奠定了良好基础。

2 基于材料成型和控制工程的金属材料加工技术分析

2.1 机械成型加工技术

根据材料成型与控制工程在金属材料加工过程中的相关要求,具体加工中,应该将金刚石类的刀具作为主要的金属加工工具,充分利用金刚石的硬度来制作金属加工工具,以此来确保金属材料实际生产形状与设计相符,让生产问题的发生几率得以显著降低。

在此过程中,通常会将金刚石和铝基复合材料之间进行融合使用,以此来达到更加紧细化的加工效果。同时,如果将金刚石和其他的材料相融合,也可以制作成新型的金属材料加工工具,比如车、铣、钻等的加工工具,让金属材料实现加工质量的进一步提升。在进行铝基复合材料的具体应用中,可将其按照三种形式来进行划分,第一是车削形式;第二是铣削形式,第三是钻铣形式。在车削形式的刀具中,硬合金刀具是最主要的一种工具类型,比如,在进行A1车削复合型材料的应用过程中,就需要借助于这种刀具来进行切削,同时也需要用乳液对相应的切割件做好冷却处理。在铣削形式的刀具应用中,需借助于1.5%~2.9%的粘合剂进行粘合,然后再通过切削冷却液的不断添加来进行切割件的冷却。在钻铣形式的刀具应用中,主要是通过镶片形式的麻花钻头来进行金属材料的生产加工,其常用麻花钻头包括SIC钻头以及B4C钻头,具体加工中,需要结合金属产品的实际应用需求来适当添加一些外切削剂,这样便可实现铝基复合材料自身性能的显著提升,以此来确保金属产品加工效果。

2.2 挤压锻模塑性成型加工技术

在通过传统加工技术进行金属材料的挤压加工过程中,通常需要将一层润滑剂涂抹在模具表面上,这样便可在挤压过程中有效降低其摩擦阻力,避免金属模具受到不利影响,确保金属产品的加工质量,并实现金属产品成功率的进一步提升。但是自从应用了挤压锻模塑性成型这一加工技术之后,便可将这些传统的处理模式省略。通过挤压,可以让金属加工过程中所形成的压力得以有效释放,使其不会形成较大的摩擦阻力,这样便可确保金属产品的生产加工效果,让模具质量得以良好保障。通过相关资料显示,在经过挤压处理之后,金属模具中的压力值可以控制在25%-35%之间[2]。同时,在通过挤压锻模塑性成型技术进行金属材料加工的过程中,也可以使其塑性以及抗形变阻力得以良好转变,显著提升其成功率,实现产品功能和性能的良好保障,全面提升金属产品质量。

在通过该技术进行金属材料的具体加工过程中,需通过颗粒状况的适当添加来实现金属塑性的弱化,通过金属材料和颗粒状况之间的反映来实现金属材质自身塑性及其抗形变能力的显著提升,进而提升金属产品质量。在此过程中,通过颗粒状况的适当添加,也可以实现挤压温度的进一步提升,而在挤压温度的影响作用下,金属材料自身的塑性及其抗形变能力也会随之出现相应的变化。如果站在常规的角度来进行此问题的考虑,在将适量的颗粒状况加入之后,金属的挤压变形速率也会由此提升,但是因为金属中含有较高含量的复合物,所以在其挤压速度到达上限之后,金属材料便会形成一个固有的形状,如果再增加其挤压速度,便会让金属产品表面上出现横向裂纹。因此,为实现金属产品加工质量的良好保障,在挤压锻模塑性成型加工的过程中,一定要根据实际情况做好颗粒状况添加量的控制,以此来确保产品质量。

2.3 电切割技术

在对金属材料进行加工的过程中,电切割技术的应用需与金属材料具体的形状加工需求相结合,以此来合理选择金属材料的切割工艺与切割方法,这样才可以有效确保其加工质量。但是在具体的电切割加工过程中,因为其切割作业的开展方式为正溶解形式,所以作业中也就很容易导致金属材料之间产生摩擦,进而产生一些杂质和细小的粉末,如果这些杂质和粉末进入到金属产品的孔洞中,便会对其加工质量产生很大程度的不利影响[3]。因此在通过电切割技术进行金属材料的加工过程中,一定要对零件和负极这两者之间存在的间隙加以合理利用,以此来确保其清洗效果,在实现整体加工工作顺利完成的基础上确保金属产品的加工质量。通过与传统放电加工形式的金属材料加工比较分析可知,在电切割技术的具体应用中,其电流液可以完全被引入到移动电极线内,进而有效防止因局部温度过高而导致的产品质量问题,让金属材料加工质量得到更好的保障。

2.4 粉末冶金成型技术

在金属材料的具体加工过程中,粉末冶金成型技术的起步和发展都比较早,且其使用范围也十分广泛,在金属材料加工中可获得良好的应用效果。一般情况下,该技术在具有复杂形状和较小规格的精密金属零部件加工中十分适用,其主要的优势是成型制造效果十分良好。具体应用中,其局部调整主要借助于颗粒含量调整来实现。如果颗粒含量达到了半数以上,一定要对其制造精度加以严格控制。同时,因为该成型工艺的界面反应非常小,所以通过该技术的合理应用,可实现金属材料加工效率及其加工质量的显著提升。

2.5 金属材料铸造成型技术

在金属材料的生产制造过程中,铸造成型技术也是一项关键且常用的加工技术。在进行金属材料的具体加工过程中,因为受到增强物质的影响,金属材料自身的溶体流动性及其粘度都将出现变化。而在一定的温度条件下,因相应物质之间会发生一系列的化学反应,这些化学反应的出现将会提升溶体粘度,使其铸造成型更加困难,最终会对金属材料本身的性质造成不利影响。所以在加工中,为实现产品质量的良好保障,技术人员需要根据实际情况与实际需求来做好加工温度以及保温时间的控制[4]。通过这样的方式,才可以有效避免相应的化学反应对金属材料自身的功能产生不利影响。在此过程中,技术人员可通过精炼法对变质的制造渣进行处理,但是该方法并不适合在颗粒增强形式的铝基复合材料加工中应用。

3 材料成型与控制工程在金属材料加工中的发展趋势

随着金属加工工艺技术的不断发展,材料成型与控制工程技术也将实现自身的良好发展。根据目前的材料成型与控制工程技术来看,其发展趋势主要包括以下几个方面:第一是高效节能,在未来的金属材料加工中,材料成型与控制技术的应用不仅需要确保其加工质量和效率,同时也应该确保其节能效果,通过合理的方式来实现能源消耗的最大化降低。第二是绿色环保,伴随着当今社会环保意识的不断加强,材料成型与控制工程技术的应用也将会实现环保性能的进一步提升,通过清洁能源和材料的应用来确保其环保效果。第三是数字化和智能化,随着当今计算机技术、网络技术以及人工智能技术等的全面发展,材料成型与控制工程技术也将朝着更加自动化和智能化的方向发展,通过数字化与智能化的控制,将会实现金属材料生产全过程的远程动态监控,让各个生产设备的运行效果以及金属材料的生产加工质量得到最大限度的保障[5]。第四是自动化,在通过材料成型与控制工程进行金属材料的加工过程中,通过自动化技术的应用,将会实现整体生产过程的远程自动化监控,尽最大限度确保生产质量,提升生产效率。

4 结语

综上所述,在进行金属材料的加工过程中,材料成型与控制工程技术所发挥的作用至关重要。因此,具体生产和加工中,相关企业和技术人员一定要加强材料成型与控制工程技术的应用研究,明确其应用过程中的具体注意事项,并做好工艺流程和工艺参数的合理控制。通过这样的方式,才可以使其技术优势得以充分发挥,在确保整体生产加工效率与质量的同时进一步提升金属利用率,避免金属材料浪费或者是产品加工失败等情况对材料利用率产生的不利影响,在有效满足金属材料实际加工和应用需求的基础上尽最大限度确保相关企业的经济效益,促进企业的良好经营与发展。

猜你喜欢

控制工程金属材料塑性
基于应变梯度的微尺度金属塑性行为研究
硬脆材料的塑性域加工
铍材料塑性域加工可行性研究
控制工程在机械电子工程中的应用
把握考查角度 学好金属材料
分析控制理论与控制工程的发展与应用
负载型纳米金属材料的最新研究进展
石英玻璃的热辅助高效塑性域干磨削
沈阳宇金属材料研究所
新型金属材料在现代城市建设中的应用