材料成型与控制工程模具制造技术初探

周严

摘要：材料成型与工程控制在制造业中扮演着十分重要的角色，是機械制造行业的重要部分，由于目前我国制造业的不断发展，汽车、电力、机械、冶金等行业对材料行业的实际需求愈发加大，因此材料加工制作企业要更加重视整套工作流程。本文从实际应用层面对汽车零部件制造方面的材料成型与控制技术进行分析与讨论。

关键词：材料成型；控制工程；技术

随着我国经济的发展进步对制造业的需求不断增大，现代材料行业随之具有较大的发展潜力，并因此获得广阔的市场前景，在这一过程中材料成型与控制工程方面的技术发展也焕发生机，逐渐成为我国制造业领域内关注程度较高的技术内容之一，因而需要我们从其实际发展过程入手，对如何加强材料成型与控制工程模具制造技术在实际制造过程中的应用进行有益的探讨。

一、材料成型与控制工程模具制造技术阐述

材料成型是制造业领域一个具体的分支和应用。涉及到模具方面的材料成型加工主要包括塑料模具和冲压模具，但也包括铸造、锻压、检验等相关工作。材料成型的工艺与现代制造业（比如：汽车制造业）的关系密切，良好的材料成型与控制工程可以最大限度的完成效益、节能、生产速率等方面的提升。本文主要针对汽车制造中翼子板、裙板等材料成型过程。

（一）金属材料成型与控制工程加工技术

1.技术材料一次成型加工技术

挤压：挤压成型是利用坯料在三向不均匀应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小、长度增加。挤压成型可分为冷挤压和热挤压等，冷挤压的材料利用程度较高。主要应用于塑料、橡胶等的加工。

特点：可塑性好、材料利用度高

拉拔成型：拉拔成型与挤压成型对外力的使用方向不同，拉拔成型是在外加拉力的作用下，迫使金属通过模孔产生塑性变形，以获得与模孔形状、尺寸相同的制品的加工方法。

特点：变形阻力较小，对材料的抗拉性能要求更高。

轧制成型：轧制成型是利用旋转的轧滚使金属坯料逐步变形制成工件的锻造成形方法。属于旋转锻造。轧制成型也是一种利用自动化技术配合传统制造加工技术综合进行的制造加工技术。

特点：自动化程度高、生产效率高。

2.金属材料的二次成型加工

锻造：锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力并使其产生一定程度的塑性形变，以此来获得材料的机械性能、特定形状和尺寸等物理特性。是锻压（锻造与冲压）工序的其中之一。锻造又可分为自由锻造、模型锻造等。这两者搜需要在一定的物理条件下进行，比如一定的外加阻力或者加热升温等。自由锻造不需要模具，加工过程较简单。模型锻造需要通过模具施加压力使得坯料发生塑性形变，获得全新的物理特性。

冲压：冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材等施加外力，使之产生塑性变形或者分离。从而获得与实际制造尺寸相匹配的冲压件的加工方法。冲压可以用在汽车的车身、底盘、油箱等材料的加工。

旋压：旋压便是将平板或者空心坯料固定在旋压机的模具上，利用旋轮将坯料压制成特定的形状。相比于其他加工方法，旋压法更加适合特殊形状坯料的加工，用以满足特殊的用途。

（二）非金属材料成型与控制工程加工技术

（1）挤出成型。挤出加工适用于在塑料和橡胶制造中进行成型加工。在液压机中利用模具本身的压力将坯料挤出，该过程利用螺杆和柱塞的挤压、剪切配合。冷却固化后，获得具有与实际要求造型相近的制造件。

特点：生产过程连续、应用范围较广。

（2）注射成型。将塑料原料在注射机中加热熔融，然后以较高压力将熔融态的原料射入模具腔。冷却固化。获得所需工件。

特点：生产速度快、效率较高。适合大量生产，对于形状复杂的材料具有良好的生产能力。

二、未来材料成型与控制工程模具制造技术发展趋势

（一）数字化快速加工模式

伴随着互联网时代的到来，数字化加工的概念逐渐深入人心，在未来的材料加工成型作业中，利用计算机进行材料的精确加工成型将被广泛使用，同时由于我国的工业生产能力不断加大，诸如汽车制造、航空航天、电力、冶金等产业的材料需求都十分巨大，而且对精度的要求也不断加强，利用3D技术和计算机来综合实现材料的快速成型成为未来材料加工成型与控制工程模具制造技术发展的一大趋势。

（二）材料加工制造过程可模拟

材料科学的发展是与其现实需求密切联系的，随着定制化加工模式的普及，除去基本实验理论之外的材料加工实践成为重要的加工措施。通过模拟加工技术，相关的施工人员可以具体的把握材料成型加工过程中出现的问题并及时的提出针对性的解决方案。使得整个材料成型加工过程都更加人性化和科学化，对于完善材料科学、达成更高的材料成型制造实力具有一定的帮助。同时也该明确，未来的材料成型与控制工程将是更具市场化的实验科学的普及，随着材料制造工艺的不断精进，可模拟的操作技术有利于更快的将材料科学应用于制造业领域，为更多的材料加工制造服务。

三、结语

近年来，随着中国制造业企业在国际市场上的影响力与实际地位不断提高，中国制造业企业的投资规模和范围均在不断扩大，伴随着经济“新常态”下中国经济增速放缓，对国内制造业企业产生了一定的冲击与影响，但是我国制造业仍然是工业经济发展过程中不能忽视的一个方面，而与我国制造业发展程度比较相关的材料成型与工程控制领域目前的发展情况尚有很大的进步空间，通过上述分析和实际研究也可明确对于材料成型技术的发展进步仍有很大的空间，这要求我国相关技术人员把握技术要点、突破核心技术桎梏。利用传统材料行业的经验积累和对现代技术进步空间的探索，实现我国材料成型与控制工程模具制造技术综合实力的进步。最终促进我国制造业的快速发展。

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