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材料成型与控制工程中金属材料探究

来源:SCI论文网 - SCI论文发表 - SCI论文修改 - SCI代发 - SCI润色 - SCI翻译栏目:论文范文时间:2022-06-16 15:09

摘要:目前,我国的经济建设处于高速发展期,工业建设对金属材料的需求量呈现逐年上涨趋势,对金属材料的质量和工艺性能等也提出了更高的要求,传统的金属材料加工方式与加工技术已经远远不能满足现在工业建设的需求,这种情况下,材料成型与控制工程就这样应运而生。将材料成型与控制工程应用在金属材料加工中,能够大大提升金属材料的加工质量与水平,能够提高金属材料的产品性能,能够满足制造业、工业等各个行业的建设需求。因此,我们需要提高材料成型与控制工程的重视度,对金属材料的加工工艺与加工技术进行不断的优化改善,提高加工水平与加工质量,提升金属材料的整体质量,推动材料成型与控制工程的进步发展,更好的为机械制造业、工业等行业提供服务。

关键词:材料成型;控制工程;金属材料

加工技术材料成型及控制工程是近年发展起来的新型行业,它的出现推动了工程生产与机械品生产行业的高速发展。材料成型与控制工程的质量会直接影响机械制造的控制水平与质量,因此,对材料成型与控制工程中的金属材料加工技术进行研究分析就显得尤为重要。传统的金属材料的加工方式、加工技术等比较陈旧落后,加工中需要投入大量的金属材料,但是出来的成品数量并不多,同时加工效率低下,加工出来的金属材料成品精准度不高,加工质量不能满足很好的满足生产需求,这些问题直接影响了工业、制造业的发展。为了提高金属材料的加工水平与加工质量,就需要重视材料成型与控制工程,根据金属材料的不同属性选择合适的加工技术,严格控制加工中的各项细节,确保加工出来的金属材料成品满足不同行业的生产需求。
 
1材料成型、金属材料和控制工艺理论概述
 
1.1理论概述
 
金属材料有单-型材料和复合型材料之分。单一型材料加工工艺相对比较简单,操作成型也没有太大的复杂性。而.对于加工金属复合材料成型来说,程序相对比较复杂,一是有时要在适当的时候需要添加增强物质,以此来提升整个材料的持久性、抗压性和耐磨性;二是金属复合材料种类成分比较复杂,要想提升或者保障材料的可塑造性,需要采用不同的加工方法和工艺技术,有的甚至需要科研人员耗费人力、物力、财力和大量的时间才能完成。
 
1.2选择材料成型、金属材料和控制工艺依据的原则
 
1.2.1材料类别
 
材料的类别、用途要求、功能要求、使用性能要求、结构形状与复杂程度、尺寸大小和技术要求等其他不同标准决定了材料成型的形状、规格、结构、技术标准、功能等。因.此,一定严格监控选择材料这一关。
 
1.2.2材料生产批量
 
在实际加工作业中,材料的生产批量是由多种要素控制的,比如说数量、质量、设备、材料、效益和成本。就拿材料数量来说,如果是- -些小数量的材料生产,制造商考虑到操作程序、便捷性、时间、成本输出和效益等方面的影响,一般不会使用大型设备仪器进行生产,他们会使用小的设备仪器,或者直接选取手工铸造,由于小批量生产一般情况下不会使用到焊接和其余作业方式。这样- -来,生产的周期性相对性缩短,不仅大幅度节约了时间,减少了成本的输出,而且可以更加方便快捷的交货,赚取快速效益。
 
如果是在大批量生产的条件下,考虑到成本、信誉、快捷性、材料、性能、操作程序和精准度等,制造商会采用大型设备仪器进行生产。主要原因:
 
一是,通常情况下,大批量生产需要采用进行焊接、压缩、机械铸造等工艺技术,而大型设备仪器完全满足所有要求。
二是,大批量生产如果用小的设备仪器,或者直接选取手工铸造,不仅会造成成本浪费,而且浪费时间,无法按时交货。而采用大型设备仪器来进行生产,能快速高效完成任务,节省成本。
三是大型设备仪器在制造生产材料过程中,能够精准和准确地控制生产条件,按照流程工序选择、分析材料,大大节省了材料的耗费。
 
1.2.3现有生产条件
 
在生产加工过程中,主要的核心就是仪器设备和制造工艺技术。如果这两个变量无法得到有效制约和控制,制造商将无法满足供应方的生产需求。因此,制造商在实际供应中,如果无法满足或者出现问题,要及时更新或升级设备仪器和提升工艺技术,必要的话,可以更换和调整操作人员,通过多项的变动或者改革来提升生产实力。
 
1.3材料成型需要注重的事项
 
一般在大批量的生产条件下,尤其是使用机器设备时,为了避免造成材料浪费、成本浪费和质量质检不合格的局面,制造商或者设计规划人员要提前对材料成型的形状、规格、结构、技术标准、功能、使用状况等等进行量化分析和细化。
 
2材料成型与控制工程中的金属材料加工技术

2.1机械成型

金属材料加工成型中使用最多的加工技术方式就是机械成型,金刚石刀具是主要的使用工具。铝基复合材料具有良好的使用性能,它的密度比较低,尺寸稳定性强,耐磨性与强度比较高,跟其他金属相比,它的疲劳强度也比较高,在汽车、航空航天、电子领域等都有广泛的应用。对铝基复合材料进行加工时,需要使用到金刚石刀具,加工方式有很多种,可以根据具体的金属材料成型要求选择匹配的加工方式,常见的加工方式有车削、铣削、钻削。车削加工是常用的加工方式,它需要使用硬合金刀具切割材料,在切割过程中产生的热量比较大,为了保证金属材料成型效果与成品质量,需要对热量采取冷却处理方式,使用的冷却材料就是乳化液。铣削加工是一种低速加工方式,可以加工出金属材料复杂的外形与特征,加工过程中需要添加一些粘合剂。钻削加工的操作方式比较简单,操作流程也不复杂,技术要求也不高,加工中主要使用到传统的麻花钻头工具,再使用切削液的材料进行强化处理。

2.2金属材料一次成型

使用金属材料一次成型加工技术时,加工人员可以在模具表面上涂抹一些润滑剂,这样不仅能够减少金属材料与模具间的摩擦力,还能确保在成型过程中,金属材料对模具压力的改变。通过不断的试验与深入调查研究,我们发现,在模具表面进行涂层处理或者润滑剂处理,可以使金属材料在成型过程中的挤压力大大降低,只有降低了挤压力,才能避免颗粒严重损伤加工模具,降低加工模具的损伤状况。在金属材料成型加工中,采取有效的手段控制变形阻力,可以大大提高金属材料的成型效果与成品质量。影响金属材料成效效果的因素有加工过程中的挤压力、挤压产生的温度、挤压速度等,因此,在金属材料成型加工中,加工人员可以适量的添加一些增强型颗粒,在增强型颗粒的影响下,成型加工中的挤压温度就会大大提高,挤压温度一旦提高,就会加速各种金属材料间的化学反应。经过调查发现增强颗粒的数量并不是越多越好,需要遵循适度适量原则。成型加工中,如果降低了增强颗粒的数量,挤压的速度就会显著提升,如果增加了增强颗粒的数量,加工人员就需要有效控制挤压速度,避免挤压速度太快损坏了金属材料质量。

2.3金属材料铸造成型

监护材料加工成型中使用的重要加工技术就是金属材料铸造成型,使用金属材料铸造成型技术时,如果遇到金属基复合材料,一定要注意金属熔体的粘度与流动性,在增强物质的作用下,金属基复合材料的粘度与流动性都会发生变化,即使是在相同的温度环境条件下,各个物质之间也会产生化学反应。在加工初期,如果金属熔体的粘度比较高,不仅会影响金属材料的铸造过程,还会严重影响金属材料的成品质量,因此,在金属材料铸造加工过程中,加工人员需要对温度与保温时间进行严格的控制,避免出现金属熔体粘度过高的现象。当然,加工人员也可以采取精炼的方式,通过使用一定量的变质剂造渣处理,需要注意的是此种方式不适合用来加工颗粒增强铝基复合材料。由此可见,使用金属材料铸造成型技术时,还需要根据金属材料的具体情况选择合适的加工处理方式,这样才不会损坏金属材料的原有性能,也能保证金属材料加工后的质量。

2.4粉末冶金成型

金属材料加工成型最早使用的加工技术就是粉末冶金,使用粉末冶金成型技术时,加工中可以在金属材料中添加一些金属粉末,需要注意这些金属粉末需要与加工金属的颜色、质地不相上下,不能存在很大的差异,然后再把它们一起放入到加工模具中,在高温作用下,金属粉末会与模具、加工金属进行完美的契合,不能存在任何缝隙,形成一个完整度比较高的模型。粉末冶金成型的技术要求条件并不高,也不需要使用其他的机械设备,操作方式还是比较简单,再加上加工过程中能够充分利用原料,原料利用率比较高,受到了人们的广泛应用。粉末冶金成型主要用来加工尺寸小、形状复杂、精密性要求高的零部件,加工中需要注意尽量对加工金属进行局部微量调整,这样才能保证最终的金属成型效果。如果加工过程中发现颗粒数量超过半数,就需要重点关注成型制造中的精密度。

2.5电切割技术

在金属材料成型加工中使用电切割技术时,需要根据材料的加工形状要求,选择合理的切割方式与切割工艺,提高金属材料的加工质量与精准度。切割时主要使用正溶解切割法,这种切割方式有一定的弊端,由于切割时与金属材料发生摩擦,产生了一些切割粉末、杂质等,如果这些微小物质掉落到加工孔中,不利于加工操作的正常进行,为了有效解决这个问题,进行电切割时,需要利用零件与负极之间的间隙,做好清洁清洗工作。跟传统的放电加工方式相比,电切割技术具有明显的应用优势,它可以在运动电极线内部引进全部的电流液,在借助电流液的局部压力进行冲刷处理,这样可以确保局部的高温控制在稳定状态下,提高金属成型效果,提高金属成品质量与使用性能。
 
3结束语
 
综上所述,金属材料热处理节能新技术的应用,是行业可持续发展的必然选择,需要结合实际生产需要进一步 优化生产工艺,结合具体生产需要针对性进行处理,提升生产人员专业能力和节能意识,以便于有效降低能耗和环境污染,满足节能降耗需要,带来更大的经济效益和社会效益。
 
参考文献
 
[1]张进,钟玉龙.当前金属材料热处理节能新技术的有效运.用[J].冶金与材料, 2018, 38 (02):50-52.
[2]郑玲.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].机电信息,2013, 21 (06):89- 91.
[3]张野.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].智能城市,2016, 2(05) :67-70.



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