材料成型與控制工程中的金屬材料加工研究_1

1、    材料成型與控制工程中的金屬材料加工研究    柴朝暉摘 要：在金屬材料成型與控制工程中，金屬材料加工是一道會直接影響到成型產(chǎn)品強度等級、耐磨性能、抗形變能力等的關鍵工序?，F(xiàn)階段，常用的金屬材料加工技術有機械加工成型技術、擠壓與鍛模塑性成型技術、鑄造成型技術、粉末冶金成型技術，為了保證加工質量，應強化對于加工過程的質量控制，細化機械加工，優(yōu)選復合材料加強工藝。關鍵詞：材料成型與控制工程;金屬材料;加工在材料成型與控制工程中，金屬材料加工是一道極為關鍵的工序，將直接影響到產(chǎn)品的強度、耐磨性能等。為了確保材料在成型后能夠達到相關質量標準，物理性能、化學

2、性能達標，提升材料的強度等級、抗形變能力，在加工過程中，需要在金屬原料中添加適量金屬單質或有機復合材料，技術難度大1。為了保證金屬材料加工質量，應合理選擇金屬材料加工技術，并且加強加工工藝管控。1.材料成型與控制工程中的金屬材料加工技術1.1機械加工成型技術在金屬材料成型與控制工程，常應用金剛石刀具對金屬材料（比如說鋁基復合材料、金屬基復合材料等）進行精加工。現(xiàn)階段，常見的金剛石刀具有鉆、銑、車等類型，根據(jù)加工用具類型的差異，常見加工形式可分為鉆削形式、銑削形式、車削形式三種。以鋁基復合材料的精加工，來介紹不同加工形式，具體如下：鉆削形式。這是一種借用b4c顆粒鉆削、sic 顆粒鉆削等鑲片麻花

3、鉆頭，對金屬材料進行精加工的模式，在加工過程中，如若添加適量外切削液，可增強材料性能;銑削形式。在這種加工模式中，需要粘結劑與端面銑刀協(xié)調配合，方可完成作業(yè)，期間可添加適量碳化硅顆粒，以增強材料性能，隨后添加適量切削液完成冷卻;車削加工。相較上述兩種加工形式，車削加工工序簡便，主要用具為硬合金刀具，冷卻處理介質為乳化液2。1.2擠壓與鍛模塑性成型技術在擠壓與鍛模塑性成型技術應用過程中，需借助模具表面涂層以及添加潤滑劑等方式，縮減加工環(huán)節(jié)的擠壓力，降低擠壓力系數(shù)，減小摩擦阻力，從而避免模具面臨機械損傷，讓加工工序銜接地更為流暢。在加工過程中，技術人員還可根據(jù)實際情況，提高擠壓溫度，增強金屬材料的

4、可塑性，反之，添加適量增強顆粒，會弱化金屬基材料的可塑性，增強其抗形變能力。操作過程中，應嚴格控制擠壓速率，因為過快的擠壓速度，會使得金屬材料成型后產(chǎn)生橫向裂紋。整體而言，擠壓與鍛模塑性成型技術難度較大，操作人員需不斷往材料表面涂抹潤滑劑，還需嚴格控制擠壓溫度、速度，方可保證金屬材料加工成品質量。1.3鑄造成型技術鑄造成型技術通常被用于有機復合材料的加工中，鑄造時，技術人員可以往金屬材料中添加適量增強顆粒，這樣能夠增強熔體粘度及流動性，加速熔體與增強顆粒間的化學反應，從而優(yōu)化材料物理性能。比如說，在高溫鑄造條件下，添加適量的碳化硅顆粒，會發(fā)生“3sica1 a14c3+3si”的化學反應。在加

5、工過程中，技術人員應嚴格控制熔化速率、反應溫度及保溫時效等，面對熔體粘度大的問題，可以采取精煉手段優(yōu)化的方式解決，往熔體中加入適量變質劑造渣，提升化學反應速度，從而優(yōu)化材料成型質量，不過，這種方式不適用于鋁基復合材料。1.4粉末冶金成型技術粉末冶金成型技術是一種應用時間較長的金屬材料加工技術，最初被用于晶須及顆粒制造，由于技術優(yōu)勢明顯，后被拓展應用于材料零部件、金屬基復合材料的加工中。這一技術適用于尺寸小、外形簡單但加工精度要求高的零部件加工中，得到了很多生產(chǎn)制造企業(yè)的青睞，比如說以dwa 公司，就應用了這門技術來加工制造管材、自行車骨架、自行車零配件等3。而且，由于這項技術所加工出來的產(chǎn)品，

6、抗壓強度等級高、耐磨損性強，所以，在航天航空、汽車制造、船舶制造等高端制造行業(yè)，也備受推崇。2.材料成型與控制工程中的金屬材料加工控制策略2.1細化機械加工在機械加工成型技術中，加工工藝種類多樣，比如說應用金剛石刀具加工鋁基復合材料，除了常見的鉆削加工、銑削加工、車削加工外們還有刨削加工、磨削加工等，在車間簡稱為車、銑、刨、磨、鉆。在加工金屬材料的過程中，技術人員可針對不同材料、不同產(chǎn)品精度要求，從中選擇合適的加工工藝。除了工藝選擇上的細分外，還應該細化工藝細節(jié)，比如說，在硬合金刀具來切削金屬材料時，道具與金屬材料接觸面會產(chǎn)生大量熱量，影響到產(chǎn)品成型質量，需添加適量乳化液，進行冷卻處理，同時，

7、還應該適當減緩好刀具走刀的速度，減少接觸面熱量的產(chǎn)生，但考慮到生產(chǎn)進度，走刀速度也不可過慢4。2.2優(yōu)選復合材料加強工藝在金屬材料成型與控制工程中，往金屬材料中，添加金屬單質或有機復合材料，固然能夠優(yōu)化產(chǎn)品成型質量，但也會帶來一系列的問題。因此，企業(yè)應該加強對于技術人員的培訓，幫助其提升金屬材料加工知識及技術掌握度，掌握各類難題的解決方式，同時，督促技術人員樹立終身學習理念，在工作過程中，不斷總結經(jīng)驗，聚集在一起探討工作中遇到的難題，商討解決方案。比如說，在連續(xù)纖維增強金屬基復合材料的成型過程中，一般情況下，只要添加適量金屬基復合材料或金屬復合材料，產(chǎn)品便可成型，但是某些金屬復合材料成型過程相

8、對特殊，還需使用其他技術手段，技術人員遇到這種問題，可以向工作經(jīng)驗豐富或專業(yè)研究水平高的技術人員求教，或者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗，探討相關技術方案，以自己的努力，不斷完善發(fā)展金屬復合材料的成型加工技術，通過技術參數(shù)的調節(jié)，來優(yōu)化產(chǎn)品成型質量及性能。3.結語在當前材料成型與控制工程中，金屬材料加工常涉及擠壓、焊接等技術，這些技術的實施對于細致度、精準度要求較高，一旦出現(xiàn)失誤或紕漏，將引發(fā)極為嚴重的后果，影響到金屬材料成型質量。因此，對于金屬材料加工人員來說，深入研究材料成型與控制工程中常用的金屬材料技術工技術，掌握其核心原理，明確影響加工質量的因素，加強管控，是極為重要的。參考文獻：1閔曉峰，趙宗合，李亞麗，莫芝林.焊接工藝參數(shù)對9ni鋼焊接接頭組織及彎曲性能的影響j.電焊機，2019，49（06）：41-44.2馬芳武，楊猛，蒲永鋒，支永帥.混雜比對碳纖維-玄武巖纖維混雜增強環(huán)氧樹脂基復合材料彎曲性能的影響j.復合材料學報，2019，36（02）：362-369.3王健，孫力，熊自柳，劉天武，董伊康，張琳.基于abaqus模擬的