材料成型与控制工程中的金属材料加工

郝卫涛

摘 要：我国制造行业的发展，材料成型及控制成型是基础保障，因此相关的机械制造企业应加强材料成型及控制成型的重视，以使机械制造的水平不断提升。不仅如此，材料成型及相关的金属加工作为电力机械制造、船舶、航空航天等交通工具的制造基础，只有保证材料成型及相关的控制技术水平，才能够提升相关机械制造的水平及质量。本文主要分析探讨了材料成型与控制工程中的金属材料加工情况，以供参阅。

关键词：材料成型;控制工程;金属材料加工

引言

随着我国科技水平的逐渐提高，制造业取得了迅速发展。在制造行业的不同领域中，金属材料是使用最为广泛的一种材料。我国建筑工程和汽车轮船等领域对金属材料的需求较多，因此对金属材料的质量和数量的选择较为严格。如果在金属材料的后续加工过程中能对各个环节进行监督，不仅可以提高金属材料和零件的质量，还可以促进我国制造业甚至其他行业的发展，有助于我国提高综合国力和经济水平。

1 材料成型与控制工艺概述

在对金属复合材料进行加工时，可以通过使用一定量的辅助性增强物质，从而提高材料的耐磨性和抗压性。同时，还能根据金属复合材料的种类以及应用情况选择不同的加工工艺，从而提高对金属原材料的应用水平。相对于普通的金属材料加工方式，金属复合材料的加工相对繁琐，同时在加工过程中需要仔细分析材料的基本特征，这些都依赖于研究人员对各类金属复合材料的研究力度。因此我国对于金属材料成型与控制工艺的研究，依然需要借鉴发达国家，不断改进技术，提高投入，不断改善材料成型后的质量。

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。

2.2挤压与锻模塑性成型

金属材料实际成型加工过程中，相关工作人员可以通过模具表面涂层以及添加润滑剂等技术手段，对实践操作过程中的压力进行有效改善，降低加工操作过程中的摩擦阻力，据相关数据统计，这样可以促使加工过程中的挤压力缩减25%-35%左右，甚至更多。降低加工挤压力，可以有效弱化增强颗粒给模具造成的损伤程度，削弱金属材料塑性，有利于降低金属材料的变形阻力，提高其成型的成功率。除此之外，相关工作人员还可以增加挤压温度，以此促使金属基材料更具可塑性。在金属基材料中添加适量的增强颗粒，可以促使金属基材料的可塑性得到弱化，进而变形抗力得以大幅度提升，此时提高挤压温度，可以加快增强颗粒与金属基材料的溶合速率，优化二者的溶合效果。普遍来说，增强颗粒含量会直接影响挤压速度，由此可见，只有金属基复合材料中的增强物含量较低，才能提高挤压速度，如果金属基复合材料中的增强物含量较高，相关人员必须严格控制挤压速度。不过，挤压速度超高的话，也会导致金属材料成型后，便面出现横向裂纹。综上，相关人员在应用挤压与锻模塑性成型加工技术时，不仅要在金属复合材料表面进行涂层或是润滑剂处理，还要对挤压温度进行严格控制，并结合实际，对挤压速度进行有效调控，只有这样，才能保证成品质量符合要求。

2.3粉末冶金成型

由于粉末冶金作为成型较早的一项技术，所以在使用时要结合复合性材料制作零件和颗粒加工等金属材料，并且成型加工要结合必要的前提完成，该技术适用的范围比较广，主要针对的使用群体是尺寸相对较小，形状比较复杂的精密性零部件，但是在使用时需要了解由于粉末冶金的主要技术优势是集中在成型制造方面，那么就要在实际使用中多运用含量调整的方式做局部调整，如果颗粒含量在半数以上，那么制造中的精密度就要重点注意，其基本要求必然是组织严密，另外粉末冶金具有界面反应少等方面的优势，这是提升工作效率的必然前提。

2.4铸造成型工艺

金属复合材料的生产中，应用最广泛的是铸造成型工艺。在实际的铸造过程中，向金属复合材料中添加一定量的增强颗粒，在保持原有特點不变的前提下，会显著提升复合材料的黏度及流动性，促进增强颗粒与熔体在高温下发生化学反应，进而改变材料本身的特征。这时，工作人员一定要对熔化的温度和时间进行严格把控。如果把控不够及时、到位，就会造成严重后果。如果在高温时添加增强颗粒，颗粒很容易与材料产生界面反应，导致熔体的黏度过大，难以进行后续的成型浇注，影响材料的质量。此时，可以采用精炼方法，添加适量的变质剂，使得材料的流动性增强，符合浇筑的要求。但是，这种方法并不适用于每一种材料，需要根据实际情况进行考虑。

2.5材料加工成型

在金属材料的成型及控制工程中，常常使用到金属切割刀具，金属切割刀具使用最普遍的是金刚石刀具，通过金刚石刀具对金属复合材料进行精细的加工。比如钻、铣等都是非常常见的。在铝基复合材料中，使用金刚石刀具进行材料加工成型的方式可以细分为以下几种：车削形式、铣削形式、钻削形式。在以上几种加工成型方式中，常用钻削形式进行铝基复合材料的成型，主要是使用镶片麻花钻头对铝基复合材料做加工处理，然后在加工过程中加入适量的外切削液，这样做主要是为了提升铝基复合材料的强度。而铣削则主要使用相应的粘合器，利用端面铣刀对铝基复合材料进行加工处理，同样在加工过程中加入适量的切削液进行冷却处理。而车削主要使用了硬合金刀具作为切割工具，在加工过程中还需要加入适量的乳化液进行切削口的冷却处理。

结束语

综上所述，金属材料的加工是材料成型与控制过程中的重要内容。由于现代工业发展速度不断加快，在制造业的推动下，金属材料的各个领域中的应用价值不断提升。但在实际生产中，需要根据材料本身的特点，并结合使用一定的工艺，在加工过程中通过提高质量控制水平，为整个应用领域提供更为优质的金属材料零部件。

参考文献

[1]荆文婧.材料成型与控制工程中的金属材料加工[J].山东工业技术.2019（07）