浅析材料成型与控制工程模具制造的工艺

王 星 袁 娜

（中国航空工业标准件制造有限责任公司，贵州 贵阳 550014）

随着改革开放的深入，无论是基础设施的建设还是各种产品的生产都离不开制造业，制造业水平与我国工业化水平共同提高，制造业也在一定程度上推动了工业化水平的提高，还提高了社会生产力。其中材料成型和控制工程模具制造是极为重要的工艺，我国为其投入了巨大的人力、物力和财力，研究出了许多高效率、高质量的制造工艺。通俗来讲材料成型与控制工程模具制造是日常用品的主要生产来源，比如吃饭用的不锈钢饭盆或者喝水用的塑料杯子，生活中离不开材料成型与控制工程模具制造的应用。大方面来讲，出行的交通工具零部件以及车身都是由材料成型与控制工程模具制造工艺生产的。总的来讲，材料成型和控制工程模具制造工艺具有非常关键的制造技术，是影响制造业技术水平的直接因素，值得我们对其进行研究和探讨。

1 材料成型与控制工程模具制造的有关介绍

1.1 材料成型与控制工程模具制造的概念

材料成型及控制工程是两项关系紧密的制造技术，这两项制造技术能够将不同材质的材料制作成为不同形状和用途的产品，是机械制造产业的基础项目。材料成型以及控制工程模具制造工艺能够和其他的制造工艺进行有机结合，在不同的生产领域发挥作用。另外，材料成型和控制工程模具制造能够将原材料加工制作成为不同用途的零部件或者成品，也可以根据原材料的性质优化其本身的性能，让原材料经过加工后应用的范围更加广泛，材料成型和控制工程模具制造技术是我国非常核心的机械制造技术，材料成型和控制工程模具制造技术正在朝着智能化和自动化发展，以提高其加工的质量和效率。

1.2 材料成型与控制工程模具制造工艺的重要性

材料成型与控制工程模具制造工艺能够推动国家经济水平的提高，也能够代表一个国家的综合国力。我国现代化的机械制造产业需要更先进的材料成型技术和控制工程模具制造技术，因为其不仅关乎着我国社会基础产品的生产制造，比如锅碗瓢盆，也对我国工业制造业具有重大影响，比如汽车船舶制造业、机械制造业以及金属橡胶加工制造业等。值得一提的是我国将材料成型与控制工程模具制造工艺设置为高等学府的工科专业，为国家培养了更多的技术人才，推动了工业化水平的提高。总而言之，材料成型与控制工程模具制造工艺在我国国民经济的发展过程中具有支柱性的作用，能够带动工业以及机械制造业的发展。在信息技术普及的现代社会，材料成型和控制工程模具制造工艺更是朝着自动化技术和智能化制造技术的方向发展，为国家提供更先进的研究技术，为人民提供更多样化的产品。

2 材料成型与控制工程模具制造的工艺类型

上文我们叙述了材料成型与控制工程模具制造工艺的概念以及重要性，下面将详细介绍材料成型与控制工程模具制造的工艺类型。材料成型及控制工程模具制造技术综合了多种先进制造技术为一体，其分为两个重要的制造项目，第一个方面是模具制作，另一个方面是焊接工艺。模具制作又能够细数出许多制造工艺，比如塑料模具的加工和冲压模具的制造。焊接技术是比较常见的材料连接技术，其具有低成本、高质量的特点，在材料成型与控制工程模具制造中广泛应用。而材料成型和控制工程模具制造技术也分为一次成型技术和二次成型技术，这两项技术是比较常见的工艺类型，本篇将着重进行介绍。

2.1 一次成型技术的介绍

一次成型技术能够根据不同属性的原材料选择不同的加工工艺，举个例子：硬度较强的金属材料常用的加工技术就是一次成型的加工技术，金属材料的成型过程也分为多种不同的加工技术，有挤压成型或者拉拔成型。这两种加工技术都需要利用模具进行塑性，再通过按压或者拉拔等外力优化金属材料的性能，最终制作出符合要求的金属产品。为了使得金属材料的应用价值提高，一次成型技术能够将金属材料的表面按压得更加平整光滑。挤压成型技术和拉拔成型技术也要按照一定的要求进行金属材料的加工，比如给予金属材料和模具的挤压外力过大，不仅会导致金属材料的严重变形还会破坏模具，导致加工的过程出现问题，影响产品生产的效率和质量，还会增加制造企业的加工成本。一次成型的加工技术需要使用到各种制造加工的设备，比如冷轧机和拉拔机，这些设备都需要专业的技术人员进行操控才能够保障加工过程的流畅和最终成品的质量。

随着时代的发展，一次成型技术也有了新的突破，不仅开发了新的加工工艺还利用了新的连接材料。新的加工工艺不仅能够降低产品本身的重量还能有效地减少加工制造企业的成本。比如说，金属和塑料的混合加工工艺能够在更短的加工时间内完成材料的成型。相信在不久的将来，一次成型技术能够取得更大的成就。

2.2 二次成型的加工技术

二次成型技术是指在一定的条件下将原材料加工成为一次加工成型的材料，再通过第二次其他加工技术制造成为最终的产品。二次成型的加工技术主要是加工塑料型材，通过加热或者是外力作用制作成为所需的形状。二次成型加工技术需要具备三种条件：第一是成型温度。二次成型的温度要到达原材料能够变形和伸长率最大温度，不能够给予过高或者过低的成型温度；第二是定型的温度条件。定型的温度如果下降会影响材料的形变程度，因此定型的温度最好是低于Tg。如果成型的温度过高，那么加工的材料会因为受热而变软、分解，导致最终的产品出现裂纹等问题，影响产品的质量；第三是成型的速度。原材料变形需要一定的时间，要考虑材料加工时的成型温度，在不同的Tg 条件下所得都得变形速度是不同的。[1]

二次成型加工技术中也包括三种成型的方法：热成型、双轴拉伸以及固相成型。热成型顾名思义就是将原材料进行加热，再利用物理作用或者模具将其加工制造成为特定产品。热成型适合壁薄以及表面积大的产品制造，利用的设备有加热系统、压缩空气系统以及成型的模具。双周拉伸方法会将板材或者其他的原材料分子进行重新定向，然后再定向拉伸，提高其拉伸方向的机械性。最后是固相成型的加工方法，该方法具有设备简单、可生产大型制品、成本低、加工周期短以及提高产品的韧性和强度等优点，但是其也很容易造成产品的变形和龟裂，生产工艺的质量难以把控。以上就是关于二次成型加工技术的内容，无论是一次成型技术还是二次成型技术都是我国材料成型与控制工程模具制造技术的核心技术，它们的成长也推动着我国加工制造技术的进步，我国材料成型及控制工程模具制造工艺还有很大的进步空间，要采取更先进的创新手段提高工艺的精进度，为我国加工制造产业的优化升级作出突出贡献。

3 材料成型与控制工程模具制造工艺的未来发展规划

3.1 培养专业的技术人才

我国将材料成型及控制工程设为大学教育的专业科目，目的就是培养更优秀、更专业的技术人才，成为推动材料成型与控制工程模具制造工艺进步的动力。专业技术人才能够通过日复一日的科学研究发现材料成型与控制工程模具制造工艺存在的问题和弊端，及时地解决问题进而提高材料成型与控制工程模具制造工艺的加工水平。因此国家和学校要加大对技术人才的培养和支持，希望涌现更多优秀的技术人才充盈我国的加工制造业。

3.2 创新加工技术

创新是第一驱动力，材料成型与控制工程模具制造工艺也要进行技术和发展机制的创新。技术的创新是为了能够补足加工技术的缺点，使得加工的产品质量得到最大程度的优化。而发展机制的优化是为了促进材料成型与控制工程模具制造技术的稳定性和可持续发展。不仅是加工制造企业需要进行技术和发展机制的创新，我国整个加工制造的产业都需要革新和突破，成为材料成型与控制工程模具制造工艺发展的动力。另外，智能化的加工技术也是需要深入研究的问题，利用现代信息技术提高加工技术的智能化水平，这也会是加工工艺未来的发展趋势之一。

3.3 增加技术研究投入

加工制造企业要发展、要创新、要进步都离不开国家政策和财政的支持，国家不仅要鼓励优秀的技术人才进入相关企业实习和发展，还要支持加工制造企业对新工艺的研究和开发。国家要为技术的发展提供项目资源和设备资源，切实地保障材料成型与控制工程模具制造工艺的研究力度和效率。

3.4 选用合适的材料

材料是材料成型与控制工程模具制造工艺的根本，工艺水平对所加工的材料有了更多的要求，为了充分发挥出工艺的作用就必须要保证所加工材料的质量、性能以及耐久度等。这就要求技术人员对加工的原材料进行严格地把控，杜绝劣质材料进入加工生产过程，从根源上解决产品质量问题。[2]因此材料成型与控制工程模具制造工艺进步的关键之一就是选择合适的加工材料。

4 结语

综上所述，材料成型与控制工程模具制造工艺在我国具有非常重要的地位，并且加工的工艺也在不断地精进演变。但是要保证未来加工工艺发展的稳定性还需要对其进行创新引导、增加人才的辅助作用以及严格把控产品质量等多方面的规划，相信在未来我国的加工制造业一定会更加辉煌。