材料成型与控制工程中的金属材料加工分析

孙悦清 陈茜 刘璐

摘要：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。

关键词：材料成型;控制工程;金属加工

金属材料中最难的部分是材料的成型与控制，受到自身重要性能的影响，所以有着比较广泛的应用前景，但是伴随着科学技术的飞速前行，部分行业受到各个不同领域的青睐，所以金属材料成型不仅要应用在一个领域内，其实是多领域的应用技术要求，我国在发展中需要给予高度的重视，通过科研确保自身的技术水平达到预定的水准，这对提升我国的竞争力有着极为重要的作用。

一、材料成型与控制工程的含义

材料成型及控制工程这一学科是对塑性成型及热加工方法进行研究，分析各种类型材料微观结构、宏观性能以及表面形态进行转换，可以有效解决产品成型过程中存在的问题，是制造业中一个十分重要的学科，也能够为工业发展奠定坚实的基础，因此这一学科应当得到充分的重视，材料成型及控制工程在机械制造等领域中得到的应用十分广泛，会直接对设备生产制造效率及产品质量造成一定影响。针对材料成型与控制工程中的金属材料加工工艺进行分析，才可以推动我国制造业走上一条稳定发展道路上，最终也就可以在我国构建可持续发展型社会的过程中，起到一定促进作用。

二、金属材料的选材原则介绍

金属复合材料相对单一金属材料更为复杂，这在一定程度上也决定了金属复合材料的物理特性和化学特性更加复杂，其应用范围也相对更加广阔。目前，不同种类的金属构成的金属复合材料已经广泛应用到各类机械设备的制造中，但不同类型的零部件功能与性能方面存在非常大的差异，因此在加工方式上也存在一定的不同，这就需要根据不同的应用领域使用不同的金属材料。以连续性纤维增强金属材料而言，为保证材料的成型效果以及工件的质量，需要使用复合型的加工方式，同时在加工過程中还应该根据材料的基本成分、化学特征、物理特性采用一定的辅助手段，完成材料的加工。目前在对复合金属材料进行研究时，应该结合最新的自动化控制技术以及相应的化学制剂进行辅助操作，从而不断简化材料的加工过程。在金属材料的加工过程中，需要控制工艺加工中的各个细节，一旦在加工过程中由于人为原因导致的纰漏，将会对金属复合材料的成型质量造成巨大的不利影响。严重时还会造成一定的安全隐患，影响材料成型后的应用情况。

三、金属材料加工方法

3.1 机械加工成型

现阶段金属材料成型及控制工程中，得到最为广泛应用的金属切割刀具是金刚石刀具，通过金刚石刀具来对铝基复合材料进行精加工，和其他金属基负荷材料，比方说钻、铣以及车等，都是现代社会当中非常常见的。铝基复合材料的金刚石刀具加工形式可以划分为三种：第一种是车削形式;第二种是铣削形式;第三种是钻削形式。钻削是通过镶片麻花钻头对铝基复合材料做加工，而后添加一定数量的外切削液，以此为基础能够促使复合材料的强度得到大幅度提升。

3.2 挤压和锻模塑性成型

因为在金属材料加工成型工程当中，假如模具直接和金属材料相互接触，那么就会在加工过程中对金属材料表面光滑性造成影响，从而也就难以对金属材料的质量及外观美观性做出保证。所以在实际加工的过程当中，可以降低摩擦来规避这一问题的发生。在模具表面添加涂层或者润滑剂，能够让模具和金属之间的摩擦问题得到有效的控制，依据相关调查工作得到的结果可以了解到，当在模具上添加涂层或者润滑剂之后，在实际加工的过程中，金属材料和模具之间的摩擦可以减少30%以上，从而也就可以对产品质量及外观美观性作出保证。除去上文中所说的这一项措施之外，还可以将增强颗粒添加到金属材料当中，不但可以让金属材料本身可塑性降低，还能够让结合之后的材料抗变形性得到一定程度的提升。此时工作人员可以使用增加挤压速度这一方法来提升生产过程中的挤压温度，促使增强颗粒能够在短时间之内和金属材料融合起来，提升融合速度的同时还可以提升融合效果，对金属复合材料的成型做出保证。

在加工过程中还应当考虑到的问题是增强材料本身的效果以及复合材料中各种材料的占比，通过颗粒物的比例决定使用哪一种方法促进金属复合材料的成型。假如在金属材料当中添加的增强材料比较少，那么就可以通过提升挤压速度来促进融合;如果增强颗粒物的占比较高，那么就应当控制挤压速度，保证成型及锻压工作的顺利开展。

3.3 粉末冶金成型

粉末冶金成型技术早期是用来制造晶须及复合材料零部件的措施，这一项技术在尺寸小、形状简单零部件制造过程中展现出的适应性比较强，粉末冶金成型技术实际应用的过程中展现出组织细密、增强相分布均匀以及界面反应比较少等特征，现阶段粉末冶金成型技术在很多产品制造过程中得到应用，因为粉末冶金成型技术加工出的产品具有耐磨性强及比强度大等特征，因此在汽车及航天器材制造等领域中展现出的适应性比较强。以此为基础可以了解到，在制造业金属材料加工及控制工程中，应当依据材料特性及产品需求选择适应性比较强的金属材料加工技术，才可以对产品生产效率及产品质量作出保证。

结语：

在针对金属材料进行成型加工的时候，为了实现对整个加工过程有效的控制，一般情况下，会结合实际情况，对各种不同类型的加工工艺手段技术科学合理的选择。这样不仅有利于选择出符合实际要求的措施，而且还能够保证金属材料成型加工的顺利开展，同时还能够为成型加工质量和效率提升提供有效保障。

参考文献

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作者简介：孙悦清 汉族 籍贯：山东蓬莱 1999.05.15 冶金学院 材料成型与控制工程中的金属材料加工分析

（辽宁科技学院 辽宁 本溪 117104）