材料成型与控制工程模具制造技术解析 刘志军

发表时间:2021/7/8   来源:《基层建设》2021年第11期   作者:刘志军
[导读] 摘要:近年来,材料成型与控制工程模具制造技术快速发展,工艺过程控制优化、装备模具升级、自动化水平提高,促进新技术和新材料以及新设备的广泛应用,满足各个应用方的多样化需求,例如轨道交通和电气电力等,获得不错的成绩。
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        摘要:近年来,材料成型与控制工程模具制造技术快速发展,工艺过程控制优化、装备模具升级、自动化水平提高,促进新技术和新材料以及新设备的广泛应用,满足各个应用方的多样化需求,例如轨道交通和电气电力等,获得不错的成绩。随着节能环保、智能高效、市场拓展目标的持续推进,行业人员积极加大相关技术的研究与创新,带动更多行业领域的创新发展。
        关键词:材料成型;控制工程;模具制造技术
        引言
        自改革开放以来,制造行业中材料成型与控制工程模具制造技术占据着非常重要的地位,因此越来越多的人深入了解并研究相关技术。在此背景之下,很多新技术和新工艺开始逐渐应用到日常生产中。
        1材料成型与控制工程模具制造技术概述
        与改革开放前相比,中国目前的社会经济发展有了很大改善,特别是在材料生产和模具制造领域,许多新技术、新工艺运用到工业生产和制造中,具有大规模发展的前景。材料成型与控制工程模具制造的工艺技术在现代化的制造业中有着重要的地位和作用,应当受到人们的关注和重视。我国需要进一步优化与改善这一技术,以不断提高我国制造行业的发展水平,令我国工业产品能进入国际市场与其他国际企业产品进行市场竞争。
        2材料成型与控制工程模具制造技术
        2.1金属材料成型与控制技术
        2.1.1一次成型技术
        目前,采用的是E-LFT混合材料成型技术,通过将长纤维增强热塑性塑料和金属基材成型工艺整合,使用粘合剂达到塑料与金属板连接的目的。采用的E-LFT一次性挤压复合工艺,先进行热塑性聚丙烯或者聚酰胺材料的模压成型处理,完成塑料颗粒的熔化处理后,再挤出机内添加玻璃纤维,最终挤出的溶体受到垂直方向的压力产生流动。利用此工艺手段,能够实现10~15mm长度纤维增强效果,相比注塑成型件,能够有效提升部件强度,同时质量比较轻。基于汽车轻量化要求,为增强复合材料强度,多选择长波纤维或者碳纤维增强,考虑到成本控制多设置在高载荷部位,例如座椅结构件等。对于高负载情况,金属材料有着突出的优势,塑料/金属混合部件不仅具有轻量化特点,还具有强度优势。采用激光技术对金属表面进行处理,之后在一次性挤压工序中达到塑料与金属的复合。通过激光处理能够实现热塑性溶体和金属有效结合的效果,拉伸强度大约为12MPa,剪切强度能够达到48MPa。部分研究团队围绕混合材料控制臂的设计开发,进行了相应的研究。使用DP800以及PA6,利用全自动E-LFT生产线,采用25mm玻纤维增强。整个生产系统,通过在一个循环周期内直接配制60%塑料与40%玻纤维的混合物,也就是说不使用PAGF40棒状颗粒原料,使用聚酰胺、添加剂以及玻璃纤维直接混配挤出,整个过程只需要60s。根据实验结果显示,新控制臂成功减重20%。除此之外,对负载较低的部件,预计减重能够达到50%。
        2.1.2二次成型技术
        不同的金属材料存在很大的理化性质差异,部分金属需要进行二次加工处理,因此技术人员需结合金属材料的特点、形状开展液态浇铸处理工作,在完全冷却以后获取有关的模具零件,在使用二次成型技术期间,应归纳加工的经验,制订较为完善的加工计划,保证整体金属模具的加工水平。在二次成型技术过程中,首先,应着重采用铸造成型的技术措施,按照模具制造的情况,使用自由性、模型类型的铸造手段。自由性的铸造手段就是在压力机设备的表面区中设置原材料,使用锤头或是器械设备施加外界压力,预防出现胚料变形的现象,该类技术应用期间无需使用模具,但是需要保证不会出现塑性变形的现象,属于简易性的产品。在模型制造的工作领域中,需将胚料合理放置在压力机设备上,利用模具在胚料部分施加压力,制作出相关的产品,但是加工期间会出现一定的变形阻力,需要按照变形阻力特点和情况进行管理。

其次,应用冲压成型的技术在压力机设备上设置金属板原材料,使用模具在上面施加压力,保证材料可以出现塑性变形的现象,制作成为与设计图纸标准相同的产品。最后,可采用旋压成型的技术措施与焊接成型的技术措施,无论采用哪种技术都必须遵循科学化的技术原则,统一有关的工作标准,不断优化材料成型与控制工程的金属模具制造流程与体系,保证工程的质量符合标准。
        2.2非金属材料成型与控制技术
        (1)挤压成型技术。同金属材料采用的技术相比,非金属采用的技术更具有灵活性。采用挤压成型技术,借助液压机与其他大型扭矩传输机,给材料施加强大的压力,最终达到加压成型的目的。采用的挤压成型技术,具有操作简单的优势,并且成本也比较低,为有机材料工业产品制造提供了技术支持。(2)注射成型技术。将原材料采用注射的手段,进行塑性处理。整个技术的流程为,将原材料实施熔化处理,同时放置到注射设备内,对设备施加压力,使其内部拥有足够的压力,满足注射的要求。将熔化后的非金属材料,利用压力动力注入到塑性模具内,经过冷却固化之后,完成产品的制作。一般来说,对于流水线制式工业品,多采用此技术手段。(3)压制成型技术。对非金属材料采用此技术,虽然工序步骤类似于金属材料,不过达不到金属材料压制成型技术的效果。
        3材料成型与控制工程模具制造技术未来发展
        3.1模拟化材料加工制造
        在对材料加工进行模拟化的实验过程中,相关的工作人员可以具体且清晰地了解在加工过程中可能出现的问题,并提供讨论与研究提出前瞻性的注意与改进意见,为整个流程制定一套完善的操作步骤与安全注意事项方案,使得整个操作的过程更加流畅、科学、规范且具有一定的人性化,这对完善各种材料成型与控制工程模具制造技术有关键性的帮助与指导作用。同时也展望与暗示了未来的材料成型与控制工程模具制造技术是更具有实验科学的加持与把控,促进材料制造工艺的不断快速发展与精进。
        3.2数字化快速加工模式
        任何技术的成熟化趋势与现实需求和时代调性的发展是紧密相关、环环相扣的。互联网时代的到来使得数字化加工的概念更加耳熟能详和深入人心,在未来的材料加工与制造领域,计算机科学技术的应用将会被广泛地引进到这一行业,同时利用不断发展的更高科技水平的数模操控、3D等高新技术,最终实现与达到更高的技术性标准。
        3.3创新发展机制
        注重对相关技术人才的培养,需要培养更多的材料成型及控制工程的模具制造技术方面的人才,为行业建设输入新的血液,为其增添发展的活力。材料成型及控制工程的模具制造企业应当开展定期的工程制造管理规章培训,加强对制造项目建设人员制造技能的提升和安全意识的培训,进一步提高制造人员的综合作业水平和专业技能。将按流程作业、按规章建设的理念深入贯彻到每一位工程制造项目实际操作人员的心中。通过科学理念合理的解释简化流程、省略操作的危险性,同时指出当下工程制造过程中的制造流程、制造管理规章的重要性,潜移默化地影响常规制造项目中的安全标准化制造管理风气。
        结语
        综上所述,材料成型与控制工程模具制造技术快速发展与创新,为制造提供了多样化选择。从技术的应用角度分析,若想实现技术的价值,要做好各个方面的把控。
        参考文献:
        [1]刘长青,付曦林.材料成型与控制工程模具制造技术[J].南方农机,2020,51(20):193-194.
        [2]尹显远.材料成型与控制工程模具制造技术研究[J].造纸装备及材料,2020,49(4):62.
        [3]林大伟.材料成型与控制工程模具制造的工艺技术分析[J].现代农机,2020(3):60-61.
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