有關(guān)材料成型的論文參考
隨著我國(guó)工業(yè)的大力發(fā)展,人們對(duì)材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的要求也越來(lái)越高。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)材料成型的論文參考的范文，歡迎大家閱讀參考!
有關(guān)材料成型的論文參考篇1
淺談材料成型與控制工程模具制造技術(shù)
【摘要】材料成型與控制工程主要研究的是如何改變材料的結(jié)構(gòu)、提高材料的性能和改變表面形狀，研究材料在熱加工的過(guò)程中受到其它相關(guān)工藝因素的影響，是綜合材料到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直到產(chǎn)品成型的理論和方法，在現(xiàn)代制造業(yè)中占有舉足輕重的地位。材料成型與控制過(guò)程是汽車、船舶、石油機(jī)械等方面的基礎(chǔ)技術(shù)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。材料成型與控制工程技術(shù)也在不斷發(fā)展壯大。
【關(guān)鍵詞】材料成型與控制工程 材料加工 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 模具制造
一、材料成型與控制工程的兩大方面
隨著這門(mén)技術(shù)的不斷發(fā)展壯大，逐漸也形成了一套完整的理論。材料成型及空工程模具制造主要有兩個(gè)方面：模具與焊接。在模具方面上也分為很多種，主要有沖壓模具、塑料模具、鍛造以及鑄造等。其中塑料模具具體包括材料的注塑、吹塑以及吸塑等，其中注塑在工業(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。而沖壓模具又包括拉伸、翻邊、沖孔、等。第二個(gè)方面就是焊接，焊接是一種低成本的利用高科技連接材料的工藝手法，在材料之間的連接還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)另外一種工藝方法比焊接更為有效，并且還能對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)巨大的附加值。如今，在材料成型與控制工程中焊接技術(shù)占據(jù)了很重要的地位，隨著科學(xué)技術(shù)的不發(fā)展，材料成型與控制工程模具技術(shù)在焊接方面日趨成熟，在當(dāng)代的工業(yè)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
二、材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的分析
(一)控制工程的加工和金屬材料的成型。
1.材料的一次性成型技術(shù)
這種技術(shù)主要分為三種，一種是材料的擠壓，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料進(jìn)行加壓，使之材料在一定程度上發(fā)生改變，產(chǎn)生變形，進(jìn)而獲得與模孔相一致的尺寸工件。擠壓的特點(diǎn)是加工完成后的產(chǎn)品塑性好，不容易發(fā)生變形。另一種是材料的拉拔，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上發(fā)生形變，進(jìn)而獲得與?？紫嘁恢碌墓ぜ＠蔚奶攸c(diǎn)材料在變形時(shí)受到的阻力比擠壓小，但是對(duì)金屬胚料的塑性要求相對(duì)較高。還有一種就是材料的軋制，金屬材料受到旋轉(zhuǎn)軋輥的壓縮而發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得具有一定形狀和尺寸的工件。
2.對(duì)金屬材料的二次加工
對(duì)金屬材料的二次加工方法有很多種。如鑄造、沖壓、旋壓、 焊接等方法都可以對(duì)材料進(jìn)行二次成型加工。鑄造就是將金屬材料置于模具之中，通過(guò)其它方法對(duì)模具施加壓力，使之發(fā)生形變。特點(diǎn)是材料的變形阻力大，可以加工相對(duì)復(fù)雜的工件，適合工廠的批量生產(chǎn)。沖壓是金屬材料在模具上受到壓力機(jī)施加的壓力，進(jìn)而發(fā)生的塑性變化獲得所需要的工件。旋壓就是將金屬胚料壓緊在旋轉(zhuǎn)的模具上并隨著芯模旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，以此來(lái)借助旋輪的離心力對(duì)金屬材料施加壓力使之發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得所需要的尺寸和形狀的工件。旋壓的特點(diǎn)很突出，材料受到的工藝壓力較小，適合不同尺寸的工件加工，對(duì)模具的要求也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率比較低。最后就是焊接技術(shù)，焊接就是通過(guò)對(duì)工件的加熱或施加壓力，使焊接的元件更合的結(jié)合在一起。焊接又分為融化焊、壓焊和釬焊三種，熔化焊是在焊接過(guò)程中，將元件接頭的地方加熱到融化狀態(tài)，對(duì)其不斷施加壓力而完成焊接的方法。壓焊是在焊接的過(guò)程中，對(duì)元件只施加壓力進(jìn)而完成的焊接的方法。釬焊是指焊接元件所采用的釬材料熔點(diǎn)比較低，將焊接元件加熱到釬材料的熔點(diǎn)，充分利用液態(tài)化的釬材料的特性，潤(rùn)滑焊件使材料之間充分結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)焊接的一種方法。
3.非金屬材料的成型與控制工程模具加工技術(shù)
非金屬的材料成型與控制技術(shù)主要有三種：
一種是擠出成型，利用旋塞和螺桿的擠壓與切割的作用對(duì)固體胚料進(jìn)行熔融處理通過(guò)一定的壓力通過(guò)模具，待冷卻之后，進(jìn)而獲得所需要的元件。擠壓成型的特點(diǎn)是可以連續(xù)化的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量比較好、使用范圍較廣，設(shè)備的要求簡(jiǎn)單，企業(yè)投資少，見(jiàn)效快。
一種是注射成型，其原理是通過(guò)注射機(jī)將胚料加熱至融化，然后利用高壓將材料射入到模具型腔之內(nèi)，等到冷卻之后，獲得所需的元件。這種技術(shù)手段具有生產(chǎn)效率高、速度快，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，可以加工形狀較為復(fù)雜的零件，適合工廠內(nèi)的大量生產(chǎn)。
最后一種是壓塑成型法，其原理是將材料助于密閉的模具之中使用加壓和固化等成型方法。這種方法可以一次性加工多個(gè)工件，所生產(chǎn)處的工件收縮性小、不易發(fā)生形變，性能完善，但是這種方法生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，效率低。
三、對(duì)材料加工成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(一)精確的材料成型加工技術(shù)。
如今，精確材料加工技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。尤其是在汽車制造業(yè)中這種技術(shù)更被廣廣泛的應(yīng)用。
(二)自由成型與快速的加工技術(shù)。
隨著世界經(jīng)濟(jì)逐漸一體化，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷的加劇，產(chǎn)品的研發(fā)速度也逐漸受到制造商的重視，企業(yè)為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，自由成型快速的加工技術(shù)備受人們關(guān)注。
(三)在材料加工過(guò)程中的仿真與模擬。
由于時(shí)代的不斷發(fā)展變化，實(shí)驗(yàn)和理論的探究材料性能已經(jīng)越來(lái)越跟不上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，在材料加工制作過(guò)程中采用模擬與仿真比理論與實(shí)驗(yàn)做的更加全面深刻，可以做一些在實(shí)驗(yàn)和理論方面所做不到的研究。因此，材料的加工制作的仿真與模擬技術(shù)越來(lái)越被人們所推崇。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展完善，會(huì)更加有效的促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。技術(shù)的不斷研發(fā)和更新即順應(yīng)了當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的需求，又促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步。在當(dāng)今時(shí)代，一個(gè)企業(yè)想要發(fā)展壯大就需要加快科學(xué)技術(shù)的研發(fā)速度，把科學(xué)技術(shù)作為企業(yè)的第一生產(chǎn)力。因此，材料成型工藝需要應(yīng)對(duì)這種社會(huì)的主流形式，不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新以此來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)發(fā)展的需要。
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有關(guān)材料成型的論文參考篇2
淺探新型金屬材料成型加工技術(shù)
摘 要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及新型金屬材料的應(yīng)用，新型金屬材料成型加工技術(shù)也得到了相應(yīng)的發(fā)展在。本文將基于金屬材料成型加工的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，在對(duì)新型金屬材料固有特性與加工特性深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)當(dāng)前的成型加工技術(shù)進(jìn)行綜合探究，以期促進(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞：新型金屬材料;成型加工;加工技術(shù)
引言
當(dāng)前，新型的金屬?gòu)?fù)合材料已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，復(fù)合型材料雖然成本與技術(shù)要求都較高，但其所具有的材料特性相較于普通的金屬材料具有更高的性能優(yōu)勢(shì)，成為工程建設(shè)的重要材料除此之外，更多的零部件制作采用新型金屬材料，也催生了很多先進(jìn)的成型加工技術(shù)。那么在新時(shí)代背景下，究競(jìng)?cè)绾尾拍艽龠M(jìn)新型金屬材料成型加工技術(shù)的發(fā)展與完善，是當(dāng)前的材料工程師應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)們的問(wèn)題。
1新型金屬材料的選材原則
金屬?gòu)?fù)合材料中添加增強(qiáng)物可使復(fù)合材料強(qiáng)度高，耐磨性好，但也會(huì)給對(duì)金屬?gòu)?fù)合材料的二次加工增加相當(dāng)?shù)睦щy，而因?yàn)榻饘購(gòu)?fù)合材料種類的不同，使得在加工方法和工藝上也會(huì)產(chǎn)生許多的差異。比如某些金屬?gòu)?fù)合材料在復(fù)合過(guò)程中便能完成，如連續(xù)纖維曾強(qiáng)金屬基復(fù)合材料構(gòu)件，而有些卻需要更多的技術(shù)手段，而這些技術(shù)的應(yīng)用與實(shí)踐，更是需要我們長(zhǎng)期研究與探討的長(zhǎng)久性課題。
2新型金屬材料成型加工的原則分析
應(yīng)用于工程施工以及企業(yè)產(chǎn)品中的新型金屬材料通常具各耐磨性良好、硬度高的特性，具各這此特性的新型金屬材料能夠滿足工程及產(chǎn)品的成型與質(zhì)量要求，卻也為成型加工帶來(lái)了定的難度通常情況下，為了保障金屬材料成型加工的質(zhì)量，針對(duì)小同的金屬會(huì)采用小同的加工技術(shù)例如有此特殊的金屬?gòu)?fù)合金屬材料只有通過(guò)金屬基復(fù)合材料的纖維性增強(qiáng)，才能實(shí)現(xiàn)成型加工而其他特殊的新型金屬材料在進(jìn)行成型加工時(shí)需要更加復(fù)雜的技術(shù)，因此，在進(jìn)行一次加工-時(shí)要做到因材料的小同而采取有針對(duì)性的技術(shù)，做到具體問(wèn)題具體分析，從而切實(shí)推進(jìn)新型金屬材料成型加工的實(shí)踐進(jìn)程。
3新型金屬材料成型加工的技術(shù)
3.1鑄造成型法
鑄造成型法借鑒了現(xiàn)有成熟的鑄造工藝，是滿足第二節(jié)所述的幾點(diǎn)要求的一種有效方法，也是一種生產(chǎn)復(fù)合材料零件的常用方法。但是在選擇工藝方法和參數(shù)時(shí)必須對(duì)現(xiàn)有鑄造工藝做必要的改進(jìn)，因?yàn)檫@些熔體的黏度、流動(dòng)性等特點(diǎn)會(huì)隨著增強(qiáng)顆粒的加入而發(fā)生改變，高溫時(shí)還會(huì)發(fā)生化學(xué)反映，如增強(qiáng)顆粒與金屬之間的化學(xué)反應(yīng)。解決辦法是：在制造形狀復(fù)雜的零件時(shí)，可采用砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造以及金屬型鑄造等幾種方法。對(duì)于顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，為了防止增強(qiáng)物和液態(tài)金屬之間的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該在熔化時(shí)嚴(yán)格控制熔化溫度和保溫時(shí)間。如界面反應(yīng)：3SiC+4Al→Al4C3+3Si時(shí)有發(fā)生，特別是對(duì)于高溫時(shí)的碳化硅顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料，而界面反應(yīng)導(dǎo)致的后果是其黏度增大且無(wú)法澆鑄，不穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)物會(huì)生成，材料性能也會(huì)受到影響，如：Al4C3。而鋁合金復(fù)合材料在鑄造過(guò)程中需要對(duì)鋁熔液進(jìn)行精煉和除氣，常用方法是先精煉、再用變質(zhì)劑進(jìn)行造渣，而后除去熔體中的雜質(zhì)和氣體。而這些方法不能用在顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料中，因?yàn)椴牧现械念w粒會(huì)被加入精煉劑除去。
3.2擠壓、模鍛塑性成型法
制造短纖維、晶須、顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料，特別是顆粒增強(qiáng)鋁基、鎂基復(fù)合材料可以應(yīng)用擠壓、模鍛、超塑成型等工藝方法，這種方法也是一種有效方法，這種方法能生產(chǎn)出組織致密，性能好的零件。在實(shí)際工程應(yīng)用中，注意以下幾個(gè)要點(diǎn)。(1)可以使用潤(rùn)滑劑和模具表面涂層處理改善摩擦條件，有效的潤(rùn)滑可以使擠壓力降低25%～35%。金屬基體中含有一定體積分?jǐn)?shù)的增強(qiáng)物(如晶須、顆粒)，大大降低了金屬的塑性，變形阻力大，成型困難，堅(jiān)硬的增強(qiáng)顆粒對(duì)模具磨損厲害。(2)適當(dāng)?shù)奶岣邤D壓溫度，可提高材料的塑性，這是由于顆粒的加入會(huì)使基體金屬的變形抗力增加，塑性降低，降低變形抗力，但擠壓溫度也不宜過(guò)高，太高的溫度會(huì)導(dǎo)致基體合金過(guò)燒現(xiàn)象。(3)增強(qiáng)物含量的不同決定著擠壓速度的不同，采用較高的擠壓速度用于增強(qiáng)物含量低的金屬基復(fù)合材料，采用較低的擠壓速度用于增強(qiáng)物高的金屬基復(fù)合材料。擠壓速度不宜過(guò)高，過(guò)高的擠壓速度使擠壓出的型材產(chǎn)生嚴(yán)重的橫向裂紋。
3.3電切割法
根據(jù)有形狀的負(fù)極決定切削的幾何形狀是電化學(xué)機(jī)加工的常用方法，即通過(guò)正極溶解來(lái)切割材料，再基于負(fù)極與工件的間隙，沖洗殘屑，這可以用某種離子電解質(zhì)溶液來(lái)實(shí)現(xiàn)，如未溶解的纖維等。這跟傳統(tǒng)的放電加工法(閃弧或磨蝕)有所不同，該方法是將移動(dòng)的電極線浸于某種介電液流當(dāng)中。切削材料可以通過(guò)工件表面上的局部高溫和液體壓力沖刷而實(shí)現(xiàn)。需探求適宜的工藝參數(shù)來(lái)進(jìn)行電火花成型加工金屬基復(fù)合材料。加工SiC/Al復(fù)合材料的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)從單個(gè)火花的材料去除機(jī)制研究電火花，放電痕大于鋼的SiC/Al，會(huì)干擾放電的SiC顆粒，復(fù)合材料上與周圍熔化了的鋁液滴一起脫落的未熔的SiC顆粒，而一些鋁液滴被介質(zhì)沖走，可以形成重鑄層，松脫的SiC顆粒重新可以固化在復(fù)合材料表面上。放電線切割金屬基復(fù)合材料雖然可行，增強(qiáng)體通常為非導(dǎo)體復(fù)合材料，切割一般金屬材科放電效果顯然差。例如增強(qiáng)鋁基復(fù)臺(tái)材料的工藝就不能沿用鋁合金的切割參數(shù)，切口粗糙度與切割速度有差別，后者的某些加工表面會(huì)呈玻璃樣粉狀硬化。
3.4焊接法
焊接工藝是制造金屬基復(fù)合材料構(gòu)件時(shí)需要的一種方法，在自行車、汽車傳動(dòng)軸、航天飛行器中的構(gòu)件。焊接熔池的黏度和流動(dòng)性可能被增強(qiáng)物的加入有所影響影響，化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在增強(qiáng)物與基體金屬之間，這限制了焊接速度，金屬基復(fù)合材料焊接出現(xiàn)較大的困難。主要有以下幾種方法：(1)最早用于金屬基復(fù)合材料焊接的方法是熔化焊，經(jīng)過(guò)熱處理強(qiáng)化在焊后，不良影響被消除，這一影響主要是焊接熱循環(huán)對(duì)焊縫及母材造成的。(2)擴(kuò)散焊是使兩根焊件緊密結(jié)合，在真空或保護(hù)氣氛中及一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間，接觸面局部產(chǎn)生塑性變形、發(fā)生原子相互擴(kuò)散而完全焊接結(jié)合的一種壓焊方法。(3)將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)，毛細(xì)作用填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散從而實(shí)現(xiàn)連接的一種焊接方法，但低于母材熔點(diǎn)的溫度，釬焊是采用比母材熔點(diǎn)低的金屬材料作釬料，利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材。(4)慣性摩擦焊需要的能量是通過(guò)待連接的兩個(gè)部件之間的摩擦產(chǎn)生的。作為摩擦焊的一種，慣性摩擦焊主要用于至少其中有一個(gè)部件是軸對(duì)稱旋轉(zhuǎn)的情況。
4 結(jié)束語(yǔ)
新型金屬材料作為種現(xiàn)代化的先進(jìn)材料，擁有更為廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，而其所具有的高模量、高韌性以及高強(qiáng)度的特性使其更具生命力成型加工作為一次加工，涵蓋了金屬學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)等多個(gè)學(xué)科，這就使得在在成型加工時(shí)需要進(jìn)行更加深入的、廣泛的探究筆者相信，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，通過(guò)對(duì)新型金屬材料成型加工技術(shù)的探究，能夠?yàn)榻饘俨牧系膹V泛應(yīng)用提供可能，同時(shí)為金屬產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整與優(yōu)化奠定基礎(chǔ)"
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