材料成型控制工程论文

摘要：在制造业中，材料成型以及控制工程技术对于制造业发展情况具有关键性影响，同时也是影响其发展前景的关键因素。因此，制造业应该对该工程技术予以重视，科学选择加工工艺。对此，本文阐述了金属材料成型与控制工程概述，介绍了金属材料采用原则，提出了金属材料的加工工艺。今天小编为大家精心挑选了关于《材料成型控制工程论文(精选3篇)》的文章，希望能够很好的帮助到大家，谢谢大家对小编的支持和鼓励。

材料成型控制工程论文 篇1：

材料成型与控制工程中的金属材料加工研究

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。相关企业应该提高重视程度，并关注其在电力机械制造、船只等交通工具制造中的重要应用价值，通过不断改进工艺，应用最新的技术提高控制水平，通过促进自动化生产，促进材料加工工艺迅速发展，为工业的发展提供助力。

关键词：金属材料;选材原则;加工技术

1材料成型与控制工程及选材原则分析

1.1材料成型与控制工艺的概述

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。

1.2各类金属材料的基本特征

按照实际需求将金属材料加工成型，要求施工人员在金属原料中添加一些其他金属单质或有机复合材料，以提升材料的强度等级，增強材料的耐磨损性与抗性变能力。然而添加有机复合材料又会在一定程度上增大金属材料加工难度，为此，针对不同种类的有机复合材料，应配置对应的机械设备，优选加工工艺。针对各类金属材料成型工艺，需要机械制造人员经过不断地探索与实践，逐步优化加工工艺，保证成型质量。在金属材料加工成型过程中，要全方位动态把控金属加工流程，规避技术缺陷。可见，在材料成型作业中，专业技术人员应结合金属材料的物理属性特征，调整加工工艺与控制技术，以保证金属材料成型质量。

1.3金属材料的选材原则介绍

将金属材料加工成型，往往需要在金属原材料中添加一些其他的金属或者金属复合材料，以便进一步提升材料的强度，并且优化材料的耐磨性。然而，金属复合材料的加入又会进一步加大金属材料的加工难度，所以添加金属种类不同的金属复合材料，往往用于制造不同的机械设备，在相关的加工工艺及加工方法上必然会存在较大的差异。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，同时在加工过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。

2材料成型与控制工程中的金属材料加工技术研究

2.1金属材料机械加工成型分析

机械加工成型是金属材料加工常用的方式，其中使用最为广泛的刀具就是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，这种复合材料具有较好的延展性，主要是继承了铝金属的物理特性，同时通过添加相应的混合物质，还能改善金属材料的整体性能。使用金刚石刀具对这种材料进行加工时，具体可以使用车削方式、铣削方式以及钻削方式。钻削非常简单指的是利用传统的麻花钻头进行加工，并集合切削液进行一定的强化处理。铣削主要指的是在一定粘合剂基础上进行加工的一种方式。车削主要是利用硬合金刀具对材料进行切割，但是加工过程中会产生大量的热，需要使用乳化液进行相应的冷却处理。

2.2挤压与锻模塑性成型

在金属材料的实际加工中，材料成型加工人员可以借助模具表面的涂层以及添加一些润滑剂的方法，使得材料成型过程中，有效改变模具的压力，并且使金属材料与模具之间的摩擦阻力降低。相关实践表明，使用表面涂层或者添加润滑剂能够使金属材料成型过程中的挤压力缩小25%～35%左右。降低挤压力的主要作用是可以减少颗粒对模具造成的损伤，并且使金属材料的塑性减弱，这样可以有效降低金属材料在成型过程中受到的变型阻力，以便提升金属材料成型的质量。此外，还可以在金属基材料中加入适量的增强颗粒使金属基材料的可塑性下降，进而使成型后的金属材料抗变形能力提升。在金属材料锻模成型塑性成型中，还需要控制好挤压的速度，因为如果挤压速度较慢，材料成型后的密度往往要比实际需要的密度小，但是如果挤压的速度过快，还会使得金属材料成型后出现裂缝的情况。

2.3金属材料铸造成型分析

在实际加工中，金属基复合材料在增强物质的影响下，金属熔体的粘度和流动性也会发生改变，同时在一定的温度环境中，相关物质之间会发生一定的化学反应。因此加工人员需要控制温度以及保温时间，避免由于化学反应导致金属材料的功能受到影响。导致熔体的粘度较高，浇筑出现严重困难，最终影响金属材料的本质。因此材料成型的加工技术人员可以使用精炼的方式，通过使用一定量的变质剂造渣处理，但这种方式本身具有一定的局限性，不适用于颗粒增强铝基复合材料的加工。

2.4粉末冶金成型技术分析

粉末冶金成型技术的实践应用时间相对较长，最早源自于制造晶须及颗粒，因其诸多优势，被逐步拓展应用到材料零部件与金数基复合材料加工成型中。粉末冶金成型技术具有丰富的实践经验，适用于尺寸小、外观形状简单且精密度要求高的零部件加工工艺。该技术显著的特点体现在组织细密、增强分布均匀以及接触界面小的优点。随着智能化技术的发展以及计算机技术的应用，粉末冶金成型技术的控制水平会不断升高，同时形成的工件也会早汽车制造领域、航空航天领域中的精密零件中发挥作用。

3结语

综上所述，金属材料的成型与控制工程具有极高的难度系数，其发展前景广阔。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]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49（17）：32.

[2]王峥.材料成型与控制工程模具制造的工艺技术研究[J].建材与装饰，2018（06）：227.

（作者单位：中铝沈阳有色金属加工有限公司）

作者简介：常海顺（1991.5.24），男，辽宁省沈阳市，满族，本科，材料成型与控制工程中的金属材料加工研究。

作者：常海顺

材料成型控制工程论文 篇2：

材料成型与控制工程中的金属材料加工探讨

摘要：在制造业中，材料成型以及控制工程技术对于制造业发展情况具有关键性影响，同时也是影响其发展前景的关键因素。因此，制造业应该对该工程技术予以重视，科学选择加工工艺。对此，本文阐述了金属材料成型与控制工程概述，介绍了金属材料采用原则，提出了金属材料的加工工艺。

关键词：材料成型;控制;材料加工

前言：在工业化进程持续发展过程中，在金属材料方面的需求持续增加，对于材料的性能要求也持续提升，材料成型与控制工程对于工业机械生产水平以及材料利用率等方面具有直接关联，在制造业中具有重要地位。成型以及控制技术的进步需要通过长时间探索研究，还需要对材料结构与适用环境进行明确。所以，需要对材料成型以及加工工艺予以足够重视，对材料应用特点与成型方法予以明确，将材料性能优势充分发挥出来，以充分促进工业生产。

1金属材料成型与控制工程概述

在科技快速发展过程中，我国工业化建设活动中开始广泛应用相关新技术与新工艺，进一步促进材料加工业以及制造业发展水平，在材料成型以及加工等方面的要求进一步提高。材料成型以及控制工艺对于材料应用价值有着直接影响，所以，需要对成型与控制工艺、方法与理论体系等加以重视，根据金属材料具体性能特点，科学选择加工工艺，以充分保证加工水平。成型以及控制工程一般是借助对不同材料表面形态、微观结构与宏观结构等方面进行全面的分析，深入研究塑性成型与热加工方法。在建筑行业、设备加工以及机械制造等行业中，该技术的应用较为广泛，与产品制造与设备制造等方面的效率有着直接关联，会对制造业经济效益产生一定影响。一般，设计产品时，应该根据成型以及控制工程加工工艺与相关理论，对材料加工目的、使用特点等进行明确，科学开展材料加工作业。在工业生产活动中，金属材料应用较为广泛，该技术主要是结合金属材料展开分析，对材料成型以及制造核心技术持续研究，在金属材料中引进前沿技术手段，充分促进制造行业升级以及革新，充分提升工业生产水平^[1]。

进行材料加工活动时，会涉及焊接、铸造、锻造、挤压、冲压等工艺技术，在技术水平方面具有较高要求，任何环节出现失误，均会影响产品质量，破坏其使用性能。因此，进行加工前，应该充分分析以及测试材料化学性质与物理性质，保证材料符合加工成型规范，以此为基础根据材料运行环境，科学生产复合材料。

2金属材料采用原则

2.1实用性

在挑选金属材料过程中，应该积极遵循实用性原则，可以充分提高产品实现规定功能，强化金属材料实用性以及可塑造性。首先，应该对产品的功能要求进行全面分析，结合相关零件产品与使用要求等因素合理挑选金属材料。其次，对于产品结构来讲，各个金属材料在结构方面存在一定差异，开展成型加工活动时，需要选择相应工艺，水中呈现的性质也有所不同。所以，需要对金属材料结构进行科学选择。再次，应该对材料安全性进行充分考虑，对材料加工与使用等方面的风险隐患进行预测，科学制定预防策略。最后，对工作环境加以注意，在运行环境中，一些外部因素会影响金属材料，比如振动、冲击、腐蚀性与温度湿度等，所以应该提供健康的运行环境，进而将材料性能有效发挥出来，同时提高材料质量^[2]。

2.2环境性

首先，尽量采用无镀层、涂层原材料当前，一些金属材料基于防腐、美观等方面要求，会对金属材料进行镀层与涂层设置。然而涂层工艺中存在有毒物质，会严重影响环境，材料废气之后无法进行有效回收率用，同时严重污染环境问题。其次，控制材料种类。设计人员挑选材料过程中，尽量控制材料种类，通过此种方式能够促进零件生产管理以及分类管理效果，促使零件结构得到有效简化，同时也可以保证材料回收质量。

3金属材料的加工工艺

3.1粉末冶金

对于材料成型金属加工来讲，操作人员可以借助添加适当金属颜色，或是将相应质地的金属粉末向零件模具中添加，可以保证相关技术粉末基于高温条件，与模具之间展开充分融合，同时不会发生缝隙缺陷问题，充分提高模具完整性。该技术属于拼接技术，同时对于专业操作并无较高要求，能够充分提高资源利用效率。比如，比如在汽车车身强度构件中，涵盖水泵带轮、曲轴轮带以及其他典型零件材料主要选择Cu-C-Fe材料，变速箱传动、链轮、发动机等中高强度结构件，因为需要承载的负荷较大，同时在耐磨性等方面具有较高要求，因此相应粉末冶金一般以Mo-Ni-Cu-C-Fe或是Ni-Cu-C-Fe等材料为主。在高性能粉末构件方面，以现阶段实际情况来讲，在变速器与发动机方面具有广泛应用。总而言之，借助粉末冶金工艺，可以充分强化金属材料加工效率以及加工质量，有效保证汽车质量。

3.2断模塑性以及挤压成型

对于金属材料的加工活动来讲，一般需要借助润滑油与涂层等方式，促使模具及压力得到有效强化，同时可以促进模具和材料之间的润滑，进而充分减小加工难度。开展加工活动时，若是挤压力较大，则会造成模具与金属材料摩擦力增加，严重影响损耗，同时使得金属可塑性受到影响，还会造成变形问题，对成型材料应用率产生影响。所以，开展及加工活动时，科学加入润滑油等可以充分减小挤压力，同时还能够减少30%左右的摩擦力。同时，将增强颗粒加入到金属材料中，能够充分强化金属材料可塑性，保证成型构件质量。另外，进行锻模塑性活动时，操作人员应该对挤压速率进行严格控制，避免操作过慢或是过快问题，以充分防止材料成型之后发生密度值较大或是裂痕问题。

3.3热处理法

对于热处理工艺，主要涵盖三种类型。首先，高功率密度激光热加工技术。该加工工艺在汽车部件成型加工活动中具有广泛应用。主要是由于采用该工艺开展构件加工活动，可以充分提高构件硬度、强度与耐磨性，保证汽车加工运行需求得到充分满足，并提高车身防腐水平。其次，硬涂层工艺。该工艺一般是作用于材料表面，因此借助该工艺开展产品加工活动，可以充分延长产品使用期限，同时操作便捷。再次，薄层渗透工艺。相比于前两种工艺，该工艺的应用更加广泛，具有良好加工效率，充分减少能量消耗问题，促进生产加工活动中的环保效果。在汽车车身加工生产活动中，热成型加工工艺应用最为广泛，因为汽车车身具有一定特殊性，因此开展成型加工活动时，需要对材料温度进行有效控制，因此，以充分提高零部件形态合理性，企业是保证汽车零件稳定生产的关键保障。对此，开展加工活动室，应该尽量控制零件變形量，若是材料承压能力与材料温度受到影响，则相应压力就会出现变化，进而造成变形问题，因此，开展热成型加工活动时，应该积极根据操作流程展开操作^[3]。

3.4轧制成型

该工艺主要是借助旋转轧辊之间的各种形状间隙促使金属胚料成型，因为基于轧辊压缩，所以可以减小材料截面，增加材料长度，在钢材生产中该成型工艺较为常用，一般用于管材、板材、型材生产加工。以材料属性角度分析，涵盖冷轧与热轧两种工艺形式。

①冷轧。原料采用热轧钢卷，通过酸性溶液将氧化皮层去除之后开展冷连轧作业，制作轧硬卷成品，因为连续冷轧处理，出现冷作硬化现象，促使扎硬卷韧塑指标减小、硬度与强度增加，所以，冲压性能会受到一定影响。在简单并行工件中具有良好适用性。在热镀锌加工中，轧硬卷是重要原料。轧硬卷通常在20t—40t范围内，基于常温条件，钢卷针对热轧酸洗卷展开连续轧制处理，内径在610mm左右。因为没有进行退火处理，所以其HRB在90以上，硬度较高，缺乏良好的机械性能，一般用于90°以内的折弯加工作业。一般而言，冷轧工艺是基于热轧卷板基础开展加工轧制作业，加工过程为：第一，热轧;第二，酸洗;第三，皂化;第四，冷轧。

②热轧。其主要优点就是可以对钢锭铸造组织进行破坏，对钢材晶粒进行细化，同时将显微组织缺陷消除掉，进而提高组织密实度，优化钢材力学性能。此种优化体现于沿轧制方向方面，促使钢材不再为不同向的同性体。开展浇筑作业时，可以在压力与高温作用下将疏松与气泡等现象充分焊合掉。

其主要缺陷如下：第一，进行热轧处理后，钢材中氧化物与硫化物等非金属物质会成为薄片，发生分层问题。导致钢材厚度方向的受拉性能受到影响，同时在焊缝收缩过程中可能发生层间断裂问题。第二，残余应力。钢构件基于外力影响下，其性能会受到一定影响，比如抗疲劳与稳定性等方面。第三，热轧钢材产品在边宽与厚度方面无法进行有效控制。在热胀冷缩原理下，即便初期热轧制品在厚度与长度等方面满足标准要求，然而在冷却之后还是会发生负差问题，主要体现在厚度更厚、边宽更宽。因此在大号钢材方面，对于其角度、长度、厚度与边寬等指标无法进行精准要求。

参考文献：

[1]窦君，印子林，赵星昊.材料成型与控制工程中的金属材料加工研究[J].世界有色金属，2019（21）：240-240+242.

[2]屈升.金属材料成型及控制工程的设计制造和加工方向[J].世界有色金属，2019（01）：276-276+280.

[3]单松松，熊家乐，陶学禄.材料成型与控制工程中金属材料加工探讨[J].信息记录材料，2020，21（12）：30-31.

作者：高中文

材料成型控制工程论文 篇3：

材料成型与控制工程中的金属材料加工研究

【摘 要】材料成型及控制工程是机械制造行业的重要工序，而且金属加工作为电力制造、航空航天、船舶制造等行业的基础工艺，提高材料成型质量，是优化机械制造水平的必要条件。金属材料的物理、化学及力学等各项性能，在经过必要的加工后能达到最佳状态。金属材料加工是改善和优化金属材料各项性能指标的重要工艺之一，其在金属零部件加工及制造过程中不可或缺。恰当应用材料成型与多种控制工艺，能提高金属零部件的柔韧性、耐蚀性和耐磨性，在冷加工及热加工过程中，还可以改善金属材料的内部组织和应力状态。

【关键词】金属材料;加工工艺;材料成型;

随着群众生活质量和水平的稳定提升，我国工业化发展脚步不断推进，因此社会发展中对工艺技术提出了更为严格的标准和要求。在经济稳定发展背景下，一些企业已经着手开始了对金属材料的研究，这也意味着金属材料不仅能广泛应用，同时还能实现对工作效率的稳定提升，成为了当前企业研究和创新的重点技术。但是对于这项技术的掌握仍然存在较多不完善情况，针对这种情况，本文对新型金属材料技术成型加工技术进行研究，希望能更全面地满足市场发展需求，提升行业生产效率。

1 各类金属材料的基本特征

按照实际需求将金属材料加工成型，要求施工人员在金属原料中添加一些其他金属单质或有机复合材料，以提升材料的强度等级，增强材料的耐磨损性与抗性变能力。然而，添加有机复合材料又会在一定程度上增大金属材料加工难度，为此，针对不同种类的有机复合材料，应配置对应的机械设备，优选加工工艺。针对各类金属材料成型工艺，需要机械制造人员经过不断地探索与实践，逐步优化加工工艺，保证成型质量。在金属材料加工成型过程中，要全方位动态把控金属加工流程，规避技术缺陷。由此可见，在材料成型作业中，专业技术人员应结合金属材料的物理属性特征，调整加工工艺与控制技术，以保证金属材料成型质量。

2 金属材料加工成型的技术手段

2.1 机械加工成型的核心原理

在金属材料成型与控制工程中，金刚石刀具是应用率较高的金属切割刀具，可实现对铝基复合材料与金属基复合材料的精加工。常见的金刚石刀具类型主要包括钻、铣及车等。铝基复合材料的金刚石刀具加工形式可细化为如下几类：车削形式、铣削形式与钻削形式。其中，钻削形式的关键在于借助镶片麻花钻头进行加工，应用频率较高的包括B4C及SiC颗粒钻削，且添加适量的外切削液，起到增强材料性能的作用。铣削形式主要依靠粘结剂与端面铣刀的协调配合完成材料加工，碳化硅颗粒可增强铝基复合材料的性能，之后通过添加适量的切削液完成冷却。相比之下，车削加工形式的操作工序较为简便，以硬合金刀具为主，并以乳化液作为冷却处理介质。

2.2 挤压与锻模塑性成型的核心原理

在金属材料成型加工过程中，要通过模具表面涂层与添加润滑剂等方式，调整技术操作环节的压力系数，减小摩擦阻力，确保加工工序的流畅衔接。数据显示，采取这样的辅助措施，可将加工环节的挤压力缩减35%左右，从而减小挤压力系数，以防摩擦阻力过大对模具造成机械性损伤。

此外，还可以结合实际情况，适当增加挤压温度，加强金属基材料的可塑性。在金属基材料中添加适量的增强颗粒，可进一步弱化金属基材料的可塑性，从而增强抗性变能力。此时，提升挤压温度，可加快增强颗粒与金属基材料的溶合速率。从专业角度来说，提升增强颗粒含量会在很大程度上影响挤压速率。为此，应当在金属基复合材料中的增强体颗粒浓度偏低时，提升挤压速率。需要格外注意的是，要严格控制挤压速率，保证技术操作的适中性。一旦挤压速度过快，会导致成型后的金属材料出现横向裂纹，影响成型加工质量。总而言之，在金属材料加工成型阶段，相关技术人员不仅要在材料表面添加润滑剂，还需严格控制挤压温度，且结合实际情况，控制挤压速率，最大限度地保证成品质量。

2.3 铸造成型的核心原理

在加工生产有机复合材料环节，铸造成型技术的应用频率较高，并取得了良好的成效。在铸造过程中，应结合实际需求，添加适量的增强颗粒，增强熔体粘度，提升流动性，进而加快熔体与增强颗粒的化学反应，优化材料的物理属性。在铸造操作阶段，专业技术人员需严格控制熔化速率、反应温度与保温时效。在持续高温条件下，添加适量的碳化硅颗粒，以提升界面反应速率，其化学反应方程式为3SiCA1→A14C3+3Si。

在实际加工作业过程中，针对熔体粘度较大的问题，技术操作人员需优选精炼手段，添加适量的变质剂造渣，加快化学反应速度，保证成型质量满足实际需求。需要着重注意的是，此类操作模式并不适用于颗粒增强铝基复合材料。

2.4 粉末冶金成型的核心原理

粉末冶金成型技术的实践应用时间相对较长，最早源自于制造晶须及颗粒，因其诸多优势，被逐步拓展应用到材料零部件与金数基复合材料加工成型中。粉末冶金成型技术具有丰富的实践经验，适用于尺寸小、外观形状简单且精密度要求高的零部件加工工艺。粉末冶金成型技术具有增强相分布均匀、增强相可调节以及界面反应较少等优势特征。以DWA公司为例，其将粉末冶金成型技术拓展应用到各类产品加工制造工程中，如管材、自行车零配件、自行车骨架等，取得了理想的效果。由于粉末冶金成型技术加工的产品具有耐磨损性强、抗压强度等级高等特征，备受航空航天、船舶制造与汽车制造等行业的推崇。

3 结束语

金屬材料的成型与控制工程具有极高的难度系数，其发展前景广阔。伴随现代科技的快速发展，金属材料加工受到各行业领域的高度重视，相关人员要通过专项科研，不断提升加工技术水平，保证成型质量，以增强该行业的核心竞争力。

参考文献：

[1]尹豪，王小明.浅谈材料成型与控制工程专业创新实验[J].南方农机，2018，50（19）：5.

[2]杨艺，闫拓，杜鹏.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].南方农机，2018，49（17）：32.

[3]李成阳.材料成型与控制工程中的金属材料加工分析[J].花炮科技与市场，2019（1）：176.

[4]胡志军，傅煜平.材料成型与控制工程中的金属材料加工[J].现代制造技术与装备，2017（2）：88.

[5]高健.三维打印快速成型技术在高分子材料加工中的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，66（31）：2296.

（作者单位：东北电力大学）

作者：杨金明