材料成型及控制技术与自动化技术探究

吴婷婷

摘要：我国机械制造行业的发展速度不断加快，随之而来的问题也十分众多，在新时代环境下，材料成型的相关技术与控制工程的技术成为了机械制造业发展的重要因素。因此几年来相关部门也在不断对尖端领域进行探索以及研究，保证机械制造业长期稳定的发展。而本文通过对材料成型以及控制工程的含义进行分析，研究实际中企业运用的材料加工技术及自动化技术，为机械的发展提供帮助。

关键词：材料成型;控制工程;自动化技术

引言

近年来在工业技术的相关领域中，材料成型及控制技术得到广泛应用，相关技术的应用范围逐渐扩大，起到十分良好的生产作用。为有效提升材料成型控制技术的应用效果，应重点强调相关自动化技术的使用，结合实际情况正确开展相关的生产加工工作，以此提升整体的生产工作效果和水平，达到预期的自动化技术应用目的。

一、材料成型与控制工程的含义

在机械制造行业的实际运用当中，材料成型与材料的加工技术是产品最终成型的主导因素。而在对这两项技术进行研究时，通常研究材料的塑性成型以及一些关于金属材料热加工的方法。通常会在生产过程中对材料的相关结构以及宏观特性进行研究，做好材料结构特性的资料收集工作，保证在设备生产过程中产品质量以及生产效率不会受到材料因素的影响。材料成型技术关系到产品的最终成效，并且在材料改造加工的过程中材料成型技术也是重中之重，因此近几年社会各界也在大力推广材料成型技术，在此基础之上不断对控制工程的金属材料加工工艺进行创新，为加快我国制造业发展贡献自己的一份力量。

二、材料成型及控制技术

（一）锻模塑性与挤压成型技术

在材料加工进程中，通常会利用涂层或润滑油剂来降低工作难度。涂层和润滑油剂可以让模具产生挤压力，使金属材料与模具之间有一定的润滑度。当挤压力过低时，会直接导致金属与模具发生摩擦，从而产生耗损现象，降低金属材料可塑性，材料受阻减少，随之发生变形现象，难以确保产品成型的品质。探究实际情况得知，在材料加工进程中应用涂层或者润滑油剂，能有效减少材料成型过程中的挤压力，使摩擦力降低25%～35%。此外，在材料加工进程中，也可添入增强颗粒，采用该方式能降低金属材料的可塑性，进而提升金属抗变性能，确保其品质。总之，在锻模塑性进程中，有关技术人员必须控制好挤压速率，切忌操作忽快忽慢，太快会导致材料成型后有裂纹，太慢会让成型后的材料密度值产生误差，达不到实际材料的标准，从而发生严重后果。

（二）粉末冶金成型技术

粉末冶金成型技术常用在体积相对小且形状非常规则的零部件制造中，同时适应性非常好。另外，在复合材料零部件的制造进程中初期也常使用粉末冶金成型技术。在金属材料加工中应用该技术后，材料可展现出组织密度高、界面反应少的特征，最终使材料的塑造抗磨性和强度都非常高。实践发现，该技术在汽车行业、航天器材等行业材料制造中使用非常广泛。

（三）电切割技术

电切割技术，即先在介电流中插入移动的电极线，随后用局部高温切割加工金属材料，其切割结果为几何形状。与传统方法相比，该技术有显著的优点，能让冲洗液体压力在零部件和负极之间的间隙中获得冲刷，让其起到对应作用。该技术也有一定的缺陷，借助电切割技术加工成型新型金属材料过程中，切割速率较慢，再加上放电达不到预期效果，可能会导致切割口产生摩擦力、不光滑等。

（四）金属材料焊接成型技术

金属材料传统技术是通过焊接后二次成型，随后再应用于后续的工程中。该技术多在高温或高压状况下使用，利用焊接材料如焊条或焊丝，整合多种焊接金属材料，普遍应用于航天领域、机械制造等领域。其中应关注的是，在金属材料加工中应用焊接新型技术时，会产生化学反应，重点体现在金属与增强物之间，限制了焊接速率。在实践中遭遇此难题，需要采取轴对称旋转方式转换金属或增强物，随后再把焊接接头置于高温下，最终产生融化形态。

（五） 拉拔与扎制成型技术

拉拔成型技术，即把胚料置于模具中，随后再实施拉拔处理，使其产生变形，进而获得对应产品。该技术获得的产品突出特征为变形阻力非常小。此外，将胚料通过扎轮的作用力实施旋转，随后产生形变，此方式获得产品为扎制成型技术。该技术的应用可以明显减少材料接点，并确保产品品质，同时提升产品的可塑性，尤其在模具制造中，扎制成型技术已成为主流技术。

（六）冲压成型技术

冲压成型技术使用原理为把金属板材料置于压力表面，借助模型实施压力操作，使模具作用范畴能够分离金属板，进而获得形状、大小合格的产品质量。

三、自动化技术

（一）自动化技术加入铸造环节

液体金属材料固化成型的过程也就是所谓的铸造环节。铸造环节的注意事项相对繁杂，主要是凝固过程的控制、铸造材料的精确度、铸造材料的外观等。液体金属材料最大的特征莫过于材料在遇到高温时，会融化为液态，此时的金属材料就具备了一定的可塑性。早在古代，人们就学会了铸造的本领并延续至今。唯一不同的是，现代化的铸造技术中添加了其他学科的理念，具体来说就是将自动化技术与铸造环节联系在一起。由于铸造过程对于材料熔化温度和时间的把握要求比较苛刻，不少企业引入了直读光谱仪和热分析仪。借助仪器的力量，工作人员可以直观地得知液态金属的组成成分和熔化的温度及时间。自动加入使得铸造工组更加简单和精确，避免微小失误造成严重后果的现象频繁发生。虽然铸造速度加快，但是金属材料成型的品质并没有因此而下滑。

（二）高效率自动化焊接技术的横空出世

焊接技术是材料成型过程中不可或缺的，操作的质量可以直接影响材料成型的品质。新型的焊接理念相较于传统的更加细致且精确。传统的焊接技术只追求材料之间简单的连接，而新型焊接技术却追求更细微处的材料连接。当自動化技术与焊接技术碰撞出火花时，人们开始将人工智能投入到焊接生产线上。整个操作流程在微波机控电源的基础上，增加了自动化焊接系统，使得焊接环节更具有柔性。该技术方面的革新避免了人力资源的浪费，降低了企业的生产成本，成为各大企业的不二之选。高效率的自动化焊接技术采用计算机的高精度参数计算功能，明确焊接点的位置，工人可以通过系统提供的信息对焊接过程实施监测，以保证整个过程万无一失。此外，焊接的过程常存在安全隐患，自动化技术的引进能尽可能避免安全隐患转化为危机的可能，进一步为工人的人身安全提供保障。

结语

材料成型及控制技术走向自动化的具体原因是时代的变迁和科技的发展。随着国民经济水平的不断提升，企业生产的脚步也要随之改变。当创新成了时代的主旋律，材料成型及控制过程中也开始融入了自动化的元素，一方面是为了实现数量的提升，另一方面是為了完成质的飞跃。自动化技术凭借自身智能化和便捷性的特点赢得不少企业的青睐，它不仅能使材料成型及控制工作的效率得到提升，还能在资源短缺的年代里为行业发展节省更多的资源。

参考文献：

[1]陈红.材料成型及控制工程专业人才培养模式[J].山东工业技术，2017（4）：268.

[2]郑朝霞.在工程实践教学中培养大学生的问题意识[J].大学教育，2016（12）：66-67.

[3]郭蓓蓓.材料成型及控制工程专业实验课教学的现状与改革[J].西部素质教育，2016（13）：56.