梁正宝 徐长清 王鲁
山东联森建设工程有限公司
摘要：新材料的研究、开发与应用，综合反应了一个国家的科学技术与工业化水平，而先进制备与成型加工技术的发展，对于新材料的研制、应用和产业化具有决定性的作用。基于此，本文概述了材料成型及控制工程，阐述了材料成型及控制工程发展的重要性，对材料成型及控制工程中的模具制造技术进行了探讨分析。
关键词：材料成型及控制工程；发展；重要性；模具制造技术
材料成型及控制工程专业主要包括材料科学与材料成型加工、控制工程及工程的理论基础、模具设计制造等专业知识。材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用，因此材料制备与成型加工技术，与材料的成分和结构、材料的性质一起，构成了决定材料使用性能的最基本要素。以下就材料成型及控制工程中的模具制造技术进行了探讨分析。
一、材料成型及控制工程的概述
材料成型及控制工程研究对象为材料及其结构，材料在加热过程中会受到较多因素影响，所以应当对综合材料进行研究，材料成型及控制工程可通过热加工改变材料结构，能够从表面观察相关工艺对材料的影响，明确工艺开发、设备成型、工艺优化的方法。研究模具设计理论及方法过程中，应当对材料、热加工、加工方式进行分析。材料成型及控制工程专业培养具备材料科学与工程的理论基础、材料成型加工及其控制工程、模具设计制造等专业知识，能在机械、模具、材料成型加工等领域从事科学研究、应用开发、工艺与设备的设计、生产及经营管理等方面工作的高级工程技术人才和管理人才。该专业分为焊接成型及控制、铸造成型及控制、压力加工及控制以及模具设计与制造等四个培养模块。
二、材料成型及控制工程发展的重要性
窗体底端
材料成型及控制工程主要研究的是如何改变材料的结构、提高材料的性能和改变表面形状，研究材料在热加工的过程中受到其它相关工艺因素的影响，是综合材料到产品设计开发一直到产品成型的理论和方法，对制造业的发展非常重要。先进制备与成型加工技术的出现与应用，加上了新材料的研究开发、生产和应用进程，促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成，促进了现代航天航空，交通运输，能源环保等高技术产业的发展。传统结构材料向高性能“复合化，结构功能一体化发展，尤其需要先进制备与成型加工技术及装备，可使材料的生产过程更加高效，节能和洁净，从而提高传统材料产业的国际竞争力。并且开展本科学领域色前沿和基础研究，并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果，提供预备新材料的新原理新方法，也是材料科学与工程学科自身发展的需求。因此，材料先进制备与成型加工技术发展，对提高国家综合实力，突破先进工业国家的技术壁垒与封锁，保障国家安全，改善人民生活质量，以及促进材料科学与技术自身的进步与发展，具有重要作用。
三、材料成型及控制工程的模具制造技术分析
1、材料一次性成型技术分析。（1）挤压成型，也就是以物理技术处理为前提，通过物理挤压改变材料的形状。整个加工技术处理中，以热处理为原则，通过对材料加热让材料产生形变，进而在形变过程中，能够产生塑性，便于加工人员对材料塑型。
（2）拉拔成型，主要是在材料加工塑型中，以拉拔管理为基础，对材料加工方式控制做出科学调整，进而保障在材料加工控制处理中，能够发生形变，当形变发生愈发严重时，就可以对材料进行人为塑型，以便在人为塑型过程中，能够找到适合材料塑造的方式，为材料加工技术处理奠定基础。（3）轧制成型，主要是在材料加工塑型中，以轧轮旋转控制为基础，对材料加工塑型作出科学调整，确保在材料加工塑型控制过程中，能够以旋转力带动材料变形，进而塑造成响应的材料。
2、金属材料二次加工技术的分析。金属材料二次加工技术有很多，如铸造、冲压、旋压、 焊接等技术都可以对材料进行二次成型加工。铸造就是将金属材料置于模具之中，通过其它方法对模具施加压力，使之发生形变。特点是材料的变形阻力大，可以加工相对复杂的工件，适合工厂的批量生产。冲压是金属材料在模具上受到压力机施加的压力，进而发生的塑性变化获得所需要的工件。旋压就是将金属胚料压紧在旋转的模具上并随着芯模旋转而旋转，以此来借助旋轮的离心力对金属材料施加压力使之发生塑性变化，进而获得所需要的尺寸和形状的工件。旋压的特点很突出，材料受到的工艺压力较小，适合不同尺寸的工件加工，对模具的要求也相对简单，但是生产效率比较低。最后就是焊接技术，焊接就是通过对工件的加热或施加压力，使焊接的元件更合的结合在一起。焊接又分为融化焊、压焊和钎焊三种，熔化焊是在焊接过程中，将元件接头的地方加热到融化状态，对其不断施加压力而完成焊接的方法。压焊是在焊接的过程中，对元件只施加压力进而完成的焊接的方法。钎焊是指焊接元件所采用的钎材料熔点比较低，将焊接元件加热到钎材料的熔点，充分利用液态化的钎材料的特性，润滑焊件使材料之间充分结合在一起实现焊接的一种方法。
3、金属材料一次成型加工与二次成型加工之间的差别分析。现有金属材料加工工艺处理中，主要以一次塑型和二次塑型为主，借助两种不同塑型方式控制，能够为金属材料加工技术管理提供保障，实现了对金属材料加工技术处理的科学性控制。虽然一次塑型与二次塑型技术都能够为金属材料加工技术应用提供保障，由于在加工技术处理中對于技术控制和模具塑型的要求是不同的，使两者在加工技术应用效果出现了显著差异。首先，一次塑型技术应用中，能够在模具塑型管理中，将生产材料直接塑型，减少了加工工艺应用流程，为材料的塑型加工提供了保障。其次，在金属材料加工塑型过程中，二次塑型能够提升材料的抗打击性和耐磨性，这是因为在二次塑型过程中，对材料加工做出了科学的调整，满足了材料加工技术处理需求。最后，在金属材料塑型管理中，二次塑型能够以复杂模具塑型为基础，符合特殊金属材料的加工塑型处理要求。
4、非金属材料的成型及控制工程模具加工技术分析。非金属材料成型及控制技术主要有：（1）挤出成型，利用旋塞和螺杆的挤压与切割的作用对固体胚料进行熔融处理通过一定的压力通过模具，待冷却之后，进而获得所需要的元件。挤压成型的特点是可以连续化的生产，提高生产效率，质量比较好、使用范围较广，设备的要求简单，企业投资少，见效快。（2）注射成型，其原理是通过注射机将胚料加热至融化，然后利用高压将材料射入到模具型腔之内，等到冷却之后，获得所需的元件。这种技术手段具有生产效率高、速度快，可实现自动化操作，可以加工形状较为复杂的零件，适合工厂内的大量生产。（3）压塑成型法，其原理是将材料助于密闭的模具之中使用加压和固化等成型方法。这种方法可以一次性加工多个工件，所生产处的工件收缩性小、不易发生形变，性能完善，但是这种方法生产周期较长，效率低。
结束语
综上所述，材料成型及控制工程模具制造技术的不断完善，有效促进了机械制造业的快速发展。并且材料成型及控制过程是汽车、船舶、石油机械等方面的基础技术，是社会经济发展的重要产业，因此对材料成型及控制工程中的模具制造技术进行分析具有重要意义。
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