张健
辽宁科技大学 材料与冶金学院 114051
摘要 材料成型及控制工程在产品制造过程中非常重要的环节，关乎这产品的质量和生产效率，随着我国经济社会的不断发展以及人们生活水平的不断提高，对产品的要求也是越来越高，根据材料成型及控制工程的主要内容，结合有关的技术和流程，论述一下材料成型及控制工程的设计制造和加工方向
关键词：材料成型；设计制造；加工方向
引言
在我国，材料成型及控制工程的设计制造关系到国民经济，是我国的支柱产业，各种金属材质的产品在出厂时都要经过产品塑性加工，在保证产量的同时，通过改进材料成型的技术，已达到节约成本的目的是目前主流的研究方向，能够为我国金属制造行业的长久发展奠定基础。
1 材料成型及控制工程的主要内容
材料成型及控制工程的主要内容包括两个方面：模具制造和产品焊接。两种技术在材料成型的过程中都是非常重要的步骤，直接关系到产品的质量和性能。
1.1模具制造
模具制造是材料成型的首要步骤，一个好的模具，决定了该产品的质量。模具是根据公司的需求，通过科学合理的设计，选择合适的材料，制作出固定的形状，来满足产品的设计。如果能够设计出合适的模具，那么，该产品就能够实现快速的批量生产，并且用模具生产出来的产品在形状结构上都有较强的一致性。对企业生产来说至关重要，因此，一旦产品的模具出现了问题，就会影响到产品的质量和生产速度，那么企业将会蒙受巨大的损失[1]。如果将人工制作模具替换成计算机来完成，那么在模具的制作精度和效率上将会有很大的提升。
1.2焊接技术
焊接技术是通过将电源的正负极经过焊机的转换，产生高温，使金属熔化，进而将原本分离的金属重新融合在一起。目前我国，焊接技术分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。电焊就属于熔焊的范畴。压力焊是指在给材料加热的过程中，对材料施加压力，从而完成焊接作业。钎焊的原理与前两种不同，它是利用熔点较低的材料，在经过高温处理后，将该材料填充到待焊接的材料中。从而达到材料焊接的效果[2]。这三种焊接技术中，钎焊的操作难度最低，在成本方面也比较低廉，因此收到广泛的应用。
2 金属材料成型技术
2.1 旋压成型
旋压是将金属板形或筒形坯料用顶杆固定于旋压机模具尾部，并与主轴共同转动，然后，让旋轮从端头开始挤压坯料，使坯料逐点连续发生塑性变，最终全部成形为空心零件的一种加工工艺[3]。旋压成型的机理是通过旋轮沿径向逐步对胚料进行多次旋转挤压加工，单位变形区域小，变形效果均匀。该技术起源于我国，但是传入国外后，在国外的发展较我国领先很多，直到最近20年左右，我国引进了国外的先进旋压技术并进行学习研发，才在该技术方面有所成果。旋压技术的应用范围越来越广泛，已经涉及到国防军工个民用企业的方方面面，目前，国内的旋压技术已经能够基本上满足民用工业和农业的需求，但是对于像军工、航空航天等要求高的领域还是无法涉足。
2.2 一次成型
一次成型包括挤压和拔拉两种技术。挤压技术是通过将材料放在固定的模具中，对材料施加外界压力，从而达到成型的目的。该技术在1930年左右由前苏联的科学家首次提出的，距今已经有了近100年的历史。我国的挤压发展也是相对较晚的，在经历了一段时间的摸索之后，开始进入挤压技术的快速发展阶段，尤其是间接铸造成型技术的开发和运用，使得我国的挤压成型技术有了质的飞跃[3]。拔拉技术是将材料放在模具中，通过外接的拉力使材料发生形变，达到想要的形状。但是，拔拉技术对材料的韧性要求较高，如果韧性达不到一定的标准，就会发生材料断裂的现象，使材料加工的成本上升。
2.3 二次成型
二次成型包括锻造和冲压两种技术。锻造技术是通过压力机与模具相结合，对产品进行加工。对于一些结构简单的工件来说，也可以不使用模具，直接利用相关的设备进行操作。冲压是利用冲压模具以及相关设备对零件加工进行冷处理。将材料放置到压力机表面，在压力的作用下，使材料发生形变，其操作流程与锻造技术非常的相似。冲压和锻造技术，凭借操作简单和生产效率高的优势被广泛应用在工业化生产建设中[4]。
2.4 低压铸造
低压锻造工艺是一种应用巴斯加原理基础之上的新型铸造工艺，其铸造压力介于高压铸造和重力铸造之间。低压锻造有很多优点：（1）铸件质量好，采用低压铸造生产的产品尺寸精度可达CT8级；（2）生产效率高，这一特点主要是得益于目前生产过程不断自动化、机械化；（3）工艺线路短，该技术经过模具准备、浇筑、冷却后即可将产品取出。基于这些优点，在实际工作中被广泛应用，使材料加工成型的整体质量，得到了较好的控制。
3 非金属材料成型技术
3.1 压制成型
压制成型技术是指将非金属材料放置在模具中，通过施加压力的手段，获得成型产品的技术。由压制成型得到的产品质量高，但是由于非金属材料的性质，产品生产周期长，效率较低，在企业生产制造中应用并不广泛。
3.2 注射成型
注射成型是将材料放在专用的注射设备中，对材料进行高温加热，使材料熔化，再将熔化的液态材料注射到模具中，从而获得产品的技术。应用注射成型时，需要工作人员在产品冷却定型之后，即使的将模具拆除并且进行产品定型，以保证产品的质量。
3.3 挤出成型
挤出成型是根据具体情况的需求，通过传送带与相关装置结合，利用挤压的方式得到相应的产品的方式。挤出成型技术具有生产效率高、生产速度快、质量稳定、投资成本低和无污染的特点，在工业发展建设中，发挥了重要作用。
4 材料成型及控制工程的发展方向
4.1 焊接技术人才培养
在培养焊接技术的人才时，不仅要培养焊接成型方面的理论知识，使焊接成型更加的科学、合理、规范，更应该着重培养动手实践的能力，使从事相关技术方面的人才能够熟练的掌握焊接的技巧，根据要求顺利的完成产品的成型以及需要满足的各种需求。
4.2 铸造方面人才培养
就目前来看，我国在铸造方面的人才较为稀缺，已经阻碍了工业化的发展进程。在进行专业化的培养时，应该用过思维导图、流程分析和分组讨论的方式将有关铸造方面的理论知识和实操技巧传授给参与培训的人员。为铸造产品方面提供足够的人才，来满足社会急切的需求。
4.3 压力工程人才培养
计算压力是在产品成型过程中的重要内容，也是压力工程的重点培训内容。有关压力工程方面的人才培养，不仅要使每个人都能够熟练的掌握施压的具体流程和操作方式，还要能够准确的计算所施加压力的大小和方向。以确保产品的质量能够得到良好的控制。
5 结束语
通过对材料成型及控制工程的探讨，可以发现在产品成型的过程中，模具制造和焊接两个部分是产品成型的重要环节。在运用模具进行加工时，需要根据材料的性质和生产的标准来决定成型的具体办法，使产品的生产效率和质量得到显著的提升。
参考文献
[1]柳继军.试论材料成型与工程控制模具加工制造技术[J].农业技术与装备,2018:26-27+29
[2]韩绪津.浅谈材料成型及控制工程的设计制造和方向[J].报刊荟萃:下,2018
[3]孙松,陈庆,杨纯梅,张玉春.旋压技术特点及其发展[J].铝加工,2021(01):8-11.
[4]庞远清.试析材料成型以及控制工程模具制造技术[J].智能城市,2018:164-165.
作者简介：张健（2000年），男，辽宁省大连，本科，研究方向：材料成型