浅谈材料成型及控制工程的设计制造和方向

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  摘 要:随着工业化的进程,特种行业对于材料的性能和形状有着更高的要求,传统的加工技术无法满足时代发展需要。材料成型及控制工程主要研究对象就是如何使用热加工技术来达到材料加工的高质量要求。材料成型及控制工程作为我国工业经济发展的关键环节,其主要研究内容涉及到工艺流程的开发以及新型模具制造等方面。
  关键词:材料成型及控制工程;设计制造;加工方向
  本文以材料呈现与控制工程目前蓬勃向上的发展趋势为落脚点,结合材料成型与控制工程具有工程类专业的特点,研究材料成型与控制工程专业如何在使用塑性成型和热加工工艺从材料的结构属性上改变材料,减少材料的惰性形状,保留材料的优良属性并使之扩大。从设计制造和加工方向等方面进行深度研究,提出了一系列有利于提高材料科学发展的措施,为我国工业经济发展提供理论知识支持以及专业人才保障。
  一、材料成型及控制工程专业的研究内容
  (一)模具的制造
  模具是日常工业生产上用来注塑、吹塑、挤出和锻压成型的材料加工方法的工具。通常来说,不同用处的加工材料需要不同样式的模具。于是,对于模具加工的具体工艺要求也就各不相同,考虑到具体使用方面,一般来说,制造流水线会选择高效率、高质量,并且便于操作的模具。而在总体利润层面来说,一般会选择低成本、高性价比的模具。
  在研究模具制造的过程中,一般有如下几个研究方面:塑料模具和冲压模具。在材料呈现与控制工程专业的研究重点中,如何设计优良的金属或者塑料模具是使用数字化机床进行批量生产的前提。
  对于当代的流水线生产加工来说,模具决定了材料成型后的性状和质量。模具的制造和加工后材料的质量,两者紧密相联、密不可分。
  随着我国工业化的发展,初创企业对于批量生产产品的需求逐日增加。于是,传统的低质量材料和不断发展的需求成为了阻碍我国工业经济持久、稳定发展的主要因素。只有重视模具的创新和模具工艺的改良才能更为有效地发展工业经济。
  (二)焊接技术
  焊接技术是利用化学反应产生的高温、高压条件,对金属和其他可塑性材料进行加工和连接的方法。在目前工业加工中,常用的焊接方式分为三种,熔焊、压焊和钎焊。熔焊是通过对材料施加高温的方式进行融化,在熔融态材料冷却凝固时与在焊接材料进行粘合。与熔焊不同的是,压焊需要需要对材料施加压力从而进行焊接。其中,钎焊的使用最为广泛,在许多特种材料的焊接过程中都会使用这种方式。首先,需要对熔点低的材料进行高温、高压操作,在其融化后填充到需要进行任何的材料中。
  在20世纪初期随着世界大战的爆发,各个国家对于重工业的发展需求有着史无前例的提高。这种高需求也从另一方面促使了焊接技术的快速发展,一些新型的焊接技术也随之诞生,随着时间的推移,直到20世纪末期,这些焊接技术才被激光焊接代替。
  二、加工方向
  对于金属的压力加工主要用于制金行业。随着材料科学的发展,对一些基础金属的需求量也越来越高,以至于某些金属长期处于供不应求的状态。对于焊接技术来说,其主要应用于石油的提炼、发电及铁路制造等行业中的焊接结构设计、焊接材料创新和加工产品的销售。
  为了更好的提高设计制造的技术,需要在机械模具材料的方面进行一系列系统的研究。于是,社会对于具有材料成型及设计方面专业的素质的人才要求越来越高,其中,对于人才的需求主要有以下几大类型:
  (一)焊接成型方面的人才
  为了能够更好地跟上社会发展的进程,需要人才同时具备焊接成型方面理论和将理论熟练用于实际操作的人才。
  (二)铸造方面的人才
  在目前的社会发展中,拥有铸造成型方面的人才资源十分稀有。于是,具有铸造成型及控制方向专业理论知识的人才成为了社会发展的迫切需求。铸造成型方面的人才需要具备能够熟练掌控砂型铸造、压力铸造、挤压铸造的铸造方式。砂型铸造就是利用砂型铸造器来铸造器具的方法,由于具有成本较低的特点,所以被多数用于金属等材料的铸造,砂型铸造是目前所有铸造方法中最为重要的铸造方式。与之不同,低压铸造主要用于合金材料的铸造,由于其操作简单,不需要过多的劳动力,而且具有铸造效率十分高的特点。挤压铸造常常用于熔融态金属或合金材料的铸造。一般来说,将熔融态下的材料放入固定模具后,进过高压操作,再进行冷却凝固,最后得到所需要的材料。
  (三)压力工程方面的压力工程方面的人才人才
  压力工程包含锻造和冲压两个方面。其中,锻造是采用物理方式对金属施加一定的压力,而使其物理性质发生改变的加工方式。锻压是解决合金材料在制造过程中存在的一些潜在问题。由于在加工的过程中施加高压的原因,这种加工方式可以改变材料的微观结构。而冲压则是一种通过物理压机的方式,以模具为媒介对材料施加压力,是只发生形状上的改变。冲压和锻造都是锻压的方法,锻压是我国国民工业经济发展的主要动力。
  (四)模具设计与制造
  在模具制造人才培养方面,需要怎加专业人才对理论知识有更深层次的理解,并且能够将理论知识熟练运用的实际模具生产当中,能够同时精通模具的设计、模具制造工艺的设计及模具的后续维修。
  三、结束语
  就目前情况而言,我国正处于工业发展的最好阶段,我国的材料成型及控制工程技术正在逐日提升的时候,这就需要我们更加重视材料成型以及控制工程专业方面的人才培养。在材料成型及控制工程人才培养方案中应该增加对基础知识的重视,让人才掌握以最快速、最高效以及最低成本的铸造方式。与此同时,国家应该出台相应的政策,同时加大对人才培养的投入。这样我国工业经济才能得到快速、持久、稳定的发展。
  參考文献:
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  作者简介:
  韩绪津,男,汉族,辽宁大连人,研究方向:工程设计。
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