关键词：材料成型；控制工程；金属材料；加工
引言
材料成型及控制工程对于机械制造行业而言，是不可或缺的关键工序之一，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。
1 智能轧机概述
智能轧机由网络轧机和方案引擎组成，所有的方案引擎都是通过智能化处理设备大数据来实现的，设计的每个引擎都可提供某个特定功能，并给操作员和技术人员提供准确的说明。操作员和技术人员主要将“网络轧机”功能作为监控轧机运行的一种手段，当系统检测到某种只有通过手动操作才能纠正的异常情况或征兆时，就会发出请求；发生报警情况时，向操作员或技术人员传达事件详情以及调查、纠错的建议程序。监控引擎持续检查轧制设备、控制系统、轧制过程和产品质量。监控引擎不仅能通知操作员或技术人员发生了问题，还会通知他们可能发生的问题。在此背景下，采用统计分析、数学算法和智能数据处理等方法对实测数据和观测条件进行评价。诊断引擎通过异常数据和观察到的情况以及潜在问题之间的关系来确定问题的根源，并建议需要采取的纠正措施。操作员和技术人员可通过模拟引擎为不同的产品配置及轧机设定来确定轧机运行的最适水准。该引擎提供的信息可告知：在当前轧制条件下，正在发生的事情以及预期将发生的事情，还可判定轧制条件改变后可能导致的结果。因此，在不降低产品质量或轧制效率的情况下，就可以确定最佳的操作条件，如最节能的轧机设置，以获取所需的产品材料性能。该模拟引擎还可结合视频回放系统提供轧制过程仿真，这样技术人员能够评估操作员干预的效果，并协助培训操作员和维修人员。操作员和技术人员可通过可视化引擎检查轧制过程的细节、轧机设备的运行性能、控制系统的性能等。可视化引擎增强了操作员或技术人员的能力，使他们通过用户友好格式所提供的信息来了解设备中正在发生的状况。
2材料成型与控制工程中加工金属材料的具体方式
2.1金属材料机械加工成型技术
机械加工成型技术是金属材料加工工程中应用最多的技术，其中主要的使用工具是金刚石刀具。以铝基复合材料为例，在进行材料加工中，要知道材料具有很浅的可塑性，拥有大多铝金属的物理特征并且相对较为明显。此外，通过对原始材料进行添加其与混合物后，在加工过程中还具有改变自身整体性能的特点。可见该金属材料延展性较高。利用金刚石刀具对其进行加工时，通常会采用三种方式进行，车削式、铣削式以及钻削式。其中钻削式的技术没有过多高要求，主要就是利用麻花钻头对铝基复合材料进行加工，同时还要加上相应的液体配合着进行强化处理。而铣削式则是通过粘合剂的辅助，在粘合剂的帮助下对材料实施加工。车削式主要是通过硬合金刀具加工材料，在利用乳化液使材料冷却，将材料中产生的高温进行冷却。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此时，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金属材料铸造成型分析
铸造成型技术也是监护材料成型中的一种常用方式。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粉末冶金成型方法
粉末冶金加工对材料的适应性较强，工艺流程简单，在实际使用过程中表现出增强相分布均匀、组织细密、界面反应比较少的优势。随着科学技术的不断发展和加工制造技术的进步，粉末冶金成型技术也不断的优化和升级，目前在很多产品制造业中有着广泛的应用，尤其在汽车和军事领域尤为突出，如刹车片、预制破片。粉末冶金成型技术生产的金属制品强度较大，耐磨性强，在特种工程领域应用价值很高，如含油材料制品。粉末冶金成型技术按成型方式可以分为三类:一是传统的压制成型，适用于形状简单，开模为2～3个分型面或极少量抽芯的大批量产品;二是近年来发展起来的注射成型，适用于形状复杂，精度和机械性能要求比较高，体型比较小的大批量产品;三是当前处于前沿技术的3D打印成型，适用于试样的制作和少量生产，缺点是目前技术有待完善，产品精度和机械性能不高，生产成本较高。在该技术实际应用过程中，需要结合金属材料的物理、化学性质以及产品的特点及要求，选择针对性的成型方法，保证金属材料最终加工制造的质量和生产效率。
2.5冲压、挤压、塑性成型方法概述
冲压、挤压、塑性成型方法的应用范围最广。技术人员仅需要结合基础材料成型特点，利用模具表面涂层以及润滑技术，优化加工过程中的应力状态，从而减少材料加工成型中的摩擦阻力，释放材料压力，提高产品质量。冲压、挤压、塑性成型过程在加工复合材料时，应结合增强材料比例、材料尺寸、材料强度、材料种类、材料质量选取适当的冲压、挤压、模锻及其他塑形方式，进而制造高质量金属材料制品。塑性成型过程中如果被加工金属强度低，应提高加工速度。上述内容重点阐释了应用冲压、挤压、塑性成型方法时应重视模具的设计、制造、润滑方法、润滑条件。
结语
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。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
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[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.
论文作者:胡成超
论文发表刊物:《科学与技术》2020年1期
论文发表时间:2020/4/29
标签：材料论文; 加工论文; 金属材料论文; 技术人员论文; 轧机论文; 操作员论文; 金属论文; 《科学与技术》2020年1期论文;