对材料成型及控制工程的认识After studying the material molding and control engineering introduction of material molding after class and control engineering knowledge作者：XXX通讯地址：XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX摘要：Material molding and control engineering is a door and our life's special technology, we usually use the cups and plates and dishes tableware, daily necessities, children's toys, motor vehicle, household appliances, computer and its accessories, etc have a type (shell) items, all depend on material molding technology made out. It is simple to understand the process principle of it is a choice materials, mould forming, the products.It is a involve machine, the material, the control gave three subject of interdisciplinary professionals. The professional main course are: material mechanics, physical chemistry, metal science etc.it and heat treatment principle, transmission principle, pressure processing technology and die, metal solidification and control, welding, metallurgy, metal plastic forming principle, material molding the computer simulation and so on, to learn the course has the certain difficulty, but because of the design appearance to drift and fine quality products of light as the goal, material molding course also contains the content such as drawing, artistic modelling, in practice to development and design, thus learn up is not boring. Along with the computer technology is more and more widely applied to material molding and control in the field, with computer aided design and system ?关键词：材料加工与成型；塑性成形；非金属材料成型；发展趋势引言：材料成形加工行业是制造业的重要组成部分，材料成形加工技术是汽车、电力、石化、造船及机械等支柱产业的基础制造技术，新一代材料加工技术也是先进制造技术的重要内容。
铸造、锻造及焊接等材料加工技术是国民经济可持续发展的主体技术。
据统计，全世界75%的钢材经塑性加工成形，45%的金属结构用焊接得以成形。
又如我国铸件年产量已超过1400万t，是世界铸件生产第一大国。
汽车结构中65%以上仍由钢材、铝合金、铸铁等材料通过铸造、锻压、焊接等加工方法成形。
对材料加工与成型的工艺的认识：材料加工与成型的工艺分类主要按照材料的种类可分为金属塑性成形工艺及非金属成型加工。
金属塑性成形工艺是指利用金属的塑性变形来获得一定形状、尺寸和组织性能的成形加工方法。
金属塑性成形的一般特点是生产率高、生成效率高、节约原材料、节约能源、降低成本。
其中突出的优点为内部组织得以改善，性能提高。
但也存在缺点，像通常需要较大的成形力，设备体积、吨位较大；为了提高被加工材料的塑性、降低成形力，有时需要加热，脆性材料、形状过于复杂的零件不能进行塑性成形。
金属塑性成形工艺可应用于以下领域，特别是重要的零件：汽车（连杆、曲轴、大梁、齿轮、轴等）飞机（发动机叶片、梁、框架等）大炮（炮筒）。
金属塑性成形是利用金属材料的塑性性质加工，使之具有所需形状的过程。
金属材料经成形过程后，其组织、性能获得改善和提高。
凡受交变载荷作用或受力条件恶劣的构件，一般都要通过塑性成形过程，才能达到使用要求。
塑性成形是无切屑成形方法，因而能使工件获得良好的流线形状及合理的材料利用率。
用塑性成形方法可使工件尺寸达到较高精度，具有很高的生产效率。
塑性成形分冷成形、温成形和热成形。
温成形要考虑温度对材料性质的影响，热成形还要考虑材料的蠕变效应。
金属塑性成形包括块体成形、板料成形及轧制等(见塑性力学)。
各种塑性成形都以金属材料具有塑性性质为前提，都需要有外力作用，都存在外摩擦的影响，都遵循着共同的金属学和塑性力学规律。
应用塑性力学原理研究金属成形规律的方法称金属成形的塑性分析，它的任务为：①研究塑性成形过程中有关力学的各种解法，以分析变形体内的应力应变分布规律，并确定变形力和变形功，以便合理地选择设备吨位及模具强度。
②研究塑性成形过程中构件应变和尺寸的变化规律，选择合适的坯料和合理的中间毛坯形状，以便最优地达到构件所需的形状。
③研究温度、应变率效应等加工条件对金属塑性加工抗力的影响以及提高金属韧性和降低抗力的措施，以获得具有良好性能的构件。
金属成形的塑性分析方法主要有主应力法、滑移线法、上限法、有限元法等；而常用的实验方法则有视塑性法和密栅云纹法。
按照业务领域分为一次加工（采用冶炼得到的铸锭或金属熔体，获得板材和各种型材，作为进一步加工的原材料，这属于冶金加工范围。
）以及二次加工（采用一次加工得到的各种型材制造各种机械零件或制件，这属于机械制造领域。
）按照加工坯料的不同可分为体积成形（以块状金属作为毛坯）和板料成形（以金属板材为毛坯）按照成形温度可以分为热成形（坯料在再结晶温度以上成形，成形过程中能充分进行再结晶。
）、冷成形（坯料在再结晶温度以下成形，成形过程中不能进行产生回复和再结晶。
）以及温成形（成形温度介于二者之间。
）奇瑞A21汽车中支板产品图金属材料的一次成型加工1）、挤压：在置于模具内金属坯料的端部加压，使之通过一定形状、尺寸摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件。
特点：塑性好、变形阻力大应用：可生产型材和零件2）、拉拔：在置于模具内金属坯料的前端施加拉力，使之通过一定形状、尺寸的摸孔，产生塑性变形，获得与模孔相应的形状尺寸的工件特点：变形阻力比挤压小，但对材料塑性要求高应用：可生产棒、管等型材3）、轧制：金属通过旋转的轧辊受到压缩产生塑性变形，获得一定形状、尺寸断面的工件。
金属材料的二次成型加工①锻造：阻力大，常需加热1）自由锻造：在锤或压力机上，通过砧子、锤头或其它简单工具对金属坯料施加压力，使之产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。
特点：无须模具，变形阻力小，工件形状简单，大型锻件常用方法，单件，小批量生产。
2）模型锻造：坯料在锤或压力机上，通过模具施加压力，产生塑性变形，获得所需形状、尺寸的工件。
特点：需要模具（锻模），变形阻力大，工件形状可以比较复杂。
适于大批量生产，制造中小型件。
②冲压：金属板材在压力机上通过模具对金属板材施压，使之产生塑性变形或分离，获得所需的形状、尺寸的工件。
③旋压：金属板料毛坯被压紧在旋转的芯模上并随芯模转动，借助旋轮对工件施压使其产生塑性变形并获得所需尺寸、形状、性能的工件。
特点：工艺力小，大小件均适合，模具相对简单，生产效率较低金属成型方法包括金属液态成型铸造工艺过程。
这种过程是将金属熔化成液态，注入具一定形状、尺寸的型腔，凝固冷却后获得所需的工件。
其特点成型阻力小，可以获得形状十分复杂的工件；工件直接由液态凝固成型，内部组织一般不如锻件好；应用范围广，既可适于塑性材料，也可用于脆性材料。
沙型铸造，以型砂(或芯砂)作为造型材料。
基本方法。
特种铸造，除砂型铸造以外的其他铸造方法：熔模、压力、低压、离心等等。
奇瑞A21汽车中支板产品工艺方流程例图下：（图一）第一道工序（图二）第二道工序（图三）第三道工序金属成型方法还包括粉末冶金成型铸造工艺过程其工艺过程是以金属粉末为原料经混合、成型和烧结，获得需要的制品。
它的基本工序是制粉、混合、压制、烧结。
特点是获得特殊结构和功能的材料：多孔（减震、发汗、隔音等）；均匀组织的复合材料。
实现复杂零件的近净成形，但是产品韧性较差，成本较高。
适用于具有特殊功能的中小零件（轴承、刀具等），形状特别复杂零件的净形成形（齿轮等）。
3）焊接焊接是通过加热或加压，或者两者并用，使焊接件达到原子结合。
焊接分类：①熔化焊：焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。
②压焊：焊接过程中，对焊件施加压力(加热或不加热)以完成焊接的方法。
③钎焊：指采用比焊件材熔点低的金属做钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点、低于焊件熔点的温度，利用液态钎料润湿焊件，填充接头间隙并与焊件材料相互扩散实现焊接的方法。
非金属材料成型工艺1）挤出成型原理：利用螺杆或柱塞的挤压、剪切作用使固体塑料熔融并以一定压力通过口模，冷却固化后，获得具有与口模相应形状的制件。
塑料变化过程：塑化（加热、剪切摩擦）--成型--冷却固化定型特点：①连续化生产,效率高,质量稳定；②应用范围广；③设备简单,投资少,见效快；④生产环境卫生,劳动强度低；⑤适于大批量生产应用：截面一定、长度连续的管材、板材、片材、薄膜、棒材、打包带、单丝和异型材等等，还可用于粉末造粒、染色、树脂掺和等。
2）注射成型原理：将塑料原料在注射机中加热熔融，然后以高压射入模具型腔，冷却固化，开模后，获得所需工件。
特点：生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的零件，特别适合大量生产。