材料成型新技術論文
材料成型新技術的理論和方法，在現代製造業中佔有舉足輕重的地位。這是小編為大家整理的，僅供參考!
篇一
對高分子材料成型技術的思考
摘要：本文主要介紹了高分子成型技術的基本原理、主要技術方法、及高分子材料成型行業的技術發展新動態。
關鍵詞：高分子材料 成型技術
0、引言
近年來，隨著我國經濟的快速發展，國家的科技實力有了很大的提高。隨著我國國防、載人航天等高科技領域對高效能聚合物材料的需求，我國在高分子材料成型加工技術更是取得了巨大的成就。高分子材料即相對分子質量較高的化合物構成的材料，一般單元結構較複雜。它的主要作用是製成各種各樣的產品，因此能夠將其製成不同形狀的成型加工技術就極其重要。
1、高分子材料成型原理
對於高分子材料，其主要效能不僅僅取決於分子的化學結構，還取決於於材料的形態。而材料的形態主要是在其加工過程中形成的。傳統的高分子材料的加工過程和高分子材料的製備過程是分開的，其製備過程主要是聚合物的形成過程，而高分子材料的成型過程是將生成的聚合物採用一定的成型工藝，如擠塑、注塑、吹塑等工藝。
鑑於傳統工具有高耗能、時間長等缺點，如今主要採用新的高分子材料反應加工工藝。這種工藝將高分子材料聚合物的合成和聚合物的加工成型合為一體，採用的裝置具有高分子合成及成型裝置的雙重功能。這種工藝具有生產週期短、過程相對簡單、節約能源等優點。
2、高分子成型主要技術方法
2.1擠出成型技術
擠出成型原理是利用螺旋杆加壓，將塑化好的聚合物連續的從擠出機的機筒擠入機頭，融化的聚合物通過機頭口模成型，牽引拉出後進行冷卻劑定型，最終形成製品。幾乎成型真的過程主要有加料、塑化、成型、定型等，一個合格的高分子材料製品需要各個環節均運作良好方可。具體而言，擠出成型工藝，又可細分為以下幾個方面：
1***共擠出技術。這種技術需要兩臺或兩臺以上的擠出機共同工作，每臺擠出機出一種聚合物，最終同時擠出多種聚合物並在一個機頭中成型的技術。2***擠出注射組合技術。這種技術就是將擠出的聚合物與其他注射進的非熔融狀成分混合後成型的過程。這種技術最大的優點就是調節複合物的配方方便。3***擠脹成型技術。這是一種塑性成型方法，適合於做一些精細或中空的製品，通常採用旋轉模塑、注塑或吹塑方法成型。4***反應擠出工藝。反應擠出工藝是連續地將單體聚合並對現有聚合物進行改性的一種方法，因可以使聚合物效能多樣化、功能化且生產連續、工藝操作簡單和經濟適用而普遍受到重視。5*** 固態擠出工藝。這種工藝主要是指聚合物在固態的時候即低於熔點的條件下被擠出口模。由於聚合物在擠出口模時發生很大的變形，使得分子的取向程度遠遠大於熔融加工，因此製品具有更好的力學效能。
2.2 注射成型技術
簡單來說，注射成型技術就是將熔融狀態的聚合物注射到固定形狀的模具中，待冷卻成型後形成高分子材料製品的一種工藝。由於絕大多數塑料都可以採用注塑成型，因此拓寬了這種工藝的應用範圍。另外這種工藝具有生產時間短、產品尺寸穩定、生產操作簡單等許多優點，因此在行業中具有重要地位。具體有以下幾種技術：
1***電磁式聚合物動態塑化注射成型。這種技術的關鍵在於在注射裝置中佈置電磁式直線脈衝，在聚合物塑化、初涉、成型的全過程中，均保證在電磁場產生的機械震動下進行，使得整個成型過程處於週期性的振動狀態。
2***微孔泡沫塑料注射成型。與傳統的塑料發泡技術相比，這種成型技術不需要新增其他化學成分，也分為簡寫成型、連續擠出成型機注射成型等技術。主要包括熱誘導相分離法、單體聚合反應法及超飽和氣體法。
3***注射結構發泡成型技術。此項技術相對於傳統的成型工藝取得了一定的進步，保留了其優點，擺脫了其缺點如產品強度不夠生產時間長等，且進一步擁有產品重量輕差異小等優點。
4***複合熔芯注射成型技術。這種技術分為三個主要階段：第一階段是製備複合熔心即將模具型芯金屬放入預製的鑄造母槽中定位，並教主低熔點合金成型後進行外形修整。第二各階段是熔芯的注射成型即將已經制備好的複合熔心再次彷彿模具中並進行注射成型。第三是熔芯分離即低熔點合金、嵌件及塑件加熱後分離的過程。
2.3吹塑成型技術
吹塑成型指的是通過氣體壓力使閉合在模具中的熱容型坯吹脹形成中空製品的方法。這種方法由於模具只需要凹槽，因此裝置造價低適應性強，並且和成型複雜形狀的製品。是第三種最常用的高分子材料成型方法。具體包括以下幾種技術：
1***中空製品的吹塑。對於中空製品，其吹塑方法主要有三種：擠出吹塑：擠出吹塑：主要用於未被支撐的型坯加工;注射吹塑：主要用於由金屬型芯支撐的型坯加工;拉伸吹塑：包括擠出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑兩種方法，可加工雙軸取向的製品，極大地降低生產成本和改進製品效能。
2***高溫吹塑成型技術。此技術的關鍵在於打破了傳統的吹塑成型需在低溫擠出這一模式，一般加工溫度在250—350左右，採用高溫進氣吹塑成型，加工材料多為高耐熱的熱塑性材料，並且對吹塑成型機和模具的冷卻裝置的要求較高，需要其能夠適應高溫和低溫冷卻的頻繁交替。
3***多層吹塑成型技術。多層吹塑成型技術的關鍵在於增設了一個閥門，在高分子材料擠出成型的過程中可方便的更換原料，因此生產出的製品為軟質和硬質交替。此技術在加工防滲性容器的時候使用較多。
4***吹塑發泡技術。這種工藝的基本過程與中空吹塑相似，主要包括：用擠出法或注射法生產預成型坯件;將坯件放入中空成型模具，進一步加熱使坯件變軟並完成發泡;通過壓縮空氣吹脹成型;冷卻定型，開模取出製件。
3、高分子材料成型發展新動態
3.1 聚合物動態反應加工技術及裝置
這種裝置的關鍵在於將電磁場引起的機械振動場引入到聚合物反映擠出全過程，達到控制化學反應的過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學效能的目的。
3.2 熱塑性彈性體動態全硫化製備技術。
這項技術主要是為了解決材料共混加工過程中共混物相態反轉的問題，需要將振動力場引入混煉擠出全過程，通過控制硫化反直程序，實以達到混煉過程中橡膠相動態全硫化。
參考文獻:
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篇二
材料成型與控制工程模具製造技術分析
【摘要】材料成型與控制工程主要研究的是如何改變材料的結構、提高材料的效能和改變表面形狀，研究材料在熱加工的過程中受到其它相關工藝因素的影響，是綜合材料到產品設計開發一直到產品成型的理論和方法，在現代製造業中佔有舉足輕重的地位。材料成型與控制過程是汽車、船舶、石油機械等方面的基礎技術，是我國經濟發展的重要支柱產業。材料成型與控制工程技術也在不斷髮展壯大。
【關鍵詞】材料成型與控制工程 材料加工 產品設計 模具製造
一、材料成型與控制工程的兩大方面
隨著這門技術的不斷髮展壯大，逐漸也形成了一套完整的理論。材料成型及空工程模具製造主要有兩個方面：模具與焊接。在模具方面上也分為很多種，主要有衝壓模具、塑料模具、鍛造以及鑄造等。其中塑料模具具體包括材料的注塑、吹塑以及吸塑等，其中注塑在工業生產中被廣泛使用。而衝壓模具又包括拉伸、翻邊、衝孔、等。第二個方面就是焊接，焊接是一種低成本的利用高科技連線材料的工藝手法，在材料之間的連線還沒有發現另外一種工藝方法比焊接更為有效，並且還能對產品帶來巨大的附加值。如今，在材料成型與控制工程中焊接技術佔據了很重要的地位，隨著科學技術的不發展，材料成型與控制工程模具技術在焊接方面日趨成熟，在當代的工業經濟中發揮著越來越重要的作用。
二、材料成型與控制工程模具製造技術的分析
***一***控制工程的加工和金屬材料的成型。
1.材料的一次性成型技術
這種技術主要分為三種，一種是材料的擠壓，將金屬材料置於模具內對金屬胚料進行加壓，使之材料在一定程度上發生改變，產生變形，進而獲得與模孔相一致的尺寸工件。擠壓的特點是加工完成後的產品塑性好，不容易發生變形。另一種是材料的拉拔，將金屬材料置於模具內對金屬胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上發生形變，進而獲得與模孔相一致的工件。拉拔的特點材料在變形時受到的阻力比擠壓小，但是對金屬胚料的塑性要求相對較高。還有一種就是材料的軋製，金屬材料受到旋轉軋輥的壓縮而發生塑性變化，進而獲得具有一定形狀和尺寸的工件。
2.對金屬材料的二次加工
對金屬材料的二次加工方法有很多種。如鑄造、衝壓、旋壓、 焊接等方法都可以對材料進行二次成型加工。鑄造就是將金屬材料置於模具之中，通過其它方法對模具施加壓力，使之發生形變。特點是材料的變形阻力大，可以加工相對複雜的工件，適合工廠的批量生產。衝壓是金屬材料在模具上受到壓力機施加的壓力，進而發生的塑性變化獲得所需要的工件。旋壓就是將金屬胚料壓緊在旋轉的模具上並隨著芯模旋轉而旋轉，以此來藉助旋輪的離心力對金屬材料施加壓力使之發生塑性變化，進而獲得所需要的尺寸和形狀的工件。旋壓的特點很突出，材料受到的工藝壓力較小，適合不同尺寸的工件加工，對模具的要求也相對簡單，但是生產效率比較低。最後就是焊接技術，焊接就是通過對工件的加熱或施加壓力，使焊接的元件更合的結合在一起。焊接又分為融化焊、壓焊和釺焊三種，熔化焊是在焊接過程中，將元件接頭的地方加熱到融化狀態，對其不斷施加壓力而完成焊接的方法。壓焊是在焊接的過程中，對元件只施加壓力進而完成的焊接的方法。釺焊是指焊接元件所採用的釺材料熔點比較低，將焊接元件加熱到釺材料的熔點，充分利用液態化的釺材料的特性，潤滑焊件使材料之間充分結合在一起實現焊接的一種方法。
3.非金屬材料的成型與控制工程模具加工技術
非金屬的材料成型與控制技術主要有三種：
一種是擠出成型，利用旋塞和螺桿的擠壓與切割的作用對固體胚料進行熔融處理通過一定的壓力通過模具，待冷卻之後，進而獲得所需要的元件。擠壓成型的特點是可以連續化的生產，提高生產效率，質量比較好、使用範圍較廣，裝置的要求簡單，企業投資少，見效快。
一種是注射成型，其原理是通過注射機將胚料加熱至融化，然後利用高壓將材料射入到模具型腔之內，等到冷卻之後，獲得所需的元件。這種技術手段具有生產效率高、速度快，可實現自動化操作，可以加工形狀較為複雜的零件，適合工廠內的大量生產。
最後一種是壓塑成型法，其原理是將材料助於密閉的模具之中使用加壓和固化等成型方法。這種方法可以一次性加工多個工件，所生產處的工件收縮性小、不易發生形變，效能完善，但是這種方法生產週期較長，效率低。
三、對材料加工成型技術的發展趨勢
***一***精確的材料成型加工技術。
如今，精確材料加工技術已經被國內外廣泛應用。尤其是在汽車製造業中這種技術更被廣廣泛的應用。
***二***自由成型與快速的加工技術。
隨著世界經濟逐漸一體化，市場的競爭也在不斷的加劇，產品的研發速度也逐漸受到製造商的重視，企業為了適應時代的發展要求，自由成型快速的加工技術備受人們關注。
***三***在材料加工過程中的模擬與模擬。
由於時代的不斷髮展變化，實驗和理論的探究材料效能已經越來越跟不上市場經濟的發展需求，在材料加工製作過程中採用模擬與模擬比理論與實驗做的更加全面深刻，可以做一些在實驗和理論方面所做不到的研究。因此，材料的加工製作的模擬與模擬技術越來越被人們所推崇。
四、結束語
隨著材料成型與控制工程模具製造技術的不斷髮展完善，會更加有效的促進機械製造業的快速發展。技術的不斷研發和更新即順應了當今時代發展的需求，又促進了整個社會經濟的不斷髮展進步。在當今時代，一個企業想要發展壯大就需要加快科學技術的研發速度，把科學技術作為企業的第一生產力。因此，材料成型工藝需要應對這種社會的主流形式，不斷髮展、不斷創新以此來應對市場發展的需要。
參考文獻：
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