材料成型新技術(shù)論文
材料成型新技術(shù)論文
材料成型新技術(shù)的理論和方法，在現(xiàn)代制造業(yè)中占有舉足輕重的地位。這是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的材料成型新技術(shù)論文，僅供參考!
材料成型新技術(shù)論文篇一
對(duì)高分子材料成型技術(shù)的思考
摘要：本文主要介紹了高分子成型技術(shù)的基本原理、主要技術(shù)方法、及高分子材料成型行業(yè)的技術(shù)發(fā)展新動(dòng)態(tài)。
關(guān)鍵詞：高分子材料 成型技術(shù)
0、引言
近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家的科技實(shí)力有了很大的提高。隨著我國(guó)國(guó)防、載人航天等高科技領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芫酆衔锊牧系男枨?，我?guó)在高分子材料成型加工技術(shù)更是取得了巨大的成就。高分子材料即相對(duì)分子質(zhì)量較高的化合物構(gòu)成的材料，一般單元結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。它的主要作用是制成各種各樣的產(chǎn)品，因此能夠?qū)⑵渲瞥刹煌螤畹某尚图庸ぜ夹g(shù)就極其重要。
1、高分子材料成型原理
對(duì)于高分子材料，其主要性能不僅僅取決于分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)，還取決于于材料的形態(tài)。而材料的形態(tài)主要是在其加工過(guò)程中形成的。傳統(tǒng)的高分子材料的加工過(guò)程和高分子材料的制備過(guò)程是分開(kāi)的，其制備過(guò)程主要是聚合物的形成過(guò)程，而高分子材料的成型過(guò)程是將生成的聚合物采用一定的成型工藝，如擠塑、注塑、吹塑等工藝。
鑒于傳統(tǒng)工具有高耗能、時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn)，如今主要采用新的高分子材料反應(yīng)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，采用的設(shè)備具有高分子合成及成型設(shè)備的雙重功能。這種工藝具有生產(chǎn)周期短、過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。
2、高分子成型主要技術(shù)方法
2.1擠出成型技術(shù)
擠出成型原理是利用螺旋桿加壓，將塑化好的聚合物連續(xù)的從擠出機(jī)的機(jī)筒擠入機(jī)頭，融化的聚合物通過(guò)機(jī)頭口模成型，牽引拉出后進(jìn)行冷卻劑定型，最終形成制品。幾乎成型真的過(guò)程主要有加料、塑化、成型、定型等，一個(gè)合格的高分子材料制品需要各個(gè)環(huán)節(jié)均運(yùn)作良好方可。具體而言，擠出成型工藝，又可細(xì)分為以下幾個(gè)方面：
1)共擠出技術(shù)。這種技術(shù)需要兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的擠出機(jī)共同工作，每臺(tái)擠出機(jī)出一種聚合物，最終同時(shí)擠出多種聚合物并在一個(gè)機(jī)頭中成型的技術(shù)。2)擠出注射組合技術(shù)。這種技術(shù)就是將擠出的聚合物與其他注射進(jìn)的非熔融狀成分混合后成型的過(guò)程。這種技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是調(diào)節(jié)復(fù)合物的配方方便。3)擠脹成型技術(shù)。這是一種塑性成型方法，適合于做一些精細(xì)或中空的制品，通常采用旋轉(zhuǎn)模塑、注塑或吹塑方法成型。4)反應(yīng)擠出工藝。反應(yīng)擠出工藝是連續(xù)地將單體聚合并對(duì)現(xiàn)有聚合物進(jìn)行改性的一種方法，因可以使聚合物性能多樣化、功能化且生產(chǎn)連續(xù)、工藝操作簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)適用而普遍受到重視。5) 固態(tài)擠出工藝。這種工藝主要是指聚合物在固態(tài)的時(shí)候即低于熔點(diǎn)的條件下被擠出口模。由于聚合物在擠出口模時(shí)發(fā)生很大的變形，使得分子的取向程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熔融加工，因此制品具有更好的力學(xué)性能。
2.2 注射成型技術(shù)
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，注射成型技術(shù)就是將熔融狀態(tài)的聚合物注射到固定形狀的模具中，待冷卻成型后形成高分子材料制品的一種工藝。由于絕大多數(shù)塑料都可以采用注塑成型，因此拓寬了這種工藝的應(yīng)用范圍。另外這種工藝具有生產(chǎn)時(shí)間短、產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定、生產(chǎn)操作簡(jiǎn)單等許多優(yōu)點(diǎn)，因此在行業(yè)中具有重要地位。具體有以下幾種技術(shù)：
1)電磁式聚合物動(dòng)態(tài)塑化注射成型。這種技術(shù)的關(guān)鍵在于在注射裝置中布置電磁式直線脈沖，在聚合物塑化、初涉、成型的全過(guò)程中，均保證在電磁場(chǎng)產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)下進(jìn)行，使得整個(gè)成型過(guò)程處于周期性的振動(dòng)狀態(tài)。
2)微孔泡沫塑料注射成型。與傳統(tǒng)的塑料發(fā)泡技術(shù)相比，這種成型技術(shù)不需要添加其他化學(xué)成分，也分為簡(jiǎn)寫(xiě)成型、連續(xù)擠出成型機(jī)注射成型等技術(shù)。主要包括熱誘導(dǎo)相分離法、單體聚合反應(yīng)法及超飽和氣體法。
3)注射結(jié)構(gòu)發(fā)泡成型技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的成型工藝取得了一定的進(jìn)步，保留了其優(yōu)點(diǎn)，擺脫了其缺點(diǎn)如產(chǎn)品強(qiáng)度不夠生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)等，且進(jìn)一步擁有產(chǎn)品重量輕差異小等優(yōu)點(diǎn)。
4)復(fù)合熔芯注射成型技術(shù)。這種技術(shù)分為三個(gè)主要階段：第一階段是制備復(fù)合熔心即將模具型芯金屬放入預(yù)制的鑄造母槽中定位，并教主低熔點(diǎn)合金成型后進(jìn)行外形修整。第二各階段是熔芯的注射成型即將已經(jīng)制備好的復(fù)合熔心再次仿佛模具中并進(jìn)行注射成型。第三是熔芯分離即低熔點(diǎn)合金、嵌件及塑件加熱后分離的過(guò)程。
2.3吹塑成型技術(shù)
吹塑成型指的是通過(guò)氣體壓力使閉合在模具中的熱容型坯吹脹形成中空制品的方法。這種方法由于模具只需要凹槽，因此設(shè)備造價(jià)低適應(yīng)性強(qiáng)，并且和成型復(fù)雜形狀的制品。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(shù)：
1)中空制品的吹塑。對(duì)于中空制品，其吹塑方法主要有三種：擠出吹塑：擠出吹塑：主要用于未被支撐的型坯加工;注射吹塑：主要用于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，可加工雙軸取向的制品，極大地降低生產(chǎn)成本和改進(jìn)制品性能。
2)高溫吹塑成型技術(shù)。此技術(shù)的關(guān)鍵在于打破了傳統(tǒng)的吹塑成型需在低溫?cái)D出這一模式，一般加工溫度在250—350左右，采用高溫進(jìn)氣吹塑成型，加工材料多為高耐熱的熱塑性材料，并且對(duì)吹塑成型機(jī)和模具的冷卻裝置的要求較高，需要其能夠適應(yīng)高溫和低溫冷卻的頻繁交替。
3)多層吹塑成型技術(shù)。多層吹塑成型技術(shù)的關(guān)鍵在于增設(shè)了一個(gè)閥門(mén)，在高分子材料擠出成型的過(guò)程中可方便的更換原料，因此生產(chǎn)出的制品為軟質(zhì)和硬質(zhì)交替。此技術(shù)在加工防滲性容器的時(shí)候使用較多。
4)吹塑發(fā)泡技術(shù)。這種工藝的基本過(guò)程與中空吹塑相似，主要包括：用擠出法或注射法生產(chǎn)預(yù)成型坯件;將坯件放入中空成型模具，進(jìn)一步加熱使坯件變軟并完成發(fā)泡;通過(guò)壓縮空氣吹脹成型;冷卻定型，開(kāi)模取出制件。
3、高分子材料成型發(fā)展新動(dòng)態(tài)
3.1 聚合物動(dòng)態(tài)反應(yīng)加工技術(shù)及設(shè)備
這種設(shè)備的關(guān)鍵在于將電磁場(chǎng)引起的機(jī)械振動(dòng)場(chǎng)引入到聚合物反映擠出全過(guò)程，達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程、反應(yīng)生成物的凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)和反應(yīng)制品的物理化學(xué)性能的目的。
3.2 熱塑性彈性體動(dòng)態(tài)全硫化制備技術(shù)。
這項(xiàng)技術(shù)主要是為了解決材料共混加工過(guò)程中共混物相態(tài)反轉(zhuǎn)的問(wèn)題，需要將振動(dòng)力場(chǎng)引入混煉擠出全過(guò)程，通過(guò)控制硫化反直進(jìn)程，實(shí)以達(dá)到混煉過(guò)程中橡膠相動(dòng)態(tài)全硫化。
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材料成型新技術(shù)論文篇二
材料成型與控制工程模具制造技術(shù)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(jié)構(gòu)、提高材料的性能和改變表面形狀，研究材料在熱加工的過(guò)程中受到其它相關(guān)工藝因素的影響，是綜合材料到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)一直到產(chǎn)品成型的理論和方法，在現(xiàn)代制造業(yè)中占有舉足輕重的地位。材料成型與控制過(guò)程是汽車(chē)、船舶、石油機(jī)械等方面的基礎(chǔ)技術(shù)，是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè)。材料成型與控制工程技術(shù)也在不斷發(fā)展壯大。
【關(guān)鍵詞】材料成型與控制工程 材料加工 產(chǎn)品設(shè)計(jì) 模具制造
一、材料成型與控制工程的兩大方面
隨著這門(mén)技術(shù)的不斷發(fā)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制造主要有兩個(gè)方面：模具與焊接。在模具方面上也分為很多種，主要有沖壓模具、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(yè)生產(chǎn)中被廣泛使用。而沖壓模具又包括拉伸、翻邊、沖孔、等。第二個(gè)方面就是焊接，焊接是一種低成本的利用高科技連接材料的工藝手法，在材料之間的連接還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)另外一種工藝方法比焊接更為有效，并且還能對(duì)產(chǎn)品帶來(lái)巨大的附加值。如今，在材料成型與控制工程中焊接技術(shù)占據(jù)了很重要的地位，隨著科學(xué)技術(shù)的不發(fā)展，材料成型與控制工程模具技術(shù)在焊接方面日趨成熟，在當(dāng)代的工業(yè)經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
二、材料成型與控制工程模具制造技術(shù)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(shù)
這種技術(shù)主要分為三種，一種是材料的擠壓，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料進(jìn)行加壓，使之材料在一定程度上發(fā)生改變，產(chǎn)生變形，進(jìn)而獲得與?？紫嘁恢碌某叽绻ぜ?。擠壓的特點(diǎn)是加工完成后的產(chǎn)品塑性好，不容易發(fā)生變形。另一種是材料的拉拔，將金屬材料置于模具內(nèi)對(duì)金屬胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上發(fā)生形變，進(jìn)而獲得與模孔相一致的工件。拉拔的特點(diǎn)材料在變形時(shí)受到的阻力比擠壓小，但是對(duì)金屬胚料的塑性要求相對(duì)較高。還有一種就是材料的軋制，金屬材料受到旋轉(zhuǎn)軋輥的壓縮而發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得具有一定形狀和尺寸的工件。
2.對(duì)金屬材料的二次加工
對(duì)金屬材料的二次加工方法有很多種。如鑄造、沖壓、旋壓、 焊接等方法都可以對(duì)材料進(jìn)行二次成型加工。鑄造就是將金屬材料置于模具之中，通過(guò)其它方法對(duì)模具施加壓力，使之發(fā)生形變。特點(diǎn)是材料的變形阻力大，可以加工相對(duì)復(fù)雜的工件，適合工廠的批量生產(chǎn)。沖壓是金屬材料在模具上受到壓力機(jī)施加的壓力，進(jìn)而發(fā)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(zhuǎn)的模具上并隨著芯模旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，以此來(lái)借助旋輪的離心力對(duì)金屬材料施加壓力使之發(fā)生塑性變化，進(jìn)而獲得所需要的尺寸和形狀的工件。旋壓的特點(diǎn)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(duì)模具的要求也相對(duì)簡(jiǎn)單，但是生產(chǎn)效率比較低。最后就是焊接技術(shù)，焊接就是通過(guò)對(duì)工件的加熱或施加壓力，使焊接的元件更合的結(jié)合在一起。焊接又分為融化焊、壓焊和釬焊三種，熔化焊是在焊接過(guò)程中，將元件接頭的地方加熱到融化狀態(tài)，對(duì)其不斷施加壓力而完成焊接的方法。壓焊是在焊接的過(guò)程中，對(duì)元件只施加壓力進(jìn)而完成的焊接的方法。釬焊是指焊接元件所采用的釬材料熔點(diǎn)比較低，將焊接元件加熱到釬材料的熔點(diǎn)，充分利用液態(tài)化的釬材料的特性，潤(rùn)滑焊件使材料之間充分結(jié)合在一起實(shí)現(xiàn)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(shù)
非金屬的材料成型與控制技術(shù)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(duì)固體胚料進(jìn)行熔融處理通過(guò)一定的壓力通過(guò)模具，待冷卻之后，進(jìn)而獲得所需要的元件。擠壓成型的特點(diǎn)是可以連續(xù)化的生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率，質(zhì)量比較好、使用范圍較廣，設(shè)備的要求簡(jiǎn)單，企業(yè)投資少，見(jiàn)效快。
一種是注射成型，其原理是通過(guò)注射機(jī)將胚料加熱至融化，然后利用高壓將材料射入到模具型腔之內(nèi)，等到冷卻之后，獲得所需的元件。這種技術(shù)手段具有生產(chǎn)效率高、速度快，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作，可以加工形狀較為復(fù)雜的零件，適合工廠內(nèi)的大量生產(chǎn)。
最后一種是壓塑成型法，其原理是將材料助于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(gè)工件，所生產(chǎn)處的工件收縮性小、不易發(fā)生形變，性能完善，但是這種方法生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，效率低。
三、對(duì)材料加工成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
(一)精確的材料成型加工技術(shù)。
如今，精確材料加工技術(shù)已經(jīng)被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。尤其是在汽車(chē)制造業(yè)中這種技術(shù)更被廣廣泛的應(yīng)用。
(二)自由成型與快速的加工技術(shù)。
隨著世界經(jīng)濟(jì)逐漸一體化，市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)也在不斷的加劇，產(chǎn)品的研發(fā)速度也逐漸受到制造商的重視，企業(yè)為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求，自由成型快速的加工技術(shù)備受人們關(guān)注。
(三)在材料加工過(guò)程中的仿真與模擬。
由于時(shí)代的不斷發(fā)展變化，實(shí)驗(yàn)和理論的探究材料性能已經(jīng)越來(lái)越跟不上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求，在材料加工制作過(guò)程中采用模擬與仿真比理論與實(shí)驗(yàn)做的更加全面深刻，可以做一些在實(shí)驗(yàn)和理論方面所做不到的研究。因此，材料的加工制作的仿真與模擬技術(shù)越來(lái)越被人們所推崇。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著材料成型與控制工程模具制造技術(shù)的不斷發(fā)展完善，會(huì)更加有效的促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。技術(shù)的不斷研發(fā)和更新即順應(yīng)了當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的需求，又促進(jìn)了整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步。在當(dāng)今時(shí)代，一個(gè)企業(yè)想要發(fā)展壯大就需要加快科學(xué)技術(shù)的研發(fā)速度，把科學(xué)技術(shù)作為企業(yè)的第一生產(chǎn)力。因此，材料成型工藝需要應(yīng)對(duì)這種社會(huì)的主流形式，不斷發(fā)展、不斷創(chuàng)新以此來(lái)應(yīng)對(duì)市場(chǎng)發(fā)展的需要。
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