爱华网材料成型新技术的理论和方法，在现代制造业中占有举足轻重的地位。这是小编为大家整理的材料成型新技术论文，仅供参考!
材料成型新技术论文篇一
对高分子材料成型技术的思考
摘要：本文主要介绍了高分子成型技术的基本原理、主要技术方法、及高分子材料成型行业的技术发展新动态。
关键词：高分子材料 成型技术
0、引言
近年来，随着我国经济的快速发展，国家的科技实力有了很大的提高。随着我国国防、载人航天等高科技领域对高性能聚合物材料的需求，我国在高分子材料成型加工技术更是取得了巨大的成就。高分子材料即相对分子质量较高的化合物构成的材料，一般单元结构较复杂。它的主要作用是制成各种各样的产品，因此能够将其制成不同形状的成型加工技术就极其重要。
1、高分子材料成型原理
对于高分子材料，其主要性能不仅仅取决于分子的化学结构，还取决于于材料的形态。而材料的形态主要是在其加工过程中形成的。传统的高分子材料的加工过程和高分子材料的制备过程是分开的，其制备过程主要是聚合物的形成过程，而高分子材料的成型过程是将生成的聚合物采用一定的成型工艺，如挤塑、注塑、吹塑等工艺。
鉴于传统工具有高耗能、时间长等缺点，如今主要采用新的高分子材料反应加工工艺。这种工艺将高分子材料聚合物的合成和聚合物的加工成型合为一体，采用的设备具有高分子合成及成型设备的双重功能。这种工艺具有生产周期短、过程相对简单、节约能源等优点。
2、高分子成型主要技术方法
2.1挤出成型技术
挤出成型原理是利用螺旋杆加压，将塑化好的聚合物连续的从挤出机的机筒挤入机头，融化的聚合物通过机头口模成型，牵引拉出后进行冷却剂定型，最终形成制品。几乎成型真的过程主要有加料、塑化、成型、定型等，一个合格的高分子材料制品需要各个环节均运作良好方可。具体而言，挤出成型工艺，又可细分为以下几个方面：
1)共挤出技术。这种技术需要两台或两台以上的挤出机共同工作，每台挤出机出一种聚合物，最终同时挤出多种聚合物并在一个机头中成型的技术。2)挤出注射组合技术。这种技术就是将挤出的聚合物与其他注射进的非熔融状成分混合后成型的过程。这种技术最大的优点就是调节复合物的配方方便。3)挤胀成型技术。这是一种塑性成型方法，适合于做一些精细或中空的制品，通常采用旋转模塑、注塑或吹塑方法成型。4)反应挤出工艺。反应挤出工艺是连续地将单体聚合并对现有聚合物进行改性的一种方法，因可以使聚合物性能多样化、功能化且生产连续、工艺操作简单和经济适用而普遍受到重视。5) 固态挤出工艺。这种工艺主要是指聚合物在固态的时候即低于熔点的条件下被挤出口模。由于聚合物在挤出口模时发生很大的变形，使得分子的取向程度远远大于熔融加工，因此制品具有更好的力学性能。
2.2 注射成型技术
简单来说，注射成型技术就是将熔融状态的聚合物注射到固定形状的模具中，待冷却成型后形成高分子材料制品的一种工艺。由于绝大多数塑料都可以采用注塑成型，因此拓宽了这种工艺的应用范围。另外这种工艺具有生产时间短、产品尺寸稳定、生产操作简单等许多优点，因此在行业中具有重要地位。具体有以下几种技术：
1)电磁式聚合物动态塑化注射成型。这种技术的关键在于在注射装置中布置电磁式直线脉冲，在聚合物塑化、初涉、成型的全过程中，均保证在电磁场产生的机械震动下进行，使得整个成型过程处于周期性的振动状态。
2)微孔泡沫塑料注射成型。与传统的塑料发泡技术相比，这种成型技术不需要添加其他化学成分，也分为简写成型、连续挤出成型机注射成型等技术。主要包括热诱导相分离法、单体聚合反应法及超饱和气体法。
3)注射结构发泡成型技术。此项技术相对于传统的成型工艺取得了一定的进步，保留了其优点，摆脱了其缺点如产品强度不够生产时间长等，且进一步拥有产品重量轻差异小等优点。
4)复合熔芯注射成型技术。这种技术分为三个主要阶段：第一阶段是制备复合熔心即将模具型芯金属放入预制的铸造母槽中定位，并教主低熔点合金成型后进行外形修整。第二各阶段是熔芯的注射成型即将已经制备好的复合熔心再次仿佛模具中并进行注射成型。第三是熔芯分离即低熔点合金、嵌件及塑件加热后分离的过程。
2.3吹塑成型技术
吹塑成型指的是通过气体压力使闭合在模具中的热容型坯吹胀形成中空制品的方法。这种方法由于模具只需要凹槽，因此设备造价低适应性强，并且和成型复杂形状的制品。是第三种最常用的高分子材料成型方法。具体包括以下几种技术：
1)中空制品的吹塑。对于中空制品，其吹塑方法主要有三种：挤出吹塑：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工;注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工;拉伸吹塑：包括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和改进制品性能。
2)高温吹塑成型技术。此技术的关键在于打破了传统的吹塑成型需在低温挤出这一模式，一般加工温度在250—350左右，采用高温进气吹塑成型，加工材料多为高耐热的热塑性材料，并且对吹塑成型机和模具的冷却装置的要求较高，需要其能够适应高温和低温冷却的频繁交替。
3)多层吹塑成型技术。多层吹塑成型技术的关键在于增设了一个阀门，在高分子材料挤出成型的过程中可方便的更换原料，因此生产出的制品为软质和硬质交替。此技术在加工防渗性容器的时候使用较多。
4)吹塑发泡技术。这种工艺的基本过程与中空吹塑相似，主要包括：用挤出法或注射法生产预成型坯件;将坯件放入中空成型模具，进一步加热使坯件变软并完成发泡;通过压缩空气吹胀成型;冷却定型，开模取出制件。
3、高分子材料成型发展新动态
3.1 聚合物动态反应加工技术及设备
这种设备的关键在于将电磁场引起的机械振动场引入到聚合物反映挤出全过程，达到控制化学反应的过程、反应生成物的凝聚态结构和反应制品的物理化学性能的目的。
3.2 热塑性弹性体动态全硫化制备技术。
这项技术主要是为了解决材料共混加工过程中共混物相态反转的问题，需要将振动力场引入混炼挤出全过程，通过控制硫化反直进程，实以达到混炼过程中橡胶相动态全硫化。
参考文献:
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[3]金龙浩.高分子材料成型及其控制[J].科技资讯，2007年第33期，2—3
材料成型新技术论文篇二
材料成型与控制工程模具制造技术分析
【摘要】材料成型与控制工程主要研究的是如何改变材料的结构、提高材料的性能和改变表面形状，研究材料在热加工的过程中受到其它相关工艺因素的影响，是综合材料到产品设计开发一直到产品成型的理论和方法，在现代制造业中占有举足轻重的地位。材料成型与控制过程是汽车、船舶、石油机械等方面的基础技术，是我国经济发展的重要支柱产业。材料成型与控制工程技术也在不断发展壮大。
【关键词】材料成型与控制工程 材料加工 产品设计 模具制造
一、材料成型与控制工程的两大方面
随着这门技术的不断发展壮大，逐渐也形成了一套完整的理论。材料成型及空工程模具制造主要有两个方面：模具与焊接。在模具方面上也分为很多种，主要有冲压模具、塑料模具、锻造以及铸造等。其中塑料模具具体包括材料的注塑、吹塑以及吸塑等，其中注塑在工业生产中被广泛使用。而冲压模具又包括拉伸、翻边、冲孔、等。第二个方面就是焊接，焊接是一种低成本的利用高科技连接材料的工艺手法，在材料之间的连接还没有发现另外一种工艺方法比焊接更为有效，并且还能对产品带来巨大的附加值。如今，在材料成型与控制工程中焊接技术占据了很重要的地位，随着科学技术的不发展，材料成型与控制工程模具技术在焊接方面日趋成熟，在当代的工业经济中发挥着越来越重要的作用。
二、材料成型与控制工程模具制造技术的分析
(一)控制工程的加工和金属材料的成型。
1.材料的一次性成型技术
这种技术主要分为三种，一种是材料的挤压，将金属材料置于模具内对金属胚料进行加压，使之材料在一定程度上发生改变，产生变形，进而获得与模孔相一致的尺寸工件。挤压的特点是加工完成后的产品塑性好，不容易发生变形。另一种是材料的拉拔，将金属材料置于模具内对金属胚料的端部施加拉力，使之材料在一定程度上发生形变，进而获得与模孔相一致的工件。拉拔的特点材料在变形时受到的阻力比挤压小，但是对金属胚料的塑性要求相对较高。还有一种就是材料的轧制，金属材料受到旋转轧辊的压缩而发生塑性变化，进而获得具有一定形状和尺寸的工件。
2.对金属材料的二次加工
对金属材料的二次加工方法有很多种。如铸造、冲压、旋压、 焊接等方法都可以对材料进行二次成型加工。铸造就是将金属材料置于模具之中，通过其它方法对模具施加压力，使之发生形变。特点是材料的变形阻力大，可以加工相对复杂的工件，适合工厂的批量生产。冲压是金属材料在模具上受到压力机施加的压力，进而发生的塑性变化获得所需要的工件。旋压就是将金属胚料压紧在旋转的模具上并随着芯模旋转而旋转，以此来借助旋轮的离心力对金属材料施加压力使之发生塑性变化，进而获得所需要的尺寸和形状的工件。旋压的特点很突出，材料受到的工艺压力较小，适合不同尺寸的工件加工，对模具的要求也相对简单，但是生产效率比较低。最后就是焊接技术，焊接就是通过对工件的加热或施加压力，使焊接的元件更合的结合在一起。焊接又分为融化焊、压焊和钎焊三种，熔化焊是在焊接过程中，将元件接头的地方加热到融化状态，对其不断施加压力而完成焊接的方法。压焊是在焊接的过程中，对元件只施加压力进而完成的焊接的方法。钎焊是指焊接元件所采用的钎材料熔点比较低，将焊接元件加热到钎材料的熔点，充分利用液态化的钎材料的特性，润滑焊件使材料之间充分结合在一起实现焊接的一种方法。
3.非金属材料的成型与控制工程模具加工技术
非金属的材料成型与控制技术主要有三种：
一种是挤出成型，利用旋塞和螺杆的挤压与切割的作用对固体胚料进行熔融处理通过一定的压力通过模具，待冷却之后，进而获得所需要的元件。挤压成型的特点是可以连续化的生产，提高生产效率，质量比较好、使用范围较广，设备的要求简单，企业投资少，见效快。
一种是注射成型，其原理是通过注射机将胚料加热至融化，然后利用高压将材料射入到模具型腔之内，等到冷却之后，获得所需的元件。这种技术手段具有生产效率高、速度快，可实现自动化操作，可以加工形状较为复杂的零件，适合工厂内的大量生产。
最后一种是压塑成型法，其原理是将材料助于密闭的模具之中使用加压和固化等成型方法。这种方法可以一次性加工多个工件，所生产处的工件收缩性小、不易发生形变，性能完善，但是这种方法生产周期较长，效率低。
三、对材料加工成型技术的发展趋势
(一)精确的材料成型加工技术。
如今，精确材料加工技术已经被国内外广泛应用。尤其是在汽车制造业中这种技术更被广广泛的应用。
(二)自由成型与快速的加工技术。
随着世界经济逐渐一体化，市场的竞争也在不断的加剧，产品的研发速度也逐渐受到制造商的重视，企业为了适应时代的发展要求，自由成型快速的加工技术备受人们关注。
(三)在材料加工过程中的仿真与模拟。
由于时代的不断发展变化，实验和理论的探究材料性能已经越来越跟不上市场经济的发展需求，在材料加工制作过程中采用模拟与仿真比理论与实验做的更加全面深刻，可以做一些在实验和理论方面所做不到的研究。因此，材料的加工制作的仿真与模拟技术越来越被人们所推崇。
四、结束语
随着材料成型与控制工程模具制造技术的不断发展完善，会更加有效的促进机械制造业的快速发展。技术的不断研发和更新即顺应了当今时代发展的需求，又促进了整个社会经济的不断发展进步。在当今时代，一个企业想要发展壮大就需要加快科学技术的研发速度，把科学技术作为企业的第一生产力。因此，材料成型工艺需要应对这种社会的主流形式，不断发展、不断创新以此来应对市场发展的需要。
参考文献：
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