有关材料成型工艺论文参考
有关材料成型工艺论文参考
材料成型是现代制造业的重要支柱,对经济社会的发展和综合国力的提升有着十分重要的意义。下文是学习啦小编为大家整理的有关材料成型工艺论文参考的范文，欢迎大家阅读参考!
有关材料成型工艺论文参考篇1
试论钣金件造型中的成型工艺
金属板材是一类重要的产品造型材料，在汽车车身的过程中，占有非常重要的地位。在车身生产过程中，通过以金属薄板为材料，进行塑性变形加工之后，形成汽车所需的零件和产品。尤其随着工业化进程的加快，汽车需求量的不断增加，消费者对产品质量的要求也日益提升，如何提高金属板材的加工成形质量，如何提高工艺水平，理顺成型工艺与产品造型的关系就显得尤过迫切。
1、钣金件造型中常用的成型工艺
钣金件的成型工艺主要以折弯、拉伸、旋压、特种成型等为主。其中生产过程中，最为常用的主要是折弯和拉伸工艺。同时，也是车身生产过程中最常用的部件成型工艺。在部件生产过程中，简单的采用折弯或拉深工艺，都会使得产品外观显得精糙，质量满足不了工艺要求，如何将二者有机结合，通过互补达到良好的产品要求，就需要对成型工艺做进一步研究和分析，总结所成型产品的造型特点，灵活运用加工技巧，从而加工出造型满足工艺要求的部件。
2、折弯工艺
在折弯工艺生产中，必不可少的是切割和焊接，其中以折弯工艺为主，切割和焊接为辅，通过三者的有机结合，达到良好的工艺要求。其中折弯工艺是通过将板材、型材、管材等基础材料在外力作用下，变形弯曲到设计要求的曲度或角度，从而形成所加工零件的一道工序。在材料经过折弯加工后，在折弯处形成一个圆角R，此圆角R的大小，决定了折弯加工过程中曲面弯曲的程度。折弯时要首先要根据图纸上的尺寸，材料厚度确定折弯时用的刀具和刀槽，避免产品与刀具相碰撞引起变形是上模选用的关键(在同一个产品中，可能会用到不同型号的上模)，下模的选用根据板材的厚度来确定。其次是确定折弯的先后顺序，折弯一般规律是先内后外，先小后大，先特殊后普通。
3、拉深工艺
拉深工艺是冲压工艺的一种，是指将平板毛坯或杯形毛坯在凸模作用下拉入凹模型腔形成开口空心零件的成形工艺方法。拉深也称压延，是板金成形的基础性工艺。用拉深成形可以制成筒形，阶梯形、锥形、半球形、盒形和其它不规则形状的立体空心零件。拉深零件的尺寸范围很宽，直径小至l mm，大至2 m～3 m，厚度0.230 mm。拉深加工的对象广泛，材料品种繁多。因此，在日用品、电器元件、机械零件、飞机结构件和汽车要件的成形中，有着广泛的应用。
拉深工艺生产效率高，产品尺寸均匀一致，表面光洁，可实现机械化、自动化，适合大批量生产，成本低，广泛应用于航空、汽车、仪器仪表、电器等工业部门和生活日用品的生产。
4、钣金件造型中的成型工艺
对于任何一个钣金部件来说，它都有一定的加工过程，随着钣金部件结构的差异，工艺可能各不相同，但总的不超过以下几点：
1)设计并绘出其钣金件的零件图，又叫三视图，其作用是用图纸方式将其钣金件的结构表达出来。
2)绘制展开图，也就是将一结构复杂的零件展开成一个平板件。
3)下料：下料的方式有很多种，主要有以下几种方式：①剪床下料：是利用剪床剪出展开图的外形长宽尺寸。若有冲孔、切角的，再转冲床结合模具冲孔、切角成形。②冲床下料：是利用冲床分一步或多步在板材上将零件展开后的平板件结构冲制成形。其优点是耗费工时短，效率高，可减少加工成本，在批量生产时经常用到。③NC数控下料：NC下料时首先要编写数控加工程序。就是利用编程软件，将绘制的展开图编写成NC数控加工机床可识别的程序。让其跟据这些程序一步一步的在一块铁板上，将其平板件的结构形状冲制出来。④激光下料：是利用激光切割方式，在一块铁板上将其平板件的结构形状切割出来。
4)翻边攻丝：翻边又叫抽孔，就是在一个较小的基孔上抽成一个稍大的孔，再在抽孔上攻丝。这样做可增加其强度，避免滑牙。一般用于板厚比较薄的钣金加工。当板厚较大时，如2.0、2.5等以上的板厚，我们便可直接攻丝，无须翻边。
5)冲床加工：一般冲床加工的有冲孔切角、冲孔落料、冲凸包、冲撕裂、抽孔等加工方式，以达到加工目的。其加工需要有相应的模具来完成操作，冲凸包的有凸包模，冲撕裂的有撕裂成形模等。
6)压铆：压铆就本厂而言，经常用到的有压铆螺柱、压铆螺母、压铆螺钉等，其压铆方式一般通过冲床或液压压铆机来完成操作，将其铆接到钣金件上。
7)折弯：折弯就是将2D的平板件，折成3D的零件，其加工需要有折床及相应的折弯模具来完成操作，它也有一定的折弯顺序，其原则是对下一刀不产生干涉的先折，会产生干涉的后折。
8)焊接焊接就是将多个零件组焊在一起，达到加工的目的或是单个零件边缝焊接，以增加其强度。其加工方一般有以下几种：CO2气体保护焊、氩弧焊、点焊、机器人焊接等。这些焊接方式的选用是根据实际要求和材质而定，一般来说CO2气体保护焊用于铁板类焊接;氩弧焊用于铝板类焊接;机器人焊接主要是在料件较大和焊缝较长时使用，如机柜类焊接，可采用机器人焊接，可节省很多任务时，提高工作效率和焊接质量。
9)表面处理：表面处理一般有磷化皮膜、电镀五彩锌、铬酸盐、烤漆、氧化等。磷化皮膜一般用于冷轧板和电解板类，其作用主要是在料件表上镀上一层保护膜，防止氧化;再来就是可增强其烤漆的附着力。电镀五彩锌一般用冷轧板类表面处理;铬酸盐、氧化一般用于铝板及铝型材类表面处理;其具体表面处理方式的选用，是根据客户的要求而定。
10)组装：所谓组装就是将多个零件或组件按照一定的方式组立在一起，使之成为一个完整的料品。其中需注意的就是对料件的保护，不可划碰伤。组装是一个料品完成的最后一步，若料件因划碰伤而无法使用，需返工重做，会浪费很多的加工工时，增加料品的成本。因此要特别注意对料件的保护。
5、结束语
钣金件的质量除在生产制程中严格要求外，就是需要有独立于生产的品质检验，一是按图纸严格把关尺寸，二是严格把关外观质量，对尺寸不符者进行返修或报废处理，同时，这样可以找到展开图错误，制程中的不良习惯，制程中的错误，如数冲 编程错误，模具错误等。钣金加工工艺随着当今社会的发展，随之迅速发展，在汽车车身加工过程，随着新技术的不断运用，也必将促进我国整车生产工艺的进一步的提高。
参考文献
[1]郑仁华.成型工艺在钣金件造型中的应用[J].机械,2007,12:56-59.
[2]翟平,林兆荣.飞机钣金成型原理与工艺[M].西安:西北工业大学出版社,1995.
有关材料成型工艺论文参考篇2
浅析高分子材料成型加工技术
【摘要】高分子材料成型加工技术在工业上取得的飞速发展，介绍高分子材料成型加工技术的发展情况，探讨其创新研究，并详细阐述高分子材料成型加工技术的发展趋势。
【关键词】高分子材料;成型加工;技术
近年来，某些特殊领域如航空工业、国防尖端工业等领域的发展对聚合物材料的性能提出了更高的要求，如高强度、高模量、轻质等，各种特定要求的高强度聚合物的开发研制越来越显迫切。
一、高分子材料成型加工技术发展概况
近50年来，高分子合成工业取得了很大的进展。例如，造粒用挤出机的结构有了很大的改进，产量有了极大的提高。20世纪60年代主要采用单螺杆挤出机造粒，产量约为3t/h;70年代至80年代中期，采用连续混炼机+单螺杆挤出机造粒，产量约为10t/h;80年代中期以来。采用双螺杆挤出机+齿轮泵造粒，产量可以达到40-45t/h，今后的发展方向是产量可高达60t/h。在l950年，全世界塑料的年产量为200万t。20世纪90年代。塑料产量的年均增长率为5.8%，2000年增加至1.8亿t至2010年，全世界塑料产量将达3亿t，此外。合成工业的新近避震使得易于璃确控制树脂的分子结构，加速采用大规模进行低成本的生产。随着汽车工业的发展，节能、高速、美观、环保、乘坐舒适及安全可靠等要求对汽车越来越重要.汽车规模的不断扩大和性能的提高带动了零部件及相关材料工业的发展。为降低整车成本及其自身增加汽车的有效载荷，提高塑料类材料在汽车中的使用量便成为关键。
据悉，目前汽车上100kg的塑料件可取代原先需要100-300kg的传统汽车材料(如钢铁等)。因此，汽车中越来越多的金属件由塑料件代替。此外，汽车中约90%的零部件均需依靠模具成型，例如制造一款普通轿车就需要制造1200多套模具，在美国、日本等汽车制造业发达的国家，模具产业超过50%的产品是汽车用模具。目前，高分子材料加工的主要目标是高生产率、高性能、低成本和快捷交货。制品方面向小尺寸、薄壁、轻质方向发展;成型加工方面，从大规模向较短研发周期的多品种转变，并向低能耗、全回收、零排放等方向发展。
二、现今高分子材料成型加工技术的创新研究
(一)聚合物动态反应加工技术及设备
聚合物反应加工技术是以现双螺杆挤出机为基础发展起来的。国外的Berstart公司已开发出作为连续反应和混炼的十螺杆挤出机，可以解决其它挤出机(包括双螺杆和四螺杆挤出机)作为反应器所存在的问题。国内反应成型加工技术的研究开发还处于起步阶段，但我国的经济发展强烈要求聚合物反应成型加工技术要有大的发展。指交换法聚碳酸酯(PC)连续化生产和尼龙生产中的比较关键的技术是缩聚反应器的反应挤出设备，我国每年还有数以千万吨计的改性聚合物及其合金材料的生产。关键技术也是反应挤出技术及设备。
目前国内外使用的反应加工设备从原理上看都是传统混合、混炼设备的改造产品，都存在传热、传质过程、混炼过程、化学反应过程难以控制、反应产物分子量及其分布不可控等问题.另外设备投资费用大、能耗高、噪音大、密封困难等也都是传统反应加工设备的缺陷。聚合物动态反应加工技术及设备与传统技术无论是在反应加工原理还是设备的结构上都完全不同，该技术是将电磁场引起的机械振动场引入聚合物反应挤出全过程，达到控制化学反应过程、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。该技术首先从理论上突破了控制聚合物单体或预聚物混合混炼过程及停留时间分布不可控制的难点，解决了振动力场作用下聚合物反应加工过程中的质量、动量及能量传递及平衡问题，同时从技术上解决了设备结构集成化问题。新设备具有体积重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、适应性好、可靠性高等优点，这些优点是传统技术与设备无法比拟或是根本没有的。该项新技术使我国聚合物反应加工技术直接切人世界技术前沿，并在该领域处于技术领先地位。
(二)以动态反应加工设备为基础的新材料制备新技术
1.信息存储光盘盘基直接合成反应成型技术。此技术克服传统方式的中间环节多、周期长、能耗大、储运过程易受污染、成型前处理复杂等问题，将光盘级PC树脂生产、中间储运和光盘盘基成型三个过程整合为一体，结合动态连续反应成型技术，研究酯交换连续化生产技术，研制开发精密光盘注射成型装备，达到节能降耗、有效控制产品质量的目的。
2.聚合物/无机物复合材料物理场强化制备新技术。此技术在强振动剪切力场作用下对无机粒子表面特性及其功能设计(粒子设计)，在设计好的连续加工环境和不加或少加其它化学改性剂的情况下，利用聚合物使无机粒子进行原位表面改性、原位包覆、强制分散，实现连续化制备聚合物/无机物复合材料。
3.热塑性弹性体动态全硫化制备技术。此技术将振动力场引入混炼挤出全过程，控制硫化反直进程，实现混炼过程中橡胶相动态全硫化.解决共混加工过程共混物相态反转问题。研制开发出拥有自主知识产权的热塑性弹性体动态硫化技术与设备，提高我国TPV技术水平。
三、高分子材料成型加工技术的发展趋势
近年来，各个新型成型装备国家工程研究中心在出色完成了国家级火炬计划预备项目和国家“八五”、“九五”重点科技计划(攻关)等项目同时，非常注重科技成果转化与产业化，完成产业化工程配套项目20多项，创办了广州华新科机械有限公司和北京华新科塑料机械有限公司，使其有自主知识产权的新技术与装备在国内外推广应用。塑料电磁动态塑化挤出设备已形成了7个规格系列，近两年在国内20多个省、市、自治区推广应用近800台(套)。销售额超过1.5亿元，还有部分新设备销往荷兰、泰国、孟加拉等国家.产生了良好的经济效益和社会效益。例如PE电磁动态发泡片材生产线2000年和2001年仅在广东即为国家节约外汇近1600万美元，每条生产线一年可为制品厂节约21万k的电费。塑料电磁动态注塑机已开发完善5个规格系列，投入批量生产并推向市场;塑料电磁动态混炼挤出机的中试及产业化工作已完成，目前开发完善的4个规格正在生产试用。并逐步推向市场目前新设备的市场需求情况很好，聚合物新型成型装备国家工程研究中心正在对广州华新科机械有限公司进行重组。将技术与资本结合，引入新的管理、市场等机制，争取在两三年内实现新设备年销售额超亿。我国已加入WTO，各个行业都将面临严峻挑战。
综上所述，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技技术与装备的道路，打破国外的技术封锁，实现由跟踪向跨越的转变;把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献：
[1]Chris Rauwendaal，Polymer Extrusion，Carl Hanser Verlag，Munich/FkG，l999.
[2]瞿金平，聚合物动态塑化成型加工理论与技术[M].北京：科学出版社，2005 427435.
[3]瞿金平，聚合物电磁动态塑化挤出方法及设备[J].中国专利9O101034.0，I990;美国专利5217302，1993.
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