材料加工技術范文

導語：如何才能寫好一篇材料加工技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】：航空，難加工材料，加工技術，探析

【引言】：航空航天事業一直是各個大國搶占的制高點，也是促進和帶動全球經濟技術進步的關鍵。近年來，隨著各國在航空航天領域的擴展和實施，航空產品的技術水平和標準不斷升級優化，尤其是對各種難加工材料的使用，例如，對金屬切削刀具和技術提出了更高的要。難加工材料在很多領域都有非常廣泛的應用，由于機械零部件設計在負重減小和體積緊湊上有較高要求，使得很多零部件結構出現形狀復雜、結構怪異、型面多樣的情況，導致很多高科技新型難加工材料不斷涌現，雖然符合機械零部件的高強度、高剛性和高密度以及體積小、重量輕的設計要求，但是給后期的機械制造的可加工性和產品性能帶來很大的影響。為了應對這種情況的出現，各國技術研究部門都在探究如何讓難加工材料的加工技術得到改進和優化，滿足高精尖行業的需求，尤其是在迫切需要此類材料的航空航天業中。

1.航空難加工材料及加工技術關鍵

航空難加工材料包含鈦合金、高溫合金、復合材料和超高強度鋼等，在航空產品結構中幾乎沒有普通的工程材料，都是超高強度和高性能的高精尖材料，因此也都是比較難加工的材料。在航空難加工材料中，加工過程中最容易出現的問題為刀具磨損，它直接導致加工成本增加和加工效率降低，另外，加工質量也是目前遇到的較大困難和挑戰，影響到產品的使用性能和安全系數。

2.航空難加工材料的具體加工技術分析

2.1鈦合金及其加工技術

鈦合金的導熱系數較低，它的切削溫度能夠超出切削45號鋼的時候大約數百度以上，而且鈦合金的彈性模量比較低，加工的時候容易出現變形，導致加工表面出現回彈。另外，鈦合金切削和前刀面的接觸長度比較短，它的化學活性大，能夠和刀具產生較大的親和力，和大氣中的多種元素產生化學反應，從而形成硬且脆的外皮。

鈦合金材料的加工刀具材料選擇及加工條件選擇：如果是低速加工，則可采用高釩高速鋼和高鈷高速鋼；如果是中速加工，則要注意在加工細晶粒硬質合金時，粘結磨損較嚴重，就不宜使用含鈦的刀具，可以使用三氧化二鋁的涂層刀具；如果是高速加工，可以選用涂層硬質合金刀具、含鈦涂層硬質合金刀具和基體含鈦硬質合金刀具。

加工刀具要確保后角較大，最少要大于15°，并且保證前角不能夠過大，從而保證前?后角平衡，確保刃口強度的穩定性。在刀具的考慮上，最好選用大螺旋角銑刀。切削液的選擇，應該選用含極壓添加劑的油基切削液，但是，其中不可以含氯；采用高壓噴射冷卻液能夠使刀具耐用度得到成倍的提高，從而提升加工的質量。

2.2高溫合金及其加工技術

高溫合金的切削加工特點包含以下幾個方面：導熱系數非常低，小于45號鋼的1/3；高溫下強度比較高，在600-900℃下能夠保持中碳鋼的室溫強度；高溫合金中含有大量的組織較為致密的固溶體，導致切削時容易出現晶格扭曲，并且扭曲很嚴重，也容易導致冷卻嚴重的現象；高溫合金中含有大量的金屬碳化物、氧化物、硼化物和金屬間化物這些硬質點。在加工時，高溫合金材料的切削力是切削一般鋼材的2至3倍，它的切削功耗較大，產生了大量的切削熱量，導致切削溫度非常高。

高溫合金材料的刀具材料及其使用條件如下：拉刀和絲錐等材料的條件為：鈷高速鋼，速度是10m/min；超細晶粒硬質合金或者涂層硬質合金刀具，使用速度為30-70m/min，此時硬度提升而速度降低；如果是陶瓷材質刀具，如Sialon陶瓷、Si3N4陶瓷，則使用速度要大于200m/min，因為低速條件下刀具磨損會比較嚴重，所以速度要有較高的標準，且陶瓷刀具主要用在半精加工過程中。

高溫合金的加工刀具加工時的技術參數為：車刀前角小于10°，后角保持在15°左右；銑刀的前角保持在10°左右、后角15°左右，螺旋角在30-45°范圍內；陶瓷刀具或者CBN刀具要使用負前角。高溫合金材料的切削液使用條件為：如果是高速鋼刀具則使用水基切削液，并以冷卻方式為主，從而避免刀具熱塑變形的出現；如果是硬質合金刀具加工，那么最好使用極化切削油，可以達到抑制粘結和擴散磨損的效果；如果是陶瓷或者CBN刀具加工，那么切削液的使用最好嚴格而謹慎，可先通過工件熱軟化處理，讓材料更容易切削，然后要注意刀具的韌性，避免熱疲勞以及激冷裂紋的出現。

2.3高強度鋼的切削加工特點和加工技術

高強度鋼的切削加工特點包含以下特點：切削力度大，因為高強度鋼的強度非常高，能達到1960MPa，并具有一定的韌性和硬度，有非常好的綜合機械性能，所以高強度鋼的切削力較大。例如，在同等條件下，它的切削力可比45號鋼的單位切削力高出1.17-1.49倍；切削溫度較高，高強度鋼材料的導熱系數很低，只是45號鋼的60%，因為它的切削功耗比較大，切削溫度也就比45號鋼高出100℃，使得加工刀具的磨p速度比較快；斷削較為困難，高強度鋼的韌性和可塑性非常好，因此，切削時不容易折斷，導致在切削時經常纏繞在刀具和工件上，影響了切削的進度和效果。

那么，對高強度鋼的加工刀具選擇上，要遵守以下幾點原則：如果是高速鋼刀具，則可以選用Al高速鋼、涂層高速鋼、粉末冶金高速鋼或者Co高速鋼刀具；如果是硬質合金刀具，則可以選用添加了鈮、稀土元素的P類合金或者P類涂層合金、TiC基、Ti（C、N）基合金材料刀具；如果選用CBN刀具，那么要選用低含量且高強度的材質。

加工刀具的基本參數要遵循以下幾點要求：刀具刃部強度要比較高，如果是硬質合金刀，其前角要在-2°至-4°范圍內；如果是陶瓷刀具或者CBN刀具，則前角要在10°左右；刀尖的圓弧半徑在精加工的時候在0.5-0.8mm范圍內，在粗加工時在1-2mm范圍內。

高強度鋼的切削用量技術要求為：切削速度保持在45號鋼加工的30%左右，鋼強度高則速度要低；高速鋼加工速度小于10m/min、硬質合金加工速度30-80m/min、陶瓷和CBN加工速度為高于100-150m/min。高強度鋼的斷屑技術注意選擇合適的斷屑臺和斷屑槽，并根據斷屑的目標設定而進行且削用量的優化，可采用振動斷屑這些強制斷屑技術來提高斷屑質量和技術水平。

結語

航空難加工材料是航空產品加工和生產中較為關鍵的核心的技術攻堅方向，對加工工藝、加工方法及加工刀具的技術提升和優化是重點。難加工材料的切削刀具和加工技術，在刀片基體、幾何角度、涂層技術以及難加工材料的加工方法上都應該不斷突破和創新，根據不同難加工材料性能選擇不同的刀具和加工條件及參數，提高航空產品的性能，確保航空事業的發展。

【參考文獻】：

[1]楊金發，張軍. 航空難加工材料加工技術研究[J]. 金屬加工（冷加工），2012，21：11-13.

[2]谷雨，良辰. 航空難加工材料加工技術[J]. 航空制造技術，2016，03：34-35.

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關鍵詞： 難加工材料 切削加工技術 問題 刀具材料 刀具形狀

近年來，機械產品多功能、高功能化的發展勢頭十分強勁，要求零件必須實現小型化、微細化。為了滿足這些要求，所用材料必須具有高硬度、高韌性和高耐磨性的特點，而具有這些特性的材料，其加工難度也特別大，因此又出現了新的難加工材料。難加工材料就是這樣隨著時代的發展及專業領域的不同而出現，其特有的加工技術也隨著時代及各專業領域的研究開發而不斷向前發展。另一方面，隨著信息化社會的到來，難加工材料切削技術信息也可通過因特網互相交流，因此，今后有關難加工材料切削加工的數據等信息將會更加全面，加工效率也必然會進一步提高。難加工材料的界定及具體品種，隨時代及專業領域而各有不同。

一、切削領域中的難加工材料

在切削加工中，通常出現的刀具磨損，有如下兩種形態：（1）由于機械作用而出現的磨損，如崩刃或磨粒磨損等；（2）由于熱及化學作用而出現的磨損，如粘結、擴散、腐蝕等磨損，以及由切削刃軟化、溶融而產生的破斷、熱疲勞、熱龜裂等。切削難加工材料時，在很短時間內即出現上述刀具磨損，這是由于被加工材料中存在較多促使刀具磨損的因素。例如，多數難加工材料均具有熱傳導率較低的特點，切削時產生的熱量很難擴散，致使刀具刃尖溫度很高，切削刃受熱影響極為明顯。這種影響的結果會使刀具材料中的粘結劑在高溫下粘結強度下降，WC（碳化鎢）等粒子易于分離出去，從而加速刀具磨損。另外，難加工材料中的成分和刀具材料中的某些成分在切削高溫條件下產生反應，出現成分析出、脫落，或生成其他化合物，這將加速形成崩刃等刀具磨損現象。在切削高硬度、高韌性加工材料時，切削刃的溫度很高，也會出現與切削難加工材料時類似的刀具磨損。如切削高硬度鋼時，與切削一般鋼材相比，切削力更大，刀具剛性不足將會引起崩刃等現象，使刀具壽命不穩定，而且會縮短刀具壽命，尤其是加工生成短切屑的工件材料時，會在切削刃附近產生月牙洼磨損，往往在短時間內即出現刀具破損。在切削超耐熱合金時，由于材料的高溫硬度很高，切削時的應力大量集中在刃尖處，這將導致切削刃產生塑性變形；同時，由于加工硬化而引起的邊界磨損也比較嚴重。由于這些特點，所以要求用戶在切削難加工材料時，必須慎重選擇刀具品種和切削條件，以達到理想的加工效果。

二、難加工材料在切削加工中應注意的問題

切削加工大致分為車削、銑削及以中心齒為主的切削（鉆頭、立銑刀的端面切削等），這些切削加工的切削熱對刃尖的影響也各不相同。車削是一種連續切削，刃尖承受的切削力無明顯變化，切削熱連續作用于切削刃上；銑削則是一種間斷切削，切削力是斷續作用于刃尖，切削時將發生振動，刃尖所受的熱影響，是切削時的加熱和非切削時的冷卻交替進行，總的受熱量比車削時少。銑削時的切削熱是一種斷續加熱現象，刀齒在非切削時即被冷卻，這將有利于刀具壽命的延長。日本理化研究所對車削和銑削的刀具壽命作了對比試驗，銑削所用刀具為球頭立銑刀，車削為一般車刀，兩者在相同的被加工材料和切削條件（由于切削方式不同，切削深度、進給量、切削速度等只能做到大體一致）及同一環境條件下進行切削對比試驗，結果表明，銑削加工對延長刀具壽命更為有利。利用帶有中心刃（即切削速度=0m/min的部位）的鉆頭、球頭立銑刀等刀具進行切削時，經常出現靠近中心刃處工具壽命低下的情況，但仍比車削加工時強。在切削難加工材料時，切削刃受熱影響較大，常常會降低刀具壽命，切削方式如為銑削，則刀具壽命會相對長一些。但難加工材料不能自始至終全部采用銑削加工，中間總會有需要進行車削或鉆削加工的時候，因此，應針對不同切削方式，采取相應的技術措施，提高加工效率。

三、切削難加工材料用的刀具材料

立方氮化硼CBN（Cubic Boron Nitride）的高溫硬度是現有刀具材料中最高的，最適合用于難加工材料的切削加工。新型涂層硬質合金是以超細晶粒合金作基體，選用高溫硬度良好的涂層材料加以涂層處理，這種材料具有優異的耐磨性，也是可用于難加工材料切削的優良刀具材料之一。難加工材料中的鈦、鈦合金由于化學活性高，熱傳導率低，可選用金剛石刀具進行切削加工。CBN燒結體刀具適用于高硬度鋼及鑄鐵等材料的切削加工，CBN成分含量越高，刀具壽命也越長，切削用量也可相應提高。據報道，目前已開發出不使用粘結劑的CBN燒結體。金剛石燒結體刀具適用于鋁合金、純銅等材料的切削加工。金剛石刀具刃口鋒利，熱傳導率高，刃尖滯留的熱量較少，可將積屑瘤等粘附物的發生控制在最低限度之內。在切削純鈦和鈦合金時，選用單晶金剛石刀具切削比較穩定，可延長刀具壽命。涂層硬質合金刀具幾乎適用于各種難加工材料的切削加工，但涂層的性能（單一涂層和復合涂層）差異很大，因此，應根據不同的加工對象，選用適宜的涂層刀具材料。據報道，最近已開發出金剛石涂層硬質合金和DLC（Diamond Like Carbon）涂層硬質合金，使涂層刀具的應用范圍進一步擴大，并已適用于高速切削加工領域。

四、切削難加工材料的刀具形狀

在切削難加工材料時，刀具形狀的最佳化可充分發揮刀具材料的性能。選擇與難加工材料特點相適應的前角、后角、切入角等刀具幾何形狀和對刃尖進行適當處理，對提高切削精度和延長刀具壽命有很大的影響，因此，在刀具形狀方面決不能掉以輕心。但是，隨著高速銑削技術的推廣應用，近來已逐漸采用小切深以減輕刀齒負荷，采用逆銑并提高進給速度，因此，對切削刃形狀的設計思路也有所改變。對難加工材料進行鉆削加工時，增大鉆尖角，進行十字形修磨，是降低扭矩和切削熱的有效途徑，它可將切削與切削面的接觸面積控制在最小范圍之內，這對延長刀具壽命和提高切削條件十分有利。鉆頭在鉆孔加工時，切削熱極易滯留在切削刃附近，而且排屑也很困難，在切削難加工材料時，這些問題更為突出，必須給予足夠的關注。

為了便于排屑，通常在鉆頭切削刃后側設有冷卻液噴出口，可供給充足的水溶性冷卻液或霧狀冷卻劑等，使排屑變得更為順暢，這種方式對切削刃的冷卻效果也很理想。近年來，已開發出一些性能良好的涂層物質，這些物質涂鍍在鉆頭表面后，用其加工3―5D的淺孔時，可采用干式鉆削方式。孔的精加工歷來采用鏜削方式，不過近來已逐漸由傳統的連續切削方式改變為采用等高線切削這類間斷切削方式，這種方式對提高排屑性能和延長工具壽命均更為有利。因此，這種間斷切削用的鏜削刀具設計出來后，立即被應用于汽車零件的CNC切削加工。在螺紋孔加工方面，目前也采用螺旋切削插補方式，切螺紋用的立銑刀已大量投放市場。如上所述，這種由原來連續切削向間斷切削的轉換，是隨著對CNC切削理解的加深而進行的，這是一個漸進的過程。采用此種切削方式切削難加工材料時，可保持切削的平穩性，且有利于延長工具壽命。

如上所述，難加工材料的最佳切削方法是不斷改進的，新的難加工材料不斷出現，對新材料的加工總是不斷困擾著工程技術人員。當前，新型加工中心、切削工具、夾具及CNC切削等技術的發展非常迅速，而且在切削加工之外，CNC磨削、CNC電加工等技術也得到了空前的發展，難加工材料的加工技術選擇范圍已大為擴展。當然，有關難加工材料加工信息的收集與對該技術的深入理解，還不盡如人意，正因為如此，面對難加工材料的不斷涌現，人們總是感到對加工技術有些力不從心。例如，前述車削加工由連續切削向間斷切削轉換，便有利于延長工具壽命，新型涂層硬質合金刀具的使用，使難加工材料切削技術水平得到進一步提高。在難加工材料的切削加工中應特別重視工具壽命的穩定，不僅工件材料要和刀具性能妥善配備，而且對加工尺寸、加工表面粗糙度、形狀精度等的要求也極嚴格，因此，不僅應特別注意刀具的選用，對工件的夾持方式等相關技術也不能掉以輕心。

今后，難加工材料零件的加工將采取CAD/CAM、CNC切削加工等計算機控制的生產方式，因此，數據庫的建構、工具設計與制作等工具管理系統的完善，都極為重要。難加工材料切削加工中，適用的刀具、夾具、工序安排、工具軌跡的確定等有關切削條件的數據，均應作為基礎數據加以積累，使零件生產方式沿著以IT化為基礎的方向發展，這樣，難加工材料的切削加工技術才能較快地步入一個新的階段。

參考文獻：

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摘要：近年來，高分子材料成型加工技術正處于快速發展階段。本文詳細闡述了高分子材料成型加工技術的發展情現狀及其未來發展趨勢，以期為我國高分子材料成型加工技術做出有益探索。

關鍵詞：高分子材料；成型加工；發展現狀；發展趨勢

Abstract: in recent years, high polymer material molding processing technology is in rapid development stage. This paper expounds the polymer material molding processing technology development present situation and future development trend of love, to China high polymer materials forming technology to make a useful exploration.

Keywords: high polymer materials; Forming processing; Development present situation; Development trend

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A 文章編號：

最近幾年，國防尖端工業和航空工業等特殊領域的發展要求更高性能（如輕質、高模量和高強度等）的聚合物材料，開發研制滿足特定要求的高強度聚合物迫在眉睫。本文即在此背景下，結合筆者多年實踐工作經驗，就分子材料成型加工技術做了深入淺出的探討。

一、高分子材料成型加工技術的發展現狀

最近幾年，世界高分子合成工業取得飛速進展。以造粒用擠出機為例，其結構有了較大改進，極大的提高了產量。其發展歷程如下表1所示[1]。

表1 造粒用擠出機發展歷程一覽表

時期 名稱 產量（t/h）

上世紀60年代 單螺桿擠出機造粒 3

70年代～80年代中期 連續混煉機+單螺桿擠出機造粒 10

80年代中期～至今 雙螺桿擠出機+齒輪泵造粒 40～45

再以塑料為例，其發展歷程如下[2]：①1950年全世界塑料年產量約為200萬t；②上世紀90年代，塑料產量年均增長率接近5．8％；③2000年增加至1.8億t；④至2010年，全世界塑料產量高達3億t。伴隨著世界汽車工業的飛速發展，汽車對高速、節能、環保、美觀、舒適和安全可靠等方面提出了越來越高的要求，汽車性能的逐漸提高極大的促進了汽車零部件及其相關材料工業的發展速度。因此，為降低整車成本及其自身增加汽車有效載荷，提高汽車中塑料類材料的使用量便成為關鍵。

當前，高分子材料加工將朝著以下目標發展：高性能；高生產率；低成本；快捷交貨。制品方面則朝著輕質、薄壁和小尺寸等方向發展；成型加工方面則朝著全回收、低能耗和零排放等方向發展，并從大規模向較短研發周期的多品種進行轉變。

二、高分子材料成型加工創新研究技術

2.1基于動態反應加工設備基礎上的新材料制備新技術

①信息存儲光盤盤基直接合成反應成型技術[3]。該技術克服了傳統方式的周期長、中間環節多、能耗大、易污染及成型前處理復雜等諸多問題，將光盤級PC樹脂生產、中間儲運和光盤盤基成型三個過程整合為一體，結合動態連續反應成型技術，研究醋交換連續化生產技術，研制開發精密光盤注射成型裝備，達到節能降耗、有效控制產品質量的目的。

②聚合物物理場強化制備新技術。此技術在強振動剪切力場作用下對無機粒子表面特性及其功能設計（粒子設計），在設計好的連續加工環境和不加或少加其它化學改性劑的情況下，利用聚合物使無機粒子進行原位表面改性、原位包覆、強制分散，實現連續化制備聚合物/無機物復合材料。

③熱塑性彈性體動態全硫化制備技術[4]。此技術將振動力場引入混煉擠出全過程，控制硫化反直進程，實現混煉過程中橡膠相動態全硫化.解決共混加工過程共混物相態反轉問題。研制開發出擁有自主知識產權的熱塑性彈性體動態硫化技術與設備，提高我國TPV技術水平。

2.2聚合物動態反應加工技術及設備

聚合物反應加工技術是以現雙螺桿擠出機為基礎發展起來的。國外公司已開發出作為連續反應和混煉的十螺桿擠出機，可以解決其它擠出機作為反應器所存在的問題。國內反應成型加工技術的研究開發還處于起步階段，但我國的經濟發展強烈要求聚合物反應成型加工技術要有大的發展。指交換法聚碳酸酯連續化生產和尼龍生產中的關鍵技術是縮聚反應器的反應擠出設備，我國每年還有數以千萬噸計的改性聚合物及其合金材料的生產。當前，國內外使用的反應加工設備從原理上看都是傳統混合、混煉設備的改造產品，都存在傳熱、傳質過程、混煉過程、化學反應過程難以控制、反應產物分子量及其分布不可控等問題。另外設備投資費用大、能耗高、噪音大、密封困難等也都是傳統反應加工設備的缺陷。聚合物動態反應加工技術及設備與傳統技術無論是在反應加工原理還是設備的結構上都完全不同，該技術是將電磁場引起的機械振動場引入聚合物反應擠出全過程，達到控制化學反應過程、反應生成物的凝聚態結構和反應制品的物理化學性能的目的。該技術首先從理論上突破了控制聚合物單體或預聚物混合混煉過程及停留時間分布不可控制的難點，解決了振動力場作用下聚合物反應加工過程中的質量、動量及能量傳遞及平衡問題，同時從技術上解決了設備結構集成化問題。新設備具有體積重量小、能耗低、噪音低、制品性能可控、適應性好、可靠性高等優點，這些優點是傳統技術與設備無法比擬或是根本沒有的。

三、高分子材料成型加工技術的未來發展趨勢

近年來，多個新型成型裝備國家工程研究中心在出色完成了國家級火炬計劃預備項目和國家“八五”和“九五”重點科技計劃等項目的同時，非常注重科技成果轉化與產業化，完成產業化工程配套項目20多項，創辦了廣州華新科機械有限公司，使其有自主知識產權的新技術與裝備在國內外推廣應用。塑料電磁動態塑化擠出設備已形成了7個規格系列，近兩年在國內20多個省、市、自治區推廣應用近800臺，銷售額超過1．5億元，取得了良好的經濟效益和社會效益。將技術與資本結合，引入新的管理和市場機制，爭取在兩三年內實現新設備年銷售額超億。

四、結論

綜上所述，我國要想打破國外技術壟斷，實現由跟蹤向跨越的轉變，就必須走走獨具中國特色的高分子材料成型加工技技術與裝備的發展道路，把握技術前沿，培育自主知識產權。促進科學研究和產業界相結合，努力將科研成果轉化為實際生產力，加快我國高分子材料成型加工高新技術及其相關產業的快速發展。（指導老師：孫偉）

參考文獻

[1]孔明偉. 高分子材料成型加工技術的發展新探[J]. 黑龍江科技信息, 2011,(14) .

[2]吳剛. 高分子材料成型加工技術的進展[J]. 廣東化工, 2008,(09) .

[3]金龍浩. 高分子材料成型及其控制[J]. 科技資訊, 2007,(33) .

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關鍵詞：微波技術；高分子材料；加工

一、引言

人們的日常生活中常使用微波爐，這種電器設備具有較快的熱效率，能夠快速加熱食物，并且不會流失營養成分。而這種電器正是運用了微波技術，除了在食品領域，該項技術還在其他領域中有著廣泛的應用，并取得了理想的效果。以高分子材料加工中對微波技術的應用威力，相較于傳統加工技術，微波加熱的速率更快，并且基于脈沖技術的支持，能夠實現對溫度的有效控制。其次，微波加熱不會存在熱滯后反應，材料能夠直接吸收微波，不會通過容器傳導而導致能量流失；此外，微波加熱的熱梯度非常小，具有較強的穿透能力，加熱的均勻度也相對理想。對于高分子材料而言，通過微波技術的應用，可以使其性能得到改善，達到理想狀態。

二、基本原理與影響因素

就本質而言，微波加熱的特點就在于介電位移或材料內部不同電荷的極化以及這種極化不具備迅速跟上交變電場的能力。在高頻條件下，與電場相比，極化具有滯后性，并且其闡述的電流與電場同相位的分量存在差別，如此一來就會使材料內部功率散耗。

對于電場強度固定的電磁場而言，材料吸收的微博能與電磁輻射的頻率，材料的介電損耗與電場強度之間的關系可以通過下式來表示：

其中P代表單位體積材料吸收的微波功率，K為一常數，f為頻率，E為電場強度，[ε']表示介電常數，[tanδ]表示電損耗角正切。

根據（1）式，可以發現在電場強度或材料介電性質發生變化的情況下，材料吸收的微波也隨之得到改變，然而大部分高分子材料具有非常小的介電損耗因數，一般情況下微波材料能夠透過材料而不產生耗散。

如果加熱速率受反應熱的影響不予考慮，那么可以用下式來表示加熱速率與材料吸收微波能量的關系：

其中[dTdt]表示加熱速率，[ρ]表示材料密度，[CV]表示材料的定容比熱。

從中不難發現，高分子材料的介電行為在很大程度上決定了加熱速率。需要注意的是，[ε'']與溫度有著密切聯系，因此材料介電行為的函數與溫度有關。

三、微波設備

在高分子材料加工中，微波的應用效率以及材料性能在很大程度上取決于微波設備。

現階段，在實驗中有著廣泛應用的微波設備主要為商品化的多模式微波爐。這種設備屬于多波設備，因此其溫度控制難度較大，無法獲取需要的加熱曲線，在這種設備的應用下，產品性能的均勻性要求往往無法得到滿足。其次，微波行波加熱器則是基于矩形波導或圓波導產生行波，在設備中微波能會被物料吸收，進而實現加熱。對于具有較大介電損耗因數的單位長度材料而言，這種設備具有較強的適用性，而其他材料并不適合這一設備。從上述兩種設備的缺陷描述不難發現，微波設備的研究與開發勢在必行。

在設備開發的過程中，微波發生器設計具有重要意義，這是提高微博能利用率的有效途徑。美國研究人員針對一種間歇加工聚合物材料的單模可調諧振腔進行了開發，這種設備材料主要有金屬銅或鋁的圓波導，兩端采用的金屬短路相同，具體如下圖所示。

根據上述高分子材料加工中應用的微波設備，不難發現諧振腔具有更強的適用性，該設備能夠將微波能耦合進材料，并且現階段在厚件復合材料的加工中也取得了成功。

自單模可調諧振腔誕生之后，又有更加先進的微波加工系統涌現出來，也就是計算機輔助微波加工系統與計算機控制脈沖微波加工系統。其中計算機控制脈沖微波加工系統可以基于功率輸出開關的脈沖，在選定值范圍內控制樣品溫度，與此同時，在反應過程中，該設備還可以對介電損耗因數變化進行檢測。

四、研究進展及問題

總而言之，相較于傳統加熱，微波輻射的特點與優勢非常突出，對于高分子材料加工領域的發展而言有著十分重要的影響與作用。再加上近年來相關研究人員圍繞微波加工材料性能展開深入研究，并構建起聚合物結構與微波吸收特性的關系，顯然在理論層面上為微波技術在高分子材料加工領域中的進一步運用提供了強有力的支持。當然不可否認的是，在聚合物材料加工中，微波技術的應用依然面臨著一些困難與阻礙，例如目前相關人員并沒有全面了解微波加熱的影響因素。很多研究人員開始圍繞分子結構與微波加工系統展開設計，希望通過此推動微波技術的應用與發展。在基礎理論知識不斷增長的背景下，相信在未來加工設計中，微波技術的經濟效益將會得到全面提升，為工業的發展提供強有力的支持。此外，加工安全性、設備問題以及加工規模等也是微波技術在應用實踐中需要考慮的問題。作為研究人員，必須圍繞這些因素予以綜合考慮，并采取相應的改進方法，促使高分子材料加工領域中微波技術的價值與作用得到充分發揮。

參考文獻：

[1]何德林，王錫臣.微波技術在聚合反應中的應用研究進展[J].高分子材料科學與工程，2001，17（1）：20-25.

[2]張忠海，李建波，袁偉忠等.微波技術在生物可降解聚合物合成中的研究進展[J].高分子通報，2010，（6）：47-52.

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關鍵詞：新型金屬材料；成型加工；加工技術

引言

當前，新型的金屬復合材料已經得到了廣泛的應用，復合型材料雖然成本與技術要求都較高，但其所具有的材料特性相較于普通的金屬材料具有更高的性能優勢，成為工程建設的重要材料除此之外，更多的零部件制作采用新型金屬材料，也催生了很多先進的成型加工技術。那么在新時代背景下，究競如何才能促進新型金屬材料成型加工技術的發展與完善，是當前的材料工程師應該重點關們的問題。

1新型金屬材料的選材原則

金屬復合材料中添加增強物可使復合材料強度高，耐磨性好，但也會給對金屬復合材料的二次加工增加相當的困難，而因為金屬復合材料種類的不同，使得在加工方法和工藝上也會產生許多的差異。比如某些金屬復合材料在復合過程中便能完成，如連續纖維曾強金屬基復合材料構件，而有些卻需要更多的技術手段，而這些技術的應用與實踐，更是需要我們長期研究與探討的長久性課題。

2新型金屬材料成型加工的原則分析

應用于工程施工以及企業產品中的新型金屬材料通常具各耐磨性良好、硬度高的特性，具各這此特性的新型金屬材料能夠滿足工程及產品的成型與質量要求，卻也為成型加工帶來了定的難度通常情況下，為了保障金屬材料成型加工的質量，針對小同的金屬會采用小同的加工技術例如有此特殊的金屬復合金屬材料只有通過金屬基復合材料的纖維性增強，才能實現成型加工而其他特殊的新型金屬材料在進行成型加工時需要更加復雜的技術，因此，在進行一次加工-時要做到因材料的小同而采取有針對性的技術，做到具體問題具體分析，從而切實推進新型金屬材料成型加工的實踐進程。

3新型金屬材料成型加工的技術

3.1鑄造成型法

鑄造成型法借鑒了現有成熟的鑄造工藝，是滿足第二節所述的幾點要求的一種有效方法，也是一種生產復合材料零件的常用方法。但是在選擇工藝方法和參數時必須對現有鑄造工藝做必要的改進，因為這些熔體的黏度、流動性等特點會隨著增強顆粒的加入而發生改變，高溫時還會發生化學反映，如增強顆粒與金屬之間的化學反應。解決辦法是：在制造形狀復雜的零件時，可采用砂型鑄造、壓鑄、熔模鑄造以及金屬型鑄造等幾種方法。對于顆粒增強金屬基復合材料，為了防止增強物和液態金屬之間的化學反應，應該在熔化時嚴格控制熔化溫度和保溫時間。如界面反應：3SiC+4AlAl4C3+3Si時有發生，特別是對于高溫時的碳化硅顆粒增強鋁基復合材料，而界面反應導致的后果是其黏度增大且無法澆鑄，不穩定的化學反應物會生成，材料性能也會受到影響，如：Al4C3。而鋁合金復合材料在鑄造過程中需要對鋁熔液進行精煉和除氣，常用方法是先精煉、再用變質劑進行造渣，而后除去熔體中的雜質和氣體。而這些方法不能用在顆粒增強鋁基復合材料中，因為材料中的顆粒會被加入精煉劑除去。

3.2擠壓、模鍛塑性成型法

制造短纖維、晶須、顆粒增強金屬基復合材料，特別是顆粒增強鋁基、鎂基復合材料可以應用擠壓、模鍛、超塑成型等工藝方法，這種方法也是一種有效方法，這種方法能生產出組織致密，性能好的零件。在實際工程應用中，注意以下幾個要點。（1）可以使用劑和模具表面涂層處理改善摩擦條件，有效的可以使擠壓力降低25%～35%。金屬基體中含有一定體積分數的增強物（如晶須、顆粒），大大降低了金屬的塑性，變形阻力大，成型困難，堅硬的增強顆粒對模具磨損厲害。（2）適當的提高擠壓溫度，可提高材料的塑性，這是由于顆粒的加入會使基體金屬的變形抗力增加，塑性降低，降低變形抗力，但擠壓溫度也不宜過高，太高的溫度會導致基體合金過燒現象。（3）增強物含量的不同決定著擠壓速度的不同，采用較高的擠壓速度用于增強物含量低的金屬基復合材料，采用較低的擠壓速度用于增強物高的金屬基復合材料。擠壓速度不宜過高，過高的擠壓速度使擠壓出的型材產生嚴重的橫向裂紋。

3.3電切割法

根據有形狀的負極決定切削的幾何形狀是電化學機加工的常用方法，即通過正極溶解來切割材料，再基于負極與工件的間隙，沖洗殘屑，這可以用某種離子電解質溶液來實現，如未溶解的纖維等。這跟傳統的放電加工法（閃弧或磨蝕）有所不同，該方法是將移動的電極線浸于某種介電液流當中。切削材料可以通過工件表面上的局部高溫和液體壓力沖刷而實現。需探求適宜的工藝參數來進行電火花成型加工金屬基復合材料。加工SiC/Al復合材料的實驗，發現從單個火花的材料去除機制研究電火花，放電痕大于鋼的SiC/Al，會干擾放電的SiC顆粒，復合材料上與周圍熔化了的鋁液滴一起脫落的未熔的SiC顆粒，而一些鋁液滴被介質沖走，可以形成重鑄層，松脫的SiC顆粒重新可以固化在復合材料表面上。放電線切割金屬基復合材料雖然可行，增強體通常為非導體復合材料，切割一般金屬材科放電效果顯然差。例如增強鋁基復臺材料的工藝就不能沿用鋁合金的切割參數，切口粗糙度與切割速度有差別，后者的某些加工表面會呈玻璃樣粉狀硬化。

3.4焊接法

焊接工藝是制造金屬基復合材料構件時需要的一種方法，在自行車、汽車傳動軸、航天飛行器中的構件。焊接熔池的黏度和流動性可能被增強物的加入有所影響影響，化學反應發生在增強物與基體金屬之間，這限制了焊接速度，金屬基復合材料焊接出現較大的困難。主要有以下幾種方法：（1）最早用于金屬基復合材料焊接的方法是熔化焊，經過熱處理強化在焊后，不良影響被消除，這一影響主要是焊接熱循環對焊縫及母材造成的。（2）擴散焊是使兩根焊件緊密結合，在真空或保護氣氛中及一定溫度和壓力下保持一段時間，接觸面局部產生塑性變形、發生原子相互擴散而完全焊接結合的一種壓焊方法。（3）將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點，毛細作用填充接頭間隙，并與母材相互擴散從而實現連接的一種焊接方法，但低于母材熔點的溫度，釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，利用液態釬料潤濕母材。（4）慣性摩擦焊需要的能量是通過待連接的兩個部件之間的摩擦產生的。作為摩擦焊的一種，慣性摩擦焊主要用于至少其中有一個部件是軸對稱旋轉的情況。

4 結束語

新型金屬材料作為種現代化的先進材料，擁有更為廣泛的實際應用價值，而其所具有的高模量、高韌性以及高強度的特性使其更具生命力成型加工作為一次加工，涵蓋了金屬學、物理學、傳熱學等多個學科，這就使得在在成型加工時需要進行更加深入的、廣泛的探究筆者相信，在現代科學技術迅速發展的今天，通過對新型金屬材料成型加工技術的探究，能夠為金屬材料的廣泛應用提供可能，同時為金屬產業結構的調整與優化奠定基礎"

參考文獻

[1]劉志兵，王西彬，解麗靜.難加工材料的高速切削與加工實例[J].新技術新工藝，2006（1）.

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自20世紀90年代開始，我國木材加工業迅速發展，并逐漸融入國際大市場，形成較為完善的工業體系。在林業發展過程中，木材加工是其關鍵環節，隨著社會的發展和經濟的全球化，林業企業既面臨著挑戰又擁有發展機遇。目前，我國正在加快建設生態體系與產業體系，積極探索木材加工原料的利用與技術管理，以促進林業產業建設和木材經濟的發展。

2、木材加工原料的價值發揮

森林資源是木材加工的重要來源，也是林業企業發展的關鍵性因素，與人們的生產生活息息相關。木材需求量的增多使得森林資源的使用量增多，天然森林資源已無法滿足人們的需求，人工林便投入到市場中。人工林是作為天然林的重要補充的森林資源，對其進行細加工更能充分發揮其價值。總之，林業企業必須堅持資源節約的原則，充分發揮森林資源的功能以提高經濟價值。木材加工是指遵循合理利用的原則對森林資源進行加工，充分發揮木材的功能和經濟價值。在對木材加工過程中，必須要遵循以下幾點原則：量采取料、量質利用及綜合經營原則，以充分發揮木材的經濟價值。通過對木材加工產業結構的調整，根據實際情況來建立木材加工的框架，生產出適應市場需要的產品，進而促進林業企業和木材加工產業的健康持續發展。

3、木材加工原料的利用與技術管理

3.1木材加工原料的利用

人們的生產生活離不開木制品，木制品的加工離不開森林資源，可以加工的森林資源主要有楊樹、松樹、樺樹等次生林，而且這些加工的原料多是不超過60年樹齡的林木。依據《森林法》相關規定，在對森林資源進行深加工和細加工的同時，要間伐利用、扶育和改造。間伐和扶育可以緩解林區原料的壓力，在不斷開發和利用的同時節約森林資源，避免出現不節約的行為。總體來說，林區的發展要依靠森林資源的利用與開發，木材的綜合利用和對新型木材的開發，如增加在新型節能型木材研發的投入，這樣既能節約資源、保護環境，又能推動木材加工產業的持續發展。木材加工原料的利用要遵循合理的原則，避免出現森林資源危機的情況。木材的綜合利用作為緩解資源危機的重要手段，能夠在資源匱乏、資金短缺的情況下解決危機。林業企業要在國家法律和政策允許的情況下，調整木材加工產業結構，把木材加工與利用的框架擺穩，根據木材加工原料的具體情況生產木制品，轉變傳統的加工模式和市場模式，由粗放型增長向集約型轉變。據目前的木材加工狀況來看，特色木材加工和新型木材的利用將成為林業建設的主要目標，將原有的木材原料進行統一規劃，在傳統加工的同時有目的地生產其他行業和領域的產品，以充分發揮加工原料的作用，滿足社會發展的需要。此外，為建設環境友好型和資源節約型社會，木材加工行業要積極開發節能型木材，引進先進的加工設備，對原料進行合理、精確的深加工，提高木材原料的綜合利用率。木材加工產業屬于粗放型產業，在我國市場中占有重要地位，為了促進經濟的健康持續發展，我們應充分利用木材資源，提高木材的綜合利用率。在生產木材加工產品時，要對市場需求做全面調查，有計劃地、規范地生產木制品，在滿足經濟發展的同時提高林區的經濟效益。

3.2木材加工的技術管理

木材加工的技術管理是指對木材生產工藝的管理，加工技術包括木材專業基礎等理論知識的運用。林業企業根據預先制定的生產目標，在科學技術管理概念的指導下，實現木材加工的經濟技術指標，對木材加工原料進行深加工。木材加工技術管理能夠有效實現理論知識與實際生產的結合，林業企業可以引進專業管理人才和技術人才，不斷優化管理隊伍的結構，以提高技術管理隊伍的整體水平。在木材加工的技術管理過程中，核心指標就是出材率，即原料自身的使用價值和經濟效益。木材加工技術管理是木材加工產業的重要組成部分，要想充分發揮其在木材加工中的靈魂作用，應注意以下幾點：第一，完善加工設備的相關及配套設施，如截鋸、中小型電鋸等設施；第二，完善木材加工市場信息體系和技術咨詢體系，嚴格篩選加工進鋸的對象，防止出現木材產品滯銷的現象；第三，提高木材加工工人的專業技能和水平，優化其隊伍結構，并定期對技工、勞力進行培訓，不斷提高其專業素養和道德修養，為木材加工作出應有的貢獻；此外，企業在招聘技術人員時，可以適當提高招聘標準和要求，要求其具備木材專業基礎知識和實際操作能力，進而提高技工人員的總體水平；第四，制定責任管理制度，以此嚴格規范加工技術人員的行為，對選材、量尺等技術進行跟蹤，掌握木材加工的實際情況和進度，避免造成不必要的經濟損失。

3.3產品和經濟核算

產品和經濟核算要相互依托，采取同步管理的理念實施核算。經濟核算的范圍包括木材原料采購、運輸、加工以及產品銷售幾個階段，根據木材加工規模進行合理預算與決算。經濟核算的目的主要是體現企業的經濟效益，因此，在木材原料加工的過程中，要做好以下工作：保障木材原料的質量；把握木材原料的運輸距離；把握木制品的產品價格。在穩定產品價格方面，企業可以向股份制經營方向轉變，活躍木材加工市場和加工產業的機體，擴大生產以提高經濟效益。信息網絡的建立能夠有效緩解木制品的滯銷狀況，保障林業企業的健康持續發展。在保證質量的前提下滿足企業的經濟效益和社會發展需要，具體措施如下：轉變經營方向擴大生產，活絡加工產業的機體；擴大木制品的銷售渠道，生產具有特色的木制品，并建立系統的信息網絡；制定合理的目標，通過目標管理來合理控制能耗及生產成本，不斷提高企業的經濟效益；加強對木材加工過程的監督，完善質量監督體系等等。

4、結語

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關鍵詞：建筑；節能施工；技術；材料；應用

隨著社會經濟的快速發展，建筑技術越來越成為一個國家，一座城市現代化的重要標志。煤炭石油資源的日漸枯竭，讓人們看到了能源損耗的必然結局。現如今，節能已經成為國際上普遍認同的話題。建筑作為社會物質結構的具象形式，特別是現代高層建筑的出現，在滿足人們生活的需要的同時，本身也兼具著一種節約土地的屬性。探討建筑節能施工技術及其材料的應用，主要是因為建筑設計和建筑施工的非同步性。畢竟設計人員在圖紙上設計好建筑樣式，還需要施工人員通過選取材料，安排日程等來進行建筑的建造。這就要求，在整個建筑的建造中必須注意建筑的節能施工技術和材料的合理使用，從而在確保達到建造質量的同時實現建筑節能減排的作用。

1 建筑節能施工技術的重要意義

我國雖地大物博，但人口眾多，作為世界上人口最多的國家，能源消耗一直是我國面臨的問題。在總的能源消耗中，建筑耗能由于受建筑材料、設計施工、生產方式等多方面的影響，能耗向來居高不下。數據表明，我國建筑耗能約占總能耗的30%，居住建筑每年單位建筑面積能耗量為發達國家的2～3倍，足見我國建筑能耗的浪費的一面。

加強建筑節能施工技術和材料的應用具有重要的意義，隨著現代社會的不斷發展，節能減排越來越得到國際社會的普遍認同，它不僅衡量著一個國家的建筑技術水平，亦體現著國家對節約資源、保護環境，實施可持續發展的重要戰略部署的真知灼見。這就要求建筑節能技術必須得到大力的發展和推廣，特別是在新材料，新工藝不斷涌現的新時期，科學合理地利用這些材料，運用這些工藝實現建筑節能的最終目的就變得勢在必行。

2 建筑節能施工技術的常用材料

2.1 節能磚塊

節能磚塊具體指的是空心磚、多孔磚和硅酸鹽磚。空心磚和多孔磚是較為常見的節能磚塊，是建筑節能十分青睞的建筑材料。兩者都是在火燒中，利用粘土和頁巖等原材料鍛制而成的，因此從制作本身來說，就有資源消耗少，生產效率高及制作成本低的特點。而和傳統實心磚比較，空心磚和多孔磚最大的優點是自重小，保溫好和隔音強。在運輸上也較為方便，并有助于提高施工的效率。硅酸鹽磚是一種非燒結材料，在工藝制作上，其含有大量的硅鹽，并混合適量的石膏，像蒸壓灰砂磚、煤渣磚和礦渣磚等都屬于硅酸鹽磚。在建筑節能技術中，硅酸鹽磚主要用于蒸壓灰渣磚的房屋建筑節能施工中。此外，建筑用節能砌塊也是一種較為常用的節能材料，其自重輕，能耗低，砂漿運用少，生產效率高，具有著良好的社會效益和經濟效益。

2.2 建筑板材

建筑板材一般用于建筑墻體的保溫隔熱，在建筑節能材料的選取中，一般要求材料必須有一個較大的電阻和較小的熱導性能，同時還必須能夠適應環境、具有較好的耐沖擊性、并符合機械強度的標準。聚苯乙烯泡沫無疑成為了這一材料的首選，聚苯乙烯泡沫具有導熱系數低，機械強度大，隔音效果好等多個優勢，特別符合建筑外墻的使用特點。在使用時，通過預熱干拌水泥添加引氣劑，加水攪拌，并添加一定的聚苯乙烯顆粒，最終成膏狀后便可以粘貼在墻壁上，形成優良的保溫材料。具體而言，膨脹型聚苯乙烯泡沫塑料和擠塑型聚苯乙烯泡沫塑料是我國較為常用的外保溫節能材料。前者是以聚苯乙烯單體為主，附加各種有效材料制作而成。后者則是以聚苯乙烯樹脂為主，混合一些聚合物加熱而成的硬質板材。

3 建筑節能施工技術的應用

3.1 門窗節能

門窗節能的技術要點是采光率，傳熱系數和隔熱效果。就目前來看，鋁制和鋼制門窗是門窗設計的主要材料，這種材料自然比木制門窗更容易導熱，但造價卻比木制門窗要昂貴的多。門窗節能還要求建筑物的氣密性必須良好，同時要達到通風，觀景的要求，這就為門窗節能的材料和工藝提出了新的挑戰。尋找出這樣有一種新的材料，達到上述的一系列要求不容忽視。一方面，是要注重技術，特別是要注重對節能材料的了解認識，目前，以半導體氧化物或錫氧化物薄膜為制作工藝的低輻射玻璃是為門窗節能的主要技術應用，這就要求必須以質量為保障，從而達到實際的應用效果。另一方面，是要嚴格遵守我國建筑主管部門頒布的建筑節能設計標準，嚴格按照節能設計標準的相關規定辦事，科學合理地使用節能材料，運用節能工藝，進而確保門窗節能的貫徹落實。

3.2 屋面節能

屋面節能也是建筑節能施工技術的重要內容，舉個簡單的例子，東北地區，華北地區和西北地區其氣候環境是冬冷夏熱，保證屋面良好的保溫和隔熱效果將大大有助于能源的節約，人們的舒適生活。所以，在建筑施工中根據不同的氣候，地理和日照制定科學合理的節能施工計劃至關重要。與此同時，墻體施工的節能設計對于保溫也意義深刻，墻體保溫最理想的保溫設計是對于外墻的保溫。因此，一方面，施工單位在施工時必須保證基層的整潔和濕度，注意在不易粘結的位置進行打毛或刷劑，以保證保溫材料的粘結效果。另一方面，施工單位要嚴格按照有關標準操作，如水平線、墻裙線和踢腳線等必須遵循有關規定設定，從而確保保溫效果的最大程度的實現。

總而言之，建筑節能隨著時代的發展，特別是在能源問題成為國際社會普遍關注的一個話題的新時期，越發受到了人們的重視。加強建筑節能施工技術和材料的應用，對于節能減排，可持續發展意義重大。就目前來看，空心磚、多孔磚、硅酸鹽磚等是較為常見的節能材料，在實際應用中搞好建筑物的門窗節能，屋面節能和墻體節能等工作對于建筑物的節能減排不言而喻。

參考文獻

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[2]徐建生.探討建筑施工外墻保溫技術及節能材料的應用[J].城市建筑，2013，（22）.

[3]吳強.關于房屋建筑中節能施工技術要點的探究[J].建材發展導向，2013，（19）.

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[關鍵詞]石料開采高邊坡開挖預裂爆破施工技術萬家口子水電站

1.概述

1.1工程概況

萬家口子水電站工程壩址位于北盤江支流革香河上，地理位置位于云南省宣威市及貴州省六盤水市境內，為兩省交匯地界，距云南省宣威市65km，距貴州省六盤水市145km。電站裝機容量160MW。萬家口子水電站工程樞紐主要由擋水建筑物、泄水建筑物及引水發電建筑物等組成。大壩為碾壓混凝土拱壩，最大壩高167.50m，壩長426.118m。

1.2 石料場概況

石料場位于壩址右岸壩肩上方，距右壩肩直線距離約200m，粗碎車間的下游側。料場沿上下游向呈長方形分布，平均長360m、寬220m。為一山坡，地形坡度30°～40°。地表大部分為基巖，少部分為殘坡積粘土，植被稀疏。料場基巖為石炭系下統巖關階中厚～巨厚層灰巖，局部見少量燧石結核，含量小于1%，巖層單層厚0.2m～1.1m，以0.3m～0.6m層厚居多，巖溶總體發育較弱，未發現較大規模的溶洞、溶溝和溶槽，只有少量溶蝕裂隙，以層面溶蝕為主，多為紅黃色粘土充填。

料場地層巖性與壩址一致，巖石試驗成果為弱風化巖石飽和抗壓強度平均值為46.9MPa，軟化系數0.842，微風化巖石飽和抗壓強度平均值為57.5MPa，軟化系數0.927，均符合混凝土骨料質量技術要求。

萬家口子水電站工程需要砂石料量為130萬m3，考慮25%的備用量后，其總需求量為162.5萬m3，而本石料場勘探儲量大于300萬m3，其儲量滿足要求。

2.開采范圍

2.1 取料標準

料場區內覆蓋土層和全強風化巖體不能滿足砂石料骨料質量要求，C1y灰巖層弱風化及新鮮巖體質量較好，可用來生產砂石料，為有用層。另外，在有用層中分布的白云巖、巖溶洞等軟弱夾層，在采料中須剔除。

2.2范圍的確定

根據料場地層巖性分布、取料標準及可采儲量，確定開采范圍在征地紅線界內。同時，根據現有地質資料，亦不超出設計規劃開采的白云巖巖層范圍線。

根據地質資料和現場考察情況，石料場地表多見基巖，覆蓋層厚度約1～2m，因此，剝離量按料場周邊5.0m平均厚度計算。

料場開采至1560m高程時，有用料量為133萬m³,可以滿足本工程130萬m³的需要，即終采平臺高程為1560m；終采平臺1560m高程以下為備用開采層，開采至1536m高程時,有用料量為171萬m³，備用量32%。

3.施工布置

3.1施工道路布置

3.1.1料場內道路

料場在開采過程中，隨著開采平臺的不斷下降，以不影響毛料開采為原則，稍超前于相應主區開挖修建，以及時溝通場內、場外及采區內各層的聯絡通道。進入新開采平臺的道路采用沿采場邊緣山坡修建，同一開采層內上下工作平臺即鉆爆和挖裝平臺之間道路根據工作面情況靈活布置，利用爆渣修斜坡道形成。根據現場地形條件和加工系統布置，采石場共需布置2條主要道路。第一條路R1：自對外公路K2+140到料場1685m高程道路。R1主要承擔揭頂開挖、1644m高程以上的開采運輸。R1起點高程1642.9m，終點高程1685.7m。第二條路R2：自對外公路K2+580到料場1630m高程道路。R2主要承擔1644m以下的開采運輸。R2起點高程1590.8m，終點高程1629.3m。

場內道路按露天礦山四級標準進行設計，主要技術指標如下：路基寬度9m，路面寬度9m，設計行車速度：15km/h，平曲線最小半徑15m，最大縱坡10%，路面形式為20cm厚泥結碎石。

3.1.2毛料運輸道路

料場至砂石料加工系統的粗碎回車場(1542.5m)：拓寬對外公路K2+140至K2+920路面寬至9m，局部改善縱坡、彎道半徑及加固；從對外公路K2+920新建上粗碎回車場道路。

3.2風、水、電布置

3.2.1供風

料場設集中供風站一座，前期主要為料場揭頂鉆爆開挖供風。料場開采期間，主要為料場邊坡預裂和邊坡錨噴支護供風，亦可用作毛料鉆爆開采輔助供風。

供風站布置在對外公路K2+240m處外側邊上的1630m高程，距開采區邊線150m，。供風站機房建筑面積160m2，內置3臺20m3電動空壓機和2臺40m3電動空壓機，總供風容量140m3/min。供風主管道采用φ150mm鋼管，從供風站接至料場開采區邊界，隨著料場開采下降，順開挖邊坡往下延伸。然后用φ100mm鋼管接至各鉆爆作業面。

另配備5臺2.8m3移動式空壓機，以滿足零星部位用風需要。

3.2.2供水

供風站用水主要是空壓機冷卻用水，在空壓站旁修建一座100m3循環冷卻水池。水源取自1680m高程的料場水池。

邊坡錨噴支護用水從1680m高程的料場水池取用。采用φ75mm鋼管將水送到料場邊坡頂部，順開挖邊坡往下延伸，再用橡膠管引水至各用水部位。

3.2.3供電

在供風站旁安裝一臺1000kVA、10kV/0.4kV變壓器以滿足空壓機用電及料場施工需要。

3.2修理車間

根據現場地形條件，對外公路K2+380m處內側1615m高程布置修理車間、洗車平臺、待修設備停放場。輔助設施、修理車間等建筑面積480m2。

修理車間主要承擔施工機械設備的修理、保養、機械零件加工、車輪胎修補和更換等工作。

4. 料場揭頂

料場覆蓋剝離包括揭頂剝離和邊邦無用料剝離。首先，完成1680m~1710m高程料場頂部約3萬m3覆蓋層開挖，形成一定開采規模的初始開采平臺。其次，1680m高程以下采場邊坡覆蓋層剝離，隨料場開采同期施工，超前一層開挖。

料場攔渣坎及R1路在料場揭頂前完成，創造料場揭頂條件，R2路在料場正式開采前完成，以減少對料場開采的干擾。

5. 石料開采

5.1開采分層分區

根據地質資料及結合我單位長期積累的類似工程經驗和綜合考慮為本工程所配置的鉆孔、挖裝機械設備及鉆爆參數，確定料場每個邊坡高度為12 m，每個邊坡分兩層開采，即開挖梯段高度為6m，為保證開采強度，同一臺階布置2～3個掌子面輪換交替開采作業。每一個邊坡設置一個安全平臺，平臺寬2m；每隔二個邊坡設置一個清掃平臺，寬度為6m，以滿足清掃設備的通行；清掃平臺上設排水溝30×30cm。石料場邊坡坡度為：覆蓋層及表層全強風化巖石坡比按1:1，其余按1:0.5。

5.2開采與運輸

在1596m高程以上的毛料可從場內道路R1、R2開支路通至各開采平臺，在此高程以下的毛料可直接從對外公路向料場內開采。

5.2.1 爆破試驗及爆破設計

為了選擇料場大規模開采爆破和預裂爆破的最佳參數，控制爆破料的粒徑級配，掌握爆破地震效應參數，保證邊坡和終了平臺的成型及邊坡安全，因此在料場頂部的揭頂部位進行微差擠壓爆破試驗、預裂爆破試驗等各種參數試驗，為本工程爆破施工提供科學的依據。每項爆破試驗進行三組，以確定合理的爆破參數。

根據招標文件資料提供的巖層地質特性和物理力學性質，結合我單位長期積累的工程實踐經驗，初擬各項爆破試驗參數見表1。

表1 初擬各項爆破試驗設計參數表

裝藥結構 連續偶合 連續偶合 連續偶合 間隔不偶合

超徑石為塊度大于1m的毛料石，必須二次爆破解小。二次爆破的技術要求為：采用鑿巖機鉆孔，炮孔深度要能使炸藥放置在超徑石的中心位置，一般炮孔的深度為超徑石厚度的五分之三；當一個超徑石有幾個炮孔時，采用1.0×1.0m的孔網和梅花型布孔；炸藥單耗為0.06kg/m3；炮孔必須全部堵塞，堵塞采用含水砂土，堵塞長度與裝藥長度比大于5。

超出梯段平臺1m以上且嚴重影響施工的底坎必須進行處理。采用淺眼爆破法處理底坎：鑿巖機鉆孔，孔深為底坎高度，孔網為1.0×1.0m，梅花型布孔。采用連續裝藥方式，藥卷為φ32mm的乳化炸藥。堵塞長度0.3m，濕砂土堵塞。

5.2.2鉆爆

鉆爆施工工序為：測量放線 場地清理 測量定位 鉆孔清孔 檢查驗收 裝藥聯網 人員設備撤離 爆破 開挖出渣 下一循環；

① 測量放樣：測量人員按設計圖紙放樣，現場用油漆標出開挖邊線、高程，確定開挖范圍、鉆孔深度和鉆孔角度，便于技術交底和工人操作。

② 梯段前留碴：為了使開采出來的石料級配更加合理，計算出的微差擠壓爆破梯段前的留碴平均厚度為3.5m，即上部為0.5m，底部為6.0~7.0m，但最佳預留平均厚度只有根據試驗數據調整。

③ 鉆孔：按作業指導書要求，安排鉆機就位，采用露天液壓鉆機或高風壓鉆機造孔。主炮孔采用KQ-150鉆機及CM351高風壓潛孔鉆機鉆孔，鉆孔直徑105mm；邊坡預裂爆破采用YQ-100B潛孔鉆鉆孔,鉆孔直徑100mm；開挖深度＜3m以及落底(底部整平)、改炮(大塊改小)、坡面欠挖處理等采用YT-24手風鉆鉆孔，鉆孔直徑36～46mm。

④ 裝藥聯網：鉆孔驗收合格后，按爆破設計復核各炮孔裝藥量，爆破裝藥主要采用人工裝散裝硝銨炸藥或條狀藥包。單孔裝藥量根據孔距、單耗藥量和孔深確定。初擬單位巖石耗藥量為0.5kg/m3，控制最大單段裝藥量不超過600kg，其最終單耗由現場多次爆破試驗確定。

裝藥結構：主炮孔采用人工散狀或條形藥包全偶合裝藥；預裂、緩沖爆破采用條形藥包不偶合裝藥, 孔底反向起爆方式，起爆網路采用導爆管、毫秒微差、V型序起爆網路。詳見圖1。

圖1石料場鉆爆圖

5.2.3挖裝運輸

毛料采用3m3裝載機及1.6m3挖掘機挖裝，20t自卸汽車運輸。配置數量詳見表2。

表2《主要施工機械設備配置數量表》

6. 結語

預裂爆破技術應用于大型石料場高邊坡開挖，可以很好的保證邊坡的成型及安全。

篇9

關鍵詞：湖南望城；有色金屬新材料；精深加工

中圖分類號：TG14 文獻標識碼：A 文章編號：1001-828X（2013）01-0-01

一、基地發展現狀

目前，基地已經形成良好的有色精深加工產業基礎，已有晟通科技、金龍銅業、納菲爾新材、美特新材、航天磁電等規模以上有色行業企業35家；已成立基地管理委員會和中國（長沙）有色金屬新材料及精深加工產業技術聯盟等管理機構；擁有晟通科技國家企業技術中心、中南大學—晟通科技研究院等13家省級以上研發機構，已搭建望城區生產力促進中心、望城經濟開發區企業孵化中心和投資服務中心等公共服務平臺。2012年，有色產業實現產值284億元，其中高新技術產值242億元，占85%。

二、基地創建重大意義

“十一五”期間，我國有色產業發展在技術裝備、品種質量、節能減排等方面均取得了顯著成效，為進一步轉變有色產業發展方式、實現由大到強奠定了堅實基礎。但是，從有色產業特別是有色金屬精深加工產業現狀來看，還依然存在結構不夠合理、技術含量不夠高、裝備水平相對落后等問題。因此，在“有色之鄉”湖南創建國家級有色金屬新材料精深加工高新技術產業化基地，符合國家《有色金屬工業“十二五”發展規劃》，不僅對促進地區經濟社會又好又快發展具有重大作用，而且對全國有色產業可持續發展具有十分重要的戰略意義。

（一）有利于提升有色金屬新材料產業的創新能力

有色金屬是國民經濟發展的重要基礎原材料，也是當今高科技發展不可或缺的新材料。目前，我國有色產業科技發展仍處于跟蹤研究、單項技術研究開發和關鍵技術引進為主的階段。在未來十幾年里，有色金屬行業要推進技術、產品、裝備的更新換代，實現產業技術的全面升級，必須注重自主創新、集成創新、消化吸收再創新，才能適應世界新科技革命的發展趨勢，實現由有色金屬大國向有色金屬強國轉變的目標。基地創建可更好地發揮湖南的有色金屬資源優勢，充分運用國家支持有色產業發展的政策，以長沙望城國家有色金屬新材料精深加工高新技術產業化基地為載體，有效地整合大型企業、高等院校、科研院所的有色科研資源，形成人才資源集約利用、產學研優勢互補、科研協同效應強的有色金屬科研創新鏈，切實提升有色金屬行業的創新能力，促進科研成果快速轉化。

（二）有利于培育發展戰略性新興產業

國家戰略性新興產業規劃的七大新興產業，除“新興信息產業、生物產業”外，其它五大產業“節能環保、新能源、新能源汽車、高端裝備制造業和新材料”都和有色金屬材料有關，因此大力發展有色金屬新材料精深加工產品是發展戰略新興產業的前提和基礎。我國的有色企業雖然數量多、實力卻弱，初加工多、精深加工卻少，新合金開發方面依然處于落后狀態，關鍵有色金屬新材料開發明顯滯后于戰略性新興產業發展需求。基地創建可將湖南的有色金屬資源優勢和科研優勢充分發揮出來，實現有色金屬基礎研究、應用研究、中試孵化、產業化等產品創新環節的無縫對接，通過技術創新，突破傳統有色金屬產業范圍，拓展產業發展廣度和深度，在邊緣領域和交叉領域培育出戰略新興產業。

（三）有利于有色金屬新材料產業可持續發展

國家《有色產業“十二五”規劃》提到：2010年，有色金屬行業能耗占全國能源消耗的2.8%，但工業增加值只占全國的1.99%；國內電解鋁平均噸鋁直流電耗1.3084萬千瓦時，距國內先進水平1.21～1.25萬千瓦時水平仍有一定差距。而基地創建可先行先試長株潭“兩型社會”建設“資源節約利用、環境保護、產業結構優化升級、科技體制、土地管理、投融資體系、行政管理體制”等十大重點改革領域政策，有利于實驗和走出適合有色新材料產業發展的“兩型”典范，進而帶動全國有色產業走低能耗、高效益的可持續發展道路。

三、基地創建發展思路

國家級基地創建將依靠科技創新，實現戰略性新興產業關鍵技術得到突破，自主創新精深加工產品得到開發，綠色高效工藝節能減排技術得到應用。到2015年，重點大中型企業建立完善的技術創新體系，研發投入占主營業務收入達到2%以上，培育3個以上銷售收入過100億的大型集團，5家以上銷售收入過10億的企業，實現有色產業總產值500億元以上，高新技術產值占90%以上。

（一）精心編制基地規劃，優化功能布局

規劃10平方公里為長沙望城國家有色金屬精深加工高新技術產業基地項目區，將其科學劃分為銅鋁材加工區、新型動力電池及材料研發區、重有色金屬加工區、稀有金屬加工區、物流中心等五個功能區。其中，銅鋁材加工區以金龍銅業和晟通科技為依托，集中在金星大道兩側；新型動力電池及材料研發區以美特新材、海星高科、富能高科為依托，集中在金星大道、望城大道沿線；重有色金屬和稀有金屬加工區以中航起落架、納菲爾、航天磁電為依托，集中在望城大道以東及長沙航空園地域；研發中心主要以晟通研究中心、有色金屬研究院、有色產業孵化中心為依托，分布在各企業中；物流中心主要以高星物流園為依托，建設在望城大道以東、赤崗路以北和石長鐵路沿線。隨著石長鐵路復線的拉通、長沙西貨站的擴建，基地向西再延伸。

（二）加大結構調整力度，延伸產業鏈條

鼓勵企業技術改造，運用新技術、新工藝、新設備改造傳統工藝，著力幫助現有企業淘汰落后產能，提高企業自動化水平，打造著名品牌。以質量品種、節能減排、環境保護、兩化融合為重點，主動對接引進世界500強、全國100強企業，充分發揮高校、科研院所、重點實驗室的作用，搭建信息互通、資源共享的公共基礎設施和服務平臺，減少企業運營成本。大力發展精深加工，延伸產業鏈條——以晟通科技為核心延伸鋁加工領域，以金龍銅業為核心延伸銅加工領域和有色金屬循環再利用領域，以航天磁電為核心延伸高檔永磁鐵氧體器件和高性能粘結釹鐵硼、稀土磁等新型航空磁材產業領域，以美特新材為核心延伸鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等新型電池材料產業領域。

（三）推進企業自主創新，打造高精產品

全面落實望城區人民政府《關于支持有色金屬新材料及精深加工的發展意見》和望城經開區《“515”工程企業扶持辦法》，用好有色金屬精深加工特色產業發展專項資金，支持企業技術創新、貸款貼息、技術改造、節能減排和人才培養與引進。重點幫扶晟通科技、金龍銅業、五礦湖南有色等湖南省扶持有色產業發展“3438”戰略的三大集團，向“專、精、特、新”方向發展。以晟通科技為核心開展航空用高抗損傷容限合金、高強度鋁合金品種開發，鋁合金薄板、厚板、型材和鍛件的工程化技術開發，具有自主知識產權的軌道交通用大型鋁合金型材、具有較好成形性能的汽車車身用合金開發；以金龍銅業為核心開展銅合金引線框架、高強高導新型環保銅合金接觸導線、銅包鋁開發；以五礦湖南有色開展大規格鎢鉬靶材開發，滿足戰略性新興產業以及國家重大工程的高精產品需求。

（四）大力實施“兩型”戰略，發展循環經濟

積極推行清潔生產、實行標準化管理，大力推廣安全高效、能耗低、環保達標的生產工藝，推進資源利用從粗放型向集約型轉變，促進產業與資源、環境的協調發展，努力打造“兩型”產業。發揮有色金屬工業環境保護重點實驗室、湖南省礦冶固體廢棄物資源產業技術創新戰略聯盟的作用，開展尾礦、廢渣及廢金屬等再生資源分揀、拆解、分離、無害化處理等再生技術研發和應用，以金龍銅業循環基地為依托，充分利用緊鄰湖南廢舊物資交易市場的優勢，大力推動廢銅、廢鋁等金屬回收及再生，率先發展再生銅、鋁金屬產品及其高附加值的下游制品，挖掘有色金屬的最大潛力，切實把有色金屬新材料精深加工產業，打造成資源節約型、環境友好型優勢產業。

由于基地的有色金屬新材料精深加工產業正處于發展階段，還有待扎實拼搏，奮力而為。我們相信：未來幾年基地有色產業潛力將不斷凸顯，基地也必將成為在全國范圍內對有色金屬產業有重大帶動作用的高新技術產業化基地。

參考文獻：

[1]工業和信息化部印發《有色金屬工業“十二五”發展規劃》.

[2]湖南省人民政府《關于支持有色金屬產業又好又快發展的意見》湘政發[2008]30號.

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關鍵詞：塑形加工 特種成形 復合材料 精密成形

一、緒論

現代工業的發展對材料提出愈來愈高的要求[1]，如電子產品向微型化和超微型化發展，就要求材料尺寸精密、薄型化；導電材料要求不影響導電性的情況下，增加強度；交通運輸部門向輕型化、高速化方向發展， 要求輕質高強的合金，導致了鋁、鎂合金用量增大；眼鏡行業要求高彈性、高強度材料；鐘表行業提出耐磨的彩色材料；建筑行業需求美觀、輕型、廉價的裝飾材料，要滿足各行各業對材料的要求，與之相對應技術含量較高的加工方法如：精密成型、復合成型、異型材加工、高精板帶材的軋制技術等得到了快速發展。

二、材料加工新方法新技術的研究開發

隨著金屬間化合物材料，金屬基復合材料，各種新型功能材料，超導材料等高新技術新材料的不斷出現，傳統的加工方式或多或少地遇到了困難。與新的材料制備和合成技術相適應，新的加工方法成為材料加工研究開發的一個重要領域。材料制備和材料加工一體化是一個發展趨勢，為降低新材料的成本使之達到商業化應用，新的廉價的加工方法的開發是至關重要的。有觀點認為， 未來新材料在應用方面的競爭，很大程度取決于它的加工方法是否容易和廉價，換言之， 就是材料加工技術方面的競爭。

材料加工新技術不斷出現，尤其是針對復合材料的加工方面更為突出。主要有：

1.噴射成型技術

噴射成形技術作為一種生產工程材料的加工技術，其獨創之處是金屬或合金自熔融狀態經一步工藝直接制成接近最終產品的形狀，并具有良好的組織性能。用噴射成形方法生產鉛合金板坯和各種形狀的鍛造坯料，可以省去以往從液態金屬到固體坯料之間的鑄造、熱軋開坯，進一步簡化工藝，大大降低了能耗和成本。特別應指出的是噴射成型利用于生產金屬基顆粒增強復合材料，較鑄造法、粉末冶金法更具優越性，以克服增強材料分布不均，容易出現偏析、氧含量過高和生產成本高的缺點，還使制備和加工一體化，一次達到產品形狀。噴射成型還可望成為金屬間化合物的有效加工方法，在實用化方面帶來飛躍和突破，噴射成形可以得到具有非平衡相和無偏析的材料。

2.金屬基層狀復合材料加工技術

層狀金屬復合材料已成為復合材料中的一大類，作為金屬基復合材料它獲得了最早的應用。因此，其加工方法已較為完善，可以生產多種復合板、帶、管、棒等材料。

生產復合板帶常用的方法有熱軋復合、室溫固相復合軋制、爆炸復合、爆鍍+軋制復合、粉液-軋制復合， 異步軋制復合等多種工藝。

生產復合管、棒的工藝有熱擠壓復合、熱靜等壓復合、拉拔復合，現在發展的還有conform多坯連續擠壓復合。這些方法可以用于生產復合電極棒、耐熱導體、超導線、電子儀器用的復合線、耐蝕復合管等。

三、塑性成形最主要的發展方向

1.冷塑性成形

傳統的冷塑性成形一般限于薄板的沖壓以及軟的有色金屬及其合金構件的塑性成形[2]。由鋼材制成的復雜形狀構件的塑性成形幾乎都要求事先加熱到熱成形的溫度，由此可獲得塑性抗力明顯地減少以及減少變形材料出現裂紋的敏感性；然而熱塑性成形卻具有嚴重的缺點，即尺寸的精度低、表面質量差、大的氧化皮損失以及鍛造模具壽命較短等。

在發達國家，具有復雜形狀的鋼構件的生產發展得很快，隨著具有巨大壓力的壓力機的建成，鍛壓件產品的尺寸也在增加，其直徑往往超過100mm。應該認為冷塑性成形是塑性成形發展的基本方向。而材料用這一方法進行塑性成形所占的比例也是衡量一個國家現代化的一個標志。

2.溫塑性成形

盡管溫成形開始的較晚，但發展的卻很快，在高度工業化的國家里用這一方法所生產產品的比例每年都在增加，其原因是因為溫成形有如下優點。

2.1優點

2.1.1塑性變形抗力比冷成形小2～3倍，因而模具所受的載荷也小2～3倍；

2.1.1.塑性增大，因而在塑性變形工程中減少了斷裂敏感性；

2.1.3模具鋼的強度相對于在溫成形條件下鋼材塑性變形抗力的比值是有利的。

2.2與熱成形相比，溫成形還有如下好處

2.2.1由于幾乎沒有裂痕，因而具有明顯好的表面質量；

2.2.2由于在冷卻時伸縮影響不大，構件尺寸有較好的準確性；

2.2.3由于發生的強化而且沒有晶粒的長大，因而有較好的強度特性。

3.熱塑性成形

曾廣泛存在著這樣一種認識，即認為塑性成形唯一目的是將材料加工成所需的形狀，而所需要的強度特性則要通過選擇響應材料的種類即其化學成分來保證。然而塑性成形的重要目的是使使用的材料獲得所需要的特性。塑性變形引起材料的強化、晶粒的分裂、產生確定的殘余應力，所有的這些現象，將導致產品使用特性的響應變化并影響其強度性質，即使使用壽命及抗腐蝕特性等。通過對變形過程的相應選擇，可以控制產品的使用性能。

稱為熱塑性成形的這種方法，開辟了獲得產品所需特性的巨大可能性，目前這種可能性利用的尚少，因此應認為熱塑性成形是提高產品質量最重要方法之一，也是塑性成形的一個重要發展方向。

4.某些特殊的成形方法

在壓力機和錘擊條件下，產品成形的傳統方法是工具完成直線往復運動，而塑性變形同時產生在產品的整個體積中，這時產品的形狀取決于材料與模具接觸表面的位置，塑性流動方向以及其它變形條件。在大多數情況下，由產品形狀以及所得到的成形條件與最佳條件甚遠，最佳條件是指成形所需的壓力，塑性變形功或摩擦功獲得最小值等。

模具運動的種類可按材料變形的模式選擇，而變形的模式又與產品的形狀有關。結果，為了獲得最佳成形條件，每一種工件或形狀相近的每一組工件都要求模具具有一種運動形式。例如曲柄成形。麻花鉆軋制、旋壓、輥鍛、擺動碾壓、滾螺紋等，都要求有專門的機械設備，近年來，這種專門塑性成形的方法不斷發展，可以認為它將成為成形技術發展的主要方法之一。

5.用于塑性成形的冶金材料的改進

冶金材料的強度特性首先是由將這些材料作為結構構件使用要求相聯系的，在工藝過程中起決定性作用的某些特點卻沒有被考慮，這時具有同樣強度特性的材料在塑性變形過程中將具有不同的斷裂和磨損的特性。

許多國家的冶金工業采用適用于冷擠壓的專門品種。在薄板方面，具有高強度的低碳鋼板和具有金屬和人造材料涂層的薄板使用越來越廣泛。

這些材料的評價準則和驗收方法與用于塑性加工材料的生產是緊密相連的。這一課題是許多研究人員工作的課題。其結果將給出制定對不同塑性成形冶金材料適用性的評價方法。

四、塑性成形發展面臨的矛盾和某些問題

1.塑性成形發展面臨的矛盾

解決發展與環境的矛盾， 要利用有限的資源滿足人類日益增長的需求，必須在觀念意識和發展模式上實現根本轉變，這個轉變反映了當今的科學技術高速發展為基礎的現代經濟發展戰略，拋棄了那種以高投入，高消耗，高污染為代價的傳統發展模式，代以節約資源，能源和環境協調的高效益的集約型的可持續發展模式。環境材料的提出要求對資源和能源消耗少，對生態與環境污染小，再生利用率高或可降解可循環利用，而且要求從材料制造、使用， 廢棄直到再生利用整個壽命周期中都必須具有與環境的協調共存性。符合這一觀點的材料加工方法和技術的研究是一個新的領域，也是勢在必行的。

2.塑性成形發展面臨的某些問題

技術發展的每一領域不僅有新的成就、新的工作方向，而同時還應放棄某些以前研究的，不適應目前需要的研究成果。

例如從前所宣傳的某些發展方向，在實踐中并未獲得應用的問題有：

2.1高速鍛錘的鍛造成形。放棄了這種設備的生產，而所生產的這類機械也都進行了改造。

2.2利用爆炸加工成形大壓延件。在大多數情況下這種方法是不經濟的。

2.3在熱鍛和溫鍛中采用玻璃粉作為劑。

2.4復雜形狀構件板料沖壓。它已被用簡單的沖壓件進行焊接的結構所取代。

然而應該指出，上述方法的使用范圍雖然有所減少，但上述的每一種方法都繼續有較窄的使用范圍，而且豐富了塑性成形現代工藝的知識寶庫。

3.塑性成形發展要研究的問題

塑性成形技術逐步達到國際水平， 需在如下六個方面不斷研究、不斷創新、不斷提高。

塑性成形方面：① 有限元分析金屬流動②數值仿真金屬流動③成形工藝過程模擬預測缺陷④納米材料（超細、微細晶粒）成形微觀視塑法⑤快速原型成形。

模具設計方面：①計算機輔助設計②反（逆）向工程③并行工程④快速設計⑤協同設計⑥人工智能⑦基于知識的工程⑧基于事例的推理⑨基于模型的推理⑩集成化技術 網絡化技術多學科多功能綜合技術特征技術。

模具結構方面：①標準化模具②模塊單元組合模具⑧基于web的capp體系結構④納米模具。

模具材料方面：

A.基本材料：①新型模具材料冷作、熱作關②鋼結硬質合金。

B表面工程技術：①熱擴滲技術②熱噴涂與熱噴焊技術③復合電鍍與復合電刷鍍技術④化學鍍技術⑤物理氣相及化學氣相沉積技術⑥高能速（激光束、離子束、電子束）技術⑦稀土表面工程技術⑧納米表面工程技術

模具制造方面：①數控②電火花③線切割④超精加工⑤高速銑削⑥計算機集成制造系統⑦快速模具制造⑧柔性制造系統⑨敏捷制造系統⑩虛擬制造系統

智能制造系統協同制造系統精益生產體系綠色制造系統信息管理系統（綠色環保技術方面）：①五色熱鍛劑肖除烏煙骯臟頭②拉深劑可完全揮發的關③無噪聲技術④消震、隔振技術。

五、結論

1.針對我國在材料加工方面基礎較為薄弱的現狀。我國在傳統加工過程的技術進步方面貢獻較少， 落后于國外先進院校和研究機構。但在新材料加工新方法、新工藝的研究方面差距不大， 很多方面的研究尚未成熟。因此加大力度開展新材料加工的研究工作，有可能在某些領域達到領先水平。

2.新材料加工的研究必須聯合多學科，多部門共同開展，以適應新材料發展規律本身的要求，材料加工向多學科延伸，涉及到金屬壓力加工、鑄造、冶金、機械、計算機、力學、物理學和數學等多學科。在工藝上出現多種工藝的綜合，在理論研究上要考慮到變形過程中應力、應變、溫度的分布，與工模具接觸的、熱、力等邊界條件，復合材料界面反應和結構，從液態到固態加工過程的冶金物理化學和熱力學，金屬結晶和變形過程分析，最終組織結構的形成，計算機對各狀態和過程的模擬等。因此需要各學科有組織的進行協作，才能形成強大的競爭力。

3.針對材料加工發展的特點，建議組織和設立以現有壓力加工專業為基礎和中心的相應研究開發機構，從組織上保證材料加工研究的競爭力量， 建立材料加工及工程研究站等。逐步形成研究、開發、研制、生產新材料制品的能力，學術理論水平和經濟效益兩方面都取得重大進步。

4.要實現向開發型新材料科研結構的轉變。從材料的研究， 制備到材料加工方面需形成一套完整的發展戰略和配套政策，為我國在材料研究和材料加工領域形成自己的優勢和特色，具有相當學術地位和某些領域達到國際水平奠定基礎。

參考文獻