金属结构部件的发展趋势和工艺改进方案是什么？

金属冲压工艺未来的发展趋势是什么？~

冲压是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力使板料产生塑性变形或分离，从而获得具有一定形状、尺寸和性能的零件的工艺方法。传统冲压技术主要是模具和工艺设计问题，但近年来随着汽车、航空航天等工业的发展很多新材料得到越来越多的应用，冲压工艺呈现出工艺、材料、控制一体化的发展特点。工艺、材料、控制一体化就要求通过物理测试、模拟和数值模拟掌握材料与工艺的优化匹配，并根据具体工艺要求实现工艺控制或在线测控。下面简单介绍下金属冲压工艺的发展趋势：（1）材料性能量化控制。物理模拟技术是掌握材料性能获得量化规律的必要手段。较早的物理模拟技术是使用一些与成形材料性能相似的模拟材料和测试方法，主要用于解决工艺可行性问题。近年发展起来的一些试验设备为测试材料性能提供了更广泛的可能性，可进行压缩扭转等试验，模拟各种不同温度、不同摩擦条件、不同变形速度条件下的变形获得材料的各种性能数据。并根据这些数据获得材料成形极限和材料本构关系的定量表达式，使计算或模拟的材料塑性变形过程更加准确可靠，为冲压的定量控制提供了材料基础。（2）冲压智能控制技术。冲压智能控制技术也是发展很快的一个领域。它在材料、工艺一体化的基础上，依据已有材料和工艺数据库实现冲压过程的在线控制或智能控制。首先对材料或工艺参数建立在线检测系统，当材料性能或工艺参数发生变化或产生波动时，由自动检测系统在线确定相关参数的瞬时量值，并通过计算机模拟分析和优化确定参数变化后的工艺参数组合。自动控制系统调整工艺参数后，可以实现冲压工艺过程的自适应控制。新的数据逐渐积累，可进一步成为后续过程的工艺优化基础。（3）冲压技术的场量耦合控制。复杂件冲压成形要求对冲压工艺参数进行场量控制，有些材料要求场量实现梯度分布，这是塑性力学原理与材料性能结合的需要；温度场、变形速度场、摩擦润滑场、材料流动趋势、材料变形顺序及变形路径等。这些场量也不是恒定的，是过程变量，因此加热冷却措施、润滑方法与润滑剂、模具结构、压边方式、拉深筋和加载方式都是控制场量的重要措施。温度场的控制可实现差温冲压成形；摩擦梯度场也是控制冲压变形的重要手段。以上就是冲压工艺未来的发展趋势，通过材料、设备以及工艺参数的智能化管控可以实现无需人员参与的全自动化制造。

渗碳工艺是一个十分古老的工艺，在中国，最早可上溯到2000年以前。起先是用固体渗碳介质渗碳。在20世纪出现液体和气体渗碳并得到广泛应用。后来又出现了真空渗碳和离子渗碳。渗碳工艺仍然具有非常重要的实用价值，原因就在于它的合理的设计思想，即让钢材表层接受各类负荷（磨损、疲劳、机械负载及化学腐蚀）最多的地方，通过渗入碳等元素达到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度及耐蚀性﹐而不必通过昂贵的合金化或其它复杂工艺手段对整个材料进行处理。这不仅能用低廉的碳钢或合金钢来代替某些较昂贵的高合金钢，而且能够保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。因此，完全符合节能、降耗，可持续发展的方向。近年来，出现了高浓度渗碳工艺，与传统工艺在完全奥氏体区（温度在900~950℃，渗碳后表面碳质量分数为0.85%~1.05%）进行渗碳不同，它是在Ac1～Accm之间的不均匀奥氏体状态下进行，其渗层表面碳浓度可高达2%～4%。其结果可获得细小颗粒碳化物均匀、弥散分布的渗层。其渗碳温度降至800℃～860℃温度范围，可实现一般钢材渗碳后直接淬火；由于高浓度渗碳层含有很高数量（20%～50%）的弥散分布的碳化物，故显示出比普通渗碳更优异的耐磨性、耐蚀性，更高的接触与弯曲疲劳强度，较高的冲击韧度、较低的脆性及较好的回火稳定性。该工艺还具有适用性广、对设备无特殊要求等优点，具有较高的经济效益和实用价值，近年来在国内外获得竞相研究与开发。为了防止渗碳过程中奥氏体晶粒的粗化，一般都在钢材中添加适量的钛，通过形成碳氮化钛粒子钉扎晶界而阻止晶粒长大。国家标准规定渗碳钢中钛添加量为0.04～0.08wt%。然而，最近有研究工作表明，当钛含量超过0.032%，就会在渗碳钢冶炼铸锭凝固时析出氮化钛。这种氮化钛尺寸达到微米数量级，起不到阻止奥氏体晶粒长大的作用，反而由于这种呈立方体的粒子的尖角效应以及与基体组织的不连续性而成为微裂纹的策源地和裂纹扩展的中继站，严重损害钢材的韧塑性。工作还表明，将钛含量降至0.02～0.032%，仍然能够同样有效地起到控制奥氏体晶粒长大的作用，而又可避免有害氮化钛粒子的形成，因此是值得推荐的合理的选择范围。

结构件是施工过程中，经过吊装、拚装、安装后，能构成实体各种构件。金属结构件是构成设备骨架和外形的主要组成部分，为满足长寿命、结构轻量化等方面的性能要求，大量地采用新技术、新结构、新材料，下面简单介绍下金属结构部件的发展趋势和工艺改进方案：
一、新型结构件的发展趋势
（1）结构大型化
相对于以往的小型结构件焊接、组装模式，采用大型整体结构件可大量减少结构件零件数量和装配焊接工序，并有效减轻设备重量，提高零件强度和可靠性。
（2）结构复杂化
飞机整体结构日趋复杂，其外形多数与飞机的气动外形相关，周边轮廓与其他零件还有复杂的装配协调关系。同时薄壁加筋结构使得结构件刚性弱，筋顶结构复杂。
（3）材料多元化
随着新一代设备性能的逐步提高，新型高性能材料不断引入，高强度材料和低密度轻质材料成为结构件的两大类主要材料，结构件材料逐渐由铝合金为主转变为铝合金、钛合金、复合材料并重的局面。
（4）制造精确化
精确制造对结构件形位、尺寸公差都提出了更高的要求，以满足精确装配的需要。
二、数控技术的改进方案
（1）刀具技术的发展
刀具技术是数控的关键技术之一，也是限制工艺效率的一个技术瓶颈。随着刀具技术的进步，刀具材料和刀具结构不断改进，刀具种类越来越多，如何合理选择刀具及切削参数是提高数控效率的核心所在。
（2）工装技术的发展
目前国内大型结构件的装夹方式较为单一，新型工装技术大量使用带气动、液压及控制系统的自动夹具。采用数控多点自动调节、真空吸附或机械夹头的柔性夹具，可实现对不同形状的大型结构件在机床上的柔性、快速定位和装夹，已成为数控工装设计制造的发展方向，是提高数控效率的另一关键技术。
（3）工艺设计的发展
工艺程编人员充分利用各种工艺资源进行零件工艺及数控程序编制的全过程即为数控工艺设计，是整个数控生产至关重要的环节。制造业所面临的通常都是多品种、小批量的任务，研制任务繁重，数控工艺设计已成为制约数控工艺新的瓶颈。
（4）仿真技术的发展
数控仿真是虚拟制造技术的核心技术之一，主要分为几何仿真和物理仿真。其作用主要是检查数控程序刀具轨迹的正确性和几何干涉碰撞问题，而要实现更精确的仿真则必须对过程中的物理现象进行研究。现阶段仿真技术已用到刀具、汽车、模具等多个制造领域，可实现铣削过程的力学仿真及切削参数的优化选择，并已在军工行业得到成功使用。

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灯塔市19483902820： 金属切割片的发展趋势有了解的吗? ？
桂泊倍舒： 磨具物理结构的改进,如使单位时间内作用工件的磨粒数增多、使磨削平均长度增长、使磨削接触面增大,这些都改变了单位时间的磨除量,有效的提升了效率;真正提升产品效率的切割片才能真正的掌握未来市场.随着未来机械行业的发展,越来越多的切割片行业开始走近这个市场,很多企业已经开始在产品技术上开始更新,希望能够研发出更多好的产品出来.

灯塔市19483902820： 写一篇关于金属的小论文,并与同学交流 - ？
桂泊倍舒： 金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称.包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等.人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切.继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代,均以金...

灯塔市19483902820： 汽车材料的发展状况 - ？
桂泊倍舒： 现代汽车制造金属材料的应用及发展方向 随着科学技术的飞速发展,现代汽车制造材料的构成,发生了较大的变化,高密度材料的比例下降,低密度材料有较大幅度的增加,可以说,从90年代开始,汽车材料向轻量化、节省资源、高性能和高...

灯塔市19483902820： 当前金属材料的主流研究趋势有哪些? - ？
桂泊倍舒： 1、金属材料的内在质量的提高. 2、特殊用途的金属材料的开发和利用. 3、金属材料冶炼过程副产品的利用. 4、节能降耗. 5、工艺流程的改进. 6、自动化程度的提高.

灯塔市19483902820： 金属材料工程发展方向有哪些? - ？
桂泊倍舒： 我也在坐等,我也搞了五年了.不过我知道的也就是考质量工程师,其实就是两个发展方向 1、专业的搞研究.多搞些专利、论文什么的,主要一些大型的企业有自己的研发中心,或者研究院所.积累经验,申请工程师,高级工程师等等.2、私企什么的,最好是第二种方案,就是生产技术管理工作,同样也是积累经验,重在解决现场问题,偏向管理方面.我现在想搞的就是这个.总之,在现阶段这个专业就是苦逼的专业,同龄毕业生中工资偏低,待遇差.不比国外的技术人员,能一辈子在一个企业,待遇好,有发展前途.兄弟,挺住吧.

灯塔市19483902820： 金属材料专业发展方向 - ？
桂泊倍舒： 1、在钢铁、有色金属冶炼、金属成型工厂及粉末冶金厂等企业,从事工艺编制、工装设计,新产品研制开发、产品质量的检验与控制,以及生产技术、质量管理工作; 2、在交通机械、矿山机械、工程机械、车辆、船舶等制造厂或修理厂,以...

灯塔市19483902820： 五金加工的发展趋势 - ？
桂泊倍舒： 一、五金加工业原质料不断涨价.卫浴类五金价格继 2007 年第四季度的一波上涨然后,已于 2008 年 3 月初再次小幅上涨. 2007 年开始,国际铜价涨幅达 66%; 伦敦期货生意业务所铜的启动价格从本轮最初的 1800 美元 / 吨上升到 7300 美元...

灯塔市19483902820： 焊接的应用现状与发展方向 - ？
桂泊倍舒： 焊接分类: 熔化焊:焊接过程中母材和填充金属都熔化,二者是化学结合.如:手工,CO2,TIG,MIG,埋弧,MAG,等离子,激光,电子束. 压力焊:焊接时不用焊料,被连接金属间是化学或物理结合.焊缝窄,影响区域小.电阻(点、缝)闪光,摩擦,冷压. 钎焊:钎料温度低于母材温度,焊接时钎料熔化母材不熔化,二者之间是物理结合.习惯以450度做为划分硬钎焊和软钎焊的界线.(软、硬)烙铁,感应,炉中(真空)火焰,电阻浸渍,电弧,超声,激光,红外线

灯塔市19483902820： 粉末冶金零部件的发展前景怎么样? ？
桂泊倍舒： 粉末冶金零部件的发展前景:近10多年来,世界粉末冶金技术日新月异,温压成形、金属注射成形、喷射成形微波烧结离子自蔓延高温合等技术开始应用推广.通过自主研...

灯塔市19483902820： 现代刀具的发展趋势及主要的设计方法有哪些? - ？
桂泊倍舒： 刀具行业是一个比较特殊的行业,肩负着为制造业提供关键装备---数控刀具的重任.制造业的水平往往受刀具行业整体水平的影响较大,而制造业的发展也会促进刀具行业的发展,两者可以说是相互促进相互制约.随着制造业的持续发展,刀具...