金屬成形方法大全

金屬成形辦法大全鍛造液態(tài)金屬澆注到與零件形狀、尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中，待其冷卻凝固，以獲得毛坯或零件的生產(chǎn)辦法，普通稱為金屬液態(tài)成形或鍛造。工藝流程：液體金屬→充型→凝固收縮→鑄件工藝特點：1、可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。2、適應(yīng)性強，合金種類不受限制，鑄件大小幾乎不受限制。3、材料來源廣，廢品可重熔，設(shè)備投資低。4、廢品率高、表面質(zhì)量較低、勞動條件差。鍛造分類：（1）砂型鍛造（sandcasting）在砂型中生產(chǎn)鑄件的鍛造辦法。鋼、鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鍛造辦法獲得。工藝流程：技術(shù)特點：1、適合于制成形狀復(fù)雜，特別是含有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯；2、適應(yīng)性廣，成本低；3、對于某些塑性很差的材料，如鑄鐵等，砂型鍛造是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工藝。應(yīng)用：汽車的發(fā)動機氣缸體、氣缸蓋、曲軸等鑄件（2）熔模鍛造(investmentcasting)普通是指在易熔材料制成模樣，在模樣表面包覆若干層耐火材料制成型殼，再將模樣熔化排出型殼，從而獲得無分型面的鑄型，經(jīng)高溫焙燒后即可填砂澆注的鍛造方案。常稱為“失蠟鍛造”。工藝流程：優(yōu)點：1、尺寸精度和幾何精度高；2、表面粗糙度高；3、能夠鍛造外型復(fù)雜的鑄件，且鍛造的合金不受限制。缺點：工序繁雜，費用較高應(yīng)用：合用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、精度規(guī)定高、或很難進行其它加工的小型零件，如渦輪發(fā)動機的葉片等。（3）壓力鍛造(diecasting)運用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi)，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。工藝流程：優(yōu)點：1、壓鑄時金屬液體承受壓力高，流速快2、產(chǎn)品質(zhì)量好，尺寸穩(wěn)定，交換性好；3、生產(chǎn)效率高，壓鑄模使用次數(shù)多；4、適合大批大量生產(chǎn)，經(jīng)濟效益好。缺點：1、鑄件容易產(chǎn)生細小的氣孔和縮松。2、壓鑄件塑性低，不適宜在沖擊載荷及有震動的狀況下工作；3、高熔點合金壓鑄時，鑄型壽命低，影響壓鑄生產(chǎn)的擴大。應(yīng)用：壓鑄件最先應(yīng)用在汽車工業(yè)和儀表工業(yè)，后來逐步擴大到各個行業(yè)，如農(nóng)業(yè)機械、機床工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、計算機、醫(yī)療器械、鐘表、攝影機和日用五金等多個行業(yè)。（4）低壓鍛造(lowpressurecasting)指使液體金屬在較低壓力(0.02～0.06MPa)作用下充填鑄型，并在壓力下結(jié)晶以形成鑄件的辦法。工藝流程：技術(shù)特點：1、澆注時的壓力和速度能夠調(diào)節(jié)，故可合用于多個不同鑄型（如金屬型、砂型等），鍛造多個合金及多個大小的鑄件；2、采用底注式充型，金屬液充型平穩(wěn)，無飛濺現(xiàn)象，可避免卷入氣體及對型壁和型芯的沖刷，提高了鑄件的合格率；3、鑄件在壓力下結(jié)晶，鑄件組織致密、輪廓清晰、表面光潔，力學性能較高，對于大薄壁件的鍛造尤為有利；4、省去補縮冒口，金屬運用率提高到90～98%；5、勞動強度低，勞動條件好，設(shè)備簡易，易實現(xiàn)機械化和自動化。應(yīng)用：以傳統(tǒng)產(chǎn)品為主（氣缸頭、輪轂、氣缸架等）。（5）離心鍛造(centrifugalcasting)將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下填充鑄型而凝固成形的一種鍛造辦法。工藝流程：優(yōu)點：1、幾乎不存在澆注系統(tǒng)和冒口系統(tǒng)的金屬消耗，提高工藝出品率；2、生產(chǎn)中空鑄件時可不用型芯，故在生產(chǎn)長管形鑄件時可大幅度地改善金屬充型能力；3、鑄件致密度高，氣孔、夾渣等缺點少，力學性能高；4、便于制造筒、套類復(fù)合金屬鑄件。缺點：1、用于生產(chǎn)異形鑄件時有一定的局限性；2、鑄件內(nèi)孔直徑不精確，內(nèi)孔表面比較粗糙，質(zhì)量較差，加工余量大；3、鑄件易產(chǎn)生比重偏析。應(yīng)用：離心鍛造最早用于生產(chǎn)鑄管，國內(nèi)外在冶金、礦山、交通、排灌機械、航空、國防、汽車等行業(yè)中均采用離心鍛造工藝，來生產(chǎn)鋼、鐵及非鐵碳合金鑄件。其中尤以離心鑄鐵管、內(nèi)燃機缸套和軸套等鑄件的生產(chǎn)最為普遍。（6）金屬型鍛造(gravitydiecasting)液態(tài)金屬在重力作用下充填金屬鑄型并在型中冷卻凝固而獲得鑄件的一種成型辦法。工藝流程：優(yōu)點:1、金屬型的熱導(dǎo)率和熱容量大，冷卻速度快，鑄件組織致密，力學性能比砂型鑄件高15%左右。2、能獲得較高尺寸精度和較低表面粗糙度值的鑄件，并且質(zhì)量穩(wěn)定性好。3、因不用和極少用砂芯，改善環(huán)境、減少粉塵和有害氣體、減少勞動強度。缺點：1、金屬型本身無透氣性，必須采用一定的方法導(dǎo)出型腔中的空氣和砂芯所產(chǎn)生的氣體；2、金屬型無退讓性，鑄件凝固時容易產(chǎn)生裂紋；3、金屬型制造周期較長，成本較高。因此只有在大量成批生產(chǎn)時，才干顯示出好的經(jīng)濟效果。應(yīng)用：金屬型鍛造既合用于大批量生產(chǎn)形狀復(fù)雜的鋁合金、鎂合金等非鐵合金鑄件，也適合于生產(chǎn)鋼鐵金屬的鑄件、鑄錠等。（7）真空壓鑄(vacuumdiecasting)通過在壓鑄過程中抽除壓鑄模具型腔內(nèi)的氣體而消除或明顯減少壓鑄件內(nèi)的氣孔和溶解氣體，從而提高壓鑄件力學性能和表面質(zhì)量的先進壓鑄工藝。工藝流程：優(yōu)點：1、消除或減少壓鑄件內(nèi)部的氣孔，提高壓鑄件的機械性能和表面質(zhì)量，改善鍍覆性能;2、減少型腔的反壓力，可使用較低的比壓及鍛造性能較差的合金，有可能用小機器壓鑄較大的鑄件;3、改善了充填條件，可壓鑄較薄的鑄件;缺點：1、模具密封構(gòu)造復(fù)雜，制造及安裝較困難，因而成本較高;2、真空壓鑄法如控制不當，效果就不是很明顯。（8）擠壓鍛造(squeezingdiecasting)使液態(tài)或半固態(tài)金屬在高壓下凝固、流動成形，直接獲得制件或毛坯的辦法。它含有液態(tài)金屬運用率高、工序簡化和質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種節(jié)能型的、含有潛在應(yīng)用前景的金屬成形技術(shù)。工藝流程：直接擠壓鍛造：噴涂料、澆合金、合模、加壓、保壓、泄壓，分模、毛坯脫模、復(fù)位；間接擠壓鍛造：噴涂料、合模、給料、充型、加壓、保壓、泄壓，分模、毛坯脫模、復(fù)位。技術(shù)特點：1、可消除內(nèi)部的氣孔、縮孔和縮松等缺點；2、表面粗糙度低，尺寸精度高；3、可避免鍛造裂紋的產(chǎn)生；4、便于實現(xiàn)機械化、自動化。應(yīng)用：可用于生產(chǎn)多個類型的合金，如鋁合金、鋅合金、銅合金、球墨鑄鐵等（9）消失模鍛造（Lostfoamcasting）將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后，埋在干石英砂中振動造型，在負壓下澆注，使模型氣化，液體金屬占據(jù)模型位置，凝固冷卻后形成鑄件的新型鍛造辦法。工藝流程：預(yù)發(fā)泡→發(fā)泡成型→浸涂料→烘干→造型→澆注→落砂→清理技術(shù)特點：1、鑄件精度高，無砂芯，減少了加工時間；2、無分型面，設(shè)計靈活，自由度高；3、清潔生產(chǎn)，無污染；4、減少投資和生產(chǎn)成本。應(yīng)用：適合成產(chǎn)構(gòu)造復(fù)雜的多個大小較精密鑄件，合金種類不限，生產(chǎn)批量不限。如灰鑄鐵發(fā)動機箱體、高錳鋼彎管等。（10）持續(xù)鍛造（continualcasting）一種先進的鍛造辦法，其原理是將熔融的金屬，不停澆入一種叫做結(jié)晶器的特殊金屬型中，凝固（結(jié)殼）了的鑄件，持續(xù)不停地從結(jié)晶器的另一端拉出，它可獲得任意長或特定的長度的鑄件。工藝流程：技術(shù)特點：1、由于金屬被快速冷卻，結(jié)晶致密，組織均勻，機械性能較好；2、節(jié)省金屬，提高收得率；3、簡化了工序，免去造型及其它工序，因而減輕了勞動強度；所需生產(chǎn)面積也大為減少；4、持續(xù)鍛造生產(chǎn)易于實現(xiàn)機械化和自動化，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)用：用持續(xù)鍛造法能夠澆注鋼、鐵、銅合金、鋁合金、鎂合金等斷面形狀不變的長鑄件，如鑄錠、板坯、棒坯、管子等。（來源夾具俠）塑性成形運用材料的塑性，在工具及模具的外力作用下來加工制件的少切削或無切削的工藝辦法。它的種類有諸多，重要涉及鍛造、軋制、擠壓、拉拔、沖壓等。（1）鍛造運用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形以獲得含有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工辦法。根據(jù)成形機理，鍛造可分為自由鍛、模鍛、碾環(huán)、特殊鍛造。自由鍛造：普通是在錘鍛或者水壓機上，運用簡樸的工具將金屬錠或者塊料錘成所需要形狀和尺寸的加工辦法。模鍛：是在模鍛錘或者熱模鍛壓力機上運用模具來成形的。碾環(huán)：指通過專用設(shè)備碾環(huán)機生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件，也用來生產(chǎn)汽車輪轂、火車車輪等輪形零件。特種鍛造：涉及輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方式，這些方式都比較合用于生產(chǎn)某些特殊形狀的零件。工藝流程：鍛坯加熱→輥鍛備坯→模鍛成形→切邊→沖孔→矯正→中間檢查→鍛件熱解決→清理→矯正→檢查技術(shù)特點：1、鍛件質(zhì)量比鑄件高能承受大的沖擊力作用，塑性、韌性和其它方面的力學性能也都比鑄件高甚至比軋件高。2、節(jié)省原材料，還能縮短加工工時。3、生產(chǎn)效率高例。4、自由鍛造適合于單件小批量生產(chǎn)，靈活性比較大。應(yīng)用：大型軋鋼機的軋輥、人字齒輪，汽輪發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子、葉輪、護環(huán)，巨大的水壓機工作缸和立柱，機車軸，汽車和拖拉機的曲軸、連桿等。（2）軋制將金屬坯料通過一對旋轉(zhuǎn)軋輥的間隙（多個形狀），因受軋輥的壓縮成型軋制使材料截面減小，長度增加的壓力加工辦法。軋制分類：按軋件運動分有：縱軋、橫軋、斜軋?？v軋就是金屬在兩個旋轉(zhuǎn)方向相反的軋輥之間通過，并在其間產(chǎn)生塑性變形的過程；橫軋軋件變形后運動方向與軋輥軸線方向一致；斜軋軋件作螺旋運動，軋件與軋輥軸線非特角。工藝流程：應(yīng)用：重要用在金屬材料型材，板，管材等，尚有某些非金屬材料例如塑料制品及玻璃制品。（3）擠壓坯料在三向不均勻壓應(yīng)力作用下，從模具的孔口或縫隙擠出使之橫截面積減小長度增加，成為所需制品的加工辦法叫擠壓，坯料的這種加工叫擠壓成型。工藝流程：擠壓前準備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭擰校直→鋸切（定尺）→取樣檢查→人工時效→包裝入庫優(yōu)點：1、生產(chǎn)范疇廣，產(chǎn)品規(guī)格、品種多；2、生產(chǎn)靈活性大，適合小批量生產(chǎn)；3、產(chǎn)品尺寸精度高，表面質(zhì)量好；4、設(shè)備投資少，廠房面積小，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。缺點：1、幾何廢料損失大；2、金屬流動不均勻；3、擠壓速度低，輔助時間長；4、工具損耗大，成本高。生產(chǎn)合用范疇：重要用于制造長桿、深孔、薄壁、異型斷面零件。（4）拉拔用外力作用于被拉金屬的前端，將金屬坯料從不大于坯料斷面的?？字欣?，以獲得對應(yīng)的形狀和尺寸的制品的一種塑性加工辦法。優(yōu)點：1.尺寸精確，表面光潔；2.工具、設(shè)備簡樸；3.持續(xù)高速生產(chǎn)斷面小的長制品。缺點：1.道次變形量與兩次退火間的總變形量有限；2.長度受限制。生產(chǎn)合用范疇：拉拔是金屬管材、棒材、型材及線材的重要加工辦法。（5）沖壓靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工辦法。技術(shù)特點：1、可得到輕量、高剛性之制品。2、生產(chǎn)性良好，適合大量生產(chǎn)、成本低。3、可得到品質(zhì)均一的制品。4、材料運用率高、剪切性及回收性良好。合用范疇：全世界的鋼材中，有60～70%是板材，其中大部分通過沖壓制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的殼體，電機、電器的鐵芯硅鋼片等都是沖壓加工的。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機械、生活器皿等產(chǎn)品中，也有大量沖壓件。（來源夾具俠）機加工在零件生產(chǎn)過程中，直接用刀具在毛坯上切除多出金屬層厚度，使之或者圖紙規(guī)定的尺寸精度、形狀和位置互相精度、表面質(zhì)量等技術(shù)規(guī)定的加工過程。慣用機加工辦法：（來源夾具俠）焊接也稱作熔接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其它熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。焊接分類：（來源夾具俠）粉末冶金制取金屬或用金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）作為原料，通過成形和燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料以及多個類型制品的工藝技術(shù)。工藝基本流程：優(yōu)點：1、絕大多數(shù)難熔金屬及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金辦法來制造。2、節(jié)省金屬，減少產(chǎn)品成本。3、不會給材料任何污染，有可能制取高純度的材料。4、粉末冶金法能確保材料成分派比的對的性和均勻性。5、粉末冶金適宜于生產(chǎn)同一形狀而數(shù)量多的產(chǎn)品，能大大減少生產(chǎn)成本。缺點：1、在沒有批量的狀況下要考慮零件的大小。2、模具費用相對來說要高出鍛造模具。生產(chǎn)合用范疇：粉末冶金技術(shù)能夠直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、刀具等。（來源夾具俠）金屬注射成型MIM(MetalinjectionMolding)將金屬粉末與其粘結(jié)劑的增塑混合料注射于模型中的成形辦法。它是先將所選粉末與粘結(jié)劑進行混合，然后將混合料進行制粒再注射成形所需要的形狀。MIM工藝流程：MIM流程分為四個獨特加工環(huán)節(jié)（混合、成型、脫脂和燒結(jié)）來實現(xiàn)零部件的生產(chǎn)，針對產(chǎn)品特性決定與否需要進行表面解決。技術(shù)特點：1、一次成型負責零件；2、制件表面質(zhì)量好、廢品率低、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化；3、對模具材料規(guī)定低。技術(shù)核心：粘接劑是MIM技術(shù)的核心只有加入一定量的粘接劑，粉末才含有增強流動性以適合注射成型和維持坯塊的基本形狀。（來源夾具俠）金屬半固態(tài)成型運用非枝晶半固態(tài)金屬（Semi-SolidMetals，簡稱SSM）獨有的流變性和攪熔性來控制鑄件的質(zhì)量。半固態(tài)成型可分為流變成型和觸變成型。