金屬材料的成型加工工藝

1、金屬材料及其成型工藝金屬材料是金屬及其合金的總禰。在鋼、 鐵和合金為代表的現(xiàn)代工業(yè)社會，金屬材 料以其優(yōu)良的力學性能、加工性能和獨特 的表面特性，成為現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計中的一大 主流材質(zhì)。金屬的成型方法可區(qū)分為、 與五類。、鑄造將熔融態(tài)金屬澆入鑄型后，冷卻凝固成為 具有一定形狀鑄件的工藝方法。鑄造是生 產(chǎn)金屬零件毛坯的主要工藝方法之一，與 其他工藝方法相比，鑄造成型生產(chǎn)成本低, 工藝靈活性大，適應(yīng)性強，適合生產(chǎn)不同 材料、形狀和重量的鑄件，并適合于批量 生產(chǎn)。但它的缺點是公差較大，容易產(chǎn)生 內(nèi)部缺陷。鑄造按鑄型所用材料及澆注方 式分分、以及等。砂型鑄造砂型鑄造俗稱,用砂粒制造鑄型進行鑄造的方法。主要

2、工序有：,（即砂型）， 等。砂型鑄造適應(yīng)性強，幾乎不受鑄件形狀、 尺寸、重量及所用金屬種類的限制，工藝 設(shè)備簡單，成本低，為鑄造業(yè)廣泛使用。砂型鑄造工藝流程鑄型鑄型落砂、清理鑄件合箱化熔零件圖型芯熔模鑄造熔模鑄造又稱，為精密鑄造方法之,是常閑的鑄造方法。rSL a J按正楷謗J>.» St JI 3 - > THUMS )-拿 茨 wj菱費：ra僵rSL a J按正楷謗J>.» St JI 3 - > THUMS )-拿 茨 wj菱費：ra僵工藝說i")怡負制適JIHotffl* 4-里淀?；肐 +戒如峻曲)rSL a J按正楷謗J>

3、.» St JI 3 - > THUMS )-拿 茨 wj菱費：ra僵熔模鑄造過程©3生11 jh±t j-g生114七開I二市|J1匸!ti日T吳市HI熔模鑄造過程©3熔模鑄造過程©3模具制作B1焙鑄煉金屬型鑄造用金屬材料制作鑄型進行鑄造的方法，又 稱造或。鑄型常用鑄鐵、鑄鋼等材料制成，可反復使用，直至損耗。 金屬型鑄造所得鑄件的表面光潔度和尺寸 精度均優(yōu)于砂型鑄件，且鑄件的組織結(jié)構(gòu) 致密，力學性能較高。適用于中小型有色 金屬（如鋁、銅、鎂及其合金等）鑄件和鑄鐵 鑄件的生產(chǎn)。壓力鑄造簡稱 。在壓鑄機上，用壓射活塞以較高的壓力和速度將壓室

4、內(nèi)的金屬液壓射到模腔中，并在壓力作用下使金屬液迅速凝固成鑄件的鑄造方法。屬于精密鑄造方法。鑄件尺寸精確，表面光潔，組織致密，生產(chǎn)效率高。適合生產(chǎn)小型、薄壁的復雜鑄 件，并能使鑄件表面獲得清晰的花紋、匿 案及文字等。主要用于鋅、鋁、鎂、銅及 其合金等鑄件的生產(chǎn)。離心鑄造將液態(tài)金屬澆入沿垂直軸或水平軸旋轉(zhuǎn)的 鑄型中，在離心力作用下金屬液附著于鑄 型內(nèi)壁，經(jīng)冷卻凝固成為鑄件的鑄造方法。離心鑄造的鑄件組織致密，力學性能好， 可減少氣孔、夾渣等缺陷。常用于制造各 種金屬的管形或空心圓筒形鑄件，也可制 造其他形狀的鑄件。二、塑性加工塑性成型加工指在外力的作用下金屬材料 通過塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸

5、 和力學性能的零件或毛坯的加工方法。塑性加工可分為 五種。鍛造鍛造是利用手錘、鍛錘或壓力設(shè)備上的模 具對加熱的金屬坯料施力，使金屬材料在 不分離條件下產(chǎn)生塑性變形，以獲得形狀、 尺寸和性能符合要求的零件。為了使金屬 材料在高塑性下成型，通常鍛造是在熱態(tài) 下進行，因此鍛造也禰為熱鍛。按成型是 否用模具通常分為：， O按加工方法分為：和。在現(xiàn)代金屬裝飾工藝中，常用的鍛造方法是手工自由鍛手工自由鍛：是指在金屬板上自由鍛造成型。具體過程是（以紫銅浮雕為例）： 首先將銅皮用汽油噴燈進行加溫，燒至紅色，這一過程 稱為“退火”，目的是使銅的分子結(jié)構(gòu)重組，使之變軟。 將設(shè)計好的圖案畫在銅皮上，用鑒子將輪廓鑒出

6、。 根據(jù)預先的設(shè)計將銅皮放在沙袋上，用錘子和鑒子鍛出 大的凹凸起伏。 將銅皮用膠固定在一張平板上，用各種型號和形狀的鑒 子鑒出一些精細的造型，其司需要多次退火。 將制作好的作品放在鐵墊板上，找平，然后整理好邊緣。 將作品需要拋光印地方進行拋光，然后進行電鍍、化學 著色、防腐等后處理。手工模鍛手工模鍛：是指先做好母模再進行鍛造成型, 具體過程是（以紫銅浮雕為例）： 首先按設(shè)計構(gòu)思，制作好浮雕泥胚。 將泥胚翻制成玻璃鋼。 將銅皮用汽油噴燈過火，燒至紅色，進行退 火。 將浮雕按區(qū)域分成幾個大塊面。 將鍛好的塊面焊接在一起，找平，然后拋光。 將作品進行或電鍍、或化學著色、或防腐等后處理。軋制金屬塑性加

7、工工藝之一。如圖所示，利用兩個旋轉(zhuǎn) 軋輾印壓力使金屬坯料通過一個特定空間產(chǎn)生塑性 變形，以獲得所要求的截面形狀并同時改變其組織 性能。通過軋制可將鋼坯加工成不同截面形狀的原 *才*斗，如圓鋼、方輔、角鋼、卞字銅、工字鈿、槽 鈿、z字鋼、鋼軌等。按軋制方式分為橫軋、縱軋和 斜軋；按軋制溫度分為熱軋和冷軋。熱軋是將材料加熱到再結(jié)晶溫度以上進行熱軋和冷軋耀篙熱養(yǎng)蠶碾尖瓏煮等大塑鑫 差或變韌量較大的*才倉。冷軋則是在室溫下對材料進行軋制。與熱 軋相比，冷軋產(chǎn)品尺寸精確，表面光潔， 機械強度高。冷軋變形抗力大，變形量小, 適于軋制塑性好，尺寸小的線材、薄板材 等。擠壓將金屬放入擠壓筒內(nèi)，用強大的壓力使坯

8、 料從?？字袛D出，從而獲得符合?？捉孛?的坯料或零件印加工方法，常用的擠壓方 法有：正擠壓、反擠壓、復合擠壓、徑向 擠壓。適合于擠壓加工的材料主要有低碳 鋼、有色金屬及其合金。通過擠壓可以得 到多種截面形狀的型材或零件。拔制金屬塑性加工方法之一。用拉力使大截面 的金屬坯料強行穿過一定形狀的?？?，以 獲得所需斷面形狀和尺寸的小截面毛坯或 制品的工藝過程。拉拔生產(chǎn)主要用來制造 各種細線材、薄壁管及各種特殊幾何形狀 的型材。拔制產(chǎn)品尺寸精確，表面光潔并 具有一定機械性能。低碳鋼及多數(shù)有色金 屬及合金部可拔制成型，多用來生產(chǎn)管材、 棒材、線林和異型材等。沖壓金屬塑性加工方法之一，又稱板料沖壓。在壓力

9、作用下利用模具使金屬板料分離或產(chǎn)生塑性變形, 以獲得所需工件的工藝方法。按沖壓加工溫度分為熱沖壓和冷沖壓。前者適合變形抗力高，塑性較差的板料加工；后者則在室溫下進行，是薄板常用的沖壓方法。按沖壓加工功能分為沖裁加工和成型加工。沖裁 加工又稱分離加工，包括沖孔、落料、修邊、剪 裁等。成型加工是使材料發(fā)生塑性變形，包括彎 由、拉深、卷邊等。三、切削加工又稱為冷加工。利用切削刀具在切削機床 上（或用手工）將金屬工件的多余加工量切去, 以達到規(guī)定的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的工 藝過程。按加工方式分為車削、銃削、刨削、磨削、 鉆削、¥堂削及鉗工等，是最常見的金屬加 工方法。四、焊接加工焊接加工是充

10、分利用金屬材料在高溫作用下易熔化的特性, 使金屬與金屬發(fā)生相互連接的一種工藝，是金屬加工的一 種輔助手段。常用的焊接方法有熔焊、壓焊和釬焊。金屬的焊接性能是指金屬能否適應(yīng)焊接加工而形成完整的 具有一定使用性能的焊接接頭印特性。金屬焊接性的好壞取于金屬材料本身的化學成分和焊接方法。材料化學成分 是影響材料焊接性的最基本因素。材料化學成分含量不同, 其焊接性也不同。如碳鋼的含碳量越高，焊接接頭的淬硬 傾向越大，就易于產(chǎn)生裂紋，表明碳鋼印焊接性隨著含碳 量的增加而變差。通常，低碳鋼有良好的焊接性，高碳 鋼、高合金鋼、鑄鐵和鋁合金的焊接性較差，中碳鋼則介 于兩者之間。五、粉末冶金粉末冶金是以金屬粉末或金屬化合物粉末為原料 狀和性能的材