金属成形方法大全(2)
金属成型的工艺
金属成型的工艺
金属成型工艺是将金属坯料通过机械力、热力、力学或化学等加工手段，使其变成特定形状、尺寸和性能的加工工艺。
主要包括以下几种：
1.锻造工艺：通过锻造机械对金属坯料进行冲击加工，使其在塑性变形状态下形成所需形状和尺寸的加工工艺。
2.拉伸工艺：将金属坯料拉伸成直径精度高，长度可控的金属丝或带材的加工工艺。
3.轧制工艺：通过轧制机械对金属坯料进行挤压和塑性变形，使其变成规定厚度和宽度的薄板或带材的加工工艺。
4.冲压工艺：通过模具对金属薄板进行压制、剪切、冲孔等操作，使其成为各种复杂形状和尺寸的零件的加工工艺。
5.铸造工艺：通过熔融金属倒入模具中并冷却凝固，形成所需形状和尺寸的零件的加工工艺。
6.焊接工艺：将两个或两个以上的金属零件通过热加工、压制，或者化学反应等方法将其连接成整体的加工工艺。
7.精密加工工艺：包括电火花加工、激光加工、喷雾加工、超声波加工等技术，可制造出高精度和复杂形状的零件。
独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点
独领风骚的金属加工工艺以及金属成型工艺大盘点金属加工工艺一、金属注射成型（MIM）1.简介金属注射成型（Metal Injection Molding，MIM）是一种适于生产小型、三维复杂形状以及具有特殊性能要求制品的近净成形工艺。
该技术是将现代塑料注射成形技术引入粉末冶金领域而形成的一门新型粉末冶金近净形成形技术。
2.工艺流程将各种微细金属粉末（一般小于20μm）按一定的比例与预设粘结剂，制成具有流变特性的喂料，通过注射机注入模具型腔成型出零件毛坯，毛坯件经过脱除粘结剂和高温烧结后，即可得到各种金属零部件。
MIM流程结合了注塑成型设计的灵活性和精密金属的高强度和整体性，来实现极度复杂几何部件的低成本解决方案。
（MIM工艺流程示意图）3.适用材料及典型结合剂（MIM适用材料）（MIM典型结合剂）4.金属注射成形（MIM）应用范围MIM具有常规粉末冶金、机加工和精密铸造方法无法比拟的优势，最突出优点为：● 适合各种粉末材料的成形，产品应用十分广泛；● 能直接成形几何形状复杂的小型零件（0.03g～200g）；● 零件尺寸精度高（±0.1%～±0.5%），表面光洁度好（粗糙度1～5μm）；● 产品相对密度高（95～100%），组织均匀，性能优异；● 原材料利用率高，生产自动化程度高，适合连续大批量生产。
因此在轻武器、手表、电子仪器、牙齿矫正支架、汽车发动机零件、电子密封、切削工具及运动器材中得到大量应用。
二、纳米注塑成型技术（NMT)1.简介金属与塑料以纳米技术结合的工艺称为纳米注塑成型技术（NMT)。
先对金属表面进行纳米化处理，再将塑料注射在在金属表面，可将镁、不锈钢、钛等金属与硬质树脂结合，实现一体化成型。
2.NMT工艺流程3.适用材料(铝材和铝材的结合)金属基材：铝及其合金：1000-7000系列(5052、6061、6063、7072、7075)铜及其合金：CAC16、C110、C5191、C1020、KFC5、KLF194 镁及其合金：AZ-31B、AZ-91D钛及其合金：KSTI、KS40不锈钢：SUS-304、SUS-316、316L及其他铁系列合金(MIM304L)(结合样件形式)塑料基材：PPS：宝理PPS5120(白)/PPS 1135(黑)/ PPS F458A(黑)东漕BGX120(黑)/BGX140(黑)/BGX545(黑)PBTPA(Nylon尼龙)：黑色（包括PA6、PA66）PPA：多种颜色4.应用范围NMT产品可拓展到很广阔的领域，包括各类3C电子产品外壳及汽车零部件等。
金属塑性成形方法
常用的冲压材料有低碳钢、高塑性合金钢、铝 和铝合金、铜和铜合金等金属板料、带料与卷 料，还可加工纸板、塑料板、胶木板、纤维板 等非金属板料。
2.冲压基本工序
⑴冲裁：即利用冲模将板料以封闭或不封闭的轮 廓线与坯料分离的冲压方法。
2.模锻
即利用模具使毛坯变形获得锻件的方法。常用 的模锻设备有蒸汽-空气模锻锤、压力机等。
（1）模锻分类： 1）锤上模锻：在锻锤上进行； 2）胎模锻：在自由锻设备上使用可移动模具； 3）压力机上模锻：
在压力机上对热态金属进行模锻。
（2）模锻特点
1）坯料整体塑性变形，三向受压； 2）锻件尺寸精确，加工余量小； 3）锻件形状可较复杂； 4）生产率较高； 5）锻模造价高，制造周期长；
4）胀形：即板料或空心坯料在双向拉应力作用下， 使其产生塑性变形取得所需制件的成形方法。
实际生产中，应根据冲压件的形状采用多个 基本工序组合，经多次冲压才能完成。
3.2.3 轧制（自学）
轧制是金属材料（或非金属材料）在旋转轧锟 的阿姨里作用下，产生连续塑性变形，获得 所要求的截面形状并改变其性能的方法。
⑶拉深：也称为拉延，是使板料成形为空心件而 厚度基本不变的加工方法。
★ 拉深模与冲裁模的主要区别:
d
工作部分不是锋利的刃口而是圆角；
凸模与凹模的间隙显著增加，一般 单侧间隙应稍大于板厚。
1）拉深变形过程：
弹性变形
塑性变形。
d
D0
4）弯曲的分类和应用：
按所用设备和工具不同，弯曲可分为压弯，拉弯和 辊弯等类型。
广泛用于生产钢球、周期性轧材、麻花钻、空心管 套等零件或毛坯。
金属小球成形方法
金属小球成形方法
金属小球的成形方法有多种，以下是其中的几种常见方法：
1. 冷锻成形：将金属坯料放入一个冷锻模具中，通过冷锻机械设备对金属坯料施加压力，使其在模具内形成球状。
2. 热锻成形：将金属坯料加热至高温后，放入一个热锻模具中，通过热锻机械设备对金属坯料施加压力，使其在模具内形成球状。
3. 旋压成形：将金属坯料放入旋压机中，通过旋压机械设备对金属坯料施加旋转和压力，使其逐渐成形为球状。
4. 旋转切割成形：使用旋转切割工具对金属坯料进行切割，不断修剪金属坯料直至成形为球状。
5. 网格成形：将金属坯料放入一个金属网格中，通过对网格施加压力，使金属坯料受到挤压和变形，形成球状。
以上是几种常见的金属小球成形方法，具体的方法选择通常取决于金属材料的性质和所需小球的规格、尺寸等要求。
金属型成形工艺
式中： E——铸件材料的弹性模量； ε——铸件在弹性温度范围内的自由收缩率； K——铸型退让系数。
对于金属型或金属芯， K =0（无退让性），则其收缩应力最 大，即
σ=Eε
铸件在弹性温度范围内的自由收缩率为：
式中：
ε=α(T弹-T出)
α——铸件在弹性温度范围内的线收缩系数；
T弹——铸件材料弹性变形开始温度； T出——铸件出型或抽芯温度。
金属型成形工艺
金属型成形工艺
金属型成形工艺是
将液态金属（合金）浇注到金属材质的铸型中，并 在重力的作用下凝固成形，以获得铸件的一种液态 成形方法。
由于铸型是用金属制成，可以反复使用数千次到数万次，所 以属于
永久型铸造
方法。
金属型成形工艺
在液态金属特种成形方法中：
压力铸造 低压铸造 真空吸铸 连续铸造 离心铸造
等都要使用金属型。
在技术上和经济的特点
优点：
① 金属型生产的铸件，其 机械性能比砂型铸件高，抗 蚀性能和硬度亦显著提高。 原因是冷却速度快， 铸件表层结晶组织细密。
② 铸件的精度和表面粗糙度等级比砂型铸件高，而且质 量和尺寸稳定。
③ 铸件的工艺出品率高，一般可节约金属液15～3%。 ④ 节省造型材料，减轻环境污染，改善劳动条件。 ⑤ 生产效率高，容易实现机械化和自动化。 ⑥ 工序简单，使铸件产生铸造缺陷的原因减少。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
铸件内应力为：
σ= Eα(T弹-T出)
从上式可以看出，由于金属型及金属芯阻碍收缩，如果铸件在 型中停留的时间愈长，即出型或抽芯温度愈低，在铸件内部产 生的收缩应力就愈大。
当σ> σb时，铸件就可能被拉裂，出现冷裂缺陷。
铸造成形
• “砂型铸造” 时先将下半型放在平板上， 放砂箱、填型砂、紧实刮平，下型造完， 将造好的砂型翻转180度，放上半型，撒 分型剂，放上砂箱，填型砂并紧实、刮 平，将上砂箱翻转180度，分别取出上、 下半型，再将上型翻转180度和下型合好， 砂型造完，等待浇注。这套工艺俗称-“翻砂”。
清 铜螃蟹形
“铸造”俗称“翻砂”的 由来
四、熔模铸造（investment casting）
中国古代三大铸造技术
• 泥范铸造
• 失蜡铸造 • 金属型铸造
古青铜器主要制作法
青铜器的铸造，主要采用泥范铸造和失蜡铸造。 中国的青铜器铸造以泥范为主，并在近代兴起砂型 铸造之前的三千多年时间内，泥范分范合铸一直是 最主要的铸造成形方法，春秋中期以前几乎是唯一 的方法。这和美索不达米亚、埃及等地以失蜡铸造 为主的情况截然不问，是中国独有的技术道路。
接造出曲面分型面，代替挖砂造型，操作较简单。
应用：用于小批或成批生产，分型面不平的铸件。
刮板造型 特点：刮板形状和铸件截面相适应，代替实体模样，
可省去制摸的工序。
应用：单件小批生产，大、中型轮类、管类造型
特点：采用上、下、中三个砂箱，有两个分型面，铸件
的中间截面小，用两个砂箱时取不出模样，必须分模，操 作复杂。 应用：单件小批生产，适合于中间截面小，两端截面大 的铸件。 分型面 上砂箱 中砂箱 下砂箱 分型面
铸件名义尺寸的百分比。
5）铸造圆角 （curving of casting ） 定义：指设计铸件时，在璧间的连接和拐角处，应设
计处圆弧过渡，此圆弧称为铸造圆角。
作用：可避免热节形成；改善应力分布；避免砂型损
坏和产生砂眼。
凝固特性 热节、充型
确定浇铸位置和分型面
金属成型方法大全
⾦属成型⽅法⼤全压铸（注意压铸不是压⼒铸造的简称）是⼀种⾦属铸造⼯艺，其特点是利⽤模具腔对融化的⾦属施加⾼压。
模具通常是⽤强度更⾼的合⾦加⼯⽽成的，这个过程有些类似注塑成型。
砂模铸造就是⽤砂⼦制造铸模。
砂模铸造需要在砂⼦中放⼊成品零件模型或⽊制模型(模样)，然后在模样周末填满砂⼦，开箱取出模样以后砂⼦形成铸模。
为了在浇铸⾦属之前取出模型，铸模应做成两个或更多个部分;在铸模制作过程中，必须留出向铸模内浇铸⾦属的孔和排⽓孔，合成浇注系统。
铸模浇注⾦属液体以后保持适当时间，⼀直到⾦属凝固。
取出零件后，铸模被毁，因此必须为每个铸造件制作新铸模。
熔模铸造⼜称失蜡铸造，包括压蜡、修蜡、组树、沾浆、熔蜡、浇铸⾦属液及后处理等⼯序。
失蜡铸造是⽤蜡制作所要铸成零件的蜡模，然后蜡模上涂以泥浆，这就是泥模。
泥模晾⼲后，在焙烧成陶模。
⼀经焙烧，蜡模全部熔化流失，只剩陶模。
⼀般制泥模时就留下了浇注⼝，再从浇注⼝灌⼊⾦属熔液，冷却后，所需的零件就制成了。
模锻是在专⽤模锻设备上利⽤模具使⽑坯成型⽽获得锻件的锻造⽅法。
根据设备不同，模锻分为锤上模锻，曲柄压⼒机模锻，平锻机模锻，摩擦压⼒机模锻等。
辊锻是材料在⼀对反向旋转模具的作⽤下产⽣塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形⼯艺。
它是成形轧制(纵轧)的⼀种特殊形式。
锻造是⼀种利⽤锻压机械对⾦属坯料施加压⼒，使其产⽣塑性变形以获得具有⼀定机械性能、⼀定形状和尺⼨锻件的加⼯⽅法，锻压(锻造与冲压)的两⼤组成部分之⼀。
通过锻造能消除⾦属在冶炼过程中产⽣的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的⾦属流线，锻件的机械性能⼀般优于同样材料的铸件。
相关机械中负载⾼、⼯作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可⽤轧制的板材、型材或焊接件外，多采⽤锻件。
轧制⼜称压延，指的是将⾦属锭通过⼀对滚轮来为之赋形的过程。
如果压延时，⾦属的温度超过其再结晶温度，那么这个过程被称为“热轧”，否则称为“冷轧”。
金属材料的成型工艺
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20231/7./17爆炸焊
爆炸焊是以炸药为能源进行金属间焊接的方法。这种焊接是 利用炸药的爆轰，使被焊金属面发生高速倾斜碰撞，在接触面上造 成一薄层金属的塑性变形，在此十分短暂的冶金过程中形成冶金结 合。
爆炸焊的特点是： 1）能将任意相同的、特别是不同的金属材料迅速牢固地焊接起来。 2）工艺十分简单，容易掌握。 3）不需要厂房、不需要大型设备和大量投资。 4）不仅可以进行点焊和线焊，而且可以进行面焊－爆炸复合，从 而获得大面积的复合板、复合管和复合管棒等。 5）能源为低焊速的混合炸药，它们价廉、易得、安全和使用方便。
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锻造基础知识
锻202造1/7/是17 对金属坯料（不含板材）施加外力，使其产生塑性变形、改变尺
寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加 工方法。
根据在不同的温度区域进行的锻造，针对锻件质量和锻 造工艺要求的不同，可分为冷锻、温锻、热锻三个成型温 度区域。一般地讲，在有再结晶的温度区域的锻造叫热锻， 不加热在室温下的锻造叫冷锻。
的工件，形状和尺寸精度高，表面光洁，加工工序少， 便于自动化生产。当加工工件大、厚，材料强度高、 塑性低时，都采用热锻压。
（4）等温锻压 工件在整个成形过程中温度保持
不变。等温锻压是为了充分利用某些金属在某一温度 下所具有的高塑性，或为了获得特定的组织和性能， 所需费用较高，仅用于特殊的锻压工艺，如超塑成形。
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4.冲压 2021/7/17
冲压：金属板料在冲压模之间受压产生分离或产生塑
性变形的加工方法。
按加工温度分类：热冲压和冷冲压。前者适合变 形抗力高，塑性较差的板料加工；后者在室温 下进行，是薄板常用的冲压方法。
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•冲压基础知识
金属结构成形
金属结构成形基本概念成形：将坯料加工成各种形状的工艺称为成形。
金属成形主要属于塑性变形范畴，要求面形的材料具有较高的延展性能和韧性、较低的屈服比（％）和时效敏感性（指材料的应力释放性、抗裂性）。
一般要碳钢（Q235）的延伸率σ≥16%，屈强比（），低合金钢（16mm）σ≥14％，否则成形性能差，需采用一定的工艺措施（例如预热、热处理后再次成形等）。
成形方法：手工成形、机械成形手工成形手工成形是用手锤或手动机械使钢板和型钢成形的方法，根据成形材料的温度高低分为冷成形和热成形。
一、板料手工弯曲成形板料弯曲分折角弯曲和圆弧弯曲，当弯曲半径较大时为圆弧弯曲；当弯曲半径很小或等于零时为折角弯曲。
1、折角弯曲：弯曲前先划出弯曲线再进行折弯。
2、圆弧弯曲：圆弧弯曲是将板料弯成圆柱面、圆锥形或圆管形，弯曲前也要先划出弯曲时的锤击基准，通常时先弯两端，再弯中间部分。
二、型钢手工弯曲成形型钢由于重心与力的作用线不在同一平面上，型材除受弯曲力矩外，还受到扭矩的作用，所以弯曲后型钢截面会产生畸变；型材的变形程度决定于应力的大小，弯曲半径越小，相应的应力就越大，型材的畸变程度也就越大，为了控制应力和变形，刚规定了最小弯曲半径，不同型钢的断面不同，其最小弯曲半径R也各不相同（见P162页表7-1），在弯曲时应设法减小其截面的变形，故型钢手工成形有冷弯和热弯之分，当弯曲半径较大时可采用冷弯，弯曲半径较小时，则采用热弯。
对于特殊的角钢的弯曲，它分为内弯和外弯，有开切口弯曲和不开切口弯曲两种。
1、角钢不开切口弯曲此类弯曲一般在弯曲模上进行，但由于弯曲变形和弯曲力较大，多采用热弯。
在弯曲前先划出弯曲区域，两端适当放一定余量，然后将弯曲部分加热，加热温度适材料而定，碳钢（Q235-A）的加热温度不得超过1050°，否则材料会因温度过高而烧坏。
2、角钢开切口弯曲角钢开切口后，由于只有立面的翼边弯曲，所以弯曲力较小，在一般的弯模上就可以完成，翼边较厚的，可适当加热后再弯曲。
金属的铸造成形工艺
第一篇金属的铸造成形工艺第一章铸造成形工艺理论基础§1-1 概述金属液态成形工艺——铸造、液态冲压、液态模锻等铸造（最广泛）——将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型空腔中，使其冷却凝固，得到毛坯或零件的成形工艺（生产方法）。
一、特点1．能制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯：如：阀体、泵体、叶轮、螺旋浆等2．铸件的大小几乎不受限制，重量从几克到几百吨3．常用的原材料来源广泛，价格低廉，成本较低，其应用及其广泛（如：机床、内燃机中铸件70~80%，农业机械40~70%）但铸造生产过程较复杂，废品率一般较高，易出现浇不足，缩孔，夹渣、气孔、裂纹等缺陷。
二、分类铸造砂型铸造——90%以上，成本低特种铸造——熔模、金属型、压力、低压、离心质量、生产率高，成本也高§1-2 铸造的工艺性能工艺性能——符合某种生产工艺要求所需要的性能铸造性能——合金的流动性、收缩性、吸气性、偏析等一、合金的流动性1．概念指液态合金本身的流动能力，它是合金主要的铸造性能，流动性愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰、薄而复杂的铸件。
同时，有利于非金属夹杂物和气体的上浮与排除，还有利于对合金冷凝过程所产生的收缩进行补缩。
流动性不好——浇不足、冷隔[注]：流动性的测定——“螺旋形试样”（图1-1）流动性愈好，浇出的试样愈长灰铸铁、硅黄铜最好，铝合金次之，铸钢最差2．影响合金流动性的因素①化学成分共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑（图1-3a）对金属液的阻力较小。
同时，共晶成分合金的凝固温度最低（铁碳合金状态图）。
相对说来，合金的过热度（浇注温度与合金熔点之温差）大，推迟了合金的凝固，故共晶成分合金的流动性最好。
除纯金属外，其它成分合金是在一定温度范围的逐步凝固，即经过液、固并存的两相区。
此时，结晶是在截面上的一定宽度的凝固区内同时进行的，由于初生的“树枝状”晶体，使已结晶固体层的表面粗糙（图1-3b）所以，合金的流动性变差。
列举一种塑性成形的方法
列举一种塑性成形的方法
塑性成形是一种常见的加工方法，用于将金属材料加工成所需形状。
以下是一种常见的塑性成形方法：
1. 锻造（Forging）：通过施加压力使金属材料在高温或常温下改变形状。
这种方法适用于各种金属，包括钢铁、铝、铜等。
2. 拉伸（Stretching）：将金属板材或棒材拉伸到所需的形状。
这种方法常用于制造汽车车身、金属罐体等。
3. 冲压（Stamping）：使用模具将金属板材冲压成特定形状。
这是大规模生产金属零件的常见方法，例如汽车零件、电器外壳等。
4. 深冲（Deep Drawing）：将金属板材通过冲压方法深度拉伸，形成较深的形状，例如制造锅具、洗衣机筒等。
5. 滚压（Rolling）：通过使金属材料通过一对辊子，使其在压力下改变形状。
这种方法常用于制造金属板材、棒材等。
这只是几种常见的塑性成形方法之一，实际上还有许多其他方法，根据不同的材料和形状需求选择适合的方法。
金属粉末注射成型(MIM)简介及基本流程 (2)
材料体系
低合金钢 不锈钢 硬质合金
陶瓷 重合金 钛合金 磁性材料 工具钢
表1 常用的MIM材料及其应用领域
合金牌号、成分
Fe-2Ni、 Fe-8Ni 316L 、17-4PH、 420、 440C
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第第六六章章：M：IMM制IM造制流程造流程
MIM工艺分类-根据脱脂方式不同：
脱脂方式 溶剂脱脂
热气氛下进行脱脂
脱脂环境 有机溶剂
水 硝酸气体
真空
脱脂工艺 浸泡在溶剂中并加热 (50~70)
浸泡在溶剂中并加热 (40~50) 暴露于硝酸气体中并加热 (120~170C) 加热(25~600C)
方法
热 （一段脱脂）
溶剂 （二段脱脂）
催化 （二段脱脂）
脱脂时间
生坯厚度<10mm, 16 ~ 22 hr 生坯厚度<10mm, 4 ~ 8 hr (第二段热脱需要约6小时追加) 1mm of a Green Part /hr , (第二段热脱需要约6小时追加)
应用领域：
金属注射成形其产品广泛应用于电子信息工程、生物医疗器械、办公设备、汽车、机械、五 金、体育器械、钟表业、兵器及航空航天等工业领域。因此，国际上普遍认为该技术的发展将会 导致零部件成形与加工技术的一场革命，被誉为“当今最热门的零部件成形技术”和“21世纪的 成形技术”
第二章：常用材料
MIM技术适用材料：
水喷粉 x2500倍
第三章：喂料-粘结剂
2.2 结合剂
结合剂又称粘结剂 功能：
金属的铸造成形工艺
第二篇金属的塑性成形工艺金属塑性成形——在外力作用下，金属产生了塑性变形，以此获得具有一定形状、尺寸和机械性能的原材料、毛坯或零件。
此生产方法称金属塑性成形（也称压力加工）外力冲击力——锤类设备压力——轧机、压力机有一定塑性的金属——压力加工（热态、冷态）基本生产方法：1．轧制——钢板、型材、无缝管材（图6-1）（图6-2）2．挤压——低碳钢、非铁金属及其合金（图6-3）（图6-4）3．拉拔——各种细线材，薄壁管、特殊几何形状的型材（图6-5）（图6-6）4．自由锻——坯料在上、下砥铁间受冲击力或压力而变形（图6-7a）5．模锻——坯料在锻模模腔内受冲击力或压力而变形（图6-7b）6．板料冲压——金属板料在冲模之间受压产生分离或变形的加工方法（图6-7c）金属的原材料，大部通过轧制、挤压、拉拔等制成。
第六章金属塑性成形的工艺理论基础压力加工——对金属施加外力→塑性变形金属在外力作用下，使其内部产生应力——发生弹性变形外力>屈服应力塑性变形塑性变形过程中一定有弹性变形存在，外力去除后，弹性变形将恢复→“弹复”现象，它对有些压力加工件的变形和工件质量有很大影响，须采取工艺措施的保证产品质量。
§6-1 塑性变形理论及假设一、最小阻力定律金属塑性成形问题实质，金属塑性流动，影响金属流动的因素十分复杂（定量很困难）。
应用最小阻力定律——定性分析（质点流动方向）最小阻力定律——受外力作用，金属发生塑性变形时，如果金属颗粒在几个方向上都可移动，那么金属颗粒就沿着阻力最小的方向移动。
利用此定律，调整某个方向流动阻力，改变金属在某些方向的流动量→成形合理。
（图6-10）最小阻力定律示意图在镦粗中，此定律也称——最小周边法则二、塑性变形前后体积不变的假设弹性变形——考虑体积变化塑性变形——假设体积不变（由于金属材料连续，且致密，体积变化很微小，可忽略）此假设+最小阻力定律——成形时金属流动模型三、变形程度的计算变形程度——用“锻造比”表示拔长时锻造比为： T 拔=Fo/F镦粗时锻造比： Y 镦=Ho/H式中：H 0、F 0——坯料变形前的高度和横截面积H 、F ——坯料变形后的高度和横截面积T 锻=2~2.5 （要求横向力学性能）纵向Y 锻↑由Y 锻可得坯料的尺寸。
各种金属材料成形工艺，还有比这更齐全的吗？
各种⾦属材料成形⼯艺，还有⽐这更齐全的吗？材料成形⽅法是零件设计的重要内容，也是制造者们极度关⼼的问题，更是材料加⼯过程中的关键因素，今天就带⼤家来看看⾦属成形⼯艺。
▌铸造液态⾦属浇注到与零件形状、尺⼨相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，以获得⽑坯或零件的⽣产⽅法，通常称为⾦属液态成形或铸造。
⼯艺流程：液体⾦属→充型→凝固收缩→铸件⼯艺特点：1、可⽣产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制件。
2、适应性强，合⾦种类不受限制，铸件⼤⼩⼏乎不受限制。
3、材料来源⼴，废品可重熔，设备投资低。
4、废品率⾼、表⾯质量较低、劳动条件差。
铸造分类：（1）砂型铸造（sand casting）砂型铸造：在砂型中⽣产铸件的铸造⽅法。
钢、铁和⼤多数有⾊合⾦铸件都可⽤砂型铸造⽅法获得。
⼯艺流程：砂型铸造⼯艺流程技术特点：1、适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的⽑坯；2、适应性⼴，成本低；3、对于某些塑性很差的材料，如铸铁等，砂型铸造是制造其零件或，⽑坯的唯⼀的成形⼯艺。
应⽤：汽车的发动机⽓缸体、⽓缸盖、曲轴等铸件（2）熔模铸造(investmentcasting)熔模铸造：通常是指在易熔材料制成模样，在模样表⾯包覆若⼲层耐⽕材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从⽽获得⽆分型⾯的铸型，经⾼温焙烧后即可填砂浇注的铸造⽅案。
常称为“失蜡铸造”。
⼯艺流程：熔模铸造⼯艺流程优点：1、尺⼨精度和⼏何精度⾼；2、表⾯粗糙度⾼；3、能够铸造外型复杂的铸件，且铸造的合⾦不受限制。
缺点：⼯序繁杂，费⽤较⾼应⽤：适⽤于⽣产形状复杂、精度要求⾼、或很难进⾏其它加⼯的⼩型零件，如涡轮发动机的叶⽚等。
（3）压⼒铸造(die casting)压铸：是利⽤⾼压将⾦属液⾼速压⼊⼀精密⾦属模具型腔内，⾦属液在压⼒作⽤下冷却凝固⽽形成铸件。
⼯艺流程：优点：1、压铸时⾦属液体承受压⼒⾼，流速快2、产品质量好，尺⼨稳定，互换性好；3、⽣产效率⾼，压铸模使⽤次数多；4、适合⼤批⼤量⽣产，经济效益好。
金属制品常见的成型方式
金属制品常见的成型方式引言：金属制品在我们的日常生活中起着重要作用，它们广泛应用于各个领域，包括建筑、交通工具、家电等。
而金属制品的成型方式多种多样，每种方式都有其独特的特点和适应范围。
本文将介绍金属制品常见的成型方式，希望能够帮助读者更好地了解金属制品的制造过程。
一、锻造锻造是一种通过对金属材料施加压力进行形状改变的成型方式。
这种方式可以分为冷锻和热锻两种。
冷锻适用于低碳钢、合金钢等材料，通过将金属材料放置在冷锻模具中，然后施加压力，使其形成所需的形状。
而热锻则需要对金属材料进行加热处理，提高其塑性，使其更容易改变形状。
锻造具有成本低、工艺简单、成品精度高等优点，广泛应用于汽车制造、机械制造等领域。
二、冲压冲压是一种通过金属板材在模具中受力变形的成型方式。
它包括剪切、冲孔、弯曲和拉伸等工艺。
在冲压过程中，金属板材被放置在冲压机上，然后通过模具施加压力，使其变形成所需的形状。
冲压具有生产效率高、成本低、精度高等特点，广泛应用于电子、电器、汽车等行业。
三、铸造铸造是一种通过将金属熔化后倒入模具中进行凝固形成的成型方式。
它可以分为压力铸造和重力铸造两种。
压力铸造是将金属液体通过高压注入模具中，使其充满整个模具，然后进行冷却凝固。
而重力铸造则是将金属液体倒入模具中，然后自然冷却凝固。
铸造具有形状复杂、成本低、生产效率高等优点，广泛应用于汽车零部件、工程机械等领域。
四、焊接焊接是一种将金属材料通过热能或压力相互连接的成型方式。
焊接可以分为电弧焊、气体焊、激光焊等多种形式。
在焊接过程中，金属材料通过加热或施加压力，使其熔化或软化，然后相互连接。
焊接具有连接牢固、成本低等优点，广泛应用于船舶、管道、建筑等行业。
五、薄板加工薄板加工是一种通过对金属薄板进行剪切、折弯、冲孔等工艺进行成型的方式。
在薄板加工过程中，金属薄板经过模具的加工，形成所需的形状。
薄板加工具有成本低、周期短、加工精度高等特点，广泛应用于电子、通信等领域。
金属常见成型工艺
金属常见成型工艺成型加工是一种对固体进行塑性变形而其质量和材料特性保持不变的生产方法。
按照DIN 8582对生产工艺分类，可分为压力成型、拉压成型、拉力成型、弯曲成型和剪切成型。
成型分类冲裁成型冲裁又称为剪切冲裁，是通过两个冲裁模对向移动将介于这两个冲裁模之间的工件进行分割的加工工艺，其中固定的凹模也作为一部分切削刃共同完成整个剪切操作。
剪切冲裁属于单行程冲裁，是沿着切割线在唯一的一次行程中形成的切割。
冲裁一般分类为粗冲裁和精密冲裁。
粗冲与精冲● 粗冲裁在粗冲裁时，只冲切金属厚度的35%-70%，由于金属的流动，余下的金属边缘被扯断。
冲裁坯件断面的切断边缘要比扯断的边缘光滑很多。
● 精密冲裁精密冲裁又简称精冲，工艺类似于粗冲裁，它利用齿形压边圈和反压板制造出光滑的、无裂痕的冲裁面。
精密冲裁待加工金属100%通过了冲裁刃，在整个裁切面产生光滑、平整的断面。
金属由于流动而被分离，没有撕裂面，因此一般用来提供高品质的外观和尺寸控制。
原理拉深成型金属的拉深可以简单的描述为金属平板在冲头的推压下从压边圈进入，并通过成型模具由平板坯变为三维立体形状的过程，例如罐体。
拉深成型拉深一般根据苛刻度分为以下3类：按拉深比分类拉深分类浅拉深中等拉深深拉伸拉深比＜1.5 1.5-2.0＞2.0在较低及中等苛刻度的操作中，不产生或产生很小的筒壁变薄。
在深拉深中，发生筒壁变薄的程度大大高于浅拉深。
若拉深过程中发生筒壁变薄，此称为变薄拉深。
在拉深过程中，适当提高润滑剂的粘度，可以延长模具的寿命。
在实际生产中，部分工件是经过深拉深一次成型的，其他工件需要多次拉深成型，这一工艺称为再拉深。
其经常选用石蜡作为润滑剂。
线拉拔线拉拔是金属棒材通过一系列的缩减模，得到需要的形状和尺寸。
大部分拉拔出来的线材是圆柱形，也有扁平和矩形的。
线拉拔以铜线拉拔为例，线拉拔可以分成3个级别：● 大拉● 中拉● 小拉总体来说，开坯大拉对润滑剂的要求最高，此时产生最大的缩减量。
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金属成形方法大全铸造液态金屈浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固,以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。
工艺流程:液体金属一充型一凝固收缩一铸件工艺特点：1、可生产形状任意复杂的制件，特别就是内腔形状复杂的制件。
2、适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。
3、材料来源广，废品可重熔，设备投资低。
4、废品率高、表而质量较低、劳动条件差。
铸逍分类:⑴砂型铸造(sand casting)在砂型中生产铸件的铸造方法。
钢、铁与大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。
工艺流程:技术特点:1、 适合于制成形状复杂，特别就是具有复杂内腔的毛坯；2、 适应性广，成本低；3、 对于某些塑性很差的材料，如铸铁等川少型铸造就是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工艺。
应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖.曲轴等铸件⑵熔模铸造(investmentcasting)通常就是指在易熔材料制成模样,在模样表而包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排 岀型壳，从而获得无分型而的铸型，经髙温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。
常称为“失蜡铸 造"Opoudf^ba&n3.sided halfpatternsprue pin flat sided工艺流程:优点:1.尺寸精度与几何精度髙;2、表面粗糙度髙；3、能够铸造外型复杂的铸件，且铸造的合金不受限制。
缺点:工序繁杂，费用较髙应用:适用于生产形状复杂、精度要求髙、或很难进行其它加工的小型零件，如涡轮发动机的叶片等。
(3)压力铸造但ie casting)利用高压将金属液髙速圧入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。
工艺流程:优点：1、 压铸时金属液体承受压力髙，流速快2、 产品质量好，尺寸稳泄，互换性好；3、 生产效率高,圧铸模使用次数多；4、 适合大批大量生产,经济效益好。
缺点：1、 铸件容易产生细小的气孔与缩松。
2、 压铸件塑性低，不宜在冲击载荷及有丧动的情况下工作；3、 髙熔点合金压铸时，铸型寿命低，影响压铸生产的扩大。
应用:压铸件最先应用在汽车工业与仪表工业，后来逐步扩大到各个行业，如农业机械、机床工 业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、照相机与日用五金等多个行业。
12 m 油芯取件⑷低压铸造(low pressure casting)指使液体金属在较低压力（0、02〜0、06MPa）作用下充填铸型，并在圧力下结晶以形成铸件的方法。
工艺流程:技术特点: 仁浇注时的压力与速度可以调也故可适用于各种不同铸型（如金属型、砂型等），铸造各种合金及各种大小的铸件；2、采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免卷入气体及对型壁与型芯的冲刷，提高了铸件的合格率；3、铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁,力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利；4、省去补缩冒口，金属利用率提高到90〜98%;5、劳动强度低，劳动条件好，设备简易，易实现机械化与自动化。
应用:以传统产品为主（气缸头、轮毂.气缸架等）。
⑸离心铸造(centrifugal casting)将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而凝固成形的一种铸造方法。
工艺流程:优点：1、几乎不存在浇注系统与冒口系统的金属消耗，提高工艺出品率；2、生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时可大幅度地改善金属充型能力;3、铸件致密度髙，气孔、夹渣等缺陷少，力学性能高；4、便于制造筒、套类复合金属铸件。
缺点：1、用于生产异形铸件时有一左的局限性；2、铸件内孔直径不准确，内孔表而比较粗糙，质量较差，加工余量大;3、铸件易产生比重偏析。
应用：离心铸造最早用于生产铸管，国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺，来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。
其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套与轴套等铸件的生产最为普遍。
(6)金属型铸造(gravity die casting)液态金屈在重力作用下充填金属铸型并在型中冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。
工艺流程:ye uxaica s并MXS pnni优点:1、金属型的热导率与热容量大，冷却速度快，铸件组织致密，力学性能比砂型铸件髙15%左右。
2、能获得较高尺寸精度与较低表面粗糙度值的铸件，并且质量稳左性好。
3、因不用与很少用砂芯，改善环境、减少粉尘与有害气体.降低劳动强度。
缺点：1、金属型本身无透气性，必须采用一左的措施导岀型腔中的空气与砂芯所产生的气体;2、金属型无退让性，铸件凝固时容易产生裂纹；3、金属型制造周期较长，成本较高。
因此只有在大量成批生产时，才能显示出好的经济效果。
应用：金属型铸造既适用于大批捲生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件.铸锭等。
⑺真空压铸(vacuumdie casting)通过在压铸过程中抽除压铸模具型腔内的气体而消除或显著减少压铸件内的气孔与溶解气体，从而提髙压铸件力学性能与表而质量的先进压铸工艺。
工艺流程:优点:消除或减少压铸件内部的气孔,提髙压铸件的机械性能与表而质量，改善镀覆性能；2、减少型腔的反压力，可使用较低的比压及铸造性能较差的合金,有可能用小机器压铸较大的铸件；3、改善了充填条件，可压铸较薄的铸件;缺点:1、模具密封结构复杂，制造及安装较困难，因而成本较高;2、真空压铸法如控制不当，效果就不就是很显著。
(8)挤压铸造(squeezing die casting)使液态或半固态金属在高压下凝固、流动成形，直接获得制件或毛坯的方法。
它具有液态金属利用率高、工序简化与质虽:稳定等优点，就是一种节能型的、具有潜在应用前景的金属成形技术。
工艺流程:直接挤压铸造:喷涂料、浇合金、合模、加压、保压、泄压，分模、毛坯脱模、复位；间接挤压铸造:喷涂料、合模、给料、充型、加压、保压、泄压，分模、毛坯脱模、复位。
技术特点：1、可消除内部的气孔、缩孔与缩松等缺陷;2、表而粗糙度低，尺寸稱度髙；3、可防I匕铸造裂纹的产生；4、便于实现机械化、自动化。
应用:可用于生产各种类型的合金，如铝合金、锌合金、铜合金、球墨铸铁等(9)消失模铸造(Lost foam casting )将与铸件尺寸形状相似的右•蜡或泡沫模型粘结组合成模型簇，刷涂耐火涂料并烘干后,埋在干石英砂中振动造型,在负压下浇注，使模型气化，液体金属占据模型位置,凝固冷却后形成铸件的新型铸造方法。
工艺流程:预发泡一发泡成型一浸涂料一烘干f造型一浇注一落砂一清理技术特点：1、铸件精度高,无砂芯，减少了加工时间;2、无分型面，设计灵活，自由度高;3、淸洁生产，无污染；4、降低投资与生产成本。
应用：适合成产结构复杂的各种大小较精密铸件,合金种类不限，生产批量不限。
如灰铸铁发动机箱体、髙镒钢弯管等。
(10)连续铸造(continual casting)一种先进的铸造方法，其原理就是将熔融的金丿直不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的铸件，连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特左的长度的铸件。
工艺流程:技术特点:由于金属被迅速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能较好；2、节约金属,提髙收得率；3、简化了工序,免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度;所需生产而积也大为减少;4、连续铸造生产易于实现机械化与自动化，提髙生产效率。
应用：用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断而形状不变的长铸件，如铸锭、板坯.棒坯、管子等。
（来源夹具侠）塑性成形利用材料的塑性，在工具及模具的外力作用下来加工制件的少切削或无切削的工艺方法。
它的种类有很多，主要包括锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。
⑴锻造利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一左形状与尺寸锻件的加工方法。
根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造。
自由锻造:一般就是在锤锻或者水压机上，利用简单的工具将金属锭或者块料锤成所需要形状与尺寸的加工方法。
模锻:就是在模锻锤或者热模锻压力机上利用模具来成形的。
碾环:指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件，也用来生产汽车轮毂、火车车轮等轮形零件。
特种锻造:包括馄锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式都比较适用于生产某些特殊形状的零件。
工艺流程:锻坯加热一馄锻备坯一模锻成形一切边一冲孔f娇正一中间检验一锻件热处理i 淸理一娇正一检査技术特点：1、 锻件质量比铸件髙能承受大的冲击力作用，塑性、韧性与其她方面的力学性能也都比铸件 高甚至比轧件高。
2、 节约原材料,还能缩短加工工时。
3、 生产效率高例。
4、 自由锻造适合于单件小批量生产，灵活性比较大。
应用：大型轧钢机的轧辘、人字齿轮，汽轮发电机组的转子、叶轮、护环，巨大的水压机工作缸与立 柱,机车轴，汽车与拖拉机的曲轴、连杆等。
⑵轧制将金属坯料通过一对旋转轧馄的间隙（各种形状），因受轧辘的压缩成型轧制使材料截而减小, 长度增加的压力加工方法。
轧制分类:Die -WorkDie -按轧件运动分有:纵轧、横轧、斜轧。
纵轧就就是金属在两个旋转方向相反的轧辘之间通过, 并在英间产生塑性变形的过程;横轧轧件变形后运动方向与轧馄轴线方向一致;斜轧轧件作螺旋运动，轧件与轧轮轴线非特角° 工艺流程:应用: 主要用在金属材料型材，板,管材等，还有一些非金属材料比如塑料制品及玻璃制品。
⑶挤压坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型。
工艺流程：挤压前准备一铸棒加热一挤压一拉伸扭拧校直一锯切（左尺）一取样检查一人工时效一包装入库Ram优点：1、生产范围广，产品规格、品种多；2、生产灵活性大，适合小批量生产；3、产品尺寸精度髙,表而质量好；4、设备投资少，厂房而枳小，易实现自动化生产。
缺点：1、几何废料损失大；2、金属流动不均匀；3、挤压速度低,辅助时间长；4、工具损耗大，成本髙。
生产适用范羽:主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异型断面零件。
(4)拉拔用外力作用于被拉金属的前端,将金属坯料从小于坯料断而的模孔中拉出，以获得相应的形状与尺寸的制品的一种塑性加工方法。
优点：1、尺寸精确，表而光洁；2、工具、设备简单；3、连续髙速生产断而小的长制品。
缺点：1、道次变形量与两次退火间的总变形量有限;2、长度受限制。
生产适用范国：拉拔就是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法。
(5)冲压靠压力机与模具对板材、带材、管材与型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状与尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。
技术特点:1.可得到轻量、髙刚性之制品。