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——成形工艺 去除成形 受迫成形 堆积成形 生成成形
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3.1.1 概述
◆先进制造工艺技术的内容
➢精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去 除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技 术措施。当前，纳米(nm)加工技术代表了制造技术的最 高精度水平。超精加工材料由金属扩大到非金属。根据 加工的尺寸精度和表面粗糙度，可大致分为三个不同的 档次，如表3-1所示。
4
3）.前沿性
• 先进制造工艺的前沿性主要表现在：先进 制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高 新技术化的结果，它们是制造工艺研究最 为活跃的前沿领域。部分先进制造工艺可 能目前应用还不广泛，但是它们代表着某 些发展方向，而且可望会得到越来越广泛 的应用。
制造自动化技术的主要形式5
——将原材料、半成品加工成为 产品的方法和过程。
不带保温炉
带保温炉
1-坩埚；2-升液管；3-金属液；4-进气管；5-密封盖；6浇道；7-型腔；8-铸型
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4－5 熔模铸造
熔模铸造又名“失蜡法铸造”，是采 用易熔的蜡质材料制成模型，然后用造型 材料将其包覆若干层，待其干燥硬化后将 蜡模熔化获得无分型面的壳型，经烘干后 浇注金属液而获得铸件的铸造方法。
特点比较： (1) 投入费用（压力铸造投入费用大） (2) 工件质量（压力铸造工件质量高） (3) 加工效率（压力铸造效率高） (4) 灵活性（准备铸型的时间是一样的） (5) 劳动强度和条件（压力铸造劳动强度更小，条件更好）
精密塑性成型技术 14
4－4 低低压压铸铸造造是采用较压力铸造低 的压力（一般为0.03～0.07Mpa）， 将金属液从铸型的底部压入，并 在压力下凝固获得铸件的方法
第3章 先进制造工艺
精密洁净铸造技术 精确高效金属塑性成型工艺 高效焊接与切割技术 优质表面改性技术 超高速加工技术 超精密加工技术 非传统加工技术 快速原形制造技术 虚拟成型与加工技术
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3.1.1 概述
先进制造工艺技术的定义与内容 ◆定义:先进制造工艺就是机械工厂普遍能够采用， 具有直接推广价值或广阔应用前景的一系列优质、 高◆效特、点低耗、洁净、灵活工艺的总称.
表3-1 精密加工的尺寸精度和表面粗糙度
精密加工 超精密加工（亚微米加工）
纳米加工
尺寸精度/μm
3～0.3 0.3～0.03
＜0.03
表面粗糙度/μm
0.3～0.03 0.3～0.005
＜0.005
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3.1.1 概述
➢精密成形制造技术。它是指工件成形后只需少量加工或 无须加工就可用作零源自文库的成形技术。它是多种高新技术与 传统的毛坯成形技术融为一体的综合技术。它正在从近净 成形工艺(Near Net Shape Process)向净成形工艺(Net Shape Process)的方向发展。 ➢特种加工技术。它是指那些不属于常规加工范畴的加工。 例如，高能束流(电子束、离子束、激光束)加工、电加工 (电解和电火花加工)、超声波加工、高压水射流加工以及 多种能源的组合加工。
17
蜡模铸造工艺流程： 蜡模制造 结壳 脱模 焙烧
浇注
18
脱蜡和造型
19
熔模铸造的特点及应用
熔模铸造的优点： ⑴ 铸件精度高，表面粗糙度低，质量好，又称精密铸造。 ⑵ 可铸出形状复杂的薄壁铸件。 ⑶ 铸造合金种类不受限制，钢铁及非铁合金均可适用。 ⑷ 生产批量不受限制，单件、小批、成批、大量生产均可
适用。
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熔模铸造的缺点：
⑴ 工序复杂，生产周期长。 ⑵ 原材料价格高，铸件成本高。 ⑶ 铸件不能太大、太长，否则蜡模易变形，丧失原有精
度。
21
4－6 离心铸造
离心铸造是将金属液浇入高速旋转 （250～1500r/min）的铸型中，并在 离心力作用下充型和凝固的铸造方法。 其铸型可以是金属型，也可以是砂型。 既适合制造中空铸件，也能用来生产 成形铸件。
23
25
熔模铸造的应用:
• 熔模铸造是一种实现少无切削加工的、先进的精密成形 工艺，它最适用于25kg以下的高熔点、难以切削加工的 合金铸件的成批、大量生产。
• 目前主要用于航天飞行器、飞机、汽轮机、泵、汽车、 拖拉机和机床上的小型精密铸件和复杂刀具的生产。
压力铸造
26
2、压力铸造
2.1概念
Process
3.1 先进成形技术
Advanced Forminging
Technology
9
特种铸造
特种铸造
10
4－3 压力铸造
压力铸造是在专用设备—压铸 机上进行的一种铸造。即在高速、 高压下将熔融的金属液压入金属 铸型，使它在压力下凝固获得铸 件的方法。
12
压铸工艺过程
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压力铸造的特点及应用
• 压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液 态金属快速压入金属压铸型（亦可称为压铸模或压型） 中，并在压力下凝固而获得铸件的液态成形方法。
• 金属液在高压下以高速充填压铸型，是压铸区别于其 它铸造工艺方法的重要特征。
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3.1.2 精密塑性成型技术
➢先进性 ➢ 实用性 ➢前沿性
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1）.先进性
• 先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁 净、灵活（柔性）五个方面。
• 优质：加工制造出的零件或整机质量高，性能好；零部件 尺寸精确，表面光洁，内部组织致密，无缺陷及杂质，使 用性能好；整机的结构、色彩美观宜人，使用寿命和可靠 性高。
• 高效：生产效率及劳动生产率高，大大降低了操作者的劳 动强度。
• 低耗：节省原材料及能源。 • 洁净：生产过程不污染环境，零排放或少排放。 • 灵活：能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应，适
应多品种柔性生产。
3
2）.实用性
• 先进制造工艺的实用性主要表现在两个方 面:
• 一是应用普遍性，它是当今或不久将来机 械工厂量大面广的看家工艺；
• 二是经济适用性，它一般投资不高，且有 不同档次，宜于工厂根据本身的条件通过 技术改造予以采纳。
➢表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分 子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合，提高产品 表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技 术。它主要包括热处理、表面改性、制膜和涂层等技术。
先进成形技术8
课程“先进制造技术”
第3章 先进制造工艺 Advanced Manufacturing
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3.1.1 概述
◆先进制造工艺技术的内容
➢精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去 除，使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技 术措施。当前，纳米(nm)加工技术代表了制造技术的最 高精度水平。超精加工材料由金属扩大到非金属。根据 加工的尺寸精度和表面粗糙度，可大致分为三个不同的 档次，如表3-1所示。
4
3）.前沿性
• 先进制造工艺的前沿性主要表现在：先进 制造工艺是高新技术产业化或传统工艺高 新技术化的结果，它们是制造工艺研究最 为活跃的前沿领域。部分先进制造工艺可 能目前应用还不广泛，但是它们代表着某 些发展方向，而且可望会得到越来越广泛 的应用。
制造自动化技术的主要形式5
——将原材料、半成品加工成为 产品的方法和过程。
不带保温炉
带保温炉
1-坩埚；2-升液管；3-金属液；4-进气管；5-密封盖；6浇道；7-型腔；8-铸型
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4－5 熔模铸造
熔模铸造又名“失蜡法铸造”，是采 用易熔的蜡质材料制成模型，然后用造型 材料将其包覆若干层，待其干燥硬化后将 蜡模熔化获得无分型面的壳型，经烘干后 浇注金属液而获得铸件的铸造方法。
特点比较： (1) 投入费用（压力铸造投入费用大） (2) 工件质量（压力铸造工件质量高） (3) 加工效率（压力铸造效率高） (4) 灵活性（准备铸型的时间是一样的） (5) 劳动强度和条件（压力铸造劳动强度更小，条件更好）
精密塑性成型技术 14
4－4 低低压压铸铸造造是采用较压力铸造低 的压力（一般为0.03～0.07Mpa）， 将金属液从铸型的底部压入，并 在压力下凝固获得铸件的方法
第3章 先进制造工艺
精密洁净铸造技术 精确高效金属塑性成型工艺 高效焊接与切割技术 优质表面改性技术 超高速加工技术 超精密加工技术 非传统加工技术 快速原形制造技术 虚拟成型与加工技术
1
3.1.1 概述
先进制造工艺技术的定义与内容 ◆定义:先进制造工艺就是机械工厂普遍能够采用， 具有直接推广价值或广阔应用前景的一系列优质、 高◆效特、点低耗、洁净、灵活工艺的总称.
表3-1 精密加工的尺寸精度和表面粗糙度
精密加工 超精密加工（亚微米加工）
纳米加工
尺寸精度/μm
3～0.3 0.3～0.03
＜0.03
表面粗糙度/μm
0.3～0.03 0.3～0.005
＜0.005
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3.1.1 概述
➢精密成形制造技术。它是指工件成形后只需少量加工或 无须加工就可用作零源自文库的成形技术。它是多种高新技术与 传统的毛坯成形技术融为一体的综合技术。它正在从近净 成形工艺(Near Net Shape Process)向净成形工艺(Net Shape Process)的方向发展。 ➢特种加工技术。它是指那些不属于常规加工范畴的加工。 例如，高能束流(电子束、离子束、激光束)加工、电加工 (电解和电火花加工)、超声波加工、高压水射流加工以及 多种能源的组合加工。
17
蜡模铸造工艺流程： 蜡模制造 结壳 脱模 焙烧
浇注
18
脱蜡和造型
19
熔模铸造的特点及应用
熔模铸造的优点： ⑴ 铸件精度高，表面粗糙度低，质量好，又称精密铸造。 ⑵ 可铸出形状复杂的薄壁铸件。 ⑶ 铸造合金种类不受限制，钢铁及非铁合金均可适用。 ⑷ 生产批量不受限制，单件、小批、成批、大量生产均可
适用。
20
熔模铸造的缺点：
⑴ 工序复杂，生产周期长。 ⑵ 原材料价格高，铸件成本高。 ⑶ 铸件不能太大、太长，否则蜡模易变形，丧失原有精
度。
21
4－6 离心铸造
离心铸造是将金属液浇入高速旋转 （250～1500r/min）的铸型中，并在 离心力作用下充型和凝固的铸造方法。 其铸型可以是金属型，也可以是砂型。 既适合制造中空铸件，也能用来生产 成形铸件。
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25
熔模铸造的应用:
• 熔模铸造是一种实现少无切削加工的、先进的精密成形 工艺，它最适用于25kg以下的高熔点、难以切削加工的 合金铸件的成批、大量生产。
• 目前主要用于航天飞行器、飞机、汽轮机、泵、汽车、 拖拉机和机床上的小型精密铸件和复杂刀具的生产。
压力铸造
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2、压力铸造
2.1概念
Process
3.1 先进成形技术
Advanced Forminging
Technology
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特种铸造
特种铸造
10
4－3 压力铸造
压力铸造是在专用设备—压铸 机上进行的一种铸造。即在高速、 高压下将熔融的金属液压入金属 铸型，使它在压力下凝固获得铸 件的方法。
12
压铸工艺过程
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压力铸造的特点及应用
• 压力铸造（简称压铸）是在高压作用下将液态或半液 态金属快速压入金属压铸型（亦可称为压铸模或压型） 中，并在压力下凝固而获得铸件的液态成形方法。
• 金属液在高压下以高速充填压铸型，是压铸区别于其 它铸造工艺方法的重要特征。
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3.1.2 精密塑性成型技术
➢先进性 ➢ 实用性 ➢前沿性
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1）.先进性
• 先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁 净、灵活（柔性）五个方面。
• 优质：加工制造出的零件或整机质量高，性能好；零部件 尺寸精确，表面光洁，内部组织致密，无缺陷及杂质，使 用性能好；整机的结构、色彩美观宜人，使用寿命和可靠 性高。
• 高效：生产效率及劳动生产率高，大大降低了操作者的劳 动强度。
• 低耗：节省原材料及能源。 • 洁净：生产过程不污染环境，零排放或少排放。 • 灵活：能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应，适
应多品种柔性生产。
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2）.实用性
• 先进制造工艺的实用性主要表现在两个方 面:
• 一是应用普遍性，它是当今或不久将来机 械工厂量大面广的看家工艺；
• 二是经济适用性，它一般投资不高，且有 不同档次，宜于工厂根据本身的条件通过 技术改造予以采纳。
➢表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分 子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合，提高产品 表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技 术。它主要包括热处理、表面改性、制膜和涂层等技术。
先进成形技术8
课程“先进制造技术”
第3章 先进制造工艺 Advanced Manufacturing