金属材料的成型工艺优秀课件

20世纪以来铸造业的重大进展中，灰铸铁的孕育
处理和化学硬化砂造型这两项新工艺有着特殊的意义。
二. 铸造的基本概念及方法
金属铸造是将熔融态的的金属浇入铸型后，冷却 凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。 一般分为：砂型铸造方法和特种铸造方法（熔模铸造、 金属性铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷 型铸造、连续铸造等）
太高。 主要应用：内燃机的铝壳、气缸体、缸盖、油泵
壳体等
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3.压力铸造
注意事项： （1）使用金属铸造型和型芯，无退让性，铸件
的形状设计的尽量简单。 （2）压力铸造使用的铸型和型芯，制造困难，
成本高，铸件不可能太大。同时受压铸机的吨 位限制。 （3）可以铸造表面清晰的花纹、图案及文字， 可获得满意的外观质量.可以直接铸出螺纹、小 孔、齿形等，但是一般不能铸内螺纹。
（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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锻造基础知识
锻造是对金属坯料（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。
根据坯料的移动方式，锻造可分为自由锻、镦粗、挤压、 模锻、闭式模锻、闭式镦锻。
根据锻模的运动方式，锻造又可分为摆辗、摆旋锻、辊 锻、楔横轧、辗环和斜轧等方式。
缺点：容易出现铸造缺陷（缩孔、疏松、气孔、 砂眼等），工序繁多，废品率较高。
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砂型铸造-手工造型分型方案选定
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砂型铸造的注意事项：
（1）力求铸件的外形简单，轮廓平直。 （2）内腔设计成开口结构要有拔模斜度。 （3）砂型铸造表面粗糙，不适宜做表面精度要
求较高的的产品。 （4）壁厚要均匀，最小壁厚不得小于合金的最
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4.离心铸造
注意事项： （1）离心铸件的内表面质量差，孔的尺寸不易
控制。 （2）对于内孔待加工的机械零件，采用加大内
孔的加工余量的方法。
主要应用：铸铁管，缸套及滑动轴承，也可以采 用熔模壳离心浇注刀具、齿轮等。
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4-2 金属塑性加工工艺
金属塑性加工：是指在外力作用下，使金属坯料
产生预期的塑性变形，从而获得一定形状、尺 寸和机械性能的毛坯或零件的加工方法。
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2.轧制
轧制：将金属靠摩擦力的作用，连续通过轧机上两个
相对回转轧辊之间的空隙，进行压延变形成为型材 （如圆钢、方钢、工字钢等）的加工方法。
3.挤压
挤压：将金属坯料置于一封闭的挤压模内，用强大的
挤压力将金属从模孔中挤出成型，从而获得符合模孔 截面的坯料或零件的加工方法。
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4.冲压
冲压：金属板料在冲压模之间受压产生分离或产生塑
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液态成型工艺
砂型铸造 特种铸造
手工造型 机器造型
金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造
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常用铸造金属材料：铸铁、铸钢、 铸铝、铸铜等。
铸造成型工艺的特点： 优点： ① 适应性强。不受零件大小、形状和结构复
杂程度的限制，在大件的生产中，铸造的优越性有为 显著。
② 成本低廉。铸造使用的原材材料成本 低，单件小批量成产时，设备投资少。
小壁厚，内壁厚度应比外壁薄，防止应力和裂 纹。 （5）铸件表面设计应避免采用凸线和凹沟。
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特种铸造
金属型铸造 压力铸造
挤压铸造
特种铸造 熔模铸造
离心铸造 陶瓷型铸造 低压铸造
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1.熔模铸造（石蜡铸造）
熔模铸造的注意事项： （1）铸型没有分形面，不必考虑起模的问题。 （2）熔模铸造只适用于质量小于25千克的小铸
提高温度能改善金属的塑性，使之不易开裂。当金属 有足够的塑性和变形量不大时，或变形总量大而所用 的锻压工艺有利于金属塑性变形时，常改用冷锻压。
（2）温锻压 工件加热到超过常温但又低于再结
晶温度的锻压。其精度较高，表面较光洁，变形抗力 不大。
（3）冷锻压 工件在常温下的锻压。冷锻压成形
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。
锻件与铸件相比，一般说来，铸件的力学性能低于同材质的锻件力
学性能。此外，锻造加工能保证金属纤维组织的连续性， 使 锻件的纤维组织与锻件外形保持一致，金属流线完整，可 保证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。采用精密模 锻、冷挤压、温挤压等工艺生产的锻件，都是铸件所无法比拟的。金 属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。
优点：利用金属塑性成型过程不仅能得到强度高、
性能好的产品，且多数成型过程具有生产效率 高，材料消耗少等优点。
金属塑性加工的分类方法：
轧制、挤压、拉拔、自由锻、模型锻造、板 料冲压。
通常轧制、挤压、拉拔主要是生产各类型材、板材、管
材和线材等二次加工的原料。
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1.锻造
按变形温度则可分为：
（1）热锻压 工件加热到再结晶温度以上的锻压。
第二章 金属材料的成型工艺
4-1 铸造工艺 4-2 压力加工工艺 4-3 金属与金属的连接 4-4 金属的切削加工工艺 4-5 金属材料的表面装饰技术
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4-1 铸造工艺
一. 铸造发展历程
我国的金属铸造生产，历史悠久，成就辉煌。古 代劳动人民通过世代相传的长期生产实践，创造了具 有我国民族特色的传统铸造工艺，其中以泥范、铁范 和熔模铸造最重要，称为古代三大铸造技术。
件。 （3）铸件的壁厚应保持均匀，太厚处应设有孔
的方法改进。 主要应用：各种造型精美的、带有花纹和文字的
钟鼎和器皿。
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2.金属型铸造（永久型铸造）
注意事项： （1）通常使用金属铸型和型芯，无退让性，铸
件的形状简单。 （2）金属型的铸型和型芯制造困难，成本高，
所以铸件的质量不易太大。 （3）受铸型的限制，金属型铸件合金熔点不宜
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
• 冲压有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成 型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行塑性 加工的成形方法统称为板材成形，此时ห้องสมุดไป่ตู้板厚方向的变 形一般不着重考虑。