8 种金属成型工艺

铸件

将液态金属倒入与零件形状和尺寸相适应的铸造模具的型腔中并使其冷却凝固而获得毛坯或零件的生产方法，通常称为液态金属成形或铸造。

工艺流程

液态金属→充型→凝固收缩→铸造

工艺特点。

1）可生产任意复杂形状的零件，特别是内腔形状复杂的零件。
2）适应性强，不受合金种类限制，对铸件尺寸几乎不受限制。
3）材料来源广，废钢可重熔，设备投资低。
4）废品率高 裂缝、表面质量低、劳动条件差。

塑性成型

塑性成形：是在工模具外力作用下，利用材料的塑性加工出少切削或不切削零件的过程。其种类较多，主要有锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。

锻造

锻造是利用锻造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。

按成形机理，锻件可分为自由锻件、模锻件、研磨环、特种锻件。

自由锻造：一般是在锤锻机或水压机上用简单的工具将金属锭或块锤锻成所需形状和尺寸的加工方法。

模锻：在模锻锤或热模锻压力机上使用模具成形。

环形研磨：是指通过专用设备环形研磨机生产不同直径的环形零件，也用于生产汽车车轮、火车车轮等轮形零件。

特种锻造：包括辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方法，这些方法比较适合某些异形零件的生产。

工艺流程：锻坯加热→辊锻准备→模锻成型→切边→冲孔→校正→中间检验→锻件热处理→清理→校正→检验

技术特点。

(1)锻件的质量比铸件能承受较大的冲击作用，塑性、韧性等方面的力学性能也高于铸件甚至高于轧制件。
(2)节省原材料，也缩短加工时间。
3）生产效率高的例子。
4）自由锻适合单件小批量生产，更加灵活。

应用程序。

大型轧钢机的轧辊、人字齿轮，汽轮发电机组的转子、叶轮、护环，大型液压机的工作缸、立柱，机车车轴、汽车、拖拉机的曲轴、连杆等。

滚动

与锻造不同、轧制使金属坯料通过一对旋转的轧辊（各种形状）之间的间隙，由于轧辊的压缩形成轧制使材料截面减小，压力加工方法的长度增加。

滚动分类。

按滚动部位的运动方式有：纵向滚动、水平滚动、斜向滚动。 纵向轧制：是金属沿两个旋转方向在轧辊之间通过，并在其间产生塑性变形的过程。 横轧：轧制变形后的运动方向与轧辊轴线方向一致。斜轧制：轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线非特殊角度。

应用领域

主要应用于金属材料型材、板材、管材等，以及部分塑料制品、玻璃制品等非金属材料。

挤压

挤压：坯料在三个方向不均匀压应力的作用下，从模具的孔口或间隙中被挤压，使其横截面积减小，长度增加，成为所需产品的加工方法称为挤压，这种加工方法称为挤压。坯料的加工称为挤压成型。 330mm长硬质合金棒 是使用挤压制成的典型产品。

工艺流程

挤压前准备→铸棒加热→挤压→拉伸扭矫→锯切（定径）→抽样检验→人工时效→包装入库

优点

1）生产范围广，产品规格、品种多。
2）生产灵活性高，适合小批量生产。
3）产品尺寸精度高，表面质量好。
4）设备投资低，厂房面积小，易于实现自动化生产。

缺点

1）几何废物损失大。
2）金属流动不均匀。
3）挤出速度低，辅助时间长。
4）刀具损耗大，成本高。

生产适用范围：主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异形截面零件。

绘画

拉拔：将金属坯料从模具中拉出的塑性加工方法。 模孔 小于坯料断面，在拉拔金属的前端施加外力，得到相应形状和尺寸的产品。

优点

1) 尺寸和表面光洁度准确。
2）简单的工具和设备。
3）连续高速生产小截面长材。

缺点

1) 道次之间的变形量和退火之间的总变形量有限。
2）长度有限。

生产应用范围：拉拔是金属管材、棒材、型材、线材的主要加工方法。

冲压

冲压：这是一种依靠压力机和 死了 对板材、带材、管材和型材施加外力，使其产生塑性变形或分离，以获得所需形状和尺寸的工件（冲压件）。

技术特点。

1）可获得轻量化、高刚性的产品。
(2)生产率好，适合大批量生产，成本低。
(3)可以获得均匀的产品质量。
(4)材料利用率高，剪切性和可回收性好。

适用范围。

世界钢材的60-70%是板材，大部分是冲压后制成成品。汽车的车身、底盘、油箱、散热器片，锅炉的汽包，容器的外壳，电机、电器的铁芯硅钢片等均采用冲压加工。仪器仪表、家用电器、自行车、办公机械、生活器皿等产品中也有大量的冲压件。

加工

机械加工：是在零件生产过程中，直接用刀具在毛坯上去除多余的金属层厚度，使其达到或图纸所要求的尺寸精度、形状和位置相互精度、表面质量等技术要求的处理过程。

常用的加工方法有1.车削·2. 钻孔 · 3. 铣削 · 4. 研磨 · 5. 刨 · 6. 锯切 · 7. 拉削 · 8. 放电加工.

焊接

熔焊也称为熔焊，是一种通过热、高温或压力的方式连接金属或其他热塑性材料（例如塑料）的制造工艺和技术。

粉末冶金

是以金属制造或以金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）为原料，经过成型、烧结，制造金属材料、复合材料及各类制品的工艺技术。和 碳化钨 是利用这种技术制成的。

优点。

1）大多数难熔金属及其化合物、伪合金和多孔材料只能用粉末冶金方法制造。
2）节省金属，降低产品成本。
3）不给物料带来任何污染，可以制取高纯度的物料。
4）粉末冶金方法可以保证材料成分配比的正确性和均匀性。
5）粉末冶金适合生产相同形状、大量的制品，可大大降低生产成本。

缺点。

1）在没有批量大小的情况下要考虑零件的尺寸。
2）模具的成本相对铸造模具要高。

生产应用范围。

粉末冶金技术可直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、工具等。

金属注射成型

MIM（金属注射成型）：是金属注射成型的缩写。它是一种将金属粉末和粘合剂的塑化混合物注射到模型中的成型方法。它是先将选定的粉末与粘合剂混合，然后将混合物造粒并注射成所需的形状。

MIM工艺流程

MIM工艺分为四个独特的加工步骤（混合、成型、脱脂和烧结）来实现零件的生产，而表面处理的需要由产品特性决定。

技术特点。

1) 一次性形成责任部件。
2）制造的零件表面质量好，废品率低，生产效率高，易于自动化。
3）对模具材料要求低。

技术核心。

结合剂是MIM技术的核心，只有添加一定量的结合剂，粉末的流动性才增强，适合注射成型，并保持毛坯的基本形状。

半固态金属成型

半固态成型：利用非枝晶半固态金属（SSM）独特的流变性和搅拌特性来控制铸件的质量。半固态成型可分为流变成型和触变成型。

技术特点。

1）减少液态成型缺陷，显着提高质量和可靠性。
2）成型温度比全液态成型低，大大减少了对模具的热冲击。
3）能够制造传统液态成型方法无法制造的合金。

应用程序。

已成功应用于航空、电子及消费产品领域的主缸、转向系统零件、摇臂、发动机活塞、轮毂、传动系统零件、燃油系统零件和空调零件等制造。

3D打印

3D打印：快速原型技术的一种，是一种基于数字模型文件，使用粉末金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印来构造物体的技术。