金属成型工程涉及多种工艺和技术,旨在将金属材料加工成所需的形状和性能。以下是一些主要的金属成型工艺:
铸造
工艺描述:将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。
工艺流程:液体金属 → 充型 → 凝固收缩 → 铸件。
分类:
砂型铸造:在砂型中生产铸件,适用于形状复杂且内腔复杂的制件,成本低。
熔模铸造:在易熔材料制成的模样表面包覆耐火材料制成型壳,模样熔化排出型壳后浇注,适用于高精度和外型复杂的铸件。
压力铸造:利用高压将金属液高速压入精密金属模具型腔内,适用于生产薄壁、高精度铸件。
低压铸造:在较低压力下充填铸型并结晶,适用于生产中大型铸件。
离心铸造: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,适用于生产中空铸件和高致密度铸件。
塑性成形
工艺描述:利用金属材料所具有的塑性变形能力,在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变形来获得所需形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯。
工艺分类:
自由锻:在自由状态下对金属材料进行锻造,适用于大型零件的加工。
模锻:在模具中进行锻造,适用于形状复杂、精度高的零件。
板料冲压:利用压力机对金属板料施加压力,使其产生变形,适用于薄板零件。
挤压:通过模具对金属材料施加压力,使其在挤压方向上产生塑性变形,适用于生产管材、棒材等。
压制:利用压力机对粉末或金属坯料施加压力,使其成形,适用于粉末冶金和金属压制件。
焊接成形
工艺描述:通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使金属材料达到原子结合的一种成形方法。
分类:
熔焊:通过熔化接合处的金属材料来实现原子结合,如气焊、电弧焊等。
压焊:在压力作用下使接合处的金属材料达到原子结合,如电阻焊、摩擦焊等。
钎焊:利用熔点低于接合材料的钎料进行加热和加压,使钎料熔化并填充接合处的空隙,如锡焊、铜焊等。
其他成型方法
金属3D打印:通过逐层堆积金属材料来制造三维实体,适用于复杂结构和个性化设计。
金属旋压:利用旋轮等工具对金属板料或管材施加压力,使其产生连续的局部塑性变形,适用于生产轴对称旋转体零件。
金属冲压:依靠压力机和模具对金属材料施加外力,使之产生变形或分离,获得所需形状和尺寸的成形加工方式,适用于日用品、电器、汽车等。
金属深冲:金属冲压的一种,当拉伸深度大于直径时,称为深冲,适用于包装、家具、厨具等。
这些工艺和技术在工业生产中具有广泛的应用,能够提高生产效率、降低成本并确保产品的质量和性能。选择合适的金属成型工艺需要根据具体的应用需求、材料类型和生产规模来决定。