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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。
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。
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。
