金属、高分子、陶瓷材料加工成型方法

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1、金属材料、高分子材料、陶瓷材料的成型制备方法金属材料加工成型方法金属材料成型工艺有以下几种液态成型工艺塑形成型工艺连接成型砂型铸造塑性成型加工焊接工艺特种铸造塑性成型加工胶接技术一、金属液态成型也叫铸造。它是将熔融的金属液体浇注到与零件形状相对应的铸造模型腔中，待冷却后得到实体毛坯或零件的工艺过程。铸造加工的特点：1.适应性强2.成本低廉3.铸造组织存在一定缺陷4.工艺过程较难控制铸造方法分为砂型铸造、特殊铸造I、砂型铸造：用型砂做铸型的铸造方法，使用率90%砂型铸件的结构设计应注意1、力求外形简单，轮廓平

2、直，只需一个分型面2、力求铸件的内腔铸造时，型芯数目最少，方便装配、清理、排气3、起模方向应设计结构斜度4、铸件应有合理的壁厚5、力求铸件壁厚均匀，防止局部积聚变形，造成裂纹、缩孔、缩松等缺陷6、尽量避免铸件中有过大的水平面，防止由于横截面突然增大，导致金属液面上升缓慢，致使型腔顶部受到长时间烘烤，造成夹砂缺陷、产生气孔等；将平面改为倾斜面II、特种铸造特种铸造：砂型铸造以外的其他铸造方法，包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。①熔模铸造（失蜡铸造）：在蜡模表面包以造型材料，

3、待其硬化，将其中的蜡模熔去，从而获得无分型面的铸型的铸造方法。基本过程：蜡模制造→结壳→脱蜡→造型→焙烧→浇铸→落砂清理熔模铸造（失蜡铸造）的特点a、铸件的精度高且表面光洁。b、适用于各种铸造合金铸件，尤其是高熔点及难切削的合金的铸造。c、熔模铸件的形状可以比较复杂，最小孔径0.5mm，壁厚0.3mm。d、铸件的重量不宜太大，一般<=25kg,最大80kg左右。e、工艺过程复杂，不易控制，使用和消耗的材料较贵，适用于形状复杂、精度较高或难以机加工的小型零件，如发动机叶片和叶轮等。②金属型铸造：金属型铸造又称

4、硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次（几百次到几千次）。金属性铸造的优缺点可以“一型多铸”，铸件的力学性能提高，金属型铸件的冷却速度较快、组织比较致密铸件精度较高，可以少加工或不加工。但是，成本高、周期长；铸造透气性差、无退让性，易产生冷隔、浇不足、裂纹等缺陷；铸件熔点不宜太高，重量也不宜太大。主要用于：大批量的有色金属铸件，如内燃机的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体等。③压力铸造：压力铸造（简称压铸）的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高

5、的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。压铸特点：高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在10~50m／s，有些时候甚至可达100m／s以上。充填时间很短，一般在0.01~0.2s范围内。压铸优点：铸件表面质量高，可铸出复杂形状薄壁件或镶嵌件，生产率高。主要适合于有色金属合金，如锌合金、铝合金、镁合金。④低压铸造：介于重力铸造和压力铸造之间的一种方法，所用压力为2-7N/cm2。主要用于生产质量高的铝镁

6、合金铸件。⑤离心铸造：将液态合金浇入高速旋转（250-1500r/min）的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。主要用于生产圆筒形铸件。二、塑性成形工艺塑性成形工艺：利用外力使坯料产生塑性变形,获得所需尺寸,形状和性能的产品（毛坯或零件）成型方法。加工基本方式：轧制、挤压、拉拨、锻造(自由锻和模锻)和板料冲压。轧制、挤压、拉拨用于金属型材、板材、管材和线材板料冲压和锻造用于毛胚和零件。加工的特点：是一种重要的塑性成型方法，要求金属具有良好的塑性优点：金属塑性变形后，能压合铸坯的内部缺陷，提高金属机

7、械性能保证强度和韧性，节省金属材料和加工工时间。缺点：只适用于塑性金属材料，不能加工脆性材料如铸铁、青铜，不能加工形状太复杂的零件比如具有复杂外形和内腔的零件。A、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。B、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。C、锻造加工：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

8、造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。可锻造的固体坯料可以是铁碳合金、铝合金、铜合金等。锻造分为两种:①自由锻②模锻①自由锻:利用冲击力或压力，使金属在上下之砧间塑性变形而获得所需尺寸、形状以及内部质量锻件的一种加工方法。基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转和错移辅助工序：方便基本工序而进行的修整工序：校正等②模锻:使金属坯料在模膛内受压而产生塑性变形，获得所需尺寸、形状以及内部质量锻件的加工方法称