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谁说成型就是轧钢?各种金属材料成形工艺介绍

http://www.bm.hc360.com2017年04月01日14:16 来源:材料科学与工程T|T

    材料成形方法是零件设计的重要内容,也是制造者们极度关心的问题,更是材料加工过程中的关键因素,今天就带大家来看看金属成形工艺。

    ▌铸造

    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→充型→凝固收缩→铸件

    工艺特点:

    1、可生产形状任意复杂的制件,特别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、表面质量较低、劳动条件差。

    铸造分类:

    (1)砂型铸造(sandcasting)

    砂型铸造:在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸件都可用砂型铸造方法获得。

    工艺流程:

    砂型铸造工艺流程

    技术特点:

    1、适合于制成形状复杂,特别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,砂型铸造是制造其零件或,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

    (2)熔模铸造(investmentcasting)

    熔模铸造:通常是指在易熔材料制成模样,在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳,再将模样熔化排出型壳,从而获得无分型面的铸型,经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。

    工艺流程:

    熔模铸造工艺流程

    优点:

    1、尺寸精度和几何精度高;

    2、表面粗糙度高;

    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,费用较高

    应用:适用于生产形状复杂、精度要求高、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(diecasting)

    压铸:是利用高压将金属液高速压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高,流速快

    2、产品质量好,尺寸稳定,互换性好;

    3、生产效率高,压铸模使用次数多;

    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和缩松。

    2、压铸件塑性低,不宜在冲击载荷及有震动的情况下工作;

    3、高熔点合金压铸时,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和仪表工业,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、照相机和日用五金等多个行业。

    (4)低压铸造(lowpressurecasting)

    低压铸造:是指使液体金属在较低压力(0.02~0.06MPa)作用下充填铸型,并在压力下结晶以形成铸件的方法.。

    工艺流程:

    技术特点:

    1、浇注时的压力和速度可以调节,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和型芯的冲刷,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,易实现机械化和自动化。

    应用:以传统产品为主(气缸头、轮毂、气缸架等)。

    (5)离心铸造(centrifugalcasting)

    离心铸造:是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和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、铸件致密度高,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定的局限性;

    2、铸件内孔直径不准确,内孔表面比较粗糙,质量较差,加工余量大;

    3、铸件易产生比重偏析。

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