金屬成型是通過機(jī)械變形對(duì)金屬零件和物體進(jìn)行成型，施加應(yīng)力使其達(dá)到所需的形狀。今天我們來(lái)看看8種金屬成型工藝：鑄造、塑性成型、機(jī)械加工、焊接、粉末冶金、金屬注射成型、金屬半固態(tài)成型和3D打印。

鑄件

將液態(tài)金屬倒入與零件形狀和尺寸相適應(yīng)的鑄造模具的型腔中并使其冷卻凝固而獲得毛坯或零件的生產(chǎn)方法，通常稱為液態(tài)金屬成形或鑄造。

工藝流程

液態(tài)金屬→充型→凝固收縮→鑄造

工藝特點(diǎn)。

1）可生產(chǎn)任意復(fù)雜形狀的零件，特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的零件。
2）適應(yīng)性強(qiáng)，不受合金種類限制，對(duì)鑄件尺寸幾乎不受限制。
3）材料來(lái)源廣，廢鋼可重熔，設(shè)備投資低。
4）廢品率高 裂縫、表面質(zhì)量低、勞動(dòng)條件差。

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過程。其種類較多，主要有鍛造、軋制、擠壓、拉拔、沖壓等。

鍛造

鍛造是利用鍛造機(jī)械對(duì)金屬坯料施加壓力，使其產(chǎn)生塑性變形，以獲得具有一定機(jī)械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法。

按成形機(jī)理，鍛件可分為自由鍛件、模鍛件、研磨環(huán)、特種鍛件。

自由鍛造：一般是在錘鍛機(jī)或水壓機(jī)上用簡(jiǎn)單的工具將金屬錠或塊錘鍛成所需形狀和尺寸的加工方法。

模鍛：在模鍛錘或熱模鍛壓力機(jī)上使用模具成形。

環(huán)形研磨：是指通過專用設(shè)備環(huán)形研磨機(jī)生產(chǎn)不同直徑的環(huán)形零件，也用于生產(chǎn)汽車車輪、火車車輪等輪形零件。

特種鍛造：包括輥鍛、楔橫軋、徑向鍛造、液態(tài)模鍛等鍛造方法，這些方法比較適合某些異形零件的生產(chǎn)。

工藝流程：鍛坯加熱→輥鍛準(zhǔn)備→模鍛成型→切邊→沖孔→校正→中間檢驗(yàn)→鍛件熱處理→清理→校正→檢驗(yàn)

技術(shù)特點(diǎn)。

(1)鍛件的質(zhì)量比鑄件能承受較大的沖擊作用，塑性、韌性等方面的力學(xué)性能也高于鑄件甚至高于軋制件。
(2)節(jié)省原材料，也縮短加工時(shí)間。
3）生產(chǎn)效率高的例子。
4）自由鍛適合單件小批量生產(chǎn)，更加靈活。

應(yīng)用程序。

大型軋鋼機(jī)的軋輥、人字齒輪，汽輪發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子、葉輪、護(hù)環(huán)，大型液壓機(jī)的工作缸、立柱，機(jī)車車軸、汽車、拖拉機(jī)的曲軸、連桿等。

滾動(dòng)

與鍛造不同、軋制使金屬坯料通過一對(duì)旋轉(zhuǎn)的軋輥（各種形狀）之間的間隙，由于軋輥的壓縮形成軋制使材料截面減小，壓力加工方法的長(zhǎng)度增加。

滾動(dòng)分類。

按滾動(dòng)部位的運(yùn)動(dòng)方式有：縱向滾動(dòng)、水平滾動(dòng)、斜向滾動(dòng)。 縱向軋制：是金屬沿兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向在軋輥之間通過，并在其間產(chǎn)生塑性變形的過程。 橫軋：軋制變形后的運(yùn)動(dòng)方向與軋輥軸線方向一致。斜軋制：軋件作螺旋運(yùn)動(dòng)，軋件與軋輥軸線非特殊角度。

應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用于金屬材料型材、板材、管材等，以及部分塑料制品、玻璃制品等非金屬材料。

擠壓

擠壓：坯料在三個(gè)方向不均勻壓應(yīng)力的作用下，從模具的孔口或間隙中被擠壓，使其橫截面積減小，長(zhǎng)度增加，成為所需產(chǎn)品的加工方法稱為擠壓，這種加工方法稱為擠壓。坯料的加工稱為擠壓成型。 330mm長(zhǎng)硬質(zhì)合金棒 是使用擠壓制成的典型產(chǎn)品。

工藝流程

擠壓前準(zhǔn)備→鑄棒加熱→擠壓→拉伸扭矯→鋸切（定徑）→抽樣檢驗(yàn)→人工時(shí)效→包裝入庫(kù)

優(yōu)點(diǎn)

1）生產(chǎn)范圍廣，產(chǎn)品規(guī)格、品種多。
2）生產(chǎn)靈活性高，適合小批量生產(chǎn)。
3）產(chǎn)品尺寸精度高，表面質(zhì)量好。
4）設(shè)備投資低，廠房面積小，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。

缺點(diǎn)

1）幾何廢物損失大。
2）金屬流動(dòng)不均勻。
3）擠出速度低，輔助時(shí)間長(zhǎng)。
4）刀具損耗大，成本高。

生產(chǎn)適用范圍：主要用于制造長(zhǎng)桿、深孔、薄壁、異形截面零件。

繪畫

拉拔：將金屬坯料從模具中拉出的塑性加工方法。 ?？?/a> 小于坯料斷面，在拉拔金屬的前端施加外力，得到相應(yīng)形狀和尺寸的產(chǎn)品。

優(yōu)點(diǎn)

1) 尺寸和表面光潔度準(zhǔn)確。
2）簡(jiǎn)單的工具和設(shè)備。
3）連續(xù)高速生產(chǎn)小截面長(zhǎng)材。

缺點(diǎn)

1) 道次之間的變形量和退火之間的總變形量有限。
2）長(zhǎng)度有限。

生產(chǎn)應(yīng)用范圍：拉拔是金屬管材、棒材、型材、線材的主要加工方法。

沖壓

沖壓：這是一種依靠壓力機(jī)和 死了 對(duì)板材、帶材、管材和型材施加外力，使其產(chǎn)生塑性變形或分離，以獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）。

技術(shù)特點(diǎn)。

1）可獲得輕量化、高剛性的產(chǎn)品。
(2)生產(chǎn)率好，適合大批量生產(chǎn)，成本低。
(3)可以獲得均勻的產(chǎn)品質(zhì)量。
(4)材料利用率高，剪切性和可回收性好。

適用范圍。

世界鋼材的60-70%是板材，大部分是沖壓后制成成品。汽車的車身、底盤、油箱、散熱器片，鍋爐的汽包，容器的外殼，電機(jī)、電器的鐵芯硅鋼片等均采用沖壓加工。儀器儀表、家用電器、自行車、辦公機(jī)械、生活器皿等產(chǎn)品中也有大量的沖壓件。

加工

機(jī)械加工：是在零件生產(chǎn)過程中，直接用刀具在毛坯上去除多余的金屬層厚度，使其達(dá)到或圖紙所要求的尺寸精度、形狀和位置相互精度、表面質(zhì)量等技術(shù)要求的處理過程。

常用的加工方法有1.車削·2. 鉆孔 · 3. 銑削 · 4. 研磨 · 5. 刨 · 6. 鋸切 · 7. 拉削 · 8. 放電加工.

焊接

熔焊也稱為熔焊，是一種通過熱、高溫或壓力的方式連接金屬或其他熱塑性材料（例如塑料）的制造工藝和技術(shù)。

粉末冶金

是以金屬制造或以金屬粉末（或金屬粉末與非金屬粉末的混合物）為原料，經(jīng)過成型、燒結(jié)，制造金屬材料、復(fù)合材料及各類制品的工藝技術(shù)。和 碳化鎢 是利用這種技術(shù)制成的。

優(yōu)點(diǎn)。

1）大多數(shù)難熔金屬及其化合物、偽合金和多孔材料只能用粉末冶金方法制造。
2）節(jié)省金屬，降低產(chǎn)品成本。
3）不給物料帶來(lái)任何污染，可以制取高純度的物料。
4）粉末冶金方法可以保證材料成分配比的正確性和均勻性。
5）粉末冶金適合生產(chǎn)相同形狀、大量的制品，可大大降低生產(chǎn)成本。

缺點(diǎn)。

1）在沒有批量大小的情況下要考慮零件的尺寸。
2）模具的成本相對(duì)鑄造模具要高。

生產(chǎn)應(yīng)用范圍。

粉末冶金技術(shù)可直接制成多孔、半致密或全致密材料和制品，如含油軸承、齒輪、凸輪、導(dǎo)桿、工具等。

金屬注射成型

MIM（金屬注射成型）：是金屬注射成型的縮寫。它是一種將金屬粉末和粘合劑的塑化混合物注射到模型中的成型方法。它是先將選定的粉末與粘合劑混合，然后將混合物造粒并注射成所需的形狀。

MIM工藝流程

MIM工藝分為四個(gè)獨(dú)特的加工步驟（混合、成型、脫脂和燒結(jié)）來(lái)實(shí)現(xiàn)零件的生產(chǎn)，而表面處理的需要由產(chǎn)品特性決定。

技術(shù)特點(diǎn)。

1) 一次性形成責(zé)任部件。
2）制造的零件表面質(zhì)量好，廢品率低，生產(chǎn)效率高，易于自動(dòng)化。
3）對(duì)模具材料要求低。

技術(shù)核心。

結(jié)合劑是MIM技術(shù)的核心，只有添加一定量的結(jié)合劑，粉末的流動(dòng)性才增強(qiáng)，適合注射成型，并保持毛坯的基本形狀。

半固態(tài)金屬成型

半固態(tài)成型：利用非枝晶半固態(tài)金屬（SSM）獨(dú)特的流變性和攪拌特性來(lái)控制鑄件的質(zhì)量。半固態(tài)成型可分為流變成型和觸變成型。

技術(shù)特點(diǎn)。

1）減少液態(tài)成型缺陷，顯著提高質(zhì)量和可靠性。
2）成型溫度比全液態(tài)成型低，大大減少了對(duì)模具的熱沖擊。
3）能夠制造傳統(tǒng)液態(tài)成型方法無(wú)法制造的合金。

應(yīng)用程序。

已成功應(yīng)用于航空、電子及消費(fèi)產(chǎn)品領(lǐng)域的主缸、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)零件、搖臂、發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、輪轂、傳動(dòng)系統(tǒng)零件、燃油系統(tǒng)零件和空調(diào)零件等制造。

3D打印

3D打印：快速原型技術(shù)的一種，是一種基于數(shù)字模型文件，使用粉末金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印來(lái)構(gòu)造物體的技術(shù)。