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1、工業(yè)設(shè)計(jì)中的金屬加工工藝 鑄 造 成 型 鑄 造 是 將 金 屬 加 熱 熔 融 后 澆 注 到 依 據(jù) 零 件 形 狀 制 作 的 鑄 型 中 ， 待金 屬 液 體 流 動(dòng) 凝 固 后 形 成 具 有 一 定 形 狀 的 鑄 件 的 金 屬 成 型 方 法 。 根 據(jù)鑄 型 制 作 材 料 的 不 同 ， 可 以 分 為 砂 型 鑄 造 、 熔 模 鑄 造 、 金 屬 型 鑄 造 。特點(diǎn)： 鑄 造 成 型 件 不 受 大 小 、 形 狀 及 結(jié) 構(gòu) 復(fù) 雜 程 度 的 限 制 ， 它 可 以 生 產(chǎn) 各 種形 狀 、 各 種 尺 寸 的 毛 坯 ， 特 別 適 宜 制 造 具 有 復(fù) 雜 的

2、 內(nèi) 腔 零 件 ， 造 型 的 設(shè)計(jì) 自 由 度 較 大 。 鑄 造 成 型 對(duì) 材 料 的 適 應(yīng) 性 強(qiáng) ， 可 適 應(yīng) 于 大 多 數(shù) 金 屬 材 料 的 成 型 ， 對(duì) 于 不 易 鍛 壓 和 焊 接 的 材 料 ， 鑄 造 具 有 獨(dú) 特 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 鑄 件 成 本 較 低 ， 鑄 件 的 形 狀 接 近 于 零 件 ， 可 減 少 切 削 加 工 量 。 鑄 模 設(shè) 計(jì) 制 作 工 藝 較 復(fù) 雜 ， 鑄 件 制 品 容 易 出 現(xiàn) 鑄 造 缺 陷 ， 機(jī) 械 性 能 不高 ， 鑄 件 一 般 不 適 宜 制 作 受 力 復(fù) 雜 和 受 力 大 的 重 要 零 件 ， 而 主

3、 要 用 于 受力 不 大 而 且 簡(jiǎn) 單 靜 載 荷 的 零 件 ， 如 箱 體 、 機(jī) 身 、 支 架 和 機(jī) 座 等 。 鑄 造 成 型砂型鑄造： 鑄 造 成 型特種鑄造 熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、實(shí)型鑄造、殼型鑄造、陶瓷型鑄造、連續(xù)鑄造、低壓鑄造等。 金屬型鑄造 熔模鑄造 塑 性 成 型 塑 性 成 型 即 在 外 力 作 用 下 金 屬 材 料 通 過 塑 性 變 形 ， 獲 得 具 有 一 定形 狀 、 尺 寸 和 力 學(xué) 性 能 的 零 件 或 毛 坯 的 加 工 方 法 。 金 屬 塑 性 成 型 在 工業(yè) 生 產(chǎn) 中 稱 為 壓 力 加 工 。 現(xiàn) 代 產(chǎn) 品

4、 中 形 態(tài) 較 為 復(fù) 雜 的 曲 面 造 型 如 汽 車 、飛 機(jī) 外 殼 等 一 般 都 采 用 這 個(gè) 加 工 方 法 。特點(diǎn)： 塑 性 成 型 可 在 常 溫 下 進(jìn) 行 塑 性 變 形 ， 直 接 利 用 金 屬 板 材 等 加 工 成型 ， 加 工 密 度 較 高 ， 可 沖 制 結(jié) 構(gòu) 和 形 狀 較 為 復(fù) 雜 的 薄 壁 制 品 ， 機(jī) 械 性能 良 好 ， 生 產(chǎn) 效 率 較 高 。 常 用 材 料 有 碳 鋼 、 合 金 鋼 、 鋅 鐵 皮 、 鎂 合 金 、 鋁 合 金 、 銅 合 金 等 金 屬 的 板 材 ， 脆 性 材 料 不 能 進(jìn) 行 此 加 工 。 塑 性

5、 成 型 壓 力 加 工 的 基 本 生 產(chǎn) 方 式 有 軋 制 、 擠 壓 、 拉 撥 、 鍛 造 (自 由 鍛 和 模 鍛 )和 板 料 沖 壓 。軋 制 、 擠 壓 、 拉 撥 用 于 金 屬 型 材 、 板 材 、 管 材 和 線 材 制 造 ， 而 板 料 沖 壓 和 鍛 造 用 于 毛胚 和 零 件 。 鍛 造 加 工 ： 先 將 材 料 預(yù) 熱 ， 使 其 塑 性 增 強(qiáng) ， 然 后 用 汽 錘 、 壓 力 使 金 屬 材 料 成 型 的 加工 方 法 ， 最 原 始 的 鍛 造 如 鐵 匠 的 小 火 爐 、 手 錘 等 。 在 產(chǎn) 品 的 藝 術(shù) 造 型 上 較 少 應(yīng) 用

6、， 一般 從 功 能 出 發(fā) ， 構(gòu) 成 產(chǎn) 品 的 外 形 ， 如 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 連 桿 、 日 用 品 小 鎖 頭 、 農(nóng) 具 等 。 自 由鍛 不 能 加 工 形 狀 復(fù) 雜 的 鍛 件 ； 外 形 復(fù) 雜 的 零 件 需 要 用 模 鍛 獲 得 ； 鍛 造 加 工 后 零 件 表 面光 滑 、 內(nèi) 部 組 織 致 密 均 勻 ， 機(jī) 械 強(qiáng) 度 高 ； 鍛 造 加 工 后 可 直 接 形 成 產(chǎn) 品 外 形 ， 尺 寸 比 鑄造 精 確 ， 一 般 只 做 少 量 切 削 加 工 即 可 。 沖 壓 加 工 ： 利 用 沖 模 使 板 材 產(chǎn) 生 分 離 或 變 形 的 加 工

7、方 法 。 通 常 在 冷 態(tài) 下 進(jìn) 行 ， 又 叫冷 沖 壓 。 沖 壓 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計(jì) 特 點(diǎn) 有 ： 形 狀 簡(jiǎn) 單 、 對(duì) 稱 ， 盡 可 能 采 用 圓 形 或 矩 形 ， 受 力 均 勻 ； 避 免 長(zhǎng) 槽 或 長(zhǎng) 懸 臂 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) ； 既 充 分 利 用 沖 壓 件 有 薄 、 勻 、 輕 、 強(qiáng) 的 特 點(diǎn) ， 又要 滿 足 沖 壓 產(chǎn) 品 需 要 較 強(qiáng) 剛 度 的 要 求 ； 對(duì) 拉 伸 件 ， 盡 量 設(shè) 計(jì) 成 回 轉(zhuǎn) 體 ， 尤 其 是 柱 形 最好 。 擠 壓 加 工 ： 用 沖 頭 或 凸 模 對(duì) 放 置 在 凹 模 中 的 坯 料 加 壓 ， 使

8、 金 屬 產(chǎn) 生 塑 性 流 動(dòng) 從 模 具的 型 孔 中 擠 出 ， 從 而 獲 得 相 應(yīng) 于 型 孔 或 凹 凸 模 型 形 狀 的 制 件 的 鍛 壓 方 法 ， 用 于 制 造 具有 特 定 開 放 或 封 閉 截 面 輪 廓 的 型 材 。 塑 性 成 型 產(chǎn) 品 連 接 工 藝 連接工藝是采用物理和化學(xué)手段使金屬元件形成可拆卸或不可拆卸的整體工藝方法。金屬件的連接工藝可以分為機(jī)械性連接、金屬性連接和化學(xué)性連接三種類型。 機(jī) 械 連 接 ： 機(jī) 械 連 接 分 為 可 拆 卸 連 接 和 永 久 性 連 接 兩 種 。 可 拆 卸 連 接有 螺 栓 與 螺 母 連 接 ， 雙 頭

9、螺 柱 連 接 ， 螺 釘 連 接 ， 銷 連 接 等 。 永 久 性 連 接有 鉚 釘 連 接 ， 壓 擴(kuò) 、 卷 邊 ， 咬 縫 等 接 合 方 法 。 金 屬 性 連 接 ： 主 要 以 焊 接 為 主 ， 通 過 加 熱 、 加 壓 ,或 兩 者 共 同 作 用 (用或 不 用 填 充 材 料 )使 兩 部 分 分 離 的 金 屬 形 體 形 成 原 子 結(jié) 合 的 一 種 永 久 性連 接 方 法 。 化 學(xué) 性 連 接 ： 利 用 各 種 合 成 樹 脂 類 的 粘 結(jié) 劑 進(jìn) 行 金 屬 鉸 接 的 新 型 連 接方 法 。 沖 壓 加 工 實(shí) 例 分析 這 款 播 放 器 外

10、部 的 保 護(hù)殼 采 用 金 屬 沖 壓 工 藝 制 造而 成 。 采 用 金 屬 作 為 外 殼不 僅 能 體 現(xiàn) 出 播 放 器 剛 毅 、耿 直 、 高 貴 的 性 格 特 點(diǎn) ，還 使 得 播 放 器 耐 磨 、 不 易損 壞 。 沖 壓 加 工 實(shí) 例 分析 這 是 普 通 的 不 銹 鋼 材 質(zhì) 的 水槽 ， 采 用 金 屬 的 沖 壓 加 工 工藝 制 成 。 此 工 藝 制 出 的 水 槽輕 薄 、 光 滑 又 不 失 金 屬 的 光澤 與 剛 毅 。 產(chǎn) 品 充 分 利 用 沖壓 件 有 薄 、 勻 、 輕 、 強(qiáng) 的 特點(diǎn) ， 又 能 滿 足 沖 壓 產(chǎn) 品 需 要較 強(qiáng) 剛 度 的 要 求 。 沖 壓 加 工 實(shí) 例 分析 這 是 一 款 很 特 別的 設(shè) 計(jì) ， 用 堅(jiān) 硬 的 金屬 制 作 了 這 只 感 覺 柔軟 的 枕 頭 。 這 款 設(shè) 計(jì)充 分 利 用 沖 壓 件 有 薄 、勻 、 輕 、 強(qiáng) 的 特 點(diǎn) ，將 不 銹 鋼 沖 壓 成 輕 便 、有 光 澤 又 很 特 別 的 產(chǎn)品 。