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金属材料成形工艺的选择有哪些?

2022-08-04 14:40:11

一般而言,当产品的材料确定后,其成型工艺的类型就大体确定了。例如产品为铸铁件,则应选铸造成型;产品为薄板件,则应选板料冲压成型;产品为ABS塑料件,则应选注塑成型。工艺的选择具体是从以下几方面分析的:


1)从产品材料的性能看


① 材料的力学性能。


当其力学性能要求不高时,可采用铸造成型;而力学性能要求高时,则应选用压力加工成型。


② 材料的使用性能。


例如,选用钢材模锻成型制造轿车、汽车发动机中的飞轮零件,由于轿车转速高,要求行驶平稳,在使用中不允许飞轮锻件有纤维外露,以免产生腐蚀,影响其使用性能,一定要采用闭式模锻成型。


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③ 材料的工艺性能。


材料的工艺性能包括铸造性能、锻造性能、焊接性能、热处理性能及切削加工性能等。例如,易氧化和吸气的非铁金属材料的焊接性差,其连接就宜采用氩弧焊接工艺,而不宜采用普通的手弧焊接工艺;聚四氟乙烯材料,尽管它也属于热塑性塑料,但因其流动性差,故不宜采用注塑成型工艺,而只宜采用压制烧结的成型工艺。


④ 材料的特殊性能。


材料的特殊性能包括材料的耐磨损、耐腐蚀、耐热、导电或绝缘等。例如,耐酸泵的叶轮、壳体等,若选用不锈钢制造,则只能用铸造成型;选用塑料制造,则可用注塑成型;如要求既耐热又耐腐蚀,那么就应选用陶瓷制造。


2)零件的生产批量


对于成批大量生产的产品,可选用精度和生产率都比较高的成型工艺。虽然这些成型工艺装备的制造费用较高,但这部分投资可由每个产品材料消耗的降低来补偿。而单件小批生产这些产品时,可选用精度和生产率均较低的成型工艺。


3)零件的形状复杂程度及精度要求


形状复杂的金属制件,特别是内腔形状复杂的零件,可选用铸造成型工艺,如箱体、泵体、缸体、阀体、壳体、床身等;形状复杂的工程塑料制件,会选用注塑成型工艺;形状复杂的陶瓷制件,则选用注浆成形或注射成型工艺;而形状简单的金属制件,可选用压力加工或焊接成型工艺;形状简单的工程塑料制件,可选用吹塑、挤出成型或模压成型工艺;形状简单的陶瓷制件,多选用模压成型工艺等等。


4)现有生产条件


现有的设备能力、人员技术水平及外协可能性等。例如,车床上的油盘零件,通常是用薄钢板在压力机下冲压成型,但如果现场条件不具备,则应采用其他工艺方法。例如,现场没有薄板,也没有大型压力机,就不得不采用铸造成型工艺生产;当现场有薄板,但没有大型压力机时,就需要选用经济可行的旋压成型工艺来代替冲压成型。


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