Формирование металлов является ключевой технологией для производства деталей или изделий путем изменения формы, размера и свойств металлов физическими или химическими средствами. Он широко используется в таких отраслях, как автомобильная промышленность, аэрокосмическая промышленность, электроника и строительство. В этой статье будут систематически сортированы основные процессы, технические характеристики и принципы отбора формования металла, предоставляя справочный руководство для отрасли.

Инструменты для формирования металла

I. Классификация основных процессов формирования металлов

1. штампование формирования

Штамповка использует штамповки и прессы для выполнения обертывания, изгибания или растяжения на металлических листах и подходит для производства тонкостенных деталей. Его преимущества заключаются в высокой эффективности и низкой стоимости, и он обычно используется в сценариях массового производства, таких как автомобильные кузовные панели и корпусы электронных продуктов.

 

2. Кование Формирование

Ковка вызывает пластическую деформацию металлических шпильок через молоток или давление и делится на открытую - ковку под форматом и закрытую - ковку под форматом. Открытая кувка под форматом штампа подходит для больших и простых деталей (таких как фланцы ветровой энергии), в то время как закрытая кувка под форматом штампа может производить сложные небольшие детали (такие как передачи). Ковные детали имеют высокую прочность и устойчивость к удару, что делает кование предпочтительным процессом для компонентов с высокой нагрузкой, таких как кольцевые валы двигателя и соединительные прутники.

 

3. Литье Формирование

Литье включает в себя наливание плавленного металла в пресс-форму и формирование части после затверждения, которая может производить детали с сложными внутренними конструкциями полости (такими как блоки двигателя). Литье песка имеет низкую стоимость и подходит для производства одного куска; Точное литье (например, литье под давлением) имеет высокую точность и используется для точных деталей, таких как корпусы продукта 3C. Однако отливки подвержены дефектам, таким как поры и пористость сужения, и требуют последующей обработки.

 

4. Порошковая металлургия

Порошковая металлургия включает в себя прессование и спечение металлических порошков в форму, с коэффициентом использования материала до 97%. Он подходит для сложных конструктивных частей, таких как подшипники и передачи, пропитанные маслом. Этот процесс не требует резки и может непосредственно достичь почти сетевого формирования, с широкими перспективами применения в новых областях, таких как гуманоидные роботы.

 

5. Прокатка Формирование

Прокатка включает в себя прокатку металлических баллонов через рулоны и делится на горячую прокатку (для производства стальной пластины) и холодную прокатку (для производства алюминиевой фольги). Горячая прокатка имеет высокую эффективность, но низкую точность, в то время как холодная прокатка может улучшить поверхностную отделку и точность измерений и является основной технологией для обработки листа металла.

 

6. Сварка Формирование

Сварка соединяет металлические компоненты посредством слиянной сварки (такой как дуговая сварка и лазерная сварка) или сварки под давлением (такой как сопротивляемая сварка) и широко используется в производстве трубопроводов и стальных конструкций. Новая технология сварки при трении может избежать плавления материала и подходит для соединения сплавов с высокой точкой плавления, таких как алюминиевые сплавы.

 

7. 3D-печать (аддитивное производство)

3D-печать производит детали слой за слоем из металлических порошков или проводов, разрушая геометрические ограничения традиционных процессов. Он подходит для прототипирования сложных аэрокосмических компонентов и производства персонализированных медицинских имплантатов. Современные технологии развиваются в направлении широкомасштабных и многоматериальных приложений.

 

II. Основные факторы выбора процесса

1. Характеристики материала: сплавы с низкой точкой плавления, такие как алюминиевые сплавы, подходят для литья под давлением, в то время как стали с высокой прочностью предпочтительно обрабатываются кованием.

2. Сложность деталей: детали с сложными внутренними полостями предпочтительно производятся литьем или 3D-печатью, в то время как простые структурированные детали могут быть сформированы штамповкой.

3. Производственная партия: После амортизации стоимости формы, штамповка / закрытая - ковка под форматом подходит для крупномасштабного производства, в то время как литье песка подходит для небольшого - серийного производства.

4. Эффективность затрат: порошковая металлургия может уменьшить материальные отходы, а обработка может улучшить уровень квалификации точных деталей.

 

III. Тенденции в области технологического развития

Формирование металлов развивается в направлении соединения и интеллектуализации. Сотрудничество с несколькими процессами (например, литье-кование), цифровое моделирование (для оптимизированной конструкции штампа) и гибкие производственные линии (с системами быстрой смены штампа) стали центром развития. Новое поколение технологии сверхпластического формирования может достичь точного управления на микронном уровне и имеет значительный потенциал в области производства точных электронных компонентов.

От базовых процессных инноваций до интеллектуальных модернизаций производства технология формирования металла непрерывно приводит к трансформации обрабатывающей промышленности. Предприятиям необходимо сочетать материальные инновации с оптимизацией процессов, чтобы найти лучший баланс между качеством, эффективностью и устойчивостью, чтобы удовлетворить постоянно возрастающие требования производственной области высокого уровня.