材料成形方法是零件设计的重要内容，也是加工过程的重要因素。 除机械加工外，金属注射成型、塑性成型以及近年兴起的3D打印都是主要技术。 现在细数一下这些金属成形技术的特点。 铸造的液态金属是流入与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔，冷却凝固，得到毛坯和零件的生产方法，一般称为金属的液态成形或铸造。 工艺流程：液态金属充型凝固收缩铸件工艺特点： 1、可以生产任意形状复杂的产品，特别是内腔形状复杂的产品。 2、适应性强，合金种类不受限制，铸件大小几乎不受限制。 3、材料来源广泛，废品可重熔，设备投资低。 4、废品率高，表面质量低，工作条件差。 铸造分类： (1)砂型铸造( sand casting )用砂型生产铸件的铸造方法。 钢、铁和大多数有色合金铸件可以通过砂型铸造方法获得。 工艺：技术特点： 1、形状复杂，特别适合制作具有复杂内腔的毛坯； 2、适应性广、成本低3、对于铸铁等塑性差的材料，砂型铸造是制造其零件或毛坯的唯一成形技术。 应用：汽车发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件(2)熔铸( investmentcasting )通常是用易熔材料制作图案，图案表面包裹几层耐火材料制作模具经常被称为“失蜡铸造”。 工艺：优点： 1、尺寸精度和几何精度高； 2、表面光洁度高； 3、能铸造外形复杂的铸件，铸造的合金不受限制。 缺点：工艺繁琐、费用高的APP :适用于形状复杂、精度要求高、其他加工困难的小型零件，如涡轮发动机叶片等的生产。 (3)压铸：利用高压将金属液高速压入精密模具型腔内，通过压力使金属液冷却凝固形成铸件。 工艺：优点： 1、压铸时金属液体压力高，流速快2、产品质量好，尺寸稳定，互换性好； 3、生产效率高，模具使用次数多； 4、适合大批量生产，经济效益好。 缺点) 1、铸件容易产生细小的缩孔和缩松。 2、压铸件塑性低，有冲击载荷及振动时不动作； 3、高熔点合金压铸时，模具寿命低，影响压铸生产的扩大。 应用：压铸最初应用于汽车工业和仪表工业，后来扩展到农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、钟表、相机和日用五金等多个行业。 )4)低压铸造( low pressure casting )是用较低的压力(0.02 ) 0.06MPa )向液态金属中填充结晶器，在压力下使其结晶形成铸件的方法。 工艺：技术特点： 1、浇注压力和速度可调，适用于各种不同的结晶器(如金属模具、砂型等)，可铸造各种合金和各种大小的铸件； 2、采用底注式充型，金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免气体夹带和模具壁与型芯的冲刷，提高铸件合格率； 3、铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清晰、表面光洁、力学性能高，特别有利于大薄壁零件的铸造； 4、省略冒口补充，金属利用率提高-90~98%； 5、劳动强度低，工作条件好，设备简易，易于实现机械化和自动化。 应用：以传统产品为主(气缸盖、轮毂、气缸盖等)。 )离心铸造( centrifugal casting )一种将金属液注入旋转的模具中，利用离心力填充模具进行凝固成形的铸造方法。

工艺流程：优点： 1、浇注系统和冒口系统金属消耗很少，提高工艺出品率； 2、生产空心铸件时，无需型芯，生产长管铸件时，可大大改善金属填充能力； 3、铸件密实度高，气孔、熔渣等缺陷少，力学性能高； 4、方便筒、套类复合金属铸件的制造。 缺点： 1、用于异形铸件生产时，有一定限制2、铸件内孔直径不准确，内孔表面比较粗糙，质量差，加工量大； 3、铸件容易发生比重偏析。 应用：离心铸造最早用于铸管生产，国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业采用离心铸造技术，生产钢、铁及有色碳合金铸件。 其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套、轴套等铸件生产最为普遍。 )6)金属模具铸造( gravity die casting )利用重力将液态金属填充到金属模具中，在模具中冷却凝固得到铸件的成形方法。 工艺：优点： 1、金属模具导热系数和热容量大，冷却速度快，铸件组织致密，力学性能比砂型铸件高15%左右。 2、铸件能获得高尺寸精度和低表面粗糙度值，质量稳定性好。 3、少用砂芯、少用砂芯，改善环境，减少粉尘和有害气体，降低劳动强度。 缺点) 1、金属模具本身不透气，必须采取一定措施导出型腔内的空气和砂芯产生的气体； 2、金属模具无退让性，铸件凝固时易开裂； 3、金属模具制造周期长，成本高。 因此，只有在大量生产的情况下才能显示出良好的经济效益。 应用：金属型铸造适用于形状复杂的镁铝合金、镁合金等有色合金铸件的大量生产和钢铁金属铸件、铸锭等的生产。 )7)真空压铸( vacuumdie casting )压铸过程中通过放掉压铸模具腔内的气体，去除或明显减少压铸件内的气孔和溶解气体，达到提高压铸力学性能和表面质量先进的压铸工艺：优点： 1、消除或减少压铸内部气孔，提高改善压铸机械性能和表面质量，改善镀层性能； 2、减小型腔反压力，可以使用较低比压和铸造性能差的合金，有可能用小机器压铸大铸件； 3、改善填充条件，可压铸薄铸件； 缺点： 1、模具密封结构复杂，制造和安装困难，成本高； 2、真空压铸法如控制不当，效果不太明显。 )挤压铸造( squeezing die casting )液体或半固态金属在高压下凝固、流动成形，直接得到产品或毛坯的方法。 它具有液态金属利用率高、工艺简化、质量稳定等优点，是一种节能型、具有潜在应用前景的金属成形技术。 工艺(直接挤压铸造)喷涂涂料、注入合金、合模、加压、保压、泄压、开模、毛坯脱模、复位； 间接挤压铸造：喷涂涂料、合模、下料、装料、加压、保压、泄压、开模、毛坯脱模、复位。 技术特点： 1、可消除内部气孔、缩孔和缩松等缺陷； 2、表面粗糙度低，尺寸精度高； 3、可防止铸造裂纹发生； 4、易于实现机械化、自动化。 应用)可用于制造铝合金、锌合金、铜合金、球墨铸铁等各种合金)9)消失模铸造) Lost foam casting )将尺寸和形状与铸件相似的石蜡或发泡模型粘接组合形成结晶器簇，涂上耐火涂料干燥后

工艺流程：预发泡发泡成型涂料浸渍干燥造型浇注落砂清洁工艺特点： 1、铸件精度高，无砂芯，减少了加工时间； 2、无分型面，设计灵活，自由度高； 3、清洁生产，无污染； 4、降低投资和生产成本。 应用：适用于生产结构复杂的各种大小精密铸件，合金种类不限，生产批量不限。 灰铸铁发动机壳、高锰钢弯头等。 ( 10 )连铸( continual casting )先进的铸造方法。 其原理是，将熔融的金属不断地注入被称为模具的特殊金属模具中，使其凝固)后的铸件连续地从模具的另一侧引出，就可以得到任意长度或特定长度的铸件。 工艺：技术特点： 1、金属快速冷却，结晶致密，组织均匀，机械性能好； 2、节约金属，提高收率； 3、简化工艺，免除造型及其他工艺，从而减轻劳动强度； 所需生产面积也大大减少4、连铸生产容易实现机械化和自动化，提高生产效率。 应用：可以用连铸法铸造钢、铁、铜合金、镁铝合金、镁合金等截面形状不变的长铸件，如铸锭、板坯、棒坯、管件等。 塑性成形是利用材料塑性，在刀具和模具外力作用下加工产品的少切削或无切削工艺方法。 那个种类有很多。 主要是锻造、轧制、挤压、拉拔、冲压等。 )锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其塑性变形得到具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。 根据成形机理，锻造可分为自由锻造、模锻、辊环、特殊锻造。 自由锻造：一般用锤子或液压机使用简单的工具将金属锭或块锤成型为所需形状和尺寸的加工方法。 模锻：用模锻锤或热模锻压力机利用模具成形。 辊环：指用专用设备辊轮生产不同直径的环件，也用于生产汽车轮毂、列车车轮等环形件。 特殊锻造：包括轧辊锻造、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式，这些方式适合于特殊形状零件的生产。 工艺：锻件加热轧辊锻造准备模锻成形切边冲孔矫直中间检验锻件热处理清扫矫直检测技术特点： 1、锻件质量受到比铸件高能更大的冲击力作用，塑性、韧性和其他方面2、节约原材料，也可以缩短加工工时。 3、生产效率高的例子。 4、自由锻造适合单件小批量生产，灵活性大。 应用：大型轧机轧辊、人字齿轮、汽轮发电机组转子、叶轮、轴衬、巨型压缸和柱、机车轴、汽车和拖拉机曲轴、连杆等。 )轧制是使金属原材料通过一对旋转辊的间隙(各种形状)，通过辊的压缩成形轧制来减小材料截面、增加长度的冲压加工方法。 轧制分类：根据轧材的运动不同，有纵轧、横轧、斜轧。 纵向轧制是指金属通过两个旋转方向相反的辊之间，在其间发生塑性变形的过程，轧制材料变形后的运动方向与辊轴线方向一致； 斜轧件作螺旋运动，轧件与轧辊轴线呈非角。 工艺流程：应用：主要用于金属材料型材、木板、管材等，也有塑料制品和玻璃制品等非金属材料。 (3)挤出坯料在三个方向不均匀的压应力作用下，从模具的孔口或间隙挤出，减小截面积，增加长度，制成所需产品，这种加工方法称为挤出，坯料的这种加工称为挤出成形。

工艺流程(冲压前准备铸棒加热冲压拉伸扭转矫正锯切(定尺)抽样检验人工时效包装入库优点) 1、生产范围广，产品规格、品种多； 2、生产灵活性大，适合小批量生产3、产品尺寸精度高，表面质量好； 4、设备投资少，厂房面积小，易于实现自动化生产。 缺点： 1、几何废弃物损失较大2、金属流动不均匀； 3、挤出速度低，辅助时间长； 4、刀具损耗大，成本高。 生产适用范围：主要用于生产长杆、深孔、薄壁、异形截面零件。 )拉拔用外力作用于被拉拔金属前端，将金属坯料从比坯料截面小的模具孔中拔出，得到相应形状和尺寸的产品的塑性加工方法。 优点：1.尺寸准确，表面光洁； 2 .工具、设备简单3 .连续高速生产截面小的长条产品。 缺点：1.道次变形量和两次退火间总变形量存在极限； 2 .长度受到限制。 生产适用范围：拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方法。 )通过压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使其塑性变形或分离，得到期望形状和尺寸的工件)的成形加工方法。 技术特点： 1、可获得重量轻、刚性高的产品。 2、生产性能良好，适合大批量生产，成本低。 3、获得质量均匀的产品。 4、材料利用率高，剪切性及回收性良好。 适用范围：全世界钢材中，60~70%为板材，其中大部分通过冲压制成成品。 汽车车身、底盘、油箱、散热器片、锅炉汽包、容器箱、电机、电器铁芯硅钢片等均经过冲压加工。 仪器、家用电器、自行车、办公机械、生活器具等产品中也含有大量的冲压件。 在机械加工零件的生产过程中，用刀具在毛坯上切除多余的金属层厚度，给出图纸要求的尺寸精度、形状和位置的相互精度、表面质量等技术要求的加工过程。 机械加工的常用方法：焊接，又称焊接，是将金属、塑料等其他热塑性材料加热、高温、高压接合的一种制造技术和工艺。 焊接分类：采用粉末冶金制取金属或以金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)为原料，经过成型和烧结，制造金属材料、复合材料及各种类型产品的技术。 工艺的基本流程：优点： 1、大多数难溶金属及其化合物、假合金、多孔材料只能用粉末冶金法制备。 2、节约金属，降低产品成本。 3、不对材料造成任何污染，有可能制成高纯度的材料。 4、粉末冶金法可以保证物料成分配比的准确性和均匀性。 5、粉末冶金适合生产同一形状、数量多的产品，可大大降低生产成本。 缺点( 1、没有批次时考虑零件的大小。 2、模具费用相对高于铸造模具。 生产适用范围：粉末冶金技术可直接制成多孔、半致密或全致密的材料和产品，如含油轴承、齿轮、凸轮、导杆、刀具等。 金属注射成型将金属粉末及其粘合剂的塑化混合物注射到模型中的成型方法。 这是将选定的粉末和粘合剂混合，将混合物造粒后注射成型所需的形状。 MIM工艺流程： MIM工艺分为四个独特的加工步骤(混合、成型、脱脂和烧结)实现零件生产，并针对产品特性决定表面处理的必要性。 技术特点： 1、初次成形担当零件； 2、产品表面质量好，废品率低，生产效率高，易于实现自动化； 3、对模具材料要求低。 技术核心：胶粘剂是MIM技术的核心，只需添加一定量的胶粘剂，粉末就具有适合注塑成型和保持生坯基本形状的流动性。

金属半固态成形利用非枝晶半固态金属( Semi-SolidMetals，简称SSM )独特的流动性和搅拌性控制铸件质量。 半固态可分为流变型和触变型。 (1)流变型) Rheoforming )2)触变型( Thixoforming )技术特点) 1、液态成形缺陷减少，显著)提高质量和可靠性； 2、成型温度低于总液态成型温度，模具热冲击大幅减少； 3、可制备常规液态成形方法无法制备的合金应用：目前已成功应用于主缸、转向类零件、摇臂、发动机活塞、轮毂、传动类零件、燃料类零件和空调零件等的制造等航空、电子及消费品等方面。 3D打印3D打印是一种快速成型技术，是以数字模型文件为基础，采用粉末状金属或塑料等可粘接材料，通过分层打印构建物体的技术。 3D打印技术比较：