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金属加工

发布时间:2021-09-21 02:13:51
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  金属加工(metal working,metalwork,metal processing, working of metals)简称金工,指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动。是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术,包括了桥梁、轮船等的大型零件,乃至引擎、珠宝、腕表的细微组件。它被广泛应用在科学、工业艺术品、手工艺等不同的领域。

  人类社会的进步与金属材料的加工与运用关系十分密切,在六千多年前冶炼出黄铜,在四千多年前能够制造简单的青铜工具,在三千多年前开始用陨铁制造兵器,中国在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为工业革命的重要内容和物质基础。

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  从100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。

  18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉镍管炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。金属材料在材料工业中一直占有主导地位。金属材料可以说是人类社会发展的全程见证者,之所以那么说,是与他在人类社会各个转型期所起到的举足轻重的作用所分不开的。作为人类最早发现并开始加以利用的一种材料,金属可以说从方方面面影响着人类的历史发展进程。从最初把金属打造成狩猎武器到如今人类的生活已完全离不开金属,可见金属早已融入了整个人类社会,那么金属在人类社会中的过去,和将来又会是什么样的呢。

  金属的在人类社会的过去时中扮演的角色多为一个时期的社会性质的缩影。如新石器时代,青铜器时代等等,而之所会如此为这些时代命名,归根结底,最主要的原因,便是人类在这一石器开发出了某种新的金属,而这一金属几乎决定了人类在这一时期的文明发展进程。

  如在战国石器,由于铁器的发明和使用,既解放了农村的大量生产力,又在投入战争使用后,大大缩短了战争的进程,从而加速了整个国家的统一,结束了乱世的局面,使得我国文明在一段动荡时期后能够继续得以正常的发展。其中,金属在武器方面的贡献主要在冷兵器的铸造上,又犹以石制兵器和青铜兵器为最。石兵器时期从原始人学会制作劳动工具--石斧、石刀等开始,到夏朝青铜兵器问世以前,大约历经五六十万年之久。

  从出土的石兵器判断,中国最古老的兵器是古代猿人采集石英石、砂岩、煌石等原料,经过敲打、磨制而成的。有扁、圆、方、关各种不规则形,有带刀的,有呈校状的。我们的祖先正是依靠那些既是劳动工具又当防卫武缴的器具,围兽捕猎,刀耕火种,顽强生存并得以进化发展的。到旧石器时代末期,人们已能制造出可安装竹木桶的石矛、标枪、石斧等 兵器,进而发明了抛射兵器--弓箭。这充分显示出中国古代劳动人民的聪明才智和技能,人们就此告别愚昧走向文明。新石器时代,石兵器的制造技术已有很大进步,种类日渐增多。 而青铜兵器时期从夏朝算起一直延续到春秋战国。这一时期伴随我国的奴隶制社会,从兴盛走向没落。在商朝青铜文化日益繁荣的盛况下,青铜兵器迅速崛起,很快成为奴隶主贵族士大夫阶层掌握的工具,并彻底取代了古老的石兵器, 成为车战时代军队中装备的主要兵器。因而可见,金属材料在古代社会是有着举足轻重的地位的。而人们在意识到这点后,也加大了利用的幅度,这也在一定程度上促进了金属冶炼技术的发展。两者是相辅相成的。

  金属加工指人类对由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料进行加工的生产活动。金属的加工方法与工艺包括:

  熔模铸造/失蜡法铸造:这种加工方法具有很高的连续性和精确度,也可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工成本前提下,能够实现非常的表面效果,适合大批量生产。

  注铸法:用于加工高误差的复杂造型。由于工艺本身的特点,产品成型后不需要后处理,然而,只有在大批量生产的情况下才能显示出成本低的优点。 压铸法:加工成本高,只有在大批量生产的情况下成本才合理。但最终产品的成本相对较低而且误差比较高。可以用于生产壁厚较薄的零件。

  定向固化:可以生产具有优良抗疲劳性能的非常坚固的超耐热合金浇注到模型里,然后经过严格控制的加温及冷却工序,以消除任何细小的瑕疵 塑性成型加工部分 塑性成型加工:是指将成型金属高温加热以进行重新造型,属劳动密集型生产。

  锻造:在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型,是最简单最古老的金属造型工艺之一。

  挤压:一种成本低廉的用于连续加工的,具有相同横截面形状的,实心或者空心金属造型的工艺,既可以高温作业又可以进行冷加工。

  冲击挤压:用于加工没有锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷,可以加工各种壁厚的零件,加工的成本低。

  粉末冶金:一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混合以及将混合物,压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工,原材料利用率可以达到97%,不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。

  固体成型加工:是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条,片以及其他固体形态。属于劳动密集型生产。加工成本投入可以相对低廉一些。

  旋压:一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法,如碟子,杯子以及圆锥体等。加工时,将高速旋转的金属板推进同样高速旋转的,固定的车床上的模型,以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。

  连续扎制成型:将金属片喂入压辊之间,以获得长度连续,横截面一致的金属造型。与挤压工艺类似,但是对加工元件的壁厚有限制,只能得到单一的壁厚。只有在大量生产的前提下,加工成本才最合理。

  冲切:与冲孔工艺基本类似,不同之处在于前者利用冲下部分,而后者利用冲切之后金属片剩余部分。

  切屑成型:当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型,包括铣磨,钻孔,车床加工以及磨,锯等工艺。

  无切屑成型:利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包括化学加工,腐蚀,放电加工,喷砂加工,激光切割,喷水切割以及热切割等。

  直纹拉丝是指在铝板表面用机械磨擦的方法加工出直线纹路,它具有刷除铝板表面划痕和装饰铝板表面的双重作用。直纹拉丝有连续丝纹和断续丝纹两种,连续丝纹可用百洁布或不锈钢刷通过对铝板表面进行连续水平直线磨擦(如在有靠现装置的条件下手工技磨或用刨床夹住钢丝刷在铝板上磨刷)获取。改变不锈钢刷的钢丝直径,可获得不同粗细的纹路。断续丝纹一般在刷光机或擦纹机上加工制得。

  制取原理:采用两组同向旋转的差动轮,上组为快速旋转的磨辊,下组为慢速转动的胶辊,铝或铝合金板从两组辊轮中经过,被刷出细腻的断续直纹。

  乱纹拉丝是在高速运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动磨擦所获得的一种无规则、无明显纹路的亚光丝纹。这种加工,对铝或铝合金板的表面要求较高。

  波纹一般在刷光机或擦纹机上制取。利用上组磨辊的轴向运动,在铝或铝合金板表面磨刷,得出波浪式纹路。

  旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获取的一种丝纹。它多用于圆形标牌和小型装饰性表盘的装饰性加工。

  螺纹是用一台在轴上装有圆形毛毡的小电机,将其固定在桌面上,与桌子边沿成60度左右的角度,另外做一个装有固定铝板压茶的拖板,在拖板上贴一条边沿齐直的聚酯薄膜用来限制螺纹竞度。利用毛毡的旋转与拖板的直线移动,在铝板表面旋擦出宽度一致的螺纹纹路。

  塑料电镀 塑料电镀的特点 塑料电镀制品具有塑料和金属两者的特性。它的比重小,耐腐蚀性能良好,成型简便,具有金属光泽和金属的质感,还有导电、导磁和焊接等特性。它可以节省繁杂的机械加工工序、节省金属材料,而且美观,装饰性强,同时,它还提高了塑料伯的机械强度。由于金属镀层对光、大气等外界因素具有较高的稳定性,因而塑料电镀金属后,可防止塑料老化,延长塑料件的使用寿命。 随着工业的迅速发展、塑料电镀的应用日益广泛,成为塑料产品中表面装饰的重要手段之一。国内外已广泛在ABS、聚丙烯、聚砜、聚碳酸酯、尼龙、酚醛玻璃纤维增强塑料、聚苯乙烯等塑料表面上进行电镀,其中尤以ABS塑料电镀应用最广,电镀效果最好。