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金属材料八大成形工艺

金属材料成形方法是零件设计的重要内容，也是制造者们极度关心

的问题，金属成形工艺的八大工艺：铸造、塑性成形、机加工、焊

接、粉末冶金、金属注射成型、金属半固态成型、3D打印。

01

铸造

液态金属浇注到与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固，

以获得毛坯或零件的生产方法，通常称为金属液态成形或铸造。

工艺流程：液体金属→充型→凝固收缩→铸件

工艺特点：1）可生产形状任意复杂的制件，特别是内腔形状复杂的制

件。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，废品可重熔，设备投资低。4）废品率高、表面质量较低、

劳动条件差。

铸造分类：

（1）砂型铸造（sandcasting）

砂型铸造：在砂型中生产铸件的铸造方法。钢、铁和大多数有色合金铸

件都可用砂型铸造方法获得。

工艺流程：

技术特点：1）适合于制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯；2）

适应性广，成本低；3）对于某些塑性很差的材料，如铸铁等，砂型铸

造是制造其零件或，毛坯的唯一的成形工艺。

应用：汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件

（2）熔模铸造(investmentcasting)

熔模铸造：通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火

材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经

高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方案。常称为“失蜡铸造”。

工艺流程：

优点：1）尺寸精度和几何精度高；2）表面粗糙度高；3）能够铸造外

型复杂的铸件，且铸造的合金不受限制。

缺点：工序繁杂，费用较高

应用：适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型

零件，如涡轮发动机的叶片等。

（3）压力铸造(diecasting)

压铸：是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在

压力作用下冷却凝固而形成铸件。

工艺流程：

优点：1）压铸时金属液体承受压力高，流速快2）产品质量好，尺寸

稳定，互换性好；3）生产效率高，压铸模使用次数多；4）适合大批大

量生产，经济效益好。

缺点：1）铸件容易产生细小的气孔和缩松。2）压铸件塑性低，不宜在

冲击载荷及有震动的情况下工作；3）高熔点合金压铸时，铸型寿命低，

影响压铸生产的扩大。

应用：压铸件最先应用在汽车工业和仪表工业，后来逐步扩大到各个行

业，如农业机械、机床工业、电子工业、国防工业、计算机、医疗器械、

钟表、照相机和日用五金等多个行业。

（4）低压铸造(lowpressurecasting)

低压铸造：是指使液体金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下充填铸

型，并在压力下结晶以形成铸件的方法.。

工艺流程：

技术特点：

1）浇注时的压力和速度可以调节，故可适用于各种不同铸型（如金属

型、砂型等），铸造各种合金及各种大小的铸件；2）采用底注式充型，

金属液充型平稳，无飞溅现象，可避免卷入气体及对型壁和型芯的冲刷，

提高了铸件的合格率；3）铸件在压力下结晶，铸件组织致密、轮廓清

晰、表面光洁，力学性能较高，对于大薄壁件的铸造尤为有利；4）省

去补缩冒口，金属利用率提高到90～98%；5）劳动强度低，劳动条件

好，设备简易，易实现机械化和自动化。

应用：以传统产品为主（气缸头、轮毂、气缸架等）。

（5）离心铸造(centrifugalcasting)

离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充铸型而

凝固成形的一种铸造方法。

工艺流程：

优点：1）几乎不存在浇注系统和冒口系统的金属消耗，提高工艺出品

率；2）生产中空铸件时可不用型芯，故在生产长管形铸件时可大幅度

地改善金属充型能力；

3）铸件致密度高，气孔、夹渣等缺陷少，力学性能高；