/做设计,要懂的15个加工方式

做设计,要懂的15个加工方式

 

“产品设计,实际上是将原料的初始形态

通过某些加工工艺改变为更有价值的形态的过程。

对于产品设计来说,

产品使用者直接所见、所触及的唯有材料,

因此材料是产品功能与形态的物质载体。

产品设计通过材料得以实现,

而材料通过产品设计提高了其自身价值。

材料以其自身的特性影响着产品设计,

材料通过自身的物理、化学、力学、光学等性能,

保证了产品功能与形态的可实现性。"


——《产品设计材料与工艺》作者:李津, 编著


产品设计和材料、工艺密不可分,

现在分为四个部分给大家简单介绍15种加工工艺。

CONTENTS

CONTENTS



目录 | CONTENTS       



Part.01

For 塑料、橡胶类

注塑、吹塑、挤塑、滚塑、嵌件注塑

Part.02

For 金属类

型材挤型、压铸、冲压、

CNC、粉末冶金

Part.03

表面处理

打磨抛光、喷砂、

阳极氧化、电镀

Part.04

特别介绍

失蜡法



 




Part.01


Part.01


For 塑料、橡胶类


注塑 | 吹塑 | 挤塑 | 滚塑 | 嵌件注塑




01

挤塑


挤出成型,指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用,

边受热塑化 ,边被螺杆向前推送,

连续通过机头而制成各种截面制品或

半制品的一种加工方法。


应用:挤塑管材、建筑用挤塑板

 
 

应用

 

挤塑管材

 

建筑用挤塑板


02

吹塑


主要细分为两种方式:挤出吹塑、注射吹塑


挤出吹塑:

由挤出机将树脂软化,挤出管状型胚,置于吹塑模具当中,经过压缩空气的吹胀,再经过冷却得到一个与模具相同的中空制品。

应用:大型中空制品,比如工业容器用的桶、水箱等。

 

注射吹塑:

由注塑机,将融入物料注入模具内,得到管状型胚,开模后将型胚放于芯模,趁热合模,并通入压缩空气,使型胚吹胀,通过模具内腔得到与模具相同的中空制品。

应用:适用于生产较小的,大批量的产品,比如矿泉水瓶等


 

 
 

挤出吹塑

 

注射吹塑

应用


 

注射吹塑

   
   

注射吹塑

 

挤出吹塑



03

注塑


产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。

具有韧性较低流动性品级和

具有可加工性的较高流动性品级。


特性:有韧性、耐用、高抗环境应力开裂

应用:日用品和食品薄壁包装罐


   
 

注塑模具

应用


 

塑料注塑


 

橡胶双料注塑


04

滚塑

采用这种加工法的材料一般被粉碎成粉末料,

使其在热循环中熔融并流动。

特性形成其卓越的抗环境应力开裂性、韧性,

耐磨性和耐气候性。

应用:大型容器,各种化学品储罐、农用储物箱。


   

 

滚塑机器

应用


 

 

大型滚塑制品

05

嵌件成型

是在模具打开的状态下

将嵌件(金属零件等嵌入部件)安装在型腔中,

然后合模进行注塑成型的成型方法。

应用:主要用于注塑成型带有黄铜螺钉和轴的外壳,

以及带有金属端子和触点的嵌件成型电子零部件等。


 

应用


 

螺丝刀嵌件金属

Part.02


Part.02


For 金属类


型材挤型 | 压铸 | 冲压 

| CNC | 粉末冶金





01

型材挤出


型材是指金属经过塑性加工成形、

具有一定断面形状和尺寸的实心直条。

型材的品种规格繁多,用途广泛,

在轧制生产中占有非常重要的地位。


按使用部门分类有:

铁路用型材(钢轨、鱼尾板、道岔用轨、车轮、轮箍)

汽车用型材(轮辋、轮胎挡圈和锁圈)

造船用型材(L型钢、球扁钢、Z字钢、船用窗框钢)

结构和建筑用型材(H型钢、工字钢、槽钢、门框用材等)

矿山用钢(U型钢、槽帮钢、矿用工字钢、刮板钢等)

机械制造用异型材

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应用


 

铝型材


02

压铸

压铸适用材料:

铸铁,铸铜,铝合金,锌合金,镁合金

原理:

利用高压将液态金属压入模具内,

经过结晶、冷却后获得制品的方法。



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压铸工作流程

 

压铸机器

应用

 
 

压铸件

03

冲压

适用范围:

薄壁金属板材(钣金)成型。

原理:

利用冲床或油压机的压力,

配合模具将板料进行剪切、变形、

折弯等工艺来获得制品的方法。



冲压模具的种类丰富,根据冲压的工艺特点分为剪切模、折弯模、成型模、铆合模等等。一个冲压制品可能是由多副模具完成加工的,每副模具完成一个或几个独立的特征加工,每副需要一台冲压机床,这种模具教科书里叫级进模;可以将所有工序集中在一套模具内完成,这种模具叫连续模。连续模需要更大吨位的机台,模具造价也高,但是生产效率高。

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罐头薄壁铁片冲压

应用


 

冲压件

05

CNC

是多轴数控加工的简称,配合不同的刀具

几乎可以加工任何形状。

原理:工具工件形状将道路编写成程序,

有程序控制机床主轴刀具对工件进行切削加工

特性加工范围广,精度高,但加工昂贵


 

工作流程

 

不同刀头

 
 


应用


 

零件产品

06

粉末冶金

金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,

经过成形和烧结,制造制品的工艺技术。

与金属铸造/压铸相比,粉末冶金更适合于难熔金属

和小尺寸精密结构件。但是成形过程中,

粉末流动性不如液态金属,

因此结构形状有一定限制,制品强度也低于铸件。

粉末冶金压模成本高,一般只适用于大批生产


应用:手机卡托、金属表带、医用手术钳、Lightning插头


 

粉末冶金工作流程

 

粉末冶金烧结炉

应用


 

手机卡托

 

粉末冶金零件制品

Part.03


Part.03


表面处理


打磨抛光 | 喷砂 | 阳极氧化 | 电镀


01

打磨抛光

利用砂轮或布轮在制品表面打磨,

去除制品表面的原始加工痕迹或表面缺陷的加工方法。

通常压铸制品和挤型制品在做表面处理前

需要做打磨和抛光处理。


 

打磨机



 
 

砂纸

 

传统人工打磨

 
 

工业机器人打磨


应用


 

金属戒指手工打磨抛光


02

喷砂

喷砂机是采用压缩空气为动力,

以形成高速喷射束将喷料高速

喷射到被需处理工件表面,

使工件表面的外表面的机械性能

发生变化的一种机器。

产品表面粗糙度

由砂料目数和喷砂时间决定。

   

应用

 

喷砂工艺品



03

阳极氧化

铝及其合金

在电解液(通常为硫酸液)和特定的工艺条件下,将铝制品作为阳极,在外加电流的作用

在铝制品上形成一层氧化膜的工艺。



 

工作流程(图源见水印)

 

阳极氧化色板(图源见水印)

应用

   
   


 



04

电镀

对象:铁、锌、铜等及其合金。

原理:利用点解原理在某些金属上

镀上一层其他金属或合金的过程。

工件作为阴极放入电镀槽中,

电镀槽中的金属离子在电场的作用下

经电极反应还原成金属原子

在阴极工件上沉积形成电镀层。


着色:由电镀液的PH值和金属离子共同作用决定。


 

电镀设备

 
 

电镀色板

 

工作流程


应用

   
   

厨卫水龙头、花洒

 

劳斯莱斯小金人



Part.04


Part.04


特别介绍


失蜡法


失蜡法是一种青铜等金属器物的精密铸造方法。

用蜂蜡做成铸件的模型,

再用别的耐火材料填充泥芯和敷成外范。

加热烘烤后,蜡模全部熔化流失,

使整个铸件模型变成空壳。

再往内浇灌熔液,便铸成器物。

失蜡法也称“熔模法”。

劳斯莱斯小金人也是通过这个方法制造的。





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