金属异型材料是通过特殊工艺加工成非标准形状的金属材料,具有形状多样、高强度、耐腐蚀等特性,在建筑、交通、家电领域广泛应用。
金属异型材料的制造工艺涵盖多种方法,以下是一些主要的制造工艺及其特点:

一、冷拉成型工艺
原料选择与预处理:选择合适的不锈钢牌号(如304、316L、2205双相钢等)和原料形态(如热轧圆钢、方钢或定制毛坯),并进行切割、修整、酸洗、磷化或润滑处理。
轧头与剥壳:通过轧头机将端头轧细,便于穿入模具;使用多辊剥壳机清除表面硬质层,确保表面无划痕。
模具设计与变形控制:根据材料特性选择模具材质(如硬质合金或金刚石涂层模具),并设计合理的模具结构;复杂截面需多道次成型,单次截面缩减率≤30%,避免材料开裂。
冷拉操作:使用液压或卷扬式冷拉机进行拉拔,拉力范围50~500吨,速度控制0.5~5m/min,确保表面光洁度(Ra≤1.6μm)。
中间退火与再结晶处理:通过退火工艺消除加工硬化、恢复材料塑性,便于后续变形;退火温度根据不锈钢类型确定,如奥氏体不锈钢需850~1050℃固溶处理。
表面处理与后加工:进行电解抛光、喷砂、拉丝等表面精整处理,以及冲孔、开槽等功能加工;使用辊式矫直机调整直线度,并切割至客户指定长度。
二、铸造工艺
砂模铸造:成本低,适合批量小、造型复杂的零件,但可能需要大量的后期处理工序。
熔模铸造/失蜡法铸造:具有很高的连续性和精确度,可以实现非常完美的表面效果,适合大批量生产。
注铸法:用于加工高误差的复杂造型,产品成型后不需要后处理,但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zui终产品的成本相对较低且误差较高,可以用于生产壁厚较薄的零件。
三、塑性成型加工工艺
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zui简单zui古老的金属造型工艺之一。
轧制:高温金属坯段经过若干连续的圆柱型辊子,辊子将金属轧入型模中以获得预设的造型。
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,生产快捷,可以加工各种壁厚的零件,加工成本低。
四、其他加工工艺
车床加工:利用车床对异形件进行切削成型,特别适用于管道阀门配件、流体管路等产品。
激光切割:利用高能激光束切割异形件轮廓,具有切割精度高、速度快等优点。
水刀切割:使用高压水射流切割异形件,适用于各种材料的切割,且切割过程中不会产生热影响区。
3D打印:通过增材制造技术直接成型复杂异形件,适用于小批量定制和复杂结构件的制造。
镀金加工:针对复杂形状的精密电镀工艺,在金属异形件表面形成金层,提升产品附加值和耐腐蚀性。