1、,五金材料及成型工藝簡介 2009- 3- 12,一五金常用金屬材料的種類,原來稱金、銀、銅、鐵、錫為五金，亦泛指各種金屬。鋼鐵最常見，我們主要講鋼鐵。 1.鋼鐵是一種合金，主要成分為鐵元素，另外有錳(Mn)、銅(Cu)、鉻(Cr)等金屬以及碳(C)、硅(Si)、磷(P)、硫(S)等非金屬元素組成，其中碳所扮演的角色最重要，它決定鐵之強度，韌性，延性，展性，焊接性等性質(zhì)。 2.鋼與鐵之區(qū)別 依含碳量多少可分為純鐵、鋼、鑄鐵三類： 純鐵指含碳量在0.02%以下之鐵碳合金(尚含少量Mn、P、S、O等雜質(zhì))。 鋼指含碳量介于0.02至2.0%之鐵碳合金尚含有Mn、P、S、Si合稱五大元素； 鑄鐵指含

2、碳量在2.0%以上鐵碳合金(碳：2.06.67%)，常見之鑄鐵在2.53.8%左右。,二五金常用鋼鐵性能及用途,三金屬成型工藝,冷沖壓的基本原理： 金屬或非金屬在外力作用下產(chǎn)生變形，當(dāng)外力超過材料的屈服極限后，開始塑性變形。如果壓力再加大，超過了材料的極限強度，金屬或非金屬便開始斷裂、分離。冷沖壓就是利用金屬這種性質(zhì)，使材料在常溫分離或變形，從而得到所需形狀和精度要求的制件。,1.1 冷沖壓基本工序及模具 1.沖壓工序 分離工序：指沖壓過程中使沖壓件與板料沿一定 的輪廓相互分離的工序。 基本工序：沖孔、落料、切斷、切口、切邊、剖 切、整修等。,沖孔、落料,沖孔、剖切,塑性成形工序：指材料在不破

3、裂的條件下產(chǎn)生塑 性變形，從而獲得一定形狀、尺寸和精度要求的 零件。 基本工序：彎曲、拉深、成形、冷擠壓等。,2.模具 1）單工序模：在沖壓的一次行程過程中，只能 完成一個沖壓工序的模具。,2）級進模：在沖壓的一次行程過程中，在不同 的工位上同時完成兩道或兩道以上 沖壓工序的模具。,電機轉(zhuǎn)子多工位級進模,3）復(fù)合模：在沖壓的一次行程過程中，在同一 工位上同時完成兩道或兩道以上沖 壓工序的模具。,3.常見沖壓工序及相應(yīng)模具,1）分離工序 （1）沖孔：用沖孔模沿封閉輪廓沖裁工件或毛坯， 沖下部分為廢料。,（2）落料：用落料模沿封閉輪廓沖裁板料或條 料，沖下部分為制件。,（3）切斷：用剪刃或模具切斷

4、板料或條料的部分 周邊，并使其分離。,（4）切口：用切口模將部分材料切開，但并不 使它完全分離，切開部分材料發(fā)生彎曲。,（5）切邊：用切邊模將坯件邊緣的多余材料沖切 下來。,（6）剖切：用剖切模將坯件(彎曲件或拉深件) 剖成兩部分或幾部分。,（7）整修：用整修模去掉坯件外緣或內(nèi)孔的余 量，以得到光滑的斷面和精確的尺寸。,外緣整修,內(nèi)孔整修,2）塑性變形工序 （1）彎曲：把平面毛坯料制成具有一定角度和 尺寸要求的一種塑性成形工藝。 壓彎：用彎曲模將平板(或絲料、桿件)毛坯壓彎 成一定尺寸和角度，或?qū)⒁褟澕鬟M一步彎曲。,卷邊：用卷邊模將條料端部按一定半徑卷成圓形。,扭彎：用扭曲模將平板毛坯的一部

5、分相對另一部 分扭轉(zhuǎn)成一定的角度。,（2）拉深：將一定形狀的平板毛坯通過拉深模 沖壓成各種形狀的開口空心件；或以開口空心件 為毛坯通過拉深，進一步使空心件改變形狀和尺 寸的冷沖壓加工方法。,變薄拉深：用變薄拉深模減小空心件毛坯的直徑 與壁厚，以得到底厚大于壁厚的空心件。,（3）成形：通過板料的局部變形來改變毛坯的形 狀和尺寸的工序的總稱。,脹形：指從空心件內(nèi)部施加徑向壓力，強迫局部 材料厚度減薄和表面積增大，獲得所需形狀和尺 寸的冷沖壓工藝方法。,起伏成形：平板毛坯或制件在模具的作用下，產(chǎn) 生局部凸起（或凹下）的沖壓方法。,翻邊：指利用模具將工件上的孔邊緣或外緣邊緣 翻成豎立的直邊的沖壓工序。

6、,縮口：指將預(yù)先拉深好的圓筒或管狀坯料，通過 模具將其口部縮小的沖壓工序。,整形：利用模具將彎曲或拉深件局部或整體產(chǎn)生 不大的塑性變形的沖壓工序。,校平：指利用模具將有拱彎、翹曲的平板制件壓 平的沖壓工序。,單工序模、復(fù)合模和連續(xù)模的特點比較,五金屬材料的表面防銹處理,電鍍（鍍銅、鍍鋅、鍍鉻、鍍鎳) 酸洗磷化 鈍化 拋光 烤漆 噴砂 發(fā)黑/發(fā)藍 靜電粉末噴涂 鋁陽極氧化,電鍍,原理：利用電解使金屬或合金沉積在制件表面,形成均勻、致密、結(jié)合力良好的金屬層的過程 目的：1.電鍍可使制品美觀，防止生銹，避免磨耗，提高導(dǎo)電性，提高表面的潤滑性及強度、耐熱性等。 分類：電鍍有電解電鍍、化學(xué)鍍、溶融鍍、氣

7、相鍍等?？梢远鄬与婂?。 電鍍作業(yè)：小物件主要采用滾桶電鍍，大物件采用掛鍍，根據(jù)鍍件品質(zhì)要求，鍍件形表、面積等來決定。 鍍前處理包括研磨和前處理。研磨是將制品表面的劃傷、污垢及鏽去除作平滑研磨，前處理是將金屬表面油脂、氧化物、氫氧化物等進行清洗處理。,鍍銅,顏色：玫瑰紅色、金黃色 1.氰化銅電鍍液: 優(yōu)點: (1) 鍍層細(xì)致(2)可直接鍍在鋼鐵上(3)均一性良好 缺點: (1)毒性強,廢液處理麻煩 (2)價格貴,設(shè)備費用高 (3) 鍍液較不安定,需加熱 (4)電流效率低 (5)電流密度小,生產(chǎn)效率低 2. 酸性銅電鍍液 優(yōu)點: (1) 成份簡單 (2) 鍍液安定不需加熱 (3) 價廉,設(shè)備費低

8、(4)毒性小,廢液處理容易 (5) 電流效率高 (6)高電流密度,生產(chǎn)效率高 缺點: (1)鍍層結(jié)晶粗大 (2) 均一性差 (3) 不能直接鍍在鋼鐵上 配合以上兩種配方優(yōu)點一般采用氰化銅打底,再鍍酸性銅,鍍鎳,(2): 鍍鎳: 銀白色發(fā)黃、烏亮色 電解鎳有較高的硬度， 大氣中化學(xué)性穩(wěn)定不易變色,在60度以上才被氧化,堿液中不被溶解，鎳抗蝕性比銅 強,銅制品宜鍍上鎳；鎳易于拋光可做為電鍍中間層；鎳鍍層的性質(zhì)及外觀能被控制而且操作范圍很度,所以廣泛被應(yīng)用于裝飾性產(chǎn)品,鍍鉻,銀白色略帶藍色 其鍍層具有保護性，在潮濕大氣中很安定能長久保持顏色 平滑,鏡面光澤的特性； 在堿,硝酸,硫化物,碳酸鹽及有機酸

9、中易溶于鹽酸及熱濃硫酸 ；鉻鍍層耐熱性佳,在480度以上不變色500度以上才開始氧化700度則硬度下降 鉻鍍層優(yōu)點: 硬度高,耐磨性好,光反射性強 缺點: 太硬易脆,易脫落.,鍍鋅,鍍鋅：熱鍍鋅包括熱浸鋅和熱滲鋅，其常見的加工方法是把待鍍鋅物浸入鋅液池中，由于與鋼鐵工件產(chǎn)生滲入層，且鍍層較厚，抗銹蝕能力強 。 冷鍍鋅即電鍍，其鍍鋅層較熱鍍光亮，但較薄，抗銹蝕能力較弱 鍍鋅表面都是有點青色的，,二酸洗磷化,鋼鐵在某些酸試磷酸鹽（如鋅、錳、鐵、鈣等）為主的溶液中處理，使其表面沉積，形成一層不溶于水結(jié)晶型磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程稱為鋼鐵的磷化 工藝:先將堿液將鐵盤表面油脂去除干淨(jìng),然后經(jīng)過磷化形成化膜.

10、品質(zhì)要求:表面無腐蝕痕,生銹,膜層均勻無粗糙.,三拋光,機械拋光、化學(xué)拋光和電解拋光等 機械拋光是在拋光機上裝上拋光輪，當(dāng)拋光輪高速旋轉(zhuǎn)時，基體與布輪摩擦產(chǎn)生的高溫使基體塑性提高。在拋光力作用下，基體表面產(chǎn)生塑性變形。并使周圍大氣氧化下瞬間形成的金屬表面的極薄氧化膜反復(fù)地被磨削下來，從而變得越來越光亮。 化學(xué)拋光是通過添加劑控制化學(xué)反應(yīng)，使金屬表面微觀突起部分的溶解速度大于微觀凹洼的溶解速度，從而使表面拋光完成。因此，拋光液的組成對拋光質(zhì)量起著決定的作用。,拋光,電解拋光是以被拋光工件為陽極，不溶性金屬為陰極，兩電極同時浸入電化學(xué)拋光機槽中，通過直流電產(chǎn)生有選擇性的陽極溶解，陽極表面光亮度增大

11、，這個過程與電鍍過程正好相反。（即靠選擇性的溶解材料表面微小凸出部分，使表面光滑。） 滾光：將成批零件與磨削介質(zhì)一起在滾筒中作低速旋轉(zhuǎn)，靠零件和磨料的相對進行光飾處理的過程。（小零件，比如指甲剪） 此外還有 超聲波拋光、流體拋光、磁研磨拋光、手工拋光,四噴砂,(1)目的:去除表面輕微劃傷,氧化缺陷,增強表面粗糙度,增加涂裝附著力. (2)工藝:噴砂去除表面輕微劃傷痕,100#玻璃砂. (3)外觀:表面色澤均勻無色差，類似毛玻璃的粗燥質(zhì)感，細(xì)的砂型同樣可以表現(xiàn)出高檔的產(chǎn)品。同時使用遮罩可以形成局部噴砂效果，比如蠕蟲狀的形狀、規(guī)則形和其他不規(guī)則形。,六.發(fā)黑/發(fā)藍,六.發(fā)黑/發(fā)藍：采用堿性氧化法或酸性氧化法；使金屬表面形成一層氧化膜，以防止金屬表面被腐蝕,七烤漆,在基材上打底漆、面漆，每上一遍漆，都送入無塵恒溫烤房，烘干。,八靜電粉末噴涂,它是利用靜電發(fā)生器使塑料粉末帶電,吸附在鐵板表面,然后經(jīng)過180220的烘烤,使粉末熔化黏附在金屬表面,噴塑產(chǎn)品多用于戶內(nèi)使用的箱體,漆膜呈現(xiàn)平光或啞光效果。噴塑粉主要有丙烯酸粉末、聚酯粉末等。,九.鈍化,所謂“鈍化”，是指一些金屬經(jīng)陽極氧化或其它化學(xué)