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鑄造和模壓是把液態的、顆粒狀的或粉末狀的材料注入預先準備好的型腔內。液狀材料
(一般是熔融的金屬)成為型腔的形狀并凝固,不論是打開模型還是毀掉型腔,在型腔去掉
之后就留下了所需要的形狀。在使用粒狀或粉末狀材料時,為了使它們與型腔形狀相吻合并
獲得所要求的密度,需要使用較大的壓力。除了加壓之外通常還需要加熱。當材料已固化到
能夠保持所需形狀及密度時,打開模型,取出零件。
鑄造和模壓的一個重要優點是:經過一個步驟就能夠把材料由原始形式轉化為所要求的
形狀。一般來說,還有一個次要的優點;即多余的或切下的材料容易回收利用。
成形和沖裁加工范圍較廣,并且使用預先經過鑄造或模壓的材料(金屬或塑料)。一般來
說,材料要經過一系列的成形和沖裁工序,因而,對一個特定工序,材料的形狀可能是前面
所有工序產生的結果。成形和沖裁的基本目的是改變材料的形狀和尺寸和(或)改變材料的
物理性能。常常還可能出現幾種性質同時發生變化,而這種變化是不希望產生的,因為它限
制了在一次加工中所能完成的工作或者必須作額外的處理(在后一章討論)。
機械加工是為了保留需要的形狀而從一塊材料上切除有選擇的部分。機械加工有三類:
第一類,也是最普通的一類是以切屑的形式切除金屬。切屑是由于刀具的作用麗形成的,刀
具施加壓縮力足以產生超過材料剪切強度的剪應力,導致切屑從
工件上剝離。
熱切割是這樣完成的:或者是把金屬加熱到足夠高的溫度以使它在氧氣流中能夠迅速氧
化,或者是把它加熱到熔化溫度以便用空氣流吹掉。在火焰切割中使用氧炔焰和一股氧氣流
來切割幾乎任何厚度的黑色和有色金屬。黑色金屬和有色金屬既可以用空氣碳弧切割也可以
使用等離子弧切割。在空氣碳弧切割中,金屬由電弧熔化然后用壓縮空氣吹掉。等離子炬產
生極高溫度的等離予,碰撞工件而使之熔化,并把它吹出四口。
熱處理是為了改變金屬的冶金和機械性質這一特定目的而對金屬進行的加熱和冷卻。
于在金屬加工和金屬性能方面改變和控制這種性質非常重要,所以,熱處理是一種很重要的
制造工藝。每一種金屬對熱處理有不同的反應。因而,一個設計師不僅應當知道怎樣才能甩
熱處理改變所選定材料的性質,而且,同樣重要的是,應當知道一種選定的金屬對于制造工
藝中可能要進行的加熱和冷卻將會產生什么樣的反應,不管這種反應是否有利。通過掌握并
運用熱處理的專門知識,常常可以用比較便宜的金屬代替較貴的金屬,可以避免工藝過程中
的不利影響,或者可以采用少花錢的工藝方案。
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