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五金作为工业之母,随着科技的发展,涉及范围很广,例如五金工具、五金零部件、日用五金、建筑五金以及安防用品等都在此范畴。在整个制造业中,五金采购的工作涉及从金属材料采炼加工到初级金属制品的制造到通用生产设备的制造,再扩展到国民经济各行业专用设备的制造,这一整个产业链条里的生产活动。经过三十多年的发展,目前我国很多五金产品的产量居世界第一,如打火机、拉链、扳手、钳子等。但由于工业底子薄,与国外先进企业相比存在多方面的差距。在高端技术、自主知识产权、品牌知名度、企业现代管理、物流业态等诸多方面,都需要加强和提升。五金行业产业集中的趋势非常明显,国内五金行业主要集中在、、、、、等经济发达的省份和地区。
小五金
指金、银、铜、铁、锡五项金属材料。传统的五金制品,也称“小五金”,是指铁、钢、铝等金属经过锻造、压延、切割、等等物理加工制造而成的各种金属器件。小五金产品大都不是最终消费品,而是作为工业制造的配套产品、半成品以及生产过程所用工具等等。
大五金
指钢板、钢筋,扁铁、万能角钢、槽铁、工字铁及各类型之钢铁材料。
五金加工工艺
金属成型工艺
五金加工又叫金属加工,简称金工,是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术。五金自身具有这些可塑造工艺性能:铸造性能,焊接性能,顶气段性能,冷弯性能,冲压性能,和锻造性能。金属加工就是利用五金这些工艺性能进行加工从而得到理想的金属制品。
一、铸造 指金属被加热熔化,然后浇注到模型里,适合加工造型复杂的零件。废品率高,表面质量较低,劳动条件差。工艺流程:液体金属→充型→凝固收缩→铸件。
铸钢厂浇铸现场
砂模铸造:成本低,批量小,可以加工复杂的造型,但可能会需要大量的后期处理工序。应用:汽车的发动机气缸体、气缸盖、曲轴等铸件。
熔模铸造(investment casting)/失蜡法铸造:这种加工方法具有很高的连续性和精确度,也可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工成本前提下,能够实现非常完美的表面效果,适合大批量生产。缺点:工序繁杂。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。
挤压铸造(squeezing die casting):具有液态金属利用率高、工序简化和质量稳定等优点,是一种节能型的、具有潜在应用前景的金属成形技术。便于实现机械化、自动化。直接挤压铸造:喷涂料、浇合金、合模、加压、保压、泄压,分模、毛坯脱模、复位;间接挤压铸造:喷涂料、合模、给料、充型、加压、保压、泄压,分模、毛坯脱模、复位。应用:可用于生产各种类型的合金,如铝合金、锌合金、铜合金、球墨铸铁等
压铸法(die casting):加工成本高,只有在大批量生产的情况下成本才合理。但最终产品的成本相对较低而且误差比较高。可以用于生产壁厚较薄的零件。应用范围非常广。
离心铸法(centrifugal casting):便于制造筒、套类复合金属铸件。离心铸造最早用于生产铸管,国内外在冶金、矿山、交通、排灌机械、航空、国防、汽车等行业中均采用离心铸造工艺,来生产钢、铁及非铁碳合金铸件。其中尤以离心铸铁管、内燃机缸套和轴套等铸件的生产最为普遍。
定向固化:可以生产具有优良抗疲劳性能的非常坚固的超耐热合金浇注到模型里,然后经过严格控制的加温及冷却工序,以消除任何细小的瑕疵 塑性成型加工部分。
金属型铸造(gravity die casting):能获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度值的铸件,并且质量稳定性好。因不用和很少用砂芯,改善环境、减少粉尘和有害气体、降低劳动强度。应用:金属型铸造既适用于大批量生产形状复杂的铝合金、镁合金等非铁合金铸件,也适合于生产钢铁金属的铸件、铸锭等。
连续铸造(continual casting):可获得任意长或特定的长度的铸件。节约金属,提高收得率;简化了工序。应用:用连续铸造法可以浇注钢、铁、铜合金、铝合金、镁合金等断面形状不变的长铸件,如铸锭、板坯、棒坯、管子等。
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二、塑性成型加工 指材料在常温或是加热未融化的状态下,通过外力加工成型的工艺。
图片来自网络
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,是最简单最古老的金属造型工艺之一。
扎制:高温金属坯段经过了若干连续的圆柱型辊子,辊子将金属扎入型模中以获得预设的造型。
拉制钢丝:利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。
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的工艺。生产快捷,可以加工各种壁厚的零件,加工的成本低。
粉末冶金:一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金粉末混合以及将混合物,压入模具两项基本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种工艺不需要机器加工,原材料利用率可以达到97%,不同的金属粉末可以用于填充模具的不同部分。
粉末冶金
三、固体成型加工 是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条,片以及其他固体形态。属于劳动密集型生产。加工成本投入可以相对低廉一些。
图片来自:皓强实业有限公司
旋压:一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法,如碟子,杯子以及圆锥体等。加工时,将高速旋转的金属板推近同样告诉旋转的,固定的车床上的模型,以获得预先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。
弯曲:一种用于加工任何形式的片状,杆状以及管状材料的经济型生产工艺。
连续扎制成型:将金属片喂入压辊之间,以获得长度连续,横截面一致的金属造型。与挤压工艺类似,但是对加工元件的壁厚有限制,只能得到单一的壁厚。只有在大量生产的前提下,加工成本才最合理。
冲压成型:金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型,用于加工中空造型,深度可深可浅。
冲孔:利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺,大、小批量生产都可以适用。
冲切:与冲孔工艺基本类似,不同之处在于前者利用冲下部分,而后者利用冲切之后金属片剩余部分。
剪切:用剪切的方式切割金属片,与用一把剪刀从最佳位置剪裁纸张是一个道理。
切屑成型:当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型,包括铣磨,钻孔,车床加工以及磨,锯等工艺。
无切屑成型:利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包括化学加工,腐蚀,放电加工,喷砂加工,激光切割,喷水切割以及热切割等。
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五金表面处理工艺
利用金属材料的物理,化学和机械性能,我们可以通过表面处理工艺来提高他们的耐腐蚀性和耐磨损等性能,同时实现一些装饰美观效果。
金属表面处理方法主要包括:电镀,喷砂,电泳,抛光,蚀刻,拉丝,微弧氧化,粉末喷涂,阳极氧化,PVD真空镀等。本文由于篇幅的原因仅介绍电镀。
延伸看:采购收藏:最全表面处理大汇总,金属/塑料/玻璃/陶瓷
1,电镀:电镀工艺在金属表面处理行业中一直充当着老大哥的角色,它是利用电解的原理,使镀液中的金属阳离子沉积在金属表面,从而形成镀层的一种金属表面处理方法。缺点就是环境污染严重。电镀可以提高耐磨性、导电性、反光性、抗腐蚀性(硫酸铜等)及增进美观等作用。不少硬币的外层亦为电镀。根据电镀使用的目的来分类,电镀可以分为防护性电镀和装饰性电镀两种。电镀的成本有材料费+人工费+水电费+税金++管理费+利润。
电镀原理图
目前,电子电器行业是电镀最大的终端行业用户,电路板、电连接器和其他类似金属部件都需要电镀支撑。镀种涉及镀锌、镀镍、镀金、镀银、镀合金等,也包括铝制品阳极氧化、着色、化学氧化等。近年来,随着工业的快速发展与品质要求的不断提高,环保高磷化学镀镍因其独特的耐蚀性和耐磨性、稳定的非磁性、高电阻率及耐热等性能,在电子工业应用越来越广泛。
高磷化学镀镍
通常是指磷含量在10%~12%(质量百分比)的镍-磷合金化学镀层。高磷化学镍同普通的中低磷化学镍相比,在性能上具有以下明显的特点:
1.镀层硬度高(在400℃热处理1h)其HV100硬度可达1000以上;
2.镀层孔隙率低,致密性优良;
3.电阻率高;
4.无磁性,磁屏蔽性能优良;
5.耐酸腐蚀性好,中性盐雾可达1000h以上(中低磷的耐中性盐雾试验只有96h左右);
6.可抛光性能好
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