产品设计常见成型方法与表面工艺.ppt

产品设计常见成型方法与表面工艺 常见成型方法 1 注塑成型 注塑成型又称注射模塑成型 它是一种注射兼模塑的成型方法 是最主流的塑料成型工艺 注塑成型方法的优点是生产速度快 效率高 操作可实现自动化 花色品种多 形状可以由简到繁 尺寸可以由大到小 而且制品尺寸精确 产品易更新换代 能成形状复杂的制件 注塑成型适用于大量生产与形状复杂产品等成型加工领域 在一定温度下 通过螺杆搅拌完全熔融的塑料材料 用高压射入模腔 经冷却固化后 得到成型品的方法 该方法适用于形状复杂部件的批量生产 是重要的加工方法之一 注塑成型产品 吸塑成型也称为抽真空成型 其过程主要是把热塑性料板固定在模具上 用辐射加热器进行加热到软化温度 然后利用真空泵把板材和模具制件的空气抽调从而使得板材贴到模腔上而成型 冷却后借助压缩空气使得塑料件脱出 2 吸塑成型 吸塑成型产品 3 挤出成型 出成型在塑料加工中又称为挤塑 在非橡胶挤出机加工中利用液压机压力于模具本身的挤出称压出 是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 Ram Ram 挤出成型产品 Ram 4 熔模铸造成型 它是采用一次性可熔失的蜡质材料作模型 然后在蜡模上反复涂覆多层特制的耐火涂料制成型壳 型壳硬化后 在蒸汽和热水中将蜡模熔失得到壳型 再将壳型放入焙烧炉中经过高温焙烧 最后在趁热浇注配制好的青铜合金 金属凝固后打碎型壳 得到铸件 这种工艺可以制作非常复杂的艺术造型 因此是采用艺术铸造的主要工艺方法 5 压力铸造成型 是一种将熔融合金液倒入压室内 以高速充填钢制模具的型腔 并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法 压铸成型产品 6 冲压成型 又称板料冲压 是在压力作用下利用模具使金属板料分离或产生塑性变形 以获得所需工件的工艺方法 分为热冲压和冷冲压 薄板加工 按冲压加工功能分为冲裁加工和成型加工 冲压成型产品 7 焊接成型 焊接加工是充分利用金属材料在高温作用下易熔化的特性 使金属与金属发生相互连接的一种工艺 是金属加工的一种辅助手段 常用的焊接方法有熔焊 压焊和钎焊 焊接成型产品 8 铆接成型 铆接 使用铆钉连接两件或两件以上的工件叫铆接 铆接就是在两个孔径一样的孔对齐 插进一个铆钉 铆钉的圆头用重物顶住 为了保护铆钉头 重物上有与之对应的凹部 另一头用气动铆枪击打 铆钉在孔内紧密挤满 露出的部分形成一个半圆头 这样两个连接件就紧密结合了 铆接成型产品 9 折弯成型 折弯 金属板料在折弯机上模或下模的压力下 首先经过弹性变形 然后进入塑性变形 在塑性弯曲的开始阶段 板料是自由弯曲的 随着上模或下模对板料的施压 板料与下模V型槽内表面逐渐靠紧 同时曲率半径和弯曲力臂也逐渐变小 继续加压直到行程终止 使上下模与板材三点靠紧全接触 此时完成一个V型弯曲 折弯成型产品 9 CNC加工 CNC 又叫做电脑锣 CNCCH或数控机床其实是香港那边的一种叫法 后来传入大陆珠三角 其实就是数控铣床 通常是指计算机数字化控制精密机械加工 CNC加工车床 CNC加工铣床 CNC加工镗铣床等 10 3D打印 3D打印 快速成型技术的一种 它是一种以数字模型文件为基础 运用粉末状金属或塑料等可粘合材料 通过逐层打印的方式来构造物体的技术 3D打印产品 常见表面处理工艺 表面处理概念 利用现代物理 化学 金属学和热处理等学科的边缘性新技术来改变零件表面的状况和性质 使之与心部材料作优化组合 以达到预定性能要求的工艺方法 称为表面处理 1 喷砂 喷砂处理是利用高速喷射出的砂粒或铁粒 对工件表面进行撞击 以提高零件的部分力学性能和改变表面状态的工艺方法 喷砂与喷丸处理 工艺相似 主要差别在沙粒直径上 该工艺主要应用于提高零件机械强度以及耐磨性 抗疲劳和耐蚀性等 还可用于表面消光 去氧化皮和消除铸 锻 焊件的残余应力等 2 滚压 滚压是在常温上用硬质滚柱或滚轮施压于旋转的工件表面上 并沿母线方向移动 使工件表面塑性变形 硬化 以获得准确 光洁和强化的表面 或特定花纹的处理工艺 在外力作用下使金属强行通过模具 金属横截面积被压缩 并获得所要求的横截面积形状和尺寸的技术加工方法称为金属拉丝工艺 使其改变形状 尺寸的工具称为拉丝模 拉丝可根据装饰需要 制成直纹 乱纹 波纹 螺纹等几种 直纹 乱纹 螺纹 3 拉丝 4 抛光 抛光是对零件表面进行修饰的一种光整加工方法 一般只能得到光滑表面 不能提高甚至不能保持原有的加工精度 随预加工状况不同 抛光后的Ra值可达1 6 0 008 m 按照实现原理的不同 可分为机械抛光和化学抛光 5 不锈钢着彩色 不锈钢表面去除氧化膜厚 采用铬酸 硫酸等溶液处理 可以得到不同的颜色 膜的颜色随厚度变化而变化 同时与材料的成分和表面处理方法有一定关系 常用不锈钢中 奥氏体不锈钢最适合着色处理 而铁素体由于着色溶液有腐蚀倾向 得到的色彩不如前者鲜艳 马氏体耐腐蚀性能更差 仅能得到灰黑或黑色的表面 彩色奥氏体不锈钢 彩色铁素体不锈钢 马氏体不锈钢 6 铝阳极氧化 铝合金经硬质阳极氧化处理 表面可形成厚度 和硬度约 左右的膜层 具有优异抗蚀和耐磨性能 铝合金硬质阳极氧化处理后的应用范围十分广泛 涉及纺织 自行车 照相机 气动元件 手术器械 光学仪器等各行业 适用于缸套 活塞 齿轮 叶轮 导轨 轴承 模具工程构件 7 真空镀 所谓真空镀 就是在真空条件下 通过蒸馏或溅射等方式在塑件或金属表面沉积各种金属和非金属薄膜的工艺 通过这样的方式可以得到非常薄 单分子层 的表面镀层 同时具有速度快 附着力好 污染物少等优点 该工艺色泽丰富多样 不仅是提高材料使用性能 在装饰上同样是提升档次 提高附加价值的很好的选择 9 电镀 电镀是一种电化学和氧化还原过程 以镀镍为例 将金属制件浸在金属盐 NiSO4 的溶液中作为阴极 金属镍板作为阳极 接通直流电源后在制件上就会沉积出金属镀镍层 10 喷漆喷漆的种类很多 有PU漆 橡胶漆 UV漆 钢琴漆 磨砂漆等 PU漆 PU漆是聚氨酯漆的通常叫法 其工艺是只要喷一层就行 光泽度比较亮 但是相对UV来讲没有那么饱满 UV漆 是指采用紫外光辐射固化的树脂涂料 即利用紫外光作固化能源 在常温下快速交联成膜的高分子树脂涂料 该工艺外观面要求比较高 稍微一点的杂质都会显得非常明显的表现出来 PU漆 UV漆 橡胶漆 钢琴漆 磨砂漆 10 丝印通过刮板的挤压 使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上 形成与原稿一样的图文 11 移印通过刮板的挤压 使油墨通过图文部分的网孔转移到承印物上 形成与原稿一样的图文 12 烫印指利用专用的金属烫印版通过加热 加压的方式将烫印箔转移到承印材料表面 而金属基材烫印则需要通过专有金属烫印膜 或者在基材表面做喷涂后 再进行烫印膜的附着加工 13 雷雕镭雕也叫激光印字技术 是利用激光所持有的高能源 直接将文字 图案打印至材料表面的印刷方法 14 蚀刻也称光化学腐蚀 通过曝光制版 显影后 将要蚀刻纹样区域上的保护膜去除 在金属蚀刻时接触化学溶液 达到溶解腐蚀的作用 形成凹凸或者镂空成型的效果 15 双色注塑双色注塑是指将两种不同的材料注塑到同一套模具 从而实现注塑出来的零件由两种材料形成的成型工艺 有的两种材料是不同颜色的 有的是软硬不同的 从而提高产品的美观性和装配等性能 1976 只是一个装有主板的简易装备 最大的亮点是一体化的键盘和木制机身 1980的苹果III是一款商用机 主要用来和当时IBM一类的公司进行竞争 1980 1984 第一代苹果Macintosh个人计算机 1984年发布 一体化的机身可以说终于有了设计感 并且这样的设计在之后的几代产品中获得了延续 奠定了苹果产品的设计基因 1989 1989年诞生的MacintoshPortable是一款实验性质的产品 也是苹果生产的第一台通过电池供电的 轻便型 电脑 它曾经随亚特兰大号航天飞机上过太空 也是第一台人类带到地球之外的轻便型电脑 该款电脑的键盘和球型鼠标可以拆卸并交换位置 对左撇子非常友好 苹果的人性化设计在那个时候就已经体现出来了 1994 1994年的PowerBook500系列采用了很多新的配置 比如首次使用了触控板替代了轨迹球 首次增加了立体声音箱等 1997 1997年的PowerBookG3系列可以说是当时市面上性能最强的笔记本电脑 其地位相当于现在的MacbookPro 也可以理解为是MacbookPro的前身 2001 2001年的PowerBookG4又是一个设计上的里程碑 从这一代开始 苹果终于彻底摒弃了黑色塑料材质 开始了金属笔记本时代 也和PowerBook的过去说了再见 G4也是最后一代PowerBook 2008 2008年更新的MacBookPro采用了全新的设计语言 更为圆润的一体成型的铝镁合金机身并且标配了按压式的触控板 取消了触控板上的按钮设计 一体化和简约金属主义从此成为