กระบวนการขึ้นรูปชิ้นส่วนเครื่องจักรกลเป็นกระบวนการแปรรูปวัตถุดิบให้เป็นชิ้นส่วนที่มีรูปร่าง ขนาด และคุณสมบัติเฉพาะ การเลือกและการใช้งานจะกำหนดความแม่นยำ คุณสมบัติทางกล และต้นทุนการผลิตของชิ้นส่วนโดยตรง ในด้านการผลิตเชิงกล กระบวนการขึ้นรูปไม่เพียงแต่ครอบคลุมวิธีการทำงานแบบร้อนและเย็นแบบดั้งเดิมเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงเทคโนโลยีการขึ้นรูปที่มีความแม่นยำและเทคโนโลยีการผลิตคอมโพสิตที่ทันสมัยอีกด้วย กระบวนการต่างๆ สร้างระบบเสริมโดยพิจารณาจากคุณสมบัติของวัสดุ ความซับซ้อนของโครงสร้าง และข้อกำหนดด้านแบทช์ ซึ่งให้การสนับสนุนการผลิตชิ้นส่วนประเภทต่างๆ อย่างมีประสิทธิภาพ
การหล่อเป็นวิธีการขึ้นรูปที่มีมายาวนาน{0}}และใช้กันอย่างแพร่หลาย เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อนและมีรูปร่างกลวงหรือไม่สม่ำเสมอ การหล่อทรายสามารถผลิตชิ้นส่วนขนาดใหญ่และหนักได้ เช่น เปลือกหอยและฐาน การหล่อแม่พิมพ์โลหะและการหล่อด้วยแรงดันสามารถบรรลุความแม่นยำของมิติและการตกแต่งพื้นผิวในระดับสูง และมักใช้สำหรับชิ้นส่วนที่มีความแข็งแรงสูง-ขนาดเล็กถึงขนาดกลาง- หัวใจสำคัญของกระบวนการหล่ออยู่ที่การควบคุมการหลอม การออกแบบแม่พิมพ์ และการจัดการกระบวนการแข็งตัว ระบบเกตและเส้นทางการทำความเย็นที่เหมาะสมสามารถลดช่องการหดตัว ความพรุน และความเข้มข้นของความเครียด และปรับปรุงความหนาแน่นและความสม่ำเสมอ
การตีขึ้นรูปใช้แรงภายนอกในการเปลี่ยนรูปแท่งโลหะแบบพลาสติก ส่งผลให้โครงสร้างเส้นใยมีความหนาแน่นและคุณสมบัติทางกลที่ดีเยี่ยม มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในส่วนประกอบ-แบริ่งรับน้ำหนัก เช่น เพลา แบลงค์เฟือง และขั้วต่อที่มีความแข็งแรงสูง- การตีขึ้นรูปฟรีเหมาะสำหรับ-ชิ้นเดียวหรือขนาดเล็ก-การผลิตเป็นชุด และสามารถสร้างส่วนประกอบขนาดใหญ่ได้อย่างยืดหยุ่น ในทางกลับกัน การตีขึ้นรูปจะเกิดขึ้นภายในแม่พิมพ์แบบปิด ซึ่งมีความแม่นยำและประสิทธิภาพการผลิตที่สูงขึ้น เหมาะสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีรูปร่างซับซ้อน-เป็นจำนวนมาก กระบวนการตีขึ้นรูปต้องมีการควบคุมอุณหภูมิความร้อนและอัตราการเปลี่ยนรูปอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงข้อบกพร่องจากความร้อนสูงเกินไป การแตกร้าว และการพับ ในขณะที่ยังคงรักษาการไหลของเกรนที่ต้องการเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อความล้า
การตัดเฉือนเป็นวิธีการหลักในการบรรลุ-ขนาดและคุณภาพพื้นผิวที่มีความแม่นยำสูงในชิ้นส่วนเครื่องจักรกล รวมถึงการกลึง การกัด การเจาะ การเจียร และการตัดเฉือนหลาย-แกน วิธีนี้สามารถแก้ไขความเบี่ยงเบนของรูปร่างบิลเล็ต เพื่อให้ได้พิกัดความเผื่อที่เข้มงวดและพื้นผิวที่ละเอียด และมักใช้สำหรับการขึ้นรูปขั้นสุดท้ายของตลับลูกปืน รางนำ เกียร์ และส่วนประกอบโครงสร้างที่มีความแม่นยำ แกนหลักของกระบวนการตัดเฉือนอยู่ที่การเลือกเครื่องมือ การเพิ่มประสิทธิภาพพารามิเตอร์การตัด และการจัดการการระบายความร้อนและการหล่อลื่น การสร้างสมดุลประสิทธิภาพและความสมบูรณ์ของพื้นผิว และป้องกันความเสียหายระดับจุลภาคที่เกิดจากการตัดความร้อนหรือการสั่นสะเทือน
กระบวนการปั๊มและขึ้นรูปเย็นให้ข้อได้เปรียบที่สำคัญในการผลิตชิ้นส่วนโลหะแผ่นและลวด- การปั๊มใช้เครื่องอัดและแม่พิมพ์เพื่อทำกระบวนการตัด ดัด และยืดให้เสร็จสมบูรณ์ในขั้นตอนเดียวหรือต่อเนื่องกัน ทำให้เหมาะสำหรับการผลิตตัวเรือน แผ่นเชื่อมต่อ และแผ่นสปริงจำนวนมาก ในทางกลับกัน การขึ้นรูปเย็นจะทำให้ลวดโลหะเสียที่อุณหภูมิห้อง ทำให้เกิดโครงสร้างหัวและแกนที่มีความแข็งแรงสูง- ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์ยึด เช่น สกรูและหมุดย้ำ กระบวนการเหล่านี้ประหยัดวัสดุและให้ความเร็วในการผลิตที่รวดเร็ว แต่ต้องการความแม่นยำสูงในแม่พิมพ์และความเหนียวของวัสดุสูง
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีการผลิต การขึ้นรูปที่แม่นยำและการผลิตแบบเติมเนื้อจึงเกิดขึ้นในการผลิตส่วนประกอบที่ซับซ้อน การหล่อที่แม่นยำและโลหะผสมผงสามารถสร้างส่วนประกอบที่มีรูปร่างใกล้เคียง-สุทธิ-เป็นชิ้นเดียว ช่วยลดการประมวลผลที่ตามมา การผลิตแบบเติมเนื้อวัสดุ (การพิมพ์ 3 มิติ) ทลายข้อจำกัดของการขึ้นรูปวัสดุแบบลบออกและเท่ากัน- แสดงให้เห็นถึงข้อได้เปรียบในการผลิตส่วนประกอบพิเศษที่มีช่องการไหลภายใน โครงสร้างขัดแตะ หรือวัสดุไล่ระดับ อย่างไรก็ตาม กระบวนการเหล่านี้ยังคงต้องมีการวิจัยและพัฒนาอย่างต่อเนื่องในด้านต่างๆ เช่น ความสม่ำเสมอของประสิทธิภาพของวัสดุ การปรับปรุงคุณภาพพื้นผิว และ-การปรับแต่งหลังการประมวลผล
การเลือกกระบวนการขึ้นรูปควรพิจารณาข้อกำหนดด้านการทำงานของส่วนประกอบ คุณลักษณะของวัสดุ ความซับซ้อนของโครงสร้าง ปริมาณการผลิต และข้อจำกัดด้านต้นทุนอย่างครอบคลุม ในการผลิตจริง มักใช้การผสมผสานระหว่างหลายกระบวนการ ตัวอย่างเช่น ขั้นแรกได้เหล็กแท่งที่มีรูปร่างใกล้เคียง-โดยการหล่อหรือการทุบ จากนั้นจึงได้ความแม่นยำและประสิทธิภาพขั้นสุดท้ายตามข้อกำหนดของการตัดและการบำบัดความร้อน การเชื่อมต่อแบบออร์แกนิกของห่วงโซ่กระบวนการนี้ไม่เพียงแต่ให้ข้อดีของวิธีการต่างๆ อย่างเต็มที่เท่านั้น แต่ยังรับประกันความเสถียรด้านคุณภาพและความน่าเชื่อถือในการบริการของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลอย่างมีประสิทธิภาพ โดยให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่มั่นคงสำหรับการผลิตสมัยใหม่
