Mac Pro (2013) 外殼是由一整塊圓柱形鋁材衝壓成型的嗎？

01-04

看到 Apple 產品網頁上面的介紹 ── "refined impact extrusion technologies"，感覺難以置信，之前 iMac 那樣的「淺層」加工或許還可以理解，但什麼機器才能可以處理加工 Mac Pro 2013 這種縱深的大塊鋁材呢，市面上有相近體積的類似製品嗎？（2013 年 10 月更新: Mac Pro 製造介紹視頻中，每一個工序的名稱和作用都是什麼？── 這個問題包含的視頻已證實本問題的疑惑）

答前申明：本人並非機械工程專業，以下內容請判斷贊同。

--------2013年10月24日更新--------

官方已經放出Mac Pro 的製造過程，附上視頻：

new Mac Pro 製造全程視頻

----------以下是6月19日回答------------

首先在我所了解的成型技術中，有制模灌注成型、衝壓成型、Unibody 一體成型工藝。在我的理解中衝壓成型與Impact Extrusion技術屬於同類。

制模灌注成型：通俗理解就是先製作一個模子，然後利用澆灌的方式，製作出來的成品形狀。

注意，這個模子是由兩部分組成，一部分是凹槽或者兩部分都是凹槽或者一個凹槽一個凸槽（凸槽凸出的程度和大小決定器具的厚度），合在一起，兩個槽之間空隙形成的形狀就是所要器具的形狀，然後把材料溶至液態，往空隙中注入，冷卻之後去掉模具，剩下的就是所要的器具了。這種模具是固定的，靈活性較低，這種工藝主要針對延展性較差的材料，當然還有其他方面的因素，比如熔點等等，一個簡單的例子就是鐵制器具，相似器具有早些年的鐵質鍋具，都是這樣子製成的。

衝壓成型（Impact Extrusion）：通俗理解就是通過另一個東西對材料進行衝擊、擠壓，使其在模具中形成相應的形狀；

請看下圖：

（上圖）這是一個簡單的橫截面圖，灰色部分為衝壓的工具，紅色部分為材料，左邊為未衝壓之前的狀態，右邊為衝壓之後的狀態。可以看出，材料受到上面部分的施力後受擠壓向兩邊溢出，當施力恰當，冷卻、移除工具之後，紅色部分就是所要的形狀。

再看下圖深層次理解各種不同形狀的由來：

（上圖）可以看出，施力工具和受力工具的不同，可以產生出不同的形狀，例如子彈殼就是通過這個方法製作。

這種工藝相對灌注成型需要計算的東西更多，例如材料的多少，施力的多少，模具之間間隔的多少······

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到這裡，我們看到的兩種工藝都是藉助模具來成型的。我的劃分，以上屬於傳統工藝。

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Unibody 一體成型工藝：把鋁合金，擠壓成板材（一塊一塊的鋁板），然後通過 數控機床 一體成型的機械加工技術。

這個不解釋，蘋果、魅族的一些發布會視頻中經常見到，給一個關於數控機床的視頻，看完就會理解製作工藝和前兩者的區別：

德瑪吉 DMG CTX gamma 2000 TC GILDEMEISTER 加工中心數控機床視頻

材料：

大家都知道材料有個莫氏硬度和延展性的參數和排名，鋁和鋁合金的延展性僅次於金銀，正因為有這樣的延展性，鋁可以壓製成很薄很薄的鋁片，仍然保持韌性和完整性。

---------------------回到問題分割線-----------------------

我所理解的Mac Pro ，不是某一種工藝完成的，應該是衝壓成型（Impact Extrusion）加數控機床調整頂部手抓部分，所以上面才會這麼漂亮。

衝壓成型（Impact Extrusion）對大概模樣進行確定，也許衝壓成型之後，頂部5cm-10cm處還是一整個圓柱鋁塊。

然後數控機床對頂部定型，對整體進行精確加工。

最後才會有如此完美有質感、不割手的帽子。

借用@翁鸌的圖片：

所以，衝壓成型並不需要成型後外形那麼大的一個鋁塊，通過衝壓可以減少更多一體成型工藝的製作步驟、和材料浪費，至於到底要多少需要結合壁厚、容器大小等等等等等等通過精確計算得出。以上內容僅一家之言，請慎重理解，也請各位指正錯誤之處。

原先我說了鋼精鍋，其實我錯了。

因為鋼精鍋是衝壓，而這個是 Impact Extrusion，我沒實地見過這個。一些比較，可以見這：http://www.metalimpact.com/Impact2.html 以及一個視頻：

http://www.youtube.com/watch?v=didmRLz4vfU 關於鋁製棒球棒的製作過程，就是採用了這種工藝。它與深衝壓差別，在 Mac Pro 上主要是壁厚及寬度深度比。

好吧，我錯了。是Mac Pro

這就是工藝疑問點所說的把手，有個向內彎曲的lip，因為頂部向內彎曲的把手是不可能用drawing process （extrusion）做的。

傳統的extrusion做出來的管狀物體的橫截面都是相同的，因為高溫軟化的材料會在機器的幫助下穿過一個模具。這個模具是有一個穿透的profile來壓制材料的橫截面的。

模具通常長這樣

之後會進行aging來增加金屬的強度。（不細說）

extrusion的成品會有相同的橫截面，這個工藝通常是加工材料的前幾步之一，主要是為了大批量生產同一種profile的金屬

通常成品長這樣

衝壓的過程是先把材料切割成和完成件同體積的原材料，然後用模具高速衝擊後形成一個profile，

圖中黑色部分就是金屬成品。這個工藝就可以做出如mac pro 一樣的有底桶狀外殼。

就體積來說，mac pro的體積不算大，在衝壓件里和炮彈是類似尺寸的吧，只是炮彈不是鋁製的，工藝更複雜一點。

衝壓機尺寸參考：How is the Exterior of the New Mac Pro Made? Impact Extrusion

簡單看了下，Mac Pro 2013 的機箱的工藝流程可以是 落料→多次拉深→沖孔。也可以是落料然後再旋壓。還可以是擠壓成形。甚至可以是壓鑄成形。

如果採用拉深的方法的話，這種大拉深件當然不是一次就拉到位的，拉多少次才能最終成形，這需要根據材料的性能參數和工件尺寸來計算。一次拉深後材料會出現加工硬化，需要在中間做一些熱處理以恢復材料的拉深性能。大的拉深件是有難度，但是Mac Pro 這個不難，屬於普通的成形工藝。隨便在阿里巴巴上都可以找到一筐供應商。

http://www.1688.com/chanpin/-B4F3C0ADC9ECBCFEBCD3B9A4.html

看看第一個。再加個工序，沖個孔，然後拍張好照片就差不離了。

我認為準確說法應該是：擠壓。

或者，更詳細一點，擠壓成型又分為擠壓法和沖擠法，Mac Pro外殼的製造應該是沖擠。

沖擠是將餅坯（一般已經加熱過）放入凹模中，凸模將其擠壓成工件。擠壓過程中，餅坯材料在凸模和凹模之間的間隙移動。根據金屬流動方向和凸模流動方向的不同，又可以分為正擠壓、反擠壓、複合擠壓和徑向擠壓。

Mac Pro的製造可以看出是反擠壓，即金屬流動方向和凸模的前進方向相反。

圖片來自百度。。

而Hi-ID提到的「鋁製棒球棒」的製造過程可以稱為複合擠壓，即毛坯的一部分金屬流動方向與凸模相同，另一部分金屬的流動和凸模相反，常用來製得桿、筒等製件。

沖擠能夠充分提高金屬坯料的塑形，尺寸準確，並且基本無屑，生產效率高，還能生產一些複雜的製件。適用於鋁合金、低碳鋼、銅等。

參考資料：《機械製造工程基礎》【德】約瑟夫·迪格林等湖南科學技術出版社

《工業設計材料與加工工藝》邱瀟瀟許熠瑩等高等教育出版社

mac pro 是純擠壓是非常簡單，常見的一個工藝

當然前提是有一台好的油壓機。蘋果視頻那台是卧式的，壓力大概500噸以上吧。

現有設備壓力不足的話可以選擇加熱材料

模具非常簡單，凹凸模用鑽石粉拋的足夠亮，電鍍層均勻光亮即可。

我覺得Mac Pro也是一種深拉伸擠壓成型的。下面視頻是我們的其中的案例分析。

沒找到相關的圖片，按照題主的描述，個人認為應該是屬於擠壓拉伸工藝範疇。

藉助材料的可延展性，加工前把小端界面定型後通過治具定位在機床上旋轉擠壓延展縱向尺寸。