金属成型工艺
金属成型工艺有哪些【详解】
一图看懂17种常见金属成型工艺，一起来看看吧。
1、刨削加工—是用刨刀对工件作水平相对直线往复运动的切削加工方法，主要用于零件的外形加工。
刨削加工的精度为IT9~IT7，表面粗糙度Ra为6.3~1.6um。
2、磨削加工—磨削是指用磨料，磨具切除工件上多余材料的加工方法。
磨削加工是应用较为广泛的切削加工方法之一。
3、选择性激光熔融—在一个铺满金属粉末的槽内，计算机控制着一束大功率的二氧化碳激光选择性地扫过金属粉末表面。
在激光所到之处，表层的金属粉末完全熔融结合在一起，而没有照到的地方依然保持着粉末状态。
整个过程都需要在一个充满惰性气体的密封舱内进行。
4、选择性激光烧结—是SLS法采用红外激光器作能源，使用的造型材料多为粉末材料。
加工时，首先将粉末预热到稍低于其熔点的温度，然后在刮平棍子的作用下将粉末铺平;激光束在计算机控制下根据分层截面信息进行有选择地烧结，一层完成后再进行下一层烧结，全部烧结完后去掉多余的粉末，则就可以得到一烧结好的零件。
目前成熟的工艺材料为蜡粉及塑料粉，用金属粉或陶瓷粉进行烧结的工艺还在研究之中。
5、金属沉积—与“挤奶油”式的熔融沉积有些相似，但喷出的是金属粉末。
喷嘴在喷出金属粉末材料的同时，还会一并提供高功率激光以及惰性气体保护。
这样不会受到金属粉末箱尺寸的局限，能直接制造出更大体积的零部件，而且也很适合对局部破损的精密零件进行修复。
6、辊轧成型—辊轧成型方法是使用一组连续机架来把不锈钢轧成复杂形状。
辊子的顺序是这样设计的，即：每个机架的辊型可连续使金属变形，直到获得所需的最终形状。
如果部件的形状复杂，最多可用三十六个机架，但形状简单的部件，三、四个机架就可以了。
7、模锻—是指在专用模锻设备上利用模具使毛坯成型而获得锻件的锻造方法。
此方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂生产率高。
8、模切—即下料工艺，将前制程成型后的薄膜定位在冲切模公模上，合模去除多余的材料，保留产品3D外形，与模具型腔相匹配。
金属材料的成型工艺
金属材料的成型工艺金属材料的成型工艺是指通过物理或化学方法将金属材料加工成所需形状的工艺过程。
成型工艺广泛应用于各个领域，如汽车、航空、船舶、建筑、制造业等。
它可以改变金属材料的形状、尺寸、性能和组织结构，使其适应不同的使用需求。
锻造是将金属材料加热至一定温度后，施加力并改变形状的工艺。
锻造可分为自由锻造、模锻和精锻。
自由锻造是直接对金属进行锻造，适用于简单形状的零部件。
模锻是使用模具对金属进行锤击或压制，适用于复杂形状和高精度要求的零部件。
精锻是在高温下对金属进行精密锻造，适用于高精度要求的零部件。
冲压是通过金属板材的拉伸、弯曲、切割和成形等工艺来制作零部件。
冲压工艺具有高效、节约材料、适用于大批量生产等优点，广泛应用于汽车制造、家电制造等领域。
铸造是通过将金属材料熔化后倒入模具中，使其凝固成型的工艺。
铸造可分为压力铸造和重力铸造。
压力铸造包括压铸、低压铸造和真空压力铸造。
压铸是将熔融金属注入压铸机模腔中，通过高压填充，并快速凝固成型。
低压铸造是将熔融金属通过压力填充式注射系统注入模具中，然后通过压力使其充满整个模腔，并凝固成型。
真空压力铸造是在真空环境中进行压铸，以提高铸件的质量和密度。
重力铸造是靠铸造机中的重力将熔融金属倒入模具中，凝固成型。
焊接是通过加热材料至熔化状态，通过外界压力和/或其他形式的能量传递，使金属材料连接起来的工艺。
常用的焊接方法包括电弧焊、气体保护焊、激光焊接等。
焊接工艺广泛应用于电子、汽车、船舶、航空航天等领域。
拉伸成型是将金属材料通过拉伸、挤压或者弯曲等方法成型的工艺。
拉伸成型可以提高材料的强度、硬度和耐磨性。
常见的拉伸成型工艺包括拉伸成型、锻造成型和爆炸成型等。
热成型是通过加热金属材料至塑性状态，然后在模具中进行变形的工艺。
热成型可以提高材料的塑性，使其更容易成形，并改变金属材料的结构和性能。
常用的热成型方法包括热压成型、热挤压、热拉伸等。
挤压成型是通过将金属材料放置在模具中，然后施加压力，使其通过模孔挤压成型的工艺。
金属成型的工艺
金属成型的工艺
金属成型工艺是将金属坯料通过机械力、热力、力学或化学等加工手段，使其变成特定形状、尺寸和性能的加工工艺。
主要包括以下几种：
1.锻造工艺：通过锻造机械对金属坯料进行冲击加工，使其在塑性变形状态下形成所需形状和尺寸的加工工艺。
2.拉伸工艺：将金属坯料拉伸成直径精度高，长度可控的金属丝或带材的加工工艺。
3.轧制工艺：通过轧制机械对金属坯料进行挤压和塑性变形，使其变成规定厚度和宽度的薄板或带材的加工工艺。
4.冲压工艺：通过模具对金属薄板进行压制、剪切、冲孔等操作，使其成为各种复杂形状和尺寸的零件的加工工艺。
5.铸造工艺：通过熔融金属倒入模具中并冷却凝固，形成所需形状和尺寸的零件的加工工艺。
6.焊接工艺：将两个或两个以上的金属零件通过热加工、压制，或者化学反应等方法将其连接成整体的加工工艺。
7.精密加工工艺：包括电火花加工、激光加工、喷雾加工、超声波加工等技术，可制造出高精度和复杂形状的零件。
金属成型工艺概述
金属成型工艺概述一、基础知识金属成型是在许多行业中使用的重要工艺,例如汽车,家用电器,器皿,航空航天以及许多其他行业。
金属成形工艺包括：金属液态成形、金属塑性成形、金属材料的连接成形、表面成形及强化技术，此外还有非金属材料的成形。
a.金属液态成形主要是铸造；b.金属塑性成形主要有：锻造、轧制、挤压、拉拔、板料冲压；c.金属材料的连接成形有：焊接、粘接；d.表面成形及强化技术有：喷涂与气相沉积；e.非金属材料的成形主要有：工程塑料或橡胶的成形、工程陶瓷及复合材料的成形。
二、金属液态成形2.1金属液态成形工艺是将金属进行熔炼，得到所需成分并具有足够的流动性的液态金属，然后将液态金属浇入到铸型腔中，冷却凝固后得到具有与型腔一样形状和尺寸的铸件。
金属液态成形工艺俗称铸造，应用广泛。
其特点为：a.最适合铸造形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯或零件。
b.铸件的大小几乎不受限制，铸件壁厚可由0.5mm到1m，重量可从几克到几百吨。
c.适用于铸造的材料范围广，价格低廉。
2.2铸造在机械制造中应用极其广泛，在各种类型的机器设备中，如机床、内燃机等铸件所占的比例很大。
但铸件存在着许多不足，如铸件内部组织粗大，成分不均匀，力学性能较差，而且铸造工艺复杂，铸件质量不稳定，废品率高，生产条件差等。
常用铸造合金有铸铁、铸钢、铸造有色金属及其合金等。
a.铸铁按碳的存在形式不同，分为白口铸铁、灰口铸铁、麻口铸铁。
此外根据铸铁性能的不同还分为：球墨铸铁、可锻铸铁、蠕墨铸铁、耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。
b.常用铸钢分为碳素铸钢和合金铸钢两大类。
c.铸造有色金属及合金主要包括：铸造铝合金、铸造铜合金。
铸造方法分为：砂型铸造、特种铸造、d.砂型铸造有：手工造型、机器造型。
e.特种铸造有：金属型成形、熔模铸造、压力铸造、离心铸造、陶瓷型成形、壳型铸造、挤压铸造、气化模铸造等。
三、金属塑性成形3.1金属塑性成形（也称为压力加工）是利用金属在外力作用下所产生的塑性变形，来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的原材料、毛坯或零件的生产方法。
金属的连接成型工艺基础
金属连接成型工艺是指将金属材料通过一定的工艺方法，使其形成具有一定形状、尺寸和性能的零件或产品的过程。
金属连接成型工艺主要包括焊接、铆接、螺纹连接、粘接等。
金属连接成型工艺的应用广泛，如汽车制造、航空航天、船舶制造、建筑等领域。
金属连接成型工艺的发展趋势是提高生产效率、降低成本、提高产品质量和性能。
环境因素：考虑温度、湿度、腐蚀性等对连接的影响
不同金属材料的连接工艺适应性
连接工艺的经济性分析
材料成本：不同连接工艺所需的材料成本不同，需要根据实际需求选择
加工成本：不同连接工艺的加工成本也不同，需要考虑加工效率和加工难度
维护成本：不同连接工艺的维护成本也不同，需要考虑维护的频率和难度
寿命成本：不同连接工艺的寿命成本也不同，需要考虑产品的使用寿命和更换成本
胶接质量控制：定期检查胶接质量、加强员工培训等
防止措施：选择合适的胶粘剂、控制胶接温度和压力、保证胶接表面清洁等
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金属机械连接工艺基础
螺钉连接
应用范围：广泛应用于各种金属和非金属材料的连接
螺钉类型：包括自攻螺钉、木螺钉、螺栓等
连接原理：通过螺纹将两个部件固定在一起
优点：操作简单，连接牢固，易于拆卸和更换
减少能源消耗：采用节能型设备和工艺，降低生产过程中的能耗
减少污染排放：采用环保型材料和工艺，降低生产过程中的污染排放
提高资源利用率：采用循环利用和再利用技术，提高资源利用率
提高产品质量：采用先进技术和工艺，提高产品质量和性能，延长使用寿命
提高生产效率：采用自动化和智能化技术，提高生产效率和生产质量
提高安全性能：采用安全技术和工艺，提高生产过程中的安全性能，降低事故发生率
03
金属胶接工艺基础
金属材料八大成形工艺
金属材料八大成形工艺
（6）金属型铸造(gravity die casting) 金属型铸造：指液态金属在重力作用下充填金属铸型并在型中 冷却凝固而获得铸件的一种成型方法。 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。
金属材料八大成形工艺
金属材料八大成形工艺
（3）挤压 挤压：坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或 缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加 工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型Байду номын сангаас 应用：主要用于制造长杆、深孔、薄壁、异型断面零件。
金属材料八大成形工艺
（4）拉拔 拉拔：用外力作用于被拉金属的前端，将金属坯料从小于 坯料断面的模孔中拉出，以获得相应的形状和尺寸的制品 的一种塑性加工方法。 应用：拉拔是金属管材、棒材、型材及线材的主要加工方 法。
金属材料八大成形工艺
（10）连续铸造（continual casting） 连续铸造：是一种先进的铸造方法，其原理是将熔融的金属， 不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中，凝固（结壳）了的 铸件连续不断地从结晶器的另一端拉出，它可获得任意长或特 定的长度的铸件。 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。
金属材料八大成形工艺
（4）低压铸造(low pressure casting) 低压铸造：是指使液体金属在较低压力(0.02～0.06MPa)作用下 充填铸型，并在压力下结晶以形成铸件的方法.。 应用：以传统产品为主（气缸头、轮毂、气缸架等）。
金属材料八大成形工艺
（5）离心铸造(centrifugal casting) 离心铸造：是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填 充铸型而凝固成形的一种铸造方法。 应用：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。
金属加工成型工艺
金属加工成型工艺一、工艺简介金属加工成型工艺是指通过机械或手工加工的方式将金属材料加工成所需形状的过程。
金属加工成型工艺包括铸造、锻造、冲压、拉伸、剪切等多种方法，不同的方法适用于不同的金属材料和加工要求。
二、铸造铸造是指将熔化的金属注入到模具中，冷却后得到所需形状的过程。
铸造可以分为几种不同的类型，包括砂型铸造、永久模铸造和压力铸造等。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的一种铸造方法。
首先需要制作出一个模具，然后将熔化的金属倒入模具中，等待其冷却凝固后取出即可。
这种方法适用于各种大小和形状的零件。
2. 永久模铸造永久模铸造是指使用氧化物陶瓷或硅酮陶瓷制作出一个耐高温的模具，然后将液态金属注入其中。
这种方法适用于大批量生产相同形状零件。
3. 压力铸造压力铸造是指将熔化的金属注入到一个高压模具中，通过高压将金属填充到模具中的每个角落，然后冷却凝固。
这种方法适用于制作高精度和高强度的零件。
三、锻造锻造是指通过对金属材料进行挤压、拉伸等方式改变其形状和结构的工艺。
锻造可以分为几种不同的类型，包括自由锻造、模锻和冷锻等。
1. 自由锻造自由锻造是指将金属材料放置在一个火炉中加热至一定温度，然后使用铁榔头或其他工具对其进行敲打、挤压等操作，使其形成所需形状。
这种方法适用于小批量生产和加工复杂零件。
2. 模锻模锻是指使用一个特殊的模具对金属材料进行挤压或拉伸等操作，以得到所需形状。
这种方法适用于大批量生产相同形状零件。
3. 冷锻冷锻是指在常温下对金属材料进行挤压或拉伸等操作，以得到所需形状。
这种方法适用于制作高精度和高强度的零件。
四、冲压冲压是指将金属板材放置在一个模具中，然后使用一个冲头对其进行压制，以得到所需形状。
冲压可以分为几种不同的类型，包括单向拉伸、双向拉伸和深拉等。
1. 单向拉伸单向拉伸是指将金属板材在一个方向上进行拉伸，以得到所需形状。
这种方法适用于制作平面或简单曲面的零件。
2. 双向拉伸双向拉伸是指将金属板材在两个方向上进行拉伸，以得到所需形状。
常用的金属成型工艺以及对应的优缺点
常用的金属成型工艺以及对应的优缺点砂模铸造砂模铸造通常依赖于二氧化硅基材料，例如合成或天然粘合的砂。
铸砂通常由精细研磨的球形颗粒组成，可以紧密地包装在一起形成光滑的模塑表面。
该铸件旨在通过在该过程的冷却阶段期间允许适度的柔韧性和收缩来减少撕裂，开裂或其他缺陷的可能性。
通过添加粘土也可以增强沙子，这有助于颗粒更紧密地结合。
许多汽车产品，例如发动机缸体和壳体，都是通过砂型铸造制造的。
砂模铸造的优点相对便宜的生产成本，特别是在小批量生产中。
制造大型组件的能力。
能够铸造黑色和有色金属材料。
铸造后加工成本低。
砂模铸造的缺点尽管有其优点，但砂铸造产生的精度低于其他方法，并且可能难以砂铸具有预定尺寸和重量规格的部件。
此外，该方法倾向于产生具有相对粗糙表面的产品。
熔模铸造熔模铸造使用每个铸件的一次性蜡模。
在注入之前，将蜡直接注入模具中或预先涂覆液体耐火材料。
然后将熔融材料倒入模具中并使其硬化并形成蜡模的形状。
然后将组件拿出，同时将蜡模熔化出铸件并使其可重复使用。
熔模铸造通常用于制造航空航天和汽车工业以及军队的零件。
熔模铸造的一些主要优点和缺点包括：高精度和精确的尺寸结果。
能够制作具有复杂几何形状的薄壁零件。
铸造黑色和有色金属材料的能力。
相对高品质的表面光洁度和最终组件的细节。
虽然它是高度精确的，但熔模铸造通常比其他类似的铸造技术更昂贵，并且当不能使用砂或石膏铸件时通常仅具有成本效益。
然而，由于熔模铸件的质量表面光滑，有时可以通过减少加工和加工成本来补偿费用。
石膏铸造石膏铸造类似于砂铸工艺，使用石膏，强化化合物和水的混合物代替砂。
膏药图案通常涂有抗粘合剂以防止其粘在模具上，并且膏药能够填充模具周围的任何间隙。
一旦石膏材料用于铸造零件，它通常会破裂或形成缺陷，需要用新材料替换。
石膏铸造的优点包括：非常光滑的表面处理。
能够铸造具有薄壁的复杂形状。
与其他工艺（例如熔模铸造）相比，能够以更低的成本形成大型零件的能力。
尺寸精度高于砂型铸造。
金属材料的成型工艺
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质 合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等 等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主，常 用的模具工作部件材料的种类有：碳素工具钢、低合金 工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、 基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。 一般情况下，大批量生产所使用的冲压模具主要为 钢模； 对单件小批量生产则可使用钢皮模； 对于新产品试制多采用低熔点合金钢模具； 对于中、小批量生产的一些大型拉延模具，常选用 铸铁基环氧树脂塑料模具。
二. 铸造的基本概念及方法
金属铸造是将熔融态的的金属浇入铸型后，冷却 凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。 一般分为：砂型铸造方法和特种铸造方法（熔模铸造、 金属性铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷 型铸造、连续铸造等）
砂型铸造 液态成型工艺 特种铸造
手工造型 机器造型
金属型铸造 熔模铸造 压力铸造 低压铸造 陶瓷型铸造 离心铸造
冲压件的注意事项：
• 冲孔尽量力求简单对称，尽量采用圆形、矩形 等，避免长槽和细长的悬臂结构。 • 冲孔时，圆孔的直径不得小于材料的厚度，方 孔边长不得小于材料厚度的0.9倍。 • 为了避免应力集中，而引起的模具开裂，轮廓 转角处应为圆角半径。 • 为防止弯裂，弯曲时考虑纤维方向，同时不能 小于材料的弯转半径。
性变形的加工方法。
按加工温度分类：热冲压和冷冲压。前者适合变 形抗力高，塑性较差的板料加工；后者在室温 下进行，是薄板常用的冲压方法。
•冲压基础知识 • 冲压有时也称板材成形, 但略有区别。所谓板材成 型是指用板材、薄壁管、薄型材等作为原材料进行塑性 加工的成形方法统称为板材成形，此时，板厚方向的变 形一般不着重考虑。 • 影响因素：冲压材料、冲压模具、冲压设备。 • (1) 冲压材料 • 冲压板材质量的衡量指标：冲压特性、化学成分、 金相组织、厚度公差和表面质量。 • (2) 冲压工艺与设备 • 冷冲压是一种先进的金属加工方法，它是建立在 金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料金 属进行加工，从而一定形状和尺寸并保证有一定外观和 强度性能的零件加工方法。冷冲压在加工中不产生切屑， 生产效率高，冲压件的互换性强。冷冲压工艺大致可分 为分离工序与成形工序和复合工序（两类工序集中于同 一模具中完成）三大类。
金属成型加工工艺
（1）金属型生产的铸件，其机械性能比砂型铸件高。 同样合金，其抗拉强度平均可提高约25％，屈服强度平均 提高约20％，其抗蚀性能和硬度亦显著提高； （2）铸件的精度和表面光洁度比砂型铸件高，而且质 量和尺寸稳定; （3）铸件的工艺收得率高，液体金属耗量减少，一般 可节约15～30％； （4）不用砂或者少用砂，一般可节约造型材料80～ 100％
3.实型铸造及特点：
实型铸造是采用聚苯乙烯发泡塑料模样代替普通模样， 造好型后不取出模样就浇入金属液，在金属液的作用下， 塑料模样燃烧、气化、消失，金属液取代原来塑料模所占 据的空间位置，冷却凝固后获得所需铸件的铸造方法。 特点为： （1)由于采用了遇金属液即气化的泡沫塑料模样，无 需起模，无分型面，无型芯，因而无飞边毛刺，铸件的尺 寸精度和表面粗糙度接近熔模铸造，但尺寸却可大于熔模 铸造。
4.陶瓷型铸造及特点：
陶瓷型铸造是在砂型熔模铸造的基础上发展起来的一 种新工艺。陶瓷型是利用质地较纯、热稳定性较高的耐火 材料作造型材料；用硅酸乙酯水解液作粘结剂，在催化剂 的作用下，经灌浆、结胶、起模、焙烧等工序而制成的。 采用这种铸造方法浇出的铸件，具有较高的尺寸精度和 表面光洁度，所以这种方法又叫陶瓷型精密铸造。特点为： （1）铸件的表面光洁度高； （2）铸件的尺寸精度高； （3）可以铸出大型精密铸件
（三）高能率成型: 靠能量的瞬间释放产生高压使金属塑性变形，用以制 造工件的锻压成形技术。高能率成形技术是从20世纪50年 代迅速发展起来的，主要包括高速锤锻造、爆炸成形、液 电成形和电磁成形。成形使用的能源可以是电能或化学能， 通过气体或液体的传递转化为变形力。一般来说，高能率 成形设备简单、能耗少、产品表面光洁、精度高，可改善 材料的塑性及流动填充性能，完成一些常规方法难以实现 的特殊工件成形。
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金属成型工艺
金属成型工艺是一种将金属材料加工成所需形状的工艺。
金属成型工艺是金属加工的重要组成部分，它的应用领域很广，有以下几种：
1.锻造工艺：锻造是一种加工方法，通过冲击或压力将金属材料改变形状，使其满足客户要求的规格，以制造出理想的产品。
2.表面处理工艺：表面处理是对金属材料表面进行特殊处理，以改善材料的外观和耐久性，比如镀锌、镀铝、镀铬等处理，能够有效地防止金属材料锈蚀，延长金属材料的使用寿命。
3.热处理工艺：金属热处理工艺是将金属材料经过加热、淬火、回火等多道工序，以改变金属材料的组织，改善材料的力学性能和耐磨性能等。
4.切削加工工艺：切削加工是将金属材料切削成所需形状的一种工艺，通常采用刀具将材料切削成所需要的尺寸，也可以采用激光切削等先进工艺进行加工。
5.冲压成型工艺：冲压成型工艺就是将金属材料通过冲压和裁剪，利用模具和工具将金属材料加工成所需要的尺寸和形状，是一种节省材料的成型工艺。
金属成型工艺在金属加工行业中扮演着至关重要的角色，它提高了金属材料的性能，使金属材料更适合使用。
此外，金属成型工艺还可以提高工厂的生产效率，减少生产成本，为企业带来更多的收益，也为社会带来良好的经济效益。
金属成型工艺发挥着越来越重要的作用，为实现现代化发展做出了重要贡献，但它也面临着许多挑战，比如针对不同金属材料的加工，需要不同的工艺条件，这就需要不断改进加工方法和技术，以满足不同金属材料的加工需求；此外，还需要加强金属成型工艺的环境保护，以满足现代社会对资源节约和环境保护的要求。
未来，随着科学技术和材料科学的发展，金属成型工艺会出现新的发展方向和前景，更加精致的成型工艺和先进的加工方法将被广泛应用于金属加工行业，有效扩大金属加工行业的应用领域，更好地满足社会的需求。
总之，金属成型工艺是金属加工行业不可或缺的工艺，它带来了巨大的经济效益，促进了社会的发展，为我们的生活带来了更加舒适的环境。
未来，金属成型工艺将继续提高性能，发挥着更大的作用，使我们的生活更加便利。