棘轮套冷挤压成形工艺及模具设计
材料成形工艺12.07
1.挤压的基本方法
▪ 根据挤压时金属流动方向与凸模运动方向之间的关系。最基本的 挤压方法分为正挤和反挤。
（1）正挤压 挤压时，金属的流动 方向与凸模的运动方向一致（图811a）。挤压件的断面形状可以是 圆形、椭圆形、扇形、矩形或棱柱 形，也可以是非对称的等断面挤压 件和型材。
▪ 与切削加工相比，精密模锻的主要优点：因锻件毛坯的 形状和尺寸与成品零件接近甚至完全一致，因而材料利 用率高；因精密塑性成形，金属纤维的分布与零件形状 一致，因而使零件的力学性能有较大的提高等。所以， 精密模锻也称少无切屑工艺。
▪ 目前，精密模锻主要应用在两个方面：
➢ 一是精化毛坯，即利用精锻工艺取代粗切削加工工序， 将精密模锻件直接进行精加工而得到成品零件，如齿轮 坯、叶片、小型连杆、管接头、中小型阀体、中小型万 向节叉、十字轴、轿车等速万向节等锻件。是目前的主 要应用方面。
2.减少模膛工作压力的设想和分流降压腔的设计
▪ 1.减少模膛工作压力的设想和依据
▪ 通常，模锻时的工作压力主要包括材料的理想变形抗力和摩擦阻力。理想
变形抗力可用下式表示： pi
ym
ln R 1 R
式中，ym为锻件材料的名义流动应力；
源自文库
R为变形强度，即相对面积缩减率。
由图7-7所示曲线可以看出，工作压力
摆杆体冷挤压成形工艺及模具设计
１ 零 件 工艺分 析
零 件的结构如图 １ 示 ， 所 它的前端是花键 ， 这个 形状 无法 通过机械加工来完成 ， 以花键端 是挤 压 的关键 。花键 的外 所
１２ ｋ ４ ０ Ｎ。
径、 底径 、 键宽公差均为 ０ １ｍ ， ． ｍ 符合一般正挤压实心件的尺
寸极 限偏 差。又考虑到花键 前端 会有挤 压不 足 的现象产 生 ，
（ ）坯 料制备方法 ５ （ ）坯 料的软化处理 ６
成形 。该零wenku.baidu.com 的挤 压时的工 序采用 第一 道正挤 压花键 ， 二 第
道镦挤成形 。
保证坯料断面的平整 ， 应采用车床下料 。 高， 塑性差 ， 变形抗力 大 ， 不经退 火软 化处 理而 直接进 行冷 若 挤压， 则成形 困难 、 具 寿命 极低 。为 了能挤 出合格 的产 品 ， 模
ｃ ｌ ｘ ｒ ｓ ｎ ｃ ａｔａ ｄ ｍａｎ ｍａ ｕ ａ ｔ ｒ ｏｎ ｓｏ ａ ｄ ａ ｏ ｏ ｃ ｖ ｌ ． ｏ ｄ ｅ ｔ ｉ ｒ ｉ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ｐ ｉｔ ｆｈ ｒ ｌ ｙ ｃ ｎ ａ ｅ ｍｏｄ ｕ ｏ ｆ ｎ ｌ
Ｋｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｎ ｓ ｈ ｏ ｙ ｏ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ：ｓ ｓ ｅ ｄ ；ｔｅ ｂ ｄ ｆｒｄ；ｅ ｔ ｓ ｎ ｃ ａｔｍｏｄ ｘ ｒ ｉ ｒ ｌ ｕ ｏ ｆ
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《冲压工艺与模具设计》课程标准
《冲压工艺与模具设计》课程标准
一、课程名称:冲压工艺与模具设计
二、课程性质、学分、学时
本课程是模具设计与制造专业的一门核心专业课程。它是一门将冲压成形加工原理、冲压设备、冲压工艺、冲模设计有机融合，综合性和实践性较强的课程。通过学习本门课程使学生掌握冲压工艺的基本知识，掌握冷冲模基本类型和结构，使学生能熟练地设计一般冷冲压模。
本课程共120学时4学分，适用于中职模具设计与制造专业层次教学使用。
三、课程设计思路
本课程是一门重要的专业课,在开设本课程前，必须学完机械制图、CAD、金属材料、工程力学、公差配合与技术测量、机械设计、机械制造基础等专业基础课程.
本课程以模具设计与制造专业的职业能力培养为重点,基于工作过程进行教学内容设计，开发学习情景,将课堂延伸到一线工作岗位,“教、学、做”相结合，实施工学交替的“任务驱动”式教学,选择突出学生主作用的教学方法与教学手段,突出考核多元化，教师学生共同参与考核，重在过程考核。
同时分析冲压模具设计与制造职业岗位任职要求，将职业岗位工作任务融入教学内容。
四、课程教学目标
通过本课程的学习，
1、学会各冲压工艺的实施过程、加工特点和应用场合。
2、学会冲压模具各组成零件结构以及设计冲压模具。
3、学会设计冲压零件的工艺过程。
五、课程学习内容与项目学习目标
六、课程考核办法
本课程成绩由三部分组成：
课程平时表现10%，课程中段考试30％，课程起码考试60%.
七、课程建议
1、教学建议：建议学习过程多应用模具模型展现和应用多媒体教学手段来提高学生的直观认识，教学效果采用校内教师、师生互评相结合方式进行.校内教师评价由督导处、教务处和同行教师来完成，主要评价任课教师的教学态度是否严谨负责，教学目标是否明确、切合实际，教学内容是否准确、教学方法是否适当;师生互评是课程评价的基础，通过师生互评可以提高教学质量。
结合齿圈冷挤压工艺优化
结合齿圈冷挤压工艺优化
施卫兵;殷强;袁海兵;李明明;龚爱军;胡成亮
【摘要】目的分析不同工艺参数对结合齿圈挤压成形的影响,并进行优化设计.方法对结合齿圈挤压过程进行有限元仿真,采用正交试验方法分析各关键参数对凸模正压力、填充程度与材料利用率的影响规律,并以三者为优化指标,结合多岛遗传算法进行优化.结果初始坯料倒角角度α、倒角高度h以及芯轴半径r1、凹模内圈半径r2和凹模圆角半径r3对挤压结果有不同影响,其中对挤压过程中正压力的影响最为显著;随着凹模内圈半径r2的增加,正压力单调下降,其余4个参数对正压力的影响随参数变化有所波动.结论优化方案的各参数数值为α=30°,h=5.0
mm,r1=23.0 mm,r2=30.8 mm,r3=0.5 mm,优化方案的齿部填充饱满,毛刺明显减少,材料利用率与初始方案相比几乎相等,但凸模正压力降低为初始方案的54.1%,有利于提高模具寿命.
【期刊名称】《精密成形工程》
【年(卷),期】2017(009)003
【总页数】5页(P40-44)
【关键词】结合齿圈;冷挤压;正交试验;多岛遗传算法;正压力
【作者】施卫兵;殷强;袁海兵;李明明;龚爱军;胡成亮
【作者单位】江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海 200030;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;江苏森威精锻有限公司,江苏大丰 224100;上海交通大学塑性成形技术与装备研究院,上海 200030
【正文语种】中文
油缸二工位冷挤压工艺及模具设计
＜模 具 Ｉ 业 》 ２００２ Ｎｏ ４ 总 ２５４
热 胀 冷 缩 效 应 及 弹 性 回 复 对 齿 轮 尺 寸 精 度 的 影
△Ｅ—— 模 具 的弹性 修 正量
响 。在该模 具 的设计 过 程 中 ，通过 对齿 轮 温变形 时
的热胀冷 缩 情况 和 弹性 回复情 况 进 行有 限 元 模拟 ， ５ 结柬 语
［４】 李 洪破 直齿 圆柱 齿轮辙挤 成 型１ 艺【Ｃ】燕 山大学
Ｅ —— 模具 材料 的 弹性 模量
碗士 论 文 ．１９９１
△ —— 模具 的温 度修正 量
油 缸 二 工 位 冷 挤 压 工 艺 及 模 具 设 计
王 志东 ，朱止 芳 ，陈新 波 （１ 新 千 斤 ７页厂 ，河 南新 ４５３００２；２ 新 内燃 机 厂 ，河南 新 ４５３００２）
给 出了公式 （１），该 公式 能 在 齿轮精 锻 成形 时对模
实验 证 明，用该 模 具完 全 可 以成 形 出啮合 套的齿
具尺 寸进行 比较 精确 的修正 。
形和 键形 ，并 能达 到 比较满 意 的效 果 。二段成 形工
△ ＝ ｒ ＋ ￡
艺成 形 啮合 套打 破 了镦 挤成 形齿 轮 的传统 观念 ，将
工 业 出 版 社源自文库，１９９１
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
图 6 毛坯及毛坯预成形 a ———下料毛坯 b ———冷镦预成形毛坯
4 模具结构及工作过程 通过分析 , 成形方案 Ⅲ是值得肯定和推
广的 , 方案 Ⅲ的重点为复合挤压形成小头及 内 12 角形孔和采用刚性平移保持已成形的 内 12 角形孔并反挤压出方孔 。由于后者属一 般反挤压模具结构设计 , 故对此结构不作叙 述 ,仅对前者的模具结构设计作一说明 。模具 结构如图 7 所示 ,在通用闭式单点压力机上进 行冷挤压 ,利用拉杆顶出 ,卸料板卸料 。挤压 终了 , 压力机回程时 , 顶出器 23 通过拉杆 3 、 横板 31 、顶杆螺钉 30 、顶杆 25 将工件顶出 。 如工件粘在凸模上 ,则由卸料板 8 刮下 。
据体积不变原则 ,为了下料方便 ,毛坯的高径 比 ( h/ D) 应大于 1 ,根据钢材的标准规格 ,取 d = 30mm ,则下料毛坯长度 L = 37. 8mm 。
3. 3 预成形冷镦计算 毛坯及毛坯预成形如图 6 所示 。根据毛
坯放入冷挤模腔的要求 , 取 <34 . 9m m , 经计 算冷镦高度为 28mm 。
冷镦的变形程度为 : ε= ( H - h ) / H ×100 %
= ( 37 . 8 - 28) / 37 . 8 ×100 % = 26 % 冷镦许用变形程度为 :
[ε] = 65 %～70 % 故冷镦变形是允许的 ,不会产生镦裂 。
(新)冷挤压柱塞加工_
冷挤压柱塞加工
摘要：提出了摩托车化油器柱塞冷挤压新工艺，详细介绍了零件材料选择、模具设计、机加工方法、表面硬质阳极氧化处理工艺。与国内对此类零件通常采用的压铸毛坯、机加工成形工艺相比，大大提高了零件质量和使用寿命。
关键词：柱塞；冷挤压；冷挤压模具
汽油发动机是摩托车的心脏，有人称化油器为摩托车发动机的心脏，而柱塞又是柱塞式化油器的心脏。因此，作为化油器心脏的柱塞，其材质的选用、工艺方法、表面处理水平，对化油器总成的性能有直接影响。本文就是对一种新工艺方法——冷挤压柱塞的研制成果进行简单的总结，与同行们共同探讨。
1冷挤压柱塞的研制
工业发达的日本，摩托车化油器柱塞早就全部采用冷挤压毛坯和表面硬质阳极氧化工艺。其毛坯材料的化学成分如表1所示。表面处理后，硬度HV＞440。
要提高国产化油器柱塞的设计水平，我们对原材料的选用和成形方法、机加工和表面处理工艺进行了探索与研究。
1.1柱塞成品所需的工艺过程
由于柱塞是化油器总成中的关键零件，其形状较为复杂，精度要求高。因此，它的生产过程较长，其大致的工艺过程为：原材料选用 冷挤压毛坯 机械加工 表面处理。
1.2材料的选用
为了加快试制进程，按照日本柱塞材料的化学成分，我们选取了两种与之相近的锻铝进行试制，其化学成分如表2所示。这两种锻铝的变
形抗力较小，塑性好。我们与铝材厂共同设计模具，专门配制，使毛坯用料的表面质量和尺寸精度都符合设计要求。
1.3冷挤压毛坯
柱塞的冷挤压工艺，在我国的化油器行业中是一项新工艺，无成功的先例。因此，柱塞的冷挤压工艺的成败，直接决定着冷挤压柱塞研制工作的成败。
链条滚子冷挤压工艺及模具
．
１ 引言 冷 挤 压 是 一 种 先 进 的 少 无 切 削 加 工 工 艺 ，在 能
料车 削加 工 ， 料 利用 率很 低 ， 材 消耗 大 ， 本 高 。 材 钢 成
因此 ， 得 不考 虑 寻找新 的先进 工艺 方法 。 不
２２ 工 艺 分 析 ．
源 紧 张 优 质 钢 材 价 格 急 剧 上 涨 的 今 天 ，尤 其 在 机 械 行 业 引 起 了企 业 和 国家 的 高 度 重 视 。 链 条 在 制 造 业 中 的 应 用 越 来 越 广 泛 ，原 有 链 条
２３ 工 艺 流 程 ．
以 ５ ． 格 链 条 为例 ， 滚 子零 件 尺 寸 和技术 ０８规 其
要 求 如 图 １所 示 。
按 体 积 不 变 定 律 ， 滚 子 零 件 预 留加 工 余 量 ， 对 计 算 毛 坯 体 积 ，选 定 坯 料 尺 寸 。 滚 子 冷 挤 压 工 艺 流 程
生产发 展 的需要 ， 因此 ， 多 厂 家 提 出采 用 冷 挤 压 工 许 艺 来 生产链 条滚 子 。
压 变 形 程 度 在 ４ ％左 右 ，符 合 反 挤 压 变 形 程 度 在 ９ ４ ％一 Ｏ ０ ５ ％时 ， 位 挤 压 力 最 低 的 条 件 。此 外 ， 件 要 单 零 求 内外 径 同 轴 度 ００ ｍｍ， ．９ 内孔 不 加 工 ， 糙 度 ３２ 粗 ． ｍ，
内花键冷挤压成型工艺浅论
内花键冷挤压成形工艺应用
----- 浅析
浙江XX机电有限公司技术部
二0一五年十月一日
内容页次概述： (3)
一、冷挤压技术的发展趋势 (3)
二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决 (3)
三、冷挤压成形模具制造难点 (4)
四、冷挤压模具制造分析研究 (4)
五、挤压件材料研究和分析 (5)
六、冷挤压工艺流程的研究和分析 (6)
七.总结 (6)
内花键冷挤压成形工艺浅析
概述：
冷挤压是精密属性体积成型技术中的一个重要组织部分。冷挤压是指在冷态下金属毛坯放入模具腔内，在强大的压力和一定的速度作用下迫使金属在模具腔中流动挤出，从而获得所需要形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
一、冷挤压技术的发展趋势
在有关技术资料获悉，冷挤压技术早在18世纪末制造过程中就采用了这门技术。这门工艺已经在机械、仪表、电器、重轻工、军工等工业中较广泛的应用，已成为金属属性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，发达国家在轿车制造中约达到30%〜40%是采用冷挤压工艺生产。我国工艺制造在60〜70年代落后时期后通过改革开放期间大量的发达国家的制造业进入我国推动了我国制造业工艺水平，推动了我国在冷挤压这门工艺技术领域里发展，通过吸取国外的先进工艺使我国冷挤压生产工艺技术不断提高，逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。
二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决
丰立公司是一家具备技术研究、生产、销售服务于一体的国家高新技术企业，是我国小模数锥齿轮行业的领军者；是国际知名厂商的优秀供应商；公司所生产的气动工具系列产品的机械传动结构是以齿轮传动。公司在发展过程积极的学习国内外的先进工艺技术与世界并举，研造客户需求的产品。对产品工艺设计积极采用冷挤压成型，发挥冷挤压节约原材料、提高劳动生产率、通过冷挤压的产品毛坯在少切削向不切削为目的来降低制造成本，更使产品的表面粗糙度Ra1.6〜Ra0.8。公司近年快速的扩大采用冷挤压工艺赢得同行业、世界知名厂商的认可。通过这几年来，我们公司采用冷挤压工艺从筒状冷挤压扩张到齿轮坯挤压，对形状较复杂、切削加工较困难的产品，运用冷挤压工艺很容易加工成型。现已有三十余种产品采用冷挤压成形工艺，为公司生产率的提高起到很大作用。内花键是机械传动中的重要零部件，主要起连接和传动作用，广泛应用在机械制造领域，传统内花键形成方法主要有拉齿和插齿加工，起生产效率底，材料利用率底不能满足大批量生产需求。尤其是不串通盲孔内花键，无论是效率，质量都达不到用户满意。为保证内花键精度的同时提高花键的力学性能，公司采取冷挤压工艺解决了
冷挤压齿轮
冷挤压齿轮
·冷挤压
冷挤压(cold extrusion)金属锭坯在回复温度以下进行的挤压，也称为冲击挤压。冷挤压设备一般采用机械压力机。冷挤压工具包括凸模、凹模，顶出器以及模架。常用的冷挤压方法有正向挤压、反向挤压和复合挤压，如图所示。冷挤压的时问极短，大...
·锥齿轮高频颤振冷挤压数值模拟及模具设计
异型材料的拉拔、金属材料的冲孔、剪切、精压、轧制等方面都进行过振动加工的试验。受此启发，本文将高频颤振技术引入锥齿轮冷挤压成形中，高频颤振有利于零件成形时的材料流动，并能改善金属与模具之间的摩擦状态以及减小挤压力，从而达到减摩降载的目的。此外...
·冷挤压压力机
。为保证冷挤压压力机有足够的刚度，机身通常采用铸钢或钢板焊接结构，工作机构采用偏心轴或偏心齿轮代替曲轴并加大连杆与滑块的接触面，以减少工作机构的变形。（2）要具有足够的能量挤压成形的工作负荷曲线近似为矩形，挤压全过程需要很大的能量...
·冷挤压前为减摩擦磷化零件用的挂具实例：车速里程表传动被动齿轮
零件：车速里程表传动被动齿轮如图1所示。图1车速里程表传动被动齿轮挂具：车速里程表传动被动齿轮磷化用的挂具如图2所示。图2管件化学镀铜用的挂具...
·冷挤压模
科技名词定义中文名称：冷挤压模英文名称：cold extruding die 定义：在室温下，使金属坯料在模具压力作用下通过模具产生塑性变形，使金属材料产生体积转移而挤压成形的模具。应用学科：机械工程（一级学科）；模具（二级...
·冷挤压成形技术资料
启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁极铁芯。80年代，又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。为日本汽车的高性能化和降低生产本钱做出了很大贡献。我国的冷挤压技术与日本的起步时间相当。70年代...
缩径挤压工艺及模具设计
摘 要 ： 据零件 成形特点 ， 根 分析 了成 形 前 的坯 料 加 ＿ 工 艺 ， 出 了坯 料 加 ＿ 与 挤 压 成 形 的 切 入 点 ， 计 了 ７ － 找 Ｔ － 设
正挤 缩 径 与反 挤 成 形 组 合 工 艺 装 置 ， 述 了缩 径 挤 压 模 具 的 设 计 要 点 、 具 结 构 、 作 原 理 及 实 际应 用 效 果 。 综 模 工 关 键 词 ：缩 径 ；反 挤 压 ；组 合 凹 模 中 图 分 类 号 ：ＴＧ３ ６ ７ 文 献 标 识 码 ：Ａ
精
密
成
形
ｒ
程
第 ４卷
百度文库
第 ５期
Ｊ） （ＵＲＮＡＩ ＯＦ ＮＥＴＳＨＡＰ （ ＲＭ Ｉ ＥＦ） ＮＧ ＥＮＧＩ ＮＥＥ ＮＧ ＲＩ
２１ Ｏ ２年 ９月
缩 径 挤 压 工 艺 及 模 具 设 计
李 春 庄 ， 贤军 ， 霞 ， 茜 秦 张 任
（ 淮海 工业集 团有 限公 司 ，山西 长 治 ０ ６ １ ） ４ ０ ２
由于该零件有对称缺3上半部分为正挤缩径型腔的摩擦力大于上凸模1212定位和快速更换01mm缩径冷挤压模具fig2neckingandcoldextrusiondie行了相应的热处理和车削加工零件的典型加工工艺加以推广毛坯和产品实物照片fig5blankandpart完善后的主要工艺参数table3mainprocessingparametersimproved转数进给量rmin1mmmin18075806055602526312519177556399070311224上接第81页
挤压件正挤工艺模具毕业设计
课程设计
资料袋
机械工程学院学院（系、部）2013-2014 学年第 1 学期课程名称挤压工艺与模具课程设计指导教师职称
学生姓名专业班级学号
题目挤压件正挤工艺模具设计
成绩
起止日期2013年11 月日～2013 年11 月日
目录清单
月日
课程设计任务书
2013 —2014学年第1 学期
机械工程学院（系、部）专业班
课程名称：挤压工艺与模具课程设计
设计题目：挤压件正挤工艺模具设计
完成期限：自2013 年11 月日至2013 年11 月日共1.5 周
指导教师：2013 年11月日系（教研室）主任：2013 年11月日
机械设计课程设计
设计说明书
挤压件正挤工艺模具设计
起止日期：2013年11月日至2013年11 月4日
学生姓名
班级
学号
成绩
指导教师(签字)
机械工程学院（部）
2013年12月日
目录
第一章零件的工艺分析 (3)
第二章零件工艺方案的选定 (5)
第三章工序设计 (6)
3.1 毛坯的制备 (6)
3.2 毛坯的软化处理 (6)
3.3 毛坯表面处理与润滑 (7)
3.4 毛坯尺寸的确定 (7)
第四章工艺计算 (8)
4.1 许用变形程度计算 (8)
4.2 挤压力的计算 (8)
4.3 压力机的选择 (9)
第五章冷挤压模具的机构设计 (10)
5.1 凹模的设计 (10)
5.2 凸模的设计 (11)
5.3 模具其他部分的设计 (12)
5.4 模具的固定 (13)
第六章模具装配及工作原理 (14)
6.1 加工要求 (14)
6.2 模具装配图及装配过程 (15)
6.3 加工路线 (16)
第七章工作零件材料的要求与使用注意事项 (17)
轻窄系列实体保持架磨切锁口装置的改进
二 鱼 轴承 Ｚ
２ １年８ ０ １ 期
Ｃ Ｎ４１—１ ４ ／ Ｈ Ｂｅ ｔｎｇ２０１１， １８Ｔ ａ ｉ Ｎｏ．８
●工 艺与装备
轻窄 系列实体保持架 磨切锁 口装 置的改进
张风琴 ， 李兵 建 ， 马万 明， 邱晋 江
（ 洛阳轴研 科技股份有 限公 司 微 型轴承制造部 ， 河南 洛阳 ４ １３ ） ７ ０９
！ 量
二
轴承
２ １年８ ０ １ 期
ＣＮ４１一 ｌ ４８ １ ／ＴＨ Ｂｅａ ｎ ｉ ｔ ｇ ２０１１， Ｎｏ． ８
１ —１ ４ ６
轴承套 圈冷挤 压工艺及模具
王 德 俊
（ 鹤壁职 业技 术学院 机 电工程学 院， 河南 鹤壁 ４８３ ） ５ ００
摘要： 分析轴承套 圈成形工艺 ， 制定 出 Ｇ ｒ５钢轴 承套 圈冷 挤压 成形 工艺方 案 ， ６ ０ Ｇｌ 以 ２３套 圈为例 详 细介绍 了 Ｇ ｒ５钢 冷挤 压的工艺过程及模具设计 方法 。 Ｇｌ
１ 保持 架结 构
某 型号 高精 度微 型 球 轴 承采 用 轻 窄 系 列 实体
便快捷 ， 由于需要不停地快速转动手柄使待 加 但
工保 持 架进 入 、 出加 工 区域 ， 要 不 断观 察 刻度 退 还 盘来 判 断保 持 架 锁 口是 否 已经 磨 切 完 毕 ， 作 者 操 的劳动 强度 较大 ， 口磨切 效率 低 。 锁
摩托车棘轮,起动齿轮 冷挤压齿工艺及模具设计
摩托车棘轮，作为摩托车传动系统中的重要部件，其设计与制造工艺对于摩托车的性能和安全性有着至关重要的影响。起动齿轮作为摩托车引擎启动的关键部件，其设计和制造同样是非常重要的。冷挤压齿轮工艺作为制造棘轮和起动齿轮的一种重要方法，其在提高产品质量和降低生产成本方面具有显著的优势。而模具设计作为冷挤压齿轮工艺中的关键环节，直接影响了产品的质量和生产效率。
一、摩托车棘轮的重要性
1. 摩托车传动系统的核心部件
摩托车传动系统起着将发动机产生的动力传递至车轮的重要作用，而棘轮作为传动系统中连接发动机和车轮的关键部件，其稳固和可靠性直接关系到摩托车的行驶性能和安全性。
2. 对摩托车性能的影响
棘轮的设计和制造直接关系到摩托车的加速性能、爬坡能力和最高车速等方面，因此其质量和工艺的优劣直接影响到摩托车的整体性能。
二、起动齿轮的设计与制造
1. 起动齿轮的重要作用
摩托车的启动过程需要通过起动齿轮将起动电机的动力传递给引擎，因此起动齿轮的设计和制造关系到摩托车的启动可靠性和稳定性。
2. 起动齿轮的材料选择
起动齿轮需要承受较大的扭矩和冲击负荷，因此其材料选择需要具有良好的强度和韧性，以及耐磨性和耐疲劳性。
三、冷挤压齿轮工艺的优势
1. 提高产品的强度和硬度
冷挤压齿轮工艺可以通过塑性加工将毛坯材料塑形成型，从而显著提高其表面硬度和内在强度。
2. 降低生产成本
与传统的切削加工相比，冷挤压齿轮工艺可以减少浪费和提高材料利用率，从而降低生产成本。
3. 减少表面处理工艺
通过冷挤压齿轮工艺制造的齿轮，其表面质量和尺寸精度可以达到要求，因此可以减少后续的表面处理工艺，节约了生产成本和工时。
车用花键轴冷挤压成形CAE分析及工艺参数优化
ａｎｄ ｔｈｅ ｂｉｌｌｅｔ ｌｅｎｇｔｈ ｉｓ １ ７８．８ ｍ ｍ ． Ｔｈｅ ｍａｘｉｍ ｕｍ ｄａｍ ａｇｅ ｖａｌｕｅ ｉｓ ０．４６７ ａｆｔｅｒ ｏｐｔｉｍ ｉｚａｔｉｏｎ ｗ ｈｉｃｈ ｉＳ １ ２．９ ｐｅｒｃｅｎｔ １ｏｗ ｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｍ ａｘｉｍ ｕｍ ｆｏｒｍ ｉｎｇ ｌｏａｄ ｉＳ ５ ６．７ １ ｋＮ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｐｕｎｃｈ ｓｔｒｏｋｅ ｉｓ １０．６ ｍｍ ｗｈｉｃｈ ｉｓ ４３．３ ｐｅｒｃｅｎｔ ｌｏｗｅｒ ｔｈａｎ ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａ１． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐｌｉｎｅ ｓｈａｆｔ；ｃｏｌｄ ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ；ｆｏｒｍ ｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ；ｎｕｍ ｅｒｉｃａｌ ｓｉｍ ｕｌａｔｉｏｎ；ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐ— ｔｊｍ ｉｚａｔｉｏｎ
０．４６７，较初 始 参 数 下 的损 伤 值 降低 了 １２．９个 百 分 点 ；优 化 后 当 凸模 行 程 为 １０．６ ｍｍ
时 ，成 形 载 荷 达 最 大 为 ５６．７１ ｋＮ，较 初 始 参 数 下 的 最 大 载荷 降低 了 ４３．３个 百 分 点 。
关键 词 ：花键 轴 ；冷 挤 压 ；成 形 工 艺 ；数 值 模 拟 ；工 艺优 化
汽车变速器异形轴套冷挤压工艺及模具设计
设备管理与维修2021翼3
（
上）汽车变速器异形轴套冷挤压工艺及模具设计
胡冬1，梅静1，文仁兴1，朱雄2
（1.四川化工职业技术学院，四川泸州646099；2.重庆上方汽车配件有限责任公司，重庆400060）
摘要：以某汽车变速器异形轴套为研究对象，介绍冷挤压工艺生产异形轴套零件的优越性，并对零件进行结构及工艺性分析，确定
冷挤压工艺方案，最终设计出异形轴套冷挤压模具。
关键词：
冷挤压；异形轴套；工艺性分析；模具结构中图分类号：TG376.3
文献标识码：B
DOI ：10.16621/ki.issn1001-0599.2021.03.65
0引言
异形轴套作为汽车变速器起连接作用的关键零部件，其成
形质量的优劣对变速器使用性能及可靠性有着重要影响[1-2]。变速器异形轴套的传统制造模式以切削加工为主，生产效率低下，同时造成大量材料浪费[3]。随着制造业的快速发展，机械产品的生产技术已经呈现多样化，其中冷挤压成形工艺可以节约材料、降低成本、有效提高生产效率、表面质量好，获得尺寸精度高、机械性能好的产品零件，已在工业生产中得到广泛应用[4-5]。因此，选择汽车变速器异形轴套作为研究对象，采用冷挤压技术进行生产。
1零件结构及工艺性分析1.1结构分析
某汽车变速器异形轴套，材料为10#钢（图1）。该轴套零件在变速器传动过程中起连接作用，对轴套的强度、韧性、表面硬度和抗疲劳性能有较高要求。该轴套零件结构复杂，外形曲面是
异形曲面，内部结构存在阶梯台阶及异形曲面，其中上端面外径
椎40mm 、
内径椎26mm ，孔口以直径为椎29mm 锥形面过渡，形成阶梯台阶；轴套内部下端以花形曲面过渡，由椎22mm 和
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棘轮套塑性成形工艺及模具设计
中文摘要：冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然，冷挤压加工是靠模具来控制金属流动，靠金属体积的大量转移来成形零件的。本设计介绍了棘轮套零件结构分析、挤压工艺过程、挤压设备选择、模具结构的设计、凸凹模设计、挤压件质量分析、棘轮套齿形模芯的结构、凸模加工工艺及模具各部件三维造型进行了叙述，并计算了毛坯体积、毛坯尺寸、变形程度、挤压比和挤压力。与常规的棘轮套加工工艺相比，冷挤压成形的棘轮套具有齿形强度高、齿形尺寸精度较高、表面粗糙度值低、材料利用率高、生产效率高、设备投资少等优势。
关键词：冷挤压棘轮套正挤压凸缘
Ratchet sets of plastic forming process and die design
(Tongling University ,mechanical Material Forming and Control Technology
,07 mold Zhang Teng)
Abstract: Volume precision plastic cold extrusion forming technology is an important component. Cold extrusion is the next in the cold metal blank into the mold cavity, the strong pressure and under a certain speed, forced metal extrusion from the mold cavity to obtain the required shape, size, and has some mechanical performance of extrusion Obviously, the cold extrusion process is to control the metal flow by mold, by transfer to a large number of metal forming volume parts.Ratchet sets introduced structure of parts, extrusion process, extrusion equipment selection, die structure design, punch and die design, extrusion quality analysis, ratchet sets of the structure of tooth punch, punch and die processing of parts, Three-dimensional modeling of the narrative, and calculate the rough size, blank size, deformation, extrusion ratio and extrusion pressure. And conventional processing technology compared to ratchet set, ratchet set of cold extrusion with gear, high strength, high precision gear size, low surface roughness, high utilization ratio, high efficiency, less investment in equipment and other advantages.
key words: Cold extrusion Ratchet sets Extrusion Flange
目录
一、冷挤压零件分析 3
1、材料选择 3
2、形状设计 3
3、尺寸分析 4
二、冷挤压工艺分析 4
1、坯料尺寸确定 4
2、毛坯软化处理 4
3、冷挤压毛坯表面处理与润滑 5
4、变形程度计算 6
5、确定挤压次数 6
6、工序设计 8
三、冷挤压设备选择 12
1、挤压力的确定 12
2、压力机吨位计算 12
3、挤压设备类型选择 13
4、液压式压力机型号选择 13
四、冷挤压模具结构设计 13
五、凸模设计 14
1、凸模的长度尺寸计算 15
2、凸模加工工艺路线 15
六、凹模设计 16
1、组合凹模结构设计 17
2、棘轮套挤压齿形模芯的设计 17
3、齿形模芯加工 20
七、冷挤压件质量分析20
八、凸模机加工工艺 23
九、非标准件三维结构图 24 致谢 30 参考文献 31
图1—棘轮套零件图
图1所示为棘齿套零件图。它是一种两端带孔，中间带凸缘的轴类齿轮零件，其各截面变化较大、直径为φ39mm的外表面为异形齿且精度要求较高，外齿齿顶圆角太小（R0.5），成形工艺性较差。内孔型腔表面要求光滑平整，无毛刺，划痕，裂纹和折叠等缺陷存在，表面粗糙度Ra3.2以下。对于这种具有外齿形、两端带孔﹑中间带凸缘轴类零件，要获得具有外齿形的精密锻件，采用单工序成形是不可能的，必须采用多工序成形工艺。根据零件的结构特点和材料的工艺特性，采用冷挤压成形工艺比较适宜。
一、挤压零件分析
该棘轮套属于凸缘和齿轮零件类别。
1，材料选择
该棘轮套选用20CrMo钢，该钢材参照国家标准：GB/T 3077-1988。其化学成
分（质量分数，﹪）为：0.17～0.24C，0.17～0.37Si，0.40～0.70Mn，≤0.0
35S，≤0.035P，0.80～1.10Cr，≤0.030Ni，≤0.030Cu，0.15～0.25Mo,属
于低碳合金结构钢。该材料的强度较低、塑性很好，是典型的冷成形材料。
2，形状设计
（a）对称性
棘轮套为轴对称，对称性最好，
（b）断面积的差
根据冷挤压棘轮套工序，第一道正挤压工序断面积差=1909.562
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