挤压模具说明书样本
挤压模具设计书说明书
挤压模具设计书说明书1. 引言本说明书旨在提供挤压模具设计的详细指导。
挤压模具是在挤压工艺中使用的一种关键工具，它对产品的质量和生产效率具有重要影响。
本说明书将涵盖挤压模具设计的基本概念、设计要点和步骤等内容，旨在帮助设计人员更好地理解和应用挤压模具设计相关知识。
2. 挤压模具设计概述挤压是一种通过挤压机将熔融的原料挤出成型的工艺。
挤压模具是挤压过程中起到塑料流动、形成和冷却等作用的工具。
挤压模具设计需要考虑多个因素，如材料选择、模具结构、模具加工工艺等。
3. 挤压模具设计步骤3.1. 产品分析在进行挤压模具设计之前，首先需要对待生产产品进行详细分析。
这包括产品的材料、形状、尺寸、表面要求等方面的分析。
通过产品分析，可以为模具设计提供基本的设计要求和指导。
3.2. 模具结构设计模具结构设计是挤压模具设计的核心部分。
在模具结构设计过程中，需要考虑到产品的形状和尺寸要求，确定模具的结构形式、模腔布置、模具开合方式等。
合理的模具结构设计能够有效提高产品的一致性和精度。
3.3. 材料选择挤压模具的材料选择对于模具寿命和产品质量具有重要影响。
常见的挤压模具材料包括合金钢、硬质合金等。
在选择材料时，需要综合考虑材料的硬度、强度、热导率等因素。
3.4. 模具加工工艺模具加工工艺是指模具从原料到成品的全过程。
挤压模具加工工艺包括切割、车削、铣削、磨削等。
在进行模具加工时，需要根据模具的具体要求选择合适的加工工艺，保证模具的加工精度和质量。
4. 挤压模具设计要点4.1. 模具结构要点•模具结构应满足产品的外观要求，确保产品的形状和尺寸精度。
•模具结构应具备良好的冷却系统，以提高模具的散热效果，避免产品变形和模具损坏。
•模具结构应具备合理的模腔设计，以确保塑料流动的均匀性和稳定性。
4.2. 模具材料要点•模具材料应具有高硬度和耐磨性，以提高模具的使用寿命。
•模具材料应具有良好的热导率，以实现有效的模具冷却效果。
4.3. 模具加工工艺要点•模具加工工艺应具有高加工精度和稳定性，以确保模具的质量和精度。
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冷挤压工艺及模具设计
5.1.4 冷挤压变形程度
在冷挤压过程中，变形程度是决定使用设备压力大小及 影响模具寿命的主要因素之一，若要提高生产率，就必须增 大每次挤压的变形程度，以减少挤压次数。但变形程度越大， 其变形抗力也越大，就会降低模具的寿命，甚至引起凸模折 断或凹模开裂。因此对各种挤压材料，都应选择合适的变形 程度。
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表5-1 碳素钢及低合金钢的许用变形程度
材料牌号 10 15 35 45 15Cr
34CrMo
反挤压εF 75～80 70～73 50 40 42～50 40～45
表5-2 有色金属冷挤压的许用变形程度
金属材料 铝
截面收缩率εF（%）
正挤压
95～99
防锈铝
反挤压
90～99
紫铜、黄铜、硬铝
单位挤压应力 /MPa
250～300 1500～2000
300～500 2000～2500
500～700 2500～3000
700～800 3000～3500
800～900 3500～4000
表5-4 冷挤压专用液压机主要技术规格
公称挤 活塞直 压力/kN 径/mm
10000
360
20000
500
30000
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(4) 提高零件的精度，降低表面粗糙度
由于金属表面在高压、高温（挤压过程中产生的热量） 下受到模具光滑表面的熨平，因此，制件表面很光，表面强 度也大为提高。冷挤压零件的精度可达1T8～1T9级，有色金
属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6～0.4μm。有的冷挤
压件无需切削加工。
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对于有些材料，为了确保冷挤压过程中的润滑层不被过 大的单位接触压力所破坏，毛坯要经过表面化学处理。例如 碳钢的磷酸盐处理（磷化）、奥氏体不锈钢的草酸盐处理、 铝合金的氧化、磷化或氟硅化处理、黄铜的钝化处理等。经 化学处理后的毛坯表面，覆盖一层很薄的多孔状结晶膜，它 能随毛坯一起变形而不剥离脱落，经润滑处理后在孔内吸附 的润滑剂可以保持挤压过程中润滑的连续性和有效的润滑效 果。
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冷挤压工艺及模具设计
5.2 冷挤压模具设计
5.2.1 冷挤压模的特点
由于冷挤压时，单位挤压力较大，因此冷挤压模具的强 度、刚度及耐用度等方面其要求都比一般冲模高，它与一般 普通冲模相比，主要有以下特点： 1．模具的工作部分与上、下底板之间一般都设有足够 的支承面与足够厚度的淬硬垫板，以承受很大的压力，减少 上、下底板上的单位压力。
冷挤压时，一次挤压加工所容许的变形程度，称为许用 变形程度。不同材料有不同的许用变形程度。在工艺上，每 道冷挤压工序的变形程度应尽量小于许用值，使模具承受的 单位挤压力不超过模具材料许用应力（目前一般模具材料的 许用应力为2500～3000N/mm2），确定许用变形程度数值是 冷挤压工艺计算的一个重要依据，因为冷挤压许用变形程度 的大小决定了制件所需的挤压次数。若计算出的冷挤压变形 程度超过许用值、则必须用多次挤压完成，以延长模具寿命， 避免损坏模具。
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3．复合挤如图5-3所示，挤压时，金属流动方向相对于 凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复 杂形状制件的挤压；改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮 廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。
图5-1 正挤压图
5-2 反挤压图
5-3 复合挤
冷挤压工艺及模具设计
程度。
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4.1.4.1 变形程度的表示方法 变形程度是表示挤压时金属塑性变形量大小的指标，其 最常用的表示方法有两种：截面收缩率和挤压面积比。 (1) 截面收缩率 式中
模具使用说明书
模具使用说明书一、产品介绍模具（也被称为模具、铸模）是工业生产中常用的一种工具，用于制造各种类型的产品。
它是一种带有特定形状的零件，通过模具加工过程可以使原料形成所需的形状和尺寸。
模具广泛应用于机械制造、汽车制造、电子产品、塑料制品等众多领域。
二、模具结构和分类模具由模具基础部分和模具工作部分组成。
模具基础部分是模具的支撑和安装部分，它主要包括模具底板、定位销、固定螺杆等。
模具工作部分是实现产品形状的重要部分，通常包括模具芯、模具腔等。
根据制品的不同形状和制造工艺，模具可以划分为冲压模具、注塑模具、压铸模具、挤压模具等多种类型。
三、模具的使用方法1. 模具安装：将模具基础部分按照固定位置安装在模具机床上，确保模具稳固可靠。
然后将模具工作部分安装到模具基础上，确保模具芯、腔等部位的位置准确无误。
2. 模具操作：根据产品的要求，将原料放入模具中进行加工。
根据模具的不同类型和加工工艺，可以选择手动操作或使用模具机床进行自动操作。
3. 模具维护：在使用模具的过程中，要注意对模具的维护保养，以确保其寿命和加工质量。
定期清洁模具表面，注意防止模具受潮、生锈等情况发生。
如发现模具有损坏或出现异常，应及时进行修复或更换。
4. 模具存放：模具在长时间不使用时，应注意合理存放，避免与湿度过高的环境接触，以免导致模具受损。
四、模具的注意事项1. 安全操作：在使用模具时，应严格按照操作要求进行，避免发生意外。
注意戴好防护手套、护目镜等安全装备。
2. 加工质量：选用合适的原料和加工工艺，确保加工出的成品质量合格。
3. 质量检测：根据产品的特性和要求，对加工过程中的成果进行质量检测，确保产品达到设计要求。
4. 避免过度使用：长时间高频率使用模具可能导致疲劳和损坏，应避免过度使用模具，合理安排使用频率和周期。
五、模具维修和更换1. 模具维修：模具在使用过程中可能会出现一些损坏或磨损，需要进行修复。
对于一些常见的损坏情况，可以通过简单的维修，如修复刮擦、修复磨损等。
挤压模具设计说明书
由于B0=1.4㎜.本设计△＝0.1
故Tk=1.4+0.1=1.5㎜
7.模孔工作带长度hg的确定
由于本型材制品的对称性较好，外形相对较小，一般可取2～6㎜，生产实践中对铝合金常用6～15㎜
本设计取hg＝6mm
8.模芯的设计
一般伸出下模工作带3－5mm，本设计取4mm，模腔外形按空心型材的空心部分确定。
序号
(mm)
(mm)
单重wd
填充系数K
填充后长度Le
压余厚hy
(mm)
切压余后的有效长度Ld
挤压比
λ
制品长
L制
(m)
成品数
nx6
(m)
成品重
W制(kg)
成材率
W制/Wd
(％)
1
Φ95
Φ90
270
4.64
1.114
242
20
222
54.65
13．512×6m3．89 Nhomakorabea83．84％
2
Φ95
Φ90
320
5.50
因为本设计采用孔道式分流组合模
故：取H上＝48H下＝40模垫厚10㎜
5.组合模相关参数的确定：
1).分流孔的个数取4个，形状为扇形
2)．扇形面积的确定：
因为分流孔面积与制品断面积的比值∑F分/F型＝K,K即为分流比，，一般K对于空心型材时，取K=10～30。本设计取K=10
分流孔的面积∑F分＝K. F型=10×241=2410 mm2
图7
依据经验a一般取2～5㎜，有的取8㎜.本设计取8㎜
图8
关于α的计算，由上图知
h=H/2+8=38.1/2+8=27.05㎜
毕业设计(论文)-冷挤压模具设计说明书
毕业设计（论文）-冷挤压模具设计说明书摘要阶梯形零件是多种复杂形状的组合，其成形工艺较难，在工艺设计和变形方案的制定上，有其独自的特点。
这类零件一般可采用板料多道拉深来成形。
但是对于本设计中的阶梯方铝罩零件来说，其内外都呈现阶梯状且形状不一致辞，并且由于中间过渡部分形状不规则，因此不可能用板材成形工艺成形，而只能采用挤压等其他方法成形。
对于复杂的阶梯形零件,一次挤压不容易达到预期成形效果。
因此，一般采用有预成形的多道次挤压工艺。
其中的关键是如何合理分配材料变形程度，控制材料流动，减少过度变形，从而得到合格的零件。
本文探讨了阶梯方铝罩挤压的可行性，通过对产品零件图的分析，制定了几种工艺方案并进行分析比较，在选择最优方案的同时也制定了工艺流程。
在此基础上详细地介绍了阶梯方铝罩挤压模具的设计过程。
采用冷挤压工艺加工后，提高了零件的精度和表面质量，改善了强度和韧性，减少了切削加工量，节约了原材料，提高了生产效率，也改善了零件的组织性能。
关键词:阶梯方铝罩，成形工艺，冷挤压，模具设计IABSTRACTMulti-step part is a combination, which is composed with various complicated shapes. Its forming craft is more difficult. So it has its own characteristic in the technological design and the distortion plan formulation. Generally, this kind of components can be formed with the technology of multi-drawing the sheet. However, the product in this paper is not so regular. Its shape has steps both in exterior andinterior and the shape is irregular. At the same time, the middle transition part is so complex that it is impossible to adopt the drawing technology to form. Therefore, we need to consider the cold extrusionand other way to get the shape. It is no easy to achieve the anticipated formed effect with only one extrusion, because the step-shape is so complex. It should use multi-extrusion craft with pre-form forging. So the key is how to distribute rationally the distortion degree, control material flow, reduce the excessive deformation and obtain the qualified components. The feasibility of extrusion forming of multi-step part was discussed in this article. With the analysis of several technological programs, the optimal plan was made and selected, the technological process was determined. Based on the pre-discussion, the extrusion die was design and the design process is presented detailedly. By using the cold extrusion craft process, the precision and the surface quality of the product is improved, the intensity and toughness is got better, the cutting process is reduced, the raw material is saved. Not only does it enhanced the production efficiency, but also improve the organization of component.Keywords: multi-step part，forming technique，cold extrusion，die designII目录第1章冷挤压技术的介绍 .............................................11.1冷挤压工艺的实质 .................................................11.2冷挤压工艺的优点 .................................................11.3冷挤压工艺的缺点 .................................................21.4冷挤压工艺的应用范围 .............................................31.5冷挤压工艺的的发展方向 ...........................................3 第2章工艺分析及制定 ...............................................42.1产品零件的分析 ...................................................42.2工艺方案的分析 ...................................................5 第3章毛坯制备及处理 ..............................................113.1冷挤压件毛坯的制备 ..............................................113.2冷挤压件材料的软化热处理 ........................................133.3冷挤压件的表面处理与润滑 ........................................14 第4章冷挤压力 .....................................................164.1影响冷挤压压力的主要因素 ........................................164.2变形程度 ........................................................164.3冷挤压力的计算 ..................................................17 第5章冷挤压设备的选择 ............................................185.1冷挤压设备的基本要求 ............................................185.2冷挤压设备的选择 ................................................18 第6章冷挤压模具设计 ..............................................206.1冷挤压模具特点 ..................................................206.2冷挤压模架设计 ..................................................206.3凸、凹模设计 ....................................................216.3.1反挤压凸模的设计 (21)6.3.2反挤压凹模的设计 (23)6.3.3反挤压凸、凹模制造公差 (25)第7章模具结构部件设计 (26)7.1上模具部分结构设计 ..............................................267.2卸件装置设计 ....................................................27III7.3下模具部分结构设计 ..............................................297.4模具结构和工作原理 ..............................................307.5成形模具三维图 ................................ 错误～未定义书签。
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课程设计
牌号XC111（L型）
制品的截面积F制＝185.7mm2
．孔形在模子端面位置的确定
（由于本型材为等壁厚的型材，故型材的几何重心位于置模子的中心）几何中心的计算
如右图建立工件得坐标系：
2.选坯核选设备
焊合室的形状和大小对焊缝的质量有很大的影响。
有利于消除焊合室边缘与模孔平面之间的结合死区，在恰当的地方加倒圆角，可以采用大圆角R＝5－
，上模舌芯工作带尺寸
模孔工作带长度g h 的确定
组合模的工作带应比一般结构的模子工作带长，并在入口方带有锥度，以改善焊缝质量。
由于本型材制品的对称性较好，外形相对较小，一㎜，本设计取mm h g 4=。
挤压模具设计说明书资料
二.总设计过程概论1.挤压工艺流程：铸锭加热→挤压→切压余→淬火→冷却→切头尾→切定尺→时效→表面处理→包装→出厂2.挤压工艺条件1）铸锭的加热温度6063铝的最高允许加热温度为550℃，下限温度为320℃，为了保证制品的组织，性能，挤压时锭坯的加热温度不宜过高，应尽量降低挤压温度2）挤压筒的加热温度模具的成分多为合金钢，由于导热性差，为避免产生热应力，挤压前挤压筒要预热，为保证挤压制品的质量，并且具有良好的挤压效应，挤压筒温度可取400℃～450℃。
3）挤压温度热挤压时，加热温度一般是合金熔点绝对温度的0.75～0.95倍，本设计挤压温度为450℃～500℃，挤压过程中温度控制在450℃左右4）挤压速度考虑金属与合金的可挤压性，制品质量要求及设备的能力限制，本设计的挤压速度取0.7～0.8m/s5)工模具的润滑因本设计采用热挤压，故不采用润滑6）模具模具应具有足够的耐高温疲劳强度和硬度，较高的耐回火性及耐热性，足够的韧性，低的膨胀系数和良好的导热性，可加工性，及经济性，本设计采用4Cr5MoSiV1作为模具的材料，热处理的硬度为HRC45～507）切压余根据所选的设备：500T,切压余厚为20mm；800T，切压余厚为25mm8)淬火本工艺过程中，制品挤出后可通过设置风扇对制品进行吹风来达到风淬的目的9）冷却直接露置在空气中冷却，达到自然时效的目的10）切头尾本工艺过程统一去头尾各300mm三.实心型材模设计1.所要设计的实心型材制品本制品的形状和尺寸如下图1牌号XC111（L 型）制品的截面积F 制＝116.42mm模孔外接圆直径D 外＝46.28mm 现有设备（如下表）：设备吨位500T800T 1630T 挤压筒直径0D Φ95 Φ125 Φ187 挤压截面积0F 70851226627451锭坯尺寸ddD L Φ90x270/320Φ120X400/450Φ178X540/600/660冷床长26m 32m 44m 填充系数 1.114 1.085 1.104 压余厚20 25 30 最大挤压比97.4 8273.6加工范围最大外接圆直径Φ65 Φ95 Φ147挤一根最小制品断面积F 制min72 150 3722.选坯和选设备根据加工范围要求（F 制≥F 制min,及D 外≤D 外max ）只有500T 的可用，按成才率最高的原则，进一步优化，计算列表序号0D d D (mm ) dL (mm ) 单重wd 填充系数K 填充后长度Le 压余厚hy (mm) 切压余后的有效长度Ld挤压比λ制品长L 制(m) 成品数nx6 (m) 成品重W 制(kg)成材率W 制/Wd (％)1 Φ95 Φ90 270 4.64 1.114 242 20 222 54.65 13．51 2×6m 3．8983．84％2 Φ95 Φ90 320 5.50 1.114 287 20 267 54.65 16．25 2×6m 3．8970．73％最后选择成才率最高的83.84％对应的方案 1 即：500T 的挤压机设备锭坯尺寸为：dd D L =Φ90X270mm λ=54.653.挤压力的计算根据经验系数公式：211.7750.8bD PDd， D 为挤压筒内径，d 为制品等面积直径，b为某温度下坯料的抗拉强度，450℃下6063的b≈12MPa带入数据求得：29511.7750.89512253.812.2PTF ＜额定吨位500T ，设备选择符合要求，即理论技术可行4.实心型材模具体结构设计模组的结构如下图图21.模子2.模垫3.前环4.后环5.保护垫板6.前机架7.模座8.模套9.剪刀 10.挤压筒模组的结构：对于不同吨位的挤压机，下图中的主要结构尺寸都是配套设置的，可以从有关资料中查得。
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铜合金压气缸的热挤压工艺及模具设计摘要铜合金压气缸的生产方法常见的有管料的切削加工，离心铸造后切削加工，热挤压法。
热挤压法生产材料利用率最高，生产效率最高，产品质量最高。
本文分析热挤压工艺及模具设计。
热挤压工艺分析综述：铜合金的热挤压温度根据经验可以定为730℃。
压气缸的毛坯件属于杯形件的一种，因此采用的是反挤压。
若采用一次挤压成形则所需挤压力和变形程度太大。
因此采用两次反挤压，第一次将棒料挤压成为杯形件，切削加工成空心圆柱形。
再经过第二次反挤压将内孔扩大，外径不变。
经过两次反挤压得到挤压件成形毛坯。
模具设计分析综述：两序挤压则需要两套挤压模具。
两套模具采用通用凹模，结构简单。
第一套模具凸模采用一般的反挤压凸模结构。
第二套模具需要有模芯结构，模芯可以是固定式的也可以是活动式的。
本次设计将模芯设计为固定式的即凸模和模芯一体式的。
设计成整体式的好处是结构简单，生产效率高。
与此同时，顶件器只需设计成中空的即可，当凸模压下时，模芯正好进入顶件器的内腔中。
关键词：反挤压，压气缸，模具设计，模芯Copper Alloy Cylinder Pressure of Hot Extrusion Technologyand Die DesignABSTRACTCopper alloy pressure cylinder production methods common pipe material cutting processing, machining after centrifugal casting, hot extrusion method. Hot extrusion method is the highest utilization rate of materials, the highest production efficiency,and the highest quality of product . In this paper, hot extrusion technology and die design is analysed.Hot extrusion technology analysis were reviewed: Copper alloy can be classified as 730℃hot extrusion temperature according to the experience. Pressure cylinder of a blank parts belong to the cup, so the backward extrusion is used. If using an extrusion forming ,the needed extrusion and deformation degree is too large. so the backward extrusion shoud be used twice.The first extrusion will make the bar become the cup, and then, make the cup become the hollow cylindrical by machining. After second backward extrusion will enlarge the inner hole, and the outside diameter is constant.After twice backward extrusion,we can get the bloom.Mold design analysis were reviewed: The two order squeezing requires two sets of extrusion dies Two sets of mould adopt general concave die. The first set of mould punch adopts general backward extrusion punch die structure. A second set of mould need a mold core structure, mold core can be stationary or activities. This design will design for fixed the punch mold core and mold core one-piece. Design into integral advantage is simple structure, high production efficiency at the same time, top pieces simply designed to be hollow, when the convex mold, mold core right into the lumen of top pieces.KEY WORDS: backward extrusion, cylinder pressure, mold design, mold core目录前言 (1)第一章热挤压技术的介绍 (2)§1.1 热挤压工艺的实质 (2)§1.2 热挤压工艺的特点 (2)§1.3 热挤压工艺的主要过程： (3)第二章工艺分析及制定 (4)§2.1 产品零件分析 (4)§2.2 挤压件图制定 (4)§2.3 工艺方案分析 (5)§2.4 毛坯形状及尺寸选择 (6)第三章坯料的处理 (8)§3.1 坯料加热方法 (8)§3.2 加热温度 (8)§3.3坯料润滑 (9)第四章变形量和挤压力 (11)§4.1 影响挤压力主要因素 (11)§4.2 变形程度 (12)§4.3 挤压力 (12)§4.4 热挤压设备选用原则 (13)§4.5 热挤压设备选用 (14)第五章模具结构设计 (15)§5.1 挤压模具设计的基本要求 (15)§5.2 反挤压凸模的设计 (16)§5.3热反挤压凹模的设计 (17)§5.4热挤压凸模固定板的设计 (19)§5.5 顶出装置的设计 (20)§5.6模具结构原理 (21)§5.7模具材料的选择 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)前言压气缸户外断路器中的关键零件，要求“三高”即高的导电率、高的硬度和高的强度，以降低能耗和提高产品的可靠性。
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1. 绪论
1. 1 挤压的定义及分类
1. 1. 1 挤压的定义
挤压是将挤压模具装在压力机上, 将金属坯料放入模腔内, 利用压力机的往返运动, 在强大的压力和一定的速度之下, 迫使金属在挤压模的型腔内发生塑性变形, 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。
挤压是在很强的三向应力状态下的成型的过程, 因而允许很大的变形量, 更适于低塑性材料的成型。
显然, 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型零件的; 在整个变形过程中, 其材料的体积是保持不变的[1]。
挤压成型速度范围很广, 它既可在专用挤压机上进行, 也可在一般的机械压力机、液压机、摩擦压力机以及高速空气锤上进行。
挤压成型温度范围也很广, 它既可在常温、中温下进行, 也可在高温中进行。
根据制品形状的要求, 有各种与之相配的模具。
挤压模具是挤压生产中最重要的工具, 它的结构形式、各部分尺寸、模具材料、模具的装配形式等, 对挤压力、金属流动的均匀性、制品尺寸的稳定性、制品表面质量以及模具自身的使用寿命等都产生极大的影响[2]。
1. 1. 2 挤压的分类
( 1) 按毛坯加热温度的不同分类
1) 冷挤压在室温中对毛坯进行挤压。
冷挤压的特点及应用范围; 采用冷挤压法加工能够降低原材料消耗, 材料的利用率高达70%~90%[4]。
在冷挤压中, 金属材料处于三向不等的压应力作用下, 挤压后金属材料的晶粒组织更加细小而密实; 金属流线不被切断, 而是沿着挤压件轮廓连续分布; 同时, 由于冷挤压利用了金属材料经冷加工而产生的加工
硬化的特性, 使冷挤压件的强度大为提高, 从而提供了用低强度钢代替高强度钢的可能性[3]。
另外, 冷挤压靠强大的压力来熨平毛坯表面, 因此能够获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度的冷挤压件。
冷挤压模具与一般冷冲模相比, 工作时所受的压力大得多, 因而在强度、刚度和耐磨性等方面的要求都较高。
冷挤模不同于冷冲模的地方主要有:
●凹模一般为组合式( 凸模也常常见组合式) 结构;
●上﹑下模板更厚, 材料选择得更好, 满足模具的强度要求;
●导柱直径尺寸较大, 满足模具的刚度要求;
●工作零件尾部位置均加有淬硬的垫板;
●模具易损件的更换、拆卸更方便[5]。
从上述分析能够看出, 冷挤压加工具有”高产、优质、低消耗”的特点, 在技术上和经济上都有很高的实用价值。
当前, 已在机械、仪表、电器、轻工、航宇、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用, 已成为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。
当然, 冷挤压也有一些缺点, 比如, 单位挤压力较大, 模具使用寿命较短[11]。
可是, 随着科学技术的发展, 模具材料的开发, 模具结构的合理化, 缺点会被克服, 优越性会得到充分发挥。
2) 温挤压将毛坯加热到金属再结晶温度以下的某个适当的温度范围内进行挤压。
3) 热挤压将毛坯加热到金属再结晶温度以上的某个适当的温度范围内进行挤压。
( 1) 按毛坯材料种类不同分类
1) 有色金属挤压被挤压毛坯材料为有色金属及其合金。
2) 黑色金属挤压被挤压毛坯材料为黑有色金属及其合金[6]。
1. 1. 3 挤压基本方法
根据挤压时金属流动方向与挤压轴运动方向之间的关系, 常见的挤压方法
有:
( 1) 正向挤压法
正向挤压是挤压生产中应用最广泛的一种方法, 主要特点是挤压时金属的流动方向与挤压轴的运动方向一致, 即在挤压时金属流动方向与凸模的运动方向相同。
在挤压过程中挤压筒固定不动, 毛坯在挤压轴压力的作用下沿着挤压筒内壁发生激烈的摩擦并引起毛坯的温度升高, 同时毛坯沿着挤压轴运动方向发生流动变形。
正向挤压又分为实心件正向挤压和空心件正向挤压。
正挤压生产的特点是: 制品的尺寸范围广, 灵活性大, 自动化简单, 投资费用少, 易分离残料; 但由于挤压过程中毛坯表面与挤压筒内壁的激烈摩擦, 从而使挤压力损失30%~40%, 同时, 摩擦产生的温度使毛坯的温度不均匀, 导致金属流动不均匀。
为避免由于流动不匀造成制品产生裂纹等缺陷必须降低挤压速度, 从而导致生产效率降低, 挤压残料较厚。
( 2) 反向挤压法
反向挤压法是针对正向挤压法在挤压过程中毛坯表面与挤压筒内壁的激烈摩擦的情况出现的另一种挤压方法。
主要特点是: 挤压时金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反, 即在挤压时金属的流动方向与凸模的运动方向相反, 使挤压过程中的毛坯表面与挤压筒内壁之间无相对运动, 改变了金属在挤压筒内流动的力学条件, 减小了所需的挤压力, 降低了变形的不均匀性。
反挤压生产的特点是: 可减小总挤压力的30%~40%, 适用于硬合金挤压生产, 金属的流动性较好, 从而使挤压制品的组织和性能均匀, 但由于受到挤压轴、挤压模的限制, 使挤压制品的表面质量欠佳, 而且对毛坯表面质量要求严格, 分离残料困难。
由于受到设备条件及分离残料困难等因素的限制, 因而使其在工业生产中的运用受到很大限制, 但近年来随着生产技术的发展和设备结构的改进, 在实际生产在中反向挤压又有新发展。
( 3) 复合挤压法
复合挤压法将正向挤压法和反向挤压法的特点结合起来, 生产断面形状为圆形、方形、六角形、齿形、花瓣形的双杯类和杆类挤压件, 也能够制造等
断面的不对称挤压件。
复合挤压法是在挤压时使毛坯的一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同, 而另一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反, 即在挤压时金属沿着凸模运动的方向和相反的方向同时流动。
( 4) 其它挤压法
1) 减径挤压法
它主要使毛坯断面作轻度缩减。
适用于制造在径差不大的阶梯轴类挤压零件以及深孔薄壁杯形零件的休整工序。
2) 径向挤压法
挤压时, 金属的流动方向与挤压轴的运动方向垂直, 即金属流动方向与凸模的运动方向垂直。
用该挤压法能够制造十字轴类挤压件, 也能够制造花键轴的齿形部分以及直齿和小模数螺旋齿轮的齿形部分等。
3) 镦挤复合挤压法
它是将局部镦粗和挤压结合在一起的加工方法, 主要用于制造凸缘或粗腰形的杆类挤压件[8]。
1. 2 冷挤压定义及特点
1. 2. 1 冷挤压定义
冷挤压是利用金属材料塑性变形的原理, 在室温的条件下, 将冷态的金属毛坯放入装在压力机上的模具型腔内, 在强大的压力和一定的速度作用下, 迫使金属毛坯产生塑性流动, 经过凸模与凹模的间隙或凸模出口, 挤出空心断面比毛坯断面要小的实心零件, 可获得所需一定形状及尺寸, 还具有较高力学性能挤压件的工艺技术[9]。
1. 2. 2 冷挤压工艺特点
1. 2. 2. 1 冷挤压优点
近年来, 在机械制造工艺方面广泛采用冷挤压先进技术, 取得了显著的成效。
与其它制造方法相比, 冷挤压工艺已成为金属塑性变形中的最先进工艺之一,
在技术上和经济上都有很多显著优点。
( 1) 显著降低原材料消耗
( 2) 提高劳动生产率
( 3) 可成形复杂形状的零件
( 4) 提高零件的力学性能
( 5) 可获得较高尺寸精度及较小表面粗糙度值的零件
( 6) 减少工序, 缩短生产周期
( 7) 减少设备投资
( 8) 降低生产成本
1. 2. 2. 2 冷挤压缺点
( 1) 变形抗力高
( 2) 模具寿命短
( 3) 对毛坯要求较高
( 4) 对冷挤压设备要求高[9]
1. 3 冷挤压工艺应用范围
综上所述, 冷挤压加工方法是一种”优质、高产、低消耗、低成本”的先进工艺, 在技术上和经济上都有很高的应用价值。
当前冷挤压技术已在中国汽车、摩托车、仪表、电信器材、轻工、建筑、宇航、船舶、军工、及五金等工业部门中获得了广泛的应用。
已成为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。