第六章冷挤压模具设计
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1) 要避免在挤压后零件上形成毛刺，这就要求较小的间隙，这一 点在挤压比较软的有色金属材料时特别重要。
2) 由于凸模弹性变形而产生的直径增大，凸凹模之间仍要有一定 的间隙。
第六章 冷挤压模具设计
1、正挤压凸模的形式 正挤压凸模基本有五种形式，见图6-8。
第六章 冷挤压模具设计
图a用于正挤压实心件，下端面是平的，形状比较简单，制造方便。
图d的芯棒与凸模内孔采用间隙配合，在挤压中芯棒可以随金属材料同步移动， 因此改善了芯棒的受拉情况，使芯棒不易拉断，这种凸模可用于挤压黑色金属。
图e为浮动式凸模，其在芯棒上部放一弹簧，在挤压中芯棒受拉，弹簧被压缩， 可以克服更大的拉力，能有效地防止芯棒拉断。这种凸模可以用于材料硬度和摩 擦力比较大的黑色金属挤压。
图b为整体式结构，可用于挤压软金属，其过渡部分应用光滑圆弧连接，以避免 应力集中而导致芯棒折断。
图c的芯棒与凸模内孔之间为过渡配合，这种结构可以大大降低凸模不同截面间 的应力集中，不过在挤压中如金属向下流动剧烈时，摩擦力过大也可能导致芯棒 拉断。因此这种凸模适应于芯棒直径较大，或挤压材料不太硬，或摩擦因素较小 的材料挤压。
第六章 冷挤压模具设计
图是用于带凸缘铝管正挤压 的导柱通用模架。不可调整 式通用模架的特点基本上与 图12—3的反挤模相同。它 通过凸模27与凹模7将垫圈 样毛坯正挤成带凸缘的管状 零件。考虑到工件挤压后卡 在凹模内，一副拉杆式顶件 机构，顶出器11将加工好的 工件顶出。模具的导柱安装 在上模，导套则装在下模， 也可以根据需要将导柱导套
(6)模具工作部分与上下模板之间要设置淬硬压力垫板，以扩大承压 面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板；
(7)上下模板应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。
第六章 冷挤压模具设计
2、组成 典型的冷挤压模具由以下几部分组成： 1) 工作部分：如凸模、凹模、顶出杆等； 2) 传力部分：如上、下压力垫板； 3) 顶出部分：如顶杆、反拉杆、顶板等； 4) 卸料部分：如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； 5) 导向部分：如导柱，导套、模口、导筒等； 6) 紧固部分：如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、 螺钉等。
第六章 冷挤压模具设计
二、冷挤压模具分类
冷挤压模具有多种结构形式，可根据冷挤压件的形状、尺寸精 度及材料来选择合适的模具结构形式。 (一) 按工艺性质分类
正挤压模：
反挤压模：
复合挤压模：
镦挤压模：
第六章 冷挤压模具设计
1、正挤压模
图6-1为实心 件正挤压模。
第六章 冷挤压模具设计
图6-2为空心件正挤压模(坯料为黑色金属)。
(1)中小型冷挤压模具一般采用两导柱导套形式； (2)大型的冷挤压模具采用四导柱导套形式； (3)精密冷挤压模具还采用滚珠式导柱导套。
主要特点：保证上下模具有较好的对中性，冷挤压件同心度好， 但是模具制造较复杂。
第六章 冷挤压模具设计
2、模口导向冷挤压模
该类模具如图6-6所示，起 模口导向作用的导向套3与凸 模的间隙一般在0.02mm以内， 这样能保证挤压件的壁厚精度。
第六章 冷挤压模具设计
(1)模具应有足够的刚度和抗热疲劳性；
(2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有 一定的韧性；
(3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡， 避免应力集中；
(4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换和通用性；
(5)为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合 冷挤压模具设计
2、反挤压模
图6-3为一种 典型的具有 导向装置的 反挤压模。
第六章 冷挤压模具设计
3、复合挤压模
图6-4为活塞销 的复合挤压模 具图。
第六章 冷挤压模具设计
4、镦挤模
图6-5所示 为镦挤模。
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(二) 按有无导向装置分类 1、导柱导套导向冷挤压模
该类模具如图6-1～图6-5所示，它是冷挤压模具中最常见的一 种模具结构。
这种导向方法简便、实用， 但这种导向方式一般用于挤压 较浅反挤压件的模具。
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3、导筒导向冷挤压模
图6-7为摩托车主轴双端花 键复合挤压模具简图，它是一 副导筒导向挤压模。
它实质是双向减径挤压， 毛坯不能产生镦粗，因此对变 形程度、模具工作段的形状、 润滑条件以及毛坯材料形状态 要求都很高。
第六章 冷挤压模具设计
第六章 冷挤压模具设计
1—上模座；2、12—垫板；3—凸模；4—紧固套圈；5—螺母；6—预应力组合凹 7、14—压板；8—顶杆；9、10—调节螺钉；11—垫座；13—推杆；15—卸料板 图 可调式反挤压模
第六章 冷挤压模具设计
反挤压模
图可调式反挤压模，凸模固定端为锥形，凸模3和紧固 套圈4由螺母5锁紧固定在上模部分。由于挤压力通常较大， 因此，在凸模固定端设置淬硬的垫板2、凹模采用三层预应 力组合形式，预应力组合凹模的中心位置可通过若干组螺钉 和9和压板7予以调整。整个三层凹模在压合靡平后，由压板 14将其紧压在下模座中。顶杆8与预应力组合凹模圈构成了 反挤压凹模的模腔，顶杆承受整个轴向反挤压力，其底部设 置垫板12。顶杆的中心位置也可通过若干组螺钉10予以调整。 挤压后工件易滞留在凹模中，由顶杆和推杆13将零件顶推出 模腔。挤压件也可能紧箍在凸模上，则由卸料板15将其卸下。
反过来安放。
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3、复合挤压模
图6-4为活塞销 的复合挤压模 具图。
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第二节 模具工作部分的设计
冷挤压模具工作部分是指凸模、凹模、顶杆等在挤压时直接 参与挤压过程的一些零件。 一、正挤压模具工作部分零件设计 (一) 正挤压凸模
正挤压凸模的作用主要是传递压力，设计时应考虑其强度。 在凸模与凹模之间应具有合适的间隙，这是因为：
为了防止芯棒拉断及卸料方便，芯棒一般做出10'~30' 的斜度。
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2、正挤压凸模尺寸参数设计 凸模各部分尺寸参数见表6-1。
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(二) 正挤压凹模 正挤压凹模根据单位挤压力大小可选择整体凹模和组合凹模。
2) 由于凸模弹性变形而产生的直径增大，凸凹模之间仍要有一定 的间隙。
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1、正挤压凸模的形式 正挤压凸模基本有五种形式，见图6-8。
第六章 冷挤压模具设计
图a用于正挤压实心件，下端面是平的，形状比较简单，制造方便。
图d的芯棒与凸模内孔采用间隙配合，在挤压中芯棒可以随金属材料同步移动， 因此改善了芯棒的受拉情况，使芯棒不易拉断，这种凸模可用于挤压黑色金属。
图e为浮动式凸模，其在芯棒上部放一弹簧，在挤压中芯棒受拉，弹簧被压缩， 可以克服更大的拉力，能有效地防止芯棒拉断。这种凸模可以用于材料硬度和摩 擦力比较大的黑色金属挤压。
图b为整体式结构，可用于挤压软金属，其过渡部分应用光滑圆弧连接，以避免 应力集中而导致芯棒折断。
图c的芯棒与凸模内孔之间为过渡配合，这种结构可以大大降低凸模不同截面间 的应力集中，不过在挤压中如金属向下流动剧烈时，摩擦力过大也可能导致芯棒 拉断。因此这种凸模适应于芯棒直径较大，或挤压材料不太硬，或摩擦因素较小 的材料挤压。
第六章 冷挤压模具设计
图是用于带凸缘铝管正挤压 的导柱通用模架。不可调整 式通用模架的特点基本上与 图12—3的反挤模相同。它 通过凸模27与凹模7将垫圈 样毛坯正挤成带凸缘的管状 零件。考虑到工件挤压后卡 在凹模内，一副拉杆式顶件 机构，顶出器11将加工好的 工件顶出。模具的导柱安装 在上模，导套则装在下模， 也可以根据需要将导柱导套
(6)模具工作部分与上下模板之间要设置淬硬压力垫板，以扩大承压 面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板；
(7)上下模板应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。
第六章 冷挤压模具设计
2、组成 典型的冷挤压模具由以下几部分组成： 1) 工作部分：如凸模、凹模、顶出杆等； 2) 传力部分：如上、下压力垫板； 3) 顶出部分：如顶杆、反拉杆、顶板等； 4) 卸料部分：如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； 5) 导向部分：如导柱，导套、模口、导筒等； 6) 紧固部分：如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、 螺钉等。
第六章 冷挤压模具设计
二、冷挤压模具分类
冷挤压模具有多种结构形式，可根据冷挤压件的形状、尺寸精 度及材料来选择合适的模具结构形式。 (一) 按工艺性质分类
正挤压模：
反挤压模：
复合挤压模：
镦挤压模：
第六章 冷挤压模具设计
1、正挤压模
图6-1为实心 件正挤压模。
第六章 冷挤压模具设计
图6-2为空心件正挤压模(坯料为黑色金属)。
(1)中小型冷挤压模具一般采用两导柱导套形式； (2)大型的冷挤压模具采用四导柱导套形式； (3)精密冷挤压模具还采用滚珠式导柱导套。
主要特点：保证上下模具有较好的对中性，冷挤压件同心度好， 但是模具制造较复杂。
第六章 冷挤压模具设计
2、模口导向冷挤压模
该类模具如图6-6所示，起 模口导向作用的导向套3与凸 模的间隙一般在0.02mm以内， 这样能保证挤压件的壁厚精度。
第六章 冷挤压模具设计
(1)模具应有足够的刚度和抗热疲劳性；
(2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有 一定的韧性；
(3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡， 避免应力集中；
(4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换和通用性；
(5)为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合 冷挤压模具设计
2、反挤压模
图6-3为一种 典型的具有 导向装置的 反挤压模。
第六章 冷挤压模具设计
3、复合挤压模
图6-4为活塞销 的复合挤压模 具图。
第六章 冷挤压模具设计
4、镦挤模
图6-5所示 为镦挤模。
第六章 冷挤压模具设计
(二) 按有无导向装置分类 1、导柱导套导向冷挤压模
该类模具如图6-1～图6-5所示，它是冷挤压模具中最常见的一 种模具结构。
这种导向方法简便、实用， 但这种导向方式一般用于挤压 较浅反挤压件的模具。
第六章 冷挤压模具设计
3、导筒导向冷挤压模
图6-7为摩托车主轴双端花 键复合挤压模具简图，它是一 副导筒导向挤压模。
它实质是双向减径挤压， 毛坯不能产生镦粗，因此对变 形程度、模具工作段的形状、 润滑条件以及毛坯材料形状态 要求都很高。
第六章 冷挤压模具设计
第六章 冷挤压模具设计
1—上模座；2、12—垫板；3—凸模；4—紧固套圈；5—螺母；6—预应力组合凹 7、14—压板；8—顶杆；9、10—调节螺钉；11—垫座；13—推杆；15—卸料板 图 可调式反挤压模
第六章 冷挤压模具设计
反挤压模
图可调式反挤压模，凸模固定端为锥形，凸模3和紧固 套圈4由螺母5锁紧固定在上模部分。由于挤压力通常较大， 因此，在凸模固定端设置淬硬的垫板2、凹模采用三层预应 力组合形式，预应力组合凹模的中心位置可通过若干组螺钉 和9和压板7予以调整。整个三层凹模在压合靡平后，由压板 14将其紧压在下模座中。顶杆8与预应力组合凹模圈构成了 反挤压凹模的模腔，顶杆承受整个轴向反挤压力，其底部设 置垫板12。顶杆的中心位置也可通过若干组螺钉10予以调整。 挤压后工件易滞留在凹模中，由顶杆和推杆13将零件顶推出 模腔。挤压件也可能紧箍在凸模上，则由卸料板15将其卸下。
反过来安放。
第六章 冷挤压模具设计
3、复合挤压模
图6-4为活塞销 的复合挤压模 具图。
第六章 冷挤压模具设计
第二节 模具工作部分的设计
冷挤压模具工作部分是指凸模、凹模、顶杆等在挤压时直接 参与挤压过程的一些零件。 一、正挤压模具工作部分零件设计 (一) 正挤压凸模
正挤压凸模的作用主要是传递压力，设计时应考虑其强度。 在凸模与凹模之间应具有合适的间隙，这是因为：
为了防止芯棒拉断及卸料方便，芯棒一般做出10'~30' 的斜度。
第六章 冷挤压模具设计
2、正挤压凸模尺寸参数设计 凸模各部分尺寸参数见表6-1。
第六章 冷挤压模具设计
(二) 正挤压凹模 正挤压凹模根据单位挤压力大小可选择整体凹模和组合凹模。