冷挤压
冷挤压成型的原理
冷挤压成型的原理冷挤压成型是一种常见的金属成形加工方法,通过在常温下将金属材料加压塑性变形,使其通过预设的模具形成所需形状。
冷挤压成型通常用于生产高精度、复杂形状的零件和轴类零件。
下面将详细介绍冷挤压成型的原理及其过程。
冷挤压成型的原理基于金属在常温下的塑性变形性质。
金属材料在受到应力的作用下,会发生塑性变形,通过逐渐增加外力,金属材料内部的晶粒发生位移和滑动,最终达到塑性变形。
冷挤压成型利用了金属材料塑性变形的特性,通过外力的施加,将金属材料挤压至模具的形状中,从而得到所需的零件形状。
冷挤压成型的过程一般包括以下几个主要步骤:1. 材料准备:选取适合的金属材料进行冷挤压成型,通常选择具有良好塑性的材料,如铝合金、铜合金等。
2. 模具设计与制造:根据零件的形状和尺寸,设计和制造适用的模具。
模具的形状决定了最终零件的形状,模具的材质一般选用高硬度和耐磨损的工具钢。
3. 加压与挤压:将预热的金属材料放入冷挤压机中,通过液压装置施加高压力力,将金属材料挤压至模具的形状中。
挤压的过程中,金属材料会发生塑性变形,逐渐填满模具的空腔。
4. 精加工与处理:冷挤压成型得到的零件通常需要进行后续的精加工和热处理。
精加工可以包括切割、修整、表面处理等,以得到最终所需的精度和质量。
热处理可以改变零件的组织结构和性能,提高其强度和耐磨性等特性。
冷挤压成型的优点主要有以下几点:1. 高精度:冷挤压成型可以生产高精度的零件,在成形过程中几乎不会产生撕裂、裂纹和疲劳等问题,确保零件的尺寸和形状精度。
2. 高效率:冷挤压成型可以快速达到所需形状,减少了后续热处理的时间和工序。
3. 节约材料:冷挤压成型可以最大限度地利用原材料,减少废料产生,提高材料的使用效率。
4. 节约能源:冷挤压成型是在常温下进行的,相比热挤压成型,不需要加热材料,节约了能源消耗。
5. 增加材料强度:通过冷挤压成型,可以使金属材料的晶粒发生位移和滑动,进而改变其晶界结构,提高材料的强度和硬度。
冷挤压概述
图6.11 纯铝仪表零件
1.3 当前应用冷挤压技术应解决的 主要问题
当前冷挤压技术的应用必须解决强大的变形 抗力与模具承载能力的矛盾
为此,必须做到: ① 设计合理的、工艺性良好的冷挤压件。
② 恰当选择冷挤压金属材料,正确确定坯料形 状尺寸及热处理规范,要特别注意坯料表面处 理与润滑方式。
③ 制定合理的冷挤压工艺方案,合理选择冷来自 压方式,适当控制冷挤压变形程度。
④ 采取有效措施解决模具的强度、刚度和寿命 问题。
⑤ 选用合适的挤压设备。
冷冲模具设计
图6.7 径向挤压示意图
把上述轴向挤压和径向挤压结合在一起的加工方法称为镦挤法。
镦挤法使冷挤压工艺的应用范围进一步扩大,图6.9所示支承杆 的制造过程就是采用镦挤法。镦挤法能成形较为复杂的零件.
(a)
图6.3 反挤压示意图
(b)
图6.4 反挤压零件实例
(a)
图6.5 复合挤压示意图
(b)
以上三种挤压方式的金属流动方向都与凸模运
动的方向平行,故称为轴向挤压。
4.径向挤压 挤压时,金属流动的方向与凸模运动的方向垂
直。
它又分为离心挤压和向心挤压两种:
离心挤压是金属在凸
模作用下沿径向外流动 (见图6.7);
向心挤压则是沿径向
内流。
冷镦工艺实际上就是离 心径向挤压。径向挤压 主要用于制造带凸缘的 零件,如图6.8所示。
冷冲模具设计
冷挤压概述
1.1 冷挤压的分类
冷挤压是在常温下对挤压模模腔内的金属坯
料施加强大的压力,使之从模孔或凸、凹模 间隙中挤出,从而获得所需零件的一种加工 方法。
国际最新冷挤压技术及应用
国际最新冷挤压技术及应用冷挤压技术是一种常用的金属成形加工技术,它通过施加压力将金属材料挤压进入模具中,从而获得所需形状和尺寸的产品。
与传统的热挤压相比,冷挤压技术具有许多优点,例如低能耗、高机械性能、精确的尺寸控制等。
近年来,随着技术的不断改进和推广应用,冷挤压技术在国际上得到了广泛的关注和应用。
在国际上,最新的冷挤压技术包括以下几个方面:1. 精密冷挤压技术:随着对产品精度和质量要求的提高,精密冷挤压技术得到了广泛应用。
通过改进模具设计、材料选择和加工工艺等方面的优化,可以实现更高精度的产品制造,达到亚毫米级别的尺寸控制。
2. 变形控制技术:对于某些特殊形状的产品,如细长杆状零件或异形工件,变形控制是冷挤压中的一个重要问题。
通过改变加工工艺和优化模具设计,可以有效地控制材料的变形,保证产品的成型质量。
3. 复合冷挤压技术:为了满足某些特殊需求,如多层复合材料或异种材料的组合,复合冷挤压技术应运而生。
通过设计合适的模具和控制加工工艺,可以将不同材料压制在一起,实现多种材料的混合使用,提高产品的性能和功能。
4. 超高压冷挤压技术:为了满足高强度和高硬度要求的产品制造,超高压冷挤压技术被广泛研究和应用。
通过增加加工压力,可以提高材料的塑性变形能力,从而获得更高的强度和硬度。
5. 微型冷挤压技术:随着微型零件和微型器件的需求增加,微型冷挤压技术成为一个新的研究热点。
通过改变模具结构和优化加工工艺,可以实现微米级别的产品制造,满足微米加工的需求。
目前,冷挤压技术在许多领域得到了广泛应用。
例如,汽车工业中的发动机和变速器轴承、电子工业中的散热器和导热管、航空航天工业中的结构件和连接件等都可以采用冷挤压技术制造。
此外,冷挤压技术还可以用于生产家电、建筑材料等其他行业的产品。
总的来说,国际上最新的冷挤压技术包括精密冷挤压、变形控制、复合冷挤压、超高压冷挤压和微型冷挤压等方面的研究和应用。
这些技术的发展将进一步推动冷挤压技术在各个领域中的应用,满足不同行业对产品精度、强度、硬度等性能要求的不断增长。
冷挤压工艺
冷挤压工艺冷挤压工艺是一种常见的金属加工方法,也被广泛应用于其他材料的加工过程中。
通过冷挤压工艺,可以将金属材料或者其他可塑性材料转变为所需形状的制品,具有高效、节能、环保等优点。
在冷挤压工艺中,材料经过加热后在常温下进行挤压成型。
冷挤压相比于热挤压,有着更高的精度和表面质量。
冷挤压能够带来更细致的结构和更好的机械性能,因为在常温下金属的变形能力较强,可以更好地控制产品的尺寸和形状。
冷挤压工艺不仅适用于各类金属材料,也可以应用于塑料、橡胶等材料的加工。
在实际生产中,冷挤压可以用于生产各种零部件、工具、配件等产品,广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域。
冷挤压工艺的过程包括准备工作、材料预处理、挤压成形和后续加工等阶段。
首先需要对原料进行准备,清理和加热以提高其可塑性。
之后,经过特定模具形状的挤压,将材料挤压成所需形状。
最后,可能需要进行修整、清理、表面处理等后续加工工序,以获得最终符合标准要求的制品。
冷挤压工艺的优势不仅在于产品质量的提升,还体现在生产效率和成本控制方面。
相比传统的加工方法,冷挤压能够减少加工过程中的能源消耗和废料产生,有效降低生产成本。
同时,由于挤压过程中所需设备简单,可以在相对小的空间内进行生产,因此占地面积小,适用于各类规模的生产场景。
冷挤压工艺的发展也受益于科技的进步和创新,不断推动着工艺的提升和改进。
随着材料工程、模具制造等领域的发展,冷挤压工艺愈发成熟,可以实现更复杂、更精细的产品加工需求。
同时,数字化技术的运用也为冷挤压工艺带来新的发展机遇,实现生产过程的智能化管理和优化。
总的来说,冷挤压工艺在现代制造业中扮演着重要角色,为产品的加工提供了高效、环保、精密的解决方案。
随着技术的不断进步和市场需求的提升,冷挤压工艺将继续发挥重要作用,并不断完善和创新,满足不同行业的生产需求。
1。
冷挤压强化增寿机理
冷挤压强化增寿机理引言冷挤压强化是一种常见的金属加工方法,可以通过改变材料的晶体结构和形态来提高材料的强度和硬度,延长材料的寿命。
本文将就冷挤压强化的机理进行详细阐述。
1. 冷挤压的基本原理冷挤压是一种通过外力使金属材料在室温下变形的方法。
在冷挤压过程中,金属材料受到外力的作用,发生塑性变形,从而改变材料的形状和结构。
与热挤压相比,冷挤压不需要加热材料,因此可以避免材料在高温下形成晶粒长大和晶粒边界扩散,从而保持材料的细小晶粒结构。
2. 冷挤压强化的机制冷挤压强化主要通过以下三种机制来提高材料的强度和硬度:2.1 晶体结构改变在冷挤压过程中,金属材料的晶体结构发生改变。
原本不规则的晶粒被压缩成为规则的形状,晶粒的形状和尺寸发生改变。
这种晶体结构的改变可以增加晶粒的位错密度,从而提高材料的强度。
2.2 晶界强化效应冷挤压过程中,晶粒与晶粒之间的晶界发生移动和滑动,形成了一些新的位错。
这些位错会阻碍晶界的移动,增加晶界的强度,从而提高材料的强度和硬度。
2.3 冷变形强化效应冷挤压过程中,金属材料受到外力的作用,发生塑性变形。
这种塑性变形会导致材料内部的晶粒形成位错,位错的存在会阻碍晶体的滑移和位错的移动,从而提高材料的强度。
3. 冷挤压强化的应用冷挤压强化广泛应用于各种金属材料的加工和制造过程中。
例如,冷挤压可以用于生产汽车零部件、航空航天部件、电子元器件等。
通过冷挤压强化,这些材料可以提高强度和硬度,从而提高产品的使用寿命和可靠性。
4. 冷挤压强化的优势和局限性冷挤压强化具有以下几个优势:- 可以在室温下进行,不需要加热材料,节约能源和时间;- 可以制造出细小晶粒结构,提高材料的强度和硬度;- 可以实现复杂形状的制造,提高产品的精度和性能。
然而,冷挤压强化也存在一些局限性:- 冷挤压对材料的可塑性要求较高,某些材料不适合进行冷挤压;- 冷挤压过程中会产生应力集中和变形不均匀的问题,需要合理设计工艺和控制参数;- 冷挤压强化的效果有限,无法进一步提高材料的强度和硬度。
冷挤压加工的技术要求
冷挤压加工的技术要求冷挤压加工听上去有点复杂,但其实就像在厨房里做一道美味的菜一样,得有些技巧和注意事项。
想象一下,你在厨房里,准备把一些原材料变成一道美食。
冷挤压呢,就是把金属原材料在室温下,通过强大的压力变形成我们想要的形状。
听着是不是有点儿酷?不过,想要这个过程顺利进行,有几个技术要求可是不能忽视的。
材料的选择很重要哦。
冷挤压用的材料必须是高强度的金属,这样才能在压力下保持形状。
不然就像你做蛋糕用的是面粉而不是沙子,结果肯定大失所望。
钢、铝合金这些都挺合适,强度高又容易加工。
材料的表面也得光滑,避免划伤和缺陷。
想想,做菜的时候如果原料上有脏东西,谁敢吃啊?我们得聊聊模具。
模具就是把金属材料变成特定形状的工具。
它的设计非常关键,得确保合适的形状和尺寸。
模具的材质也不能马虎,耐磨性强,才能经得起冷挤压的折腾。
想象一下,如果模具变形了,出来的产品肯定不合格,最后只能“见光死”了,浪费得不偿失。
再来就是控制挤压速度了。
这个速度可不是你走路的速度,而是要根据材料和模具的特性来定的。
太快了,材料可能会出现裂纹,太慢了,又可能导致生产效率低下,真是个平衡术。
这就像打游戏,得掌握好节奏,才能顺利过关。
挤压的温度也是个大问题。
虽然是冷挤压,但环境温度要控制在一个合适的范围。
过高或者过低都不好,就像夏天冰淇淋融化一样,最终效果都会打折扣。
温度适中,金属材料的流动性才会更好,才能顺利地填充模具,得到想要的形状。
在整个冷挤压的过程中,润滑剂的使用也不能忽视。
它就像做菜时的油,能够减少摩擦,保护模具。
没有润滑剂,材料在挤压时容易产生划痕,甚至损坏模具。
使用合适的润滑剂,不仅能提高产品质量,还能延长模具的使用寿命,真是一举两得。
再说说质量检测。
冷挤压的产品一旦生产出来,得经过严格的检验。
要确保每个产品都符合标准,不能有瑕疵。
就像我们吃东西得看新鲜度一样,产品的质量关乎安全,绝不能马虎。
如果发现有问题,得及时调整生产工艺,确保下次不出错。
冷挤压_实验报告
一、实验目的1. 了解冷挤压的基本原理和工艺过程。
2. 掌握冷挤压实验的操作步骤和方法。
3. 分析冷挤压过程中材料的变形规律和力学性能变化。
二、实验原理冷挤压是一种金属塑性加工方法,通过施加压力使金属在模具中产生塑性变形,从而获得所需的形状和尺寸。
在冷挤压过程中,金属材料的变形主要发生在挤压模腔内,其变形规律受材料性能、模具结构、挤压速度等因素的影响。
三、实验设备与材料1. 实验设备:冷挤压机、挤压模具、测量工具(游标卡尺、千分尺等)。
2. 实验材料:45号钢棒料。
四、实验步骤1. 挤压模具准备:根据实验要求,选择合适的挤压模具,并进行清洁和润滑。
2. 材料准备:将45号钢棒料加工成所需尺寸,并进行表面处理。
3. 实验操作:a. 将准备好的材料放置在挤压模具的模腔内;b. 开启冷挤压机,缓慢施加压力,使材料在模具中产生塑性变形;c. 持续施加压力,直至材料完全变形,达到所需尺寸;d. 关闭冷挤压机,取出挤压后的试样。
五、实验数据记录与分析1. 实验数据记录:a. 挤压前材料尺寸:长度L1、直径D1;b. 挤压后材料尺寸:长度L2、直径D2;c. 挤压压力:F;d. 挤压速度:v。
2. 实验数据分析:a. 挤压前后材料尺寸变化:L1-L2、D1-D2;b. 挤压压力与挤压速度的关系;c. 挤压过程中的材料变形规律。
六、实验结论1. 冷挤压实验成功完成了材料形状和尺寸的改变,证明了冷挤压工艺的可行性。
2. 在实验过程中,随着挤压压力的增加,材料的变形程度逐渐增大,挤压速度对变形过程也有一定影响。
3. 挤压过程中的材料变形规律符合塑性变形的基本原理,为后续研究提供了实验依据。
七、实验总结1. 本实验通过对冷挤压工艺的实践操作,加深了对冷挤压基本原理和工艺过程的理解。
2. 实验过程中,需要注意实验参数的调整,以保证实验结果的准确性。
3. 冷挤压实验具有一定的挑战性,但在实验过程中,通过不断尝试和总结,可以逐步提高实验技能。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程冷挤压工艺是一种常用的金属成型方法,通过将金属坯料置于模具中,在受到一定压力的作用下,使得金属坯料在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工件。
冷挤压工艺流程主要包括原料准备、坯料加热、挤压成形、冷却退火等步骤。
首先,原料准备是冷挤压工艺流程的第一步。
在进行冷挤压之前,需要准备好金属坯料,通常采用的是圆形、方形或者多边形的金属坯料。
这些坯料需要经过清洗、除油、预加热等处理,以确保坯料表面清洁,并且达到适合挤压成形的温度。
接下来是坯料加热。
在冷挤压工艺中,坯料需要在一定温度范围内进行加热处理,以提高金属的塑性和可变形性。
加热温度的选择需要根据金属的种类和成分来确定,通常会在金属的再结晶温度以上进行加热,使得金属内部的晶粒得以再结晶,从而提高金属的延展性和塑性。
然后是挤压成形。
在坯料加热到适当温度后,将坯料放入挤压机的模具中,施加一定的压力,使得金属坯料在模具的作用下发生塑性变形,从而得到所需形状和尺寸的工件。
在挤压成形的过程中,需要控制好挤压速度、挤压压力和模具温度,以确保成形工件的质量和尺寸精度。
最后是冷却退火。
在完成挤压成形后,需要对工件进行冷却和退火处理。
冷却可以通过水冷、风冷等方式进行,以快速降低工件温度,防止工件变形和晶粒长大。
而退火则是通过加热和保温的方式,使得工件内部的晶粒得以再结晶和调整,从而提高工件的塑性和韧性。
冷挤压工艺流程是一种常用的金属成型方法,通过原料准备、坯料加热、挤压成形、冷却退火等步骤,可以得到形状和尺寸精度高的工件。
在实际应用中,需要根据具体的金属材料和产品要求,合理设计和控制冷挤压工艺流程,以确保生产出符合要求的工件。
锻压工艺学-冷挤压
6.4.2 许用变形程度
图6.15 正挤压空心件 变形程度计算图
图6.16 正挤压碳钢实心 件的许用变形程度
图6.17 正挤压碳钢空心 件的许用变形程度
图6.18 碳钢反挤压的许 用变形程度
6.5 冷挤压时的变形力 P=CpF P—总的挤压力,N; p—单位挤压力,MPa; F—凸模工作部分横断面积,mm2; C—安全因数,一般取1.3。 7.5.1 冷挤压力的阶段性 (1)正挤压的阶段性 四个阶段:
F0 F1 F 100% F1
式中,
F0
D 2
4
F1
(D 2 d 2 )
4
d2 F 2 100% D
(2)正挤压实心件的断面缩减率
F0 F1 F 100% F0
F0
D
4
2
F1
d12
4
D 2 d12 F 2 100% 2 D d
2. 板料下料法 3.棒料下料方法 (1)剪切下料
图6.32 全封闭式剪切模
(2)其它下料方法
6.6.2 毛坯的软化热处理 冷挤压前进行软化热处理的目的:通过热处 理降低毛坯的硬度,提高塑性,得到良好的 金相组织和消除内应力等。 (1)完全软化退火 加热到Ac3以上30一50C,在此温 度下保温一定时间,然后随炉缓冷,或在550C以 后从炉中取出空冷。 (2)球化退火 使珠光体中的渗碳体和二次渗碳体球 化而进行的一种退火。 (3)不完全退火 钢加热到高于Ac1而低与Ac3或Acm ,并在此温度停留一定时间,然后缓慢冷却。
6.2 冷挤压的基本原理
6.2.1 主应力状态对冷挤压工艺的影响
图6.2 纯铝零件
图6.3 纯铝件冷挤压工艺
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压是一种常见的金属加工工艺,通过对金属材料施加高压力,将其挤压成所需形状的工艺。
冷挤压工艺广泛应用于汽车、航
空航天、建筑等领域,具有高效、节能、材料利用率高等优点。
下
面将介绍冷挤压工艺的流程及其特点。
首先,冷挤压工艺的流程包括原料准备、模具设计、挤压成形、热处理和表面处理等几个主要步骤。
原料准备阶段是冷挤压工艺的
起始阶段,需要选择合适的金属材料,并进行预处理,如切割、清
洁等。
模具设计是冷挤压工艺中至关重要的一环,模具的设计质量
直接影响到挤压成形的效果和产品质量。
挤压成形是冷挤压工艺的
核心步骤,通过对金属材料施加高压力,使其变形成所需形状。
热
处理是为了改善材料的组织结构和性能,提高产品的强度和硬度。
表面处理可以提高产品的耐腐蚀性和美观度,常见的表面处理方法
包括喷砂、阳极氧化、喷涂等。
其次,冷挤压工艺具有以下几个特点。
首先,冷挤压可以在常
温下完成,无需加热,节能环保。
其次,冷挤压可以实现高精度、
高效率的生产,适用于大批量生产。
再次,冷挤压可以加工各种金
属材料,包括铝合金、铜合金、钢铁等。
最后,冷挤压产品表面光
洁度高,尺寸精度高,内部组织致密,具有良好的机械性能。
总的来说,冷挤压工艺是一种重要的金属加工工艺,具有广泛
的应用前景和市场需求。
随着工艺技术的不断进步和创新,冷挤压
工艺将更加高效、精密、环保,为各行各业提供更优质的产品和解
决方案。
希望本文对冷挤压工艺的流程和特点有所帮助,谢谢阅读!。
冷挤压工艺及模具设计课件
对修复后的模具进行全面检测 和调试,确保其性能达到要求 。
05
冷挤压工艺与模具 设计的未来发展
新材料的应用
高强度轻质材料
随着新材料技术的不断发展,高强度轻质材料如钛合金、铝合金等在冷挤压工 艺中的应用将更加广泛,能够满足产品轻量化、高性能的要求。
复合材料
复合材料的出现为冷挤压工艺提供了更多的可能性,通过将不同材料组合在一 起,可以实现单一材料无法达到的性能,提高产品性能和降低成本。
合理布局
根据产品特点和工艺要求,合 理布置模具结构,确保产品成
型和出模顺利。
优化流道设计
优化模具流道设计,减少流动 阻力,降低成型难度和压力。
增强刚性和稳定性
为确保模具在使用过程中不易 变形和损坏,应加强模具的刚 性和稳定性设计。
易于维修和更换
模具结构应便于维修和更换损 坏或磨损的部件,降低维护成
本。
冷挤压特点
冷挤压工艺具有高效率、高精度、低 成本等优点,能够加工出形状复杂、 精度要求高的零件,广泛应用于汽车 、家电、电子、航空航天等领域。
冷挤压的应用范围
汽车零件制造
家用电器制造
冷挤压工艺可以用于制造汽车发动机、底 盘、电气系统等零部件,如活塞、连杆、 气瓶等。
家用电器中的金属零部件,如空调压缩机 、冰箱压缩机、洗衣机电机等,也广泛采 用冷挤压工艺制造。
模具的制造工艺
选择合适的加工方法
根据模具材料和结构特点,选择合适的加工方法,确保模具精度 和表面质量。
控制加工参数
合理控制加工参数,如切削速度、进给量等,以提高加工效率和模 具质量。
热处理和表面处理
根据需要,对模具进行热处理和表面处理,提高其硬度和耐久性。
03
冷挤压简介
冷挤压简介冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中,在室温下,通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力,使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
一、基本类型1.正挤压:正挤压时,金属的流动方向与凸模的运动方向一致(图1a、b)。
正挤压可以制造各种形状的实心件和空心件(图2)。
2.反挤压:反挤压时,金属的流动方向与凸模的运动方向相反(图1c)。
反挤压可以获得各种形状的杯形件。
如图2-8缸体,图3-5所示盖。
图1 冷挤压变形类型示意图1—凸模2—凹模3—毛坯 4—挤压件5—顶件杆3.复合挤压:挤压时,毛坯一部分金属流动方向与凸模运动方向相同,而另一个部分金属流动方向与凸模运动方向相反(图1d)。
复合挤压可制得各种杯一杯、杯一杆、杯一筒零件(图3)。
4.径向挤压;挤压时,金属的流动方向与凸模运动方向相垂直(图1e)。
径向挤压又可分为向心挤压和离心挤压(图4),径向挤压用来制造斜齿轮、花键盘等零件。
图2 冷挤压件实例之一1—导管2—后车轴3—筒体5,6—空心轴7—导向缸体8—缸体9—驱动轴图2 冷挤压件实例之二1-螺母 2-保持器 3-导套 4-特殊螺母5-盖 6-紧固螺母 7-支撑住 8-支承器 9-齿轮毛坯 10-螺母5.锻压:镦压时,金属毛坯径向向外流动(图1f)。
镦压用于制造带法兰的轴类零件或凸缘的杯形零件(图4)。
正挤压、反挤压与复合挤压是冷挤压技术中应用最广泛的三种方法。
它们的金属流动方向与凸模的轴线平行。
因此,有不少资料上又称这三种方法为轴向挤压。
如前所述,轴向挤压可以制得各种实心和空心零件,如球头销、梭心壳、弹壳等。
径向挤压是最近十几年才发展起来的,主要用于通讯器材的号码盘、自行车的花键盘等。
以上是几种基本的冷挤压变形方式,随着冷挤压技术的发展,有时还将冷体积模锻等归属为冷挤压。
冷挤压无论在汽车、拖拉机、轴承、电讯器材、仪表等机电制造中,还是在自行车、缝纫机等轻工业中,以及国防工业系统中都有广泛的应用,这是因为它具有明显的优点。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程冷挤压工艺是一种通过对金属材料施加压力,将其挤压成型的工艺。
与热挤压工艺相比,冷挤压工艺在不加热的情况下进行,因此可以获得更高的材料硬度和更精确的尺寸。
下面将详细介绍冷挤压工艺的流程。
首先,选择合适的金属材料。
冷挤压工艺适用于各种金属材料,包括铝、钢、铜等。
选择材料时,需要考虑材料的机械性能以及所需的零件形状和尺寸。
接下来,准备金属坯料。
金属坯料可以是圆形、方形或其他形状。
根据所需的最终产品形状,选择合适的金属坯料。
将金属坯料锯切成适合挤压的长度,确保坯料的尺寸和几何形状均符合要求。
然后,在冷挤压机上进行挤压操作。
冷挤压机是一种专门用于冷挤压的设备,可以施加高压力并保持均匀的挤压力。
将金属坯料放入冷挤压机的模具中,调整机器参数并启动机器。
通过挤压机的运动,施加压力将金属坯料挤压成模具中所需的形状和尺寸。
由于冷挤压工艺不加热,所以需要施加更高的压力来克服材料的硬度。
在挤压过程中,需要保持金属材料的温度低于其再结晶温度,以确保材料的塑性变形和冷变形。
冷挤压机通常设有冷却装置,可通过对金属坯料和挤压模具进行冷却,控制其温度在所需范围内。
挤压完成后,需要进行修整和处理。
将挤压出来的零件从模具中取出,并将其修整成最终产品的形状和尺寸。
修整过程中,可能需要进行切割、切削、打磨等操作来去除多余材料和瑕疵。
最后,对挤压零件进行热处理和表面处理。
热处理可以改善材料的力学性能和物理性能,如强度、硬度和耐腐蚀性。
常见的热处理方法包括淬火、回火和退火。
表面处理可以改善零件的外观和耐腐蚀性,常见的表面处理方法包括镀锌、喷涂和电泳涂装。
总结起来,冷挤压工艺流程包括选择金属材料、准备金属坯料、挤压操作、修整处理和热处理表面处理。
通过这些步骤,可以获得高硬度、精密尺寸的金属零件,广泛应用于汽车、航空航天、机械等领域。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压是一种常用的金属加工工艺,它是将金属坯料经过加热、挤压、冷却处理,使其成为具有一定各向同性的形状和尺寸的零件的过程。
冷挤压工艺流程由加热步骤、挤压步骤、锻造步骤和后处理步骤组成。
加热步骤是冷挤压工艺的重要环节,其目的是使金属坯料增加变形能力和可压缩性,同时降低变形过程中受力和磨损。
然后,将金属坯料放入挤压机中压缩至制作出指定形状的零件。
接下来,将挤压出来的零件置入锻造机中,进行锻造处理,使该零件受到再次压缩,使其形状更加精确。
此外,还可以通过多次改变挤压压力,锻造次数,从而将零件产生新的几何形状和尺寸,从而实现所需的零件规格。
最后,对冷挤压出来的零件进行后处理,以确保零件质量符合要求。
后理步骤包括打磨、切割、抛光、防腐处理等等,以使零件表面光滑、平整、美观,并具有良好的耐腐蚀性。
综上所述,冷挤压工艺是一种应用广泛的金属加工工艺,它以加热步骤、挤压步骤、锻造步骤和后处理步骤作为冷挤压工艺的基本流程,使该零件受到压缩,以实现所需的零件尺寸。
在加工过程中,还应注意加热温度,挤压压力,以确保零件表面光滑,尺寸精确,质量可靠。
- 1 -。
冷挤压工艺及模具设计课件
•冷挤压工艺及模具设计
•23
冷挤压工艺及模具设计
3.模具的易损部位,应考虑通用性和互换性。并便于 更换、修理。
4.对于精度要求较高的挤压件,模具设计要有良好的 稳定导向装置。
5.坯料取放应方便,毛坯易放入模腔。
6.模具应安全可靠,制造工艺简便,成本低,使用寿 命长。
为满足以上各项要求,必须慎重考虑模具结构的设计、 材料的选择、制造工艺及其热处理等问题。
F1——冷挤压变形后工件的横截面积,mm2。
•冷挤压工艺及模具设计
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冷挤压工艺及模具设计
(2) 挤压面积比 G F 0
F1
(5-4)
式中 G——挤压面积比;
F0——冷挤压变形前毛坯的横截面积,mm2;
F1——冷挤压变形后工件的横截面积,mm2;
F 与G之间存在如下关系:
F
(11)100% G
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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冷挤压工艺及模具设计
冷挤压的许用变形程度取决于下列各方面的因素:
(1) 可挤压材料的力学性能 材料越硬,许用变形程 度就越小,塑性越好,许用变形程度越大。
(2) 模具强度 选用的模具材料好,且模具制造中冷、 热加工工艺合理,模具结构也较合理,其模具强度就越高, 许用变形程度就越大。
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冷挤压工艺及模具设计
(2) 提高零件的力学性能 在冷挤压过程中,金属处于三向挤压应力状态,变形后
材料的组织致密,又有连续的纤维流向,变形中的加工硬化 也使材料的强度和刚度大大提高,从而可用低强度钢材代替 高强度钢。 (3) 可加工形状复杂的零件
对复杂零件可以一次加工成型,加工十分方便,大批大 量生产时,加工成本低。
冷挤压工艺的缺点
冷挤压工艺的缺点
冷挤压是一种常见的金属加工工艺,在工业生产中被广泛应用于生产各种金属制品。
尽管冷挤压具有诸多优点,如工件表面质量好、尺寸精度高、成本较低等,但与此同时,冷挤压工艺也存在一些不可忽视的缺点,下面将详细介绍。
首先,冷挤压工艺的主要缺点之一是工件变形难以控制。
在冷挤压过程中,金属材料受到强大的压力和变形力,容易导致工件出现材料流动不均匀,从而使得工件在变形过程中变形位置和量难以精确控制,影响最终产品的几何尺寸和形状精度。
其次,冷挤压工艺容易引起金属晶粒变粗。
在冷挤压过程中,金属材料受到较大的应力和变形,导致晶粒内部发生变形和滑移,从而引起晶粒的粗化现象。
晶粒的变粗会降低金属材料的强度和塑性,影响其力学性能,降低产品的使用寿命。
另外,冷挤压工艺还容易造成工具磨损严重。
由于冷挤压过程需要对金属材料施加高压力,使得工具与金属材料之间发生剧烈摩擦和变形,导致工具表面易发生磨损和疲劳裂纹,影响工具的使用寿命,增加了生产成本。
此外,冷挤压工艺还存在着产品内部组织不均匀的缺点。
在冷挤压过程中,金属材料遭受大幅度的变形,使得金属内部晶粒结构发生改变,产生不均匀的应力分布和组织结构,降低了产品的综合性能和可靠性。
综上所述,冷挤压工艺虽然在金属加工领域有着广泛的应用,但其固有的缺点也不可忽视。
对于工程师和生产制造企业而言,需要在冷挤压工艺中充分考虑这些缺点,并采取有效措施来优化工艺参数、改进工艺流程,以提高产品质量,降低成本,更好地适应市场竞争的需求。
1。
冷挤压加工安全操作手册
冷挤压加工安全操作手册冷挤压加工是一种高效、精确的金属成型工艺,但在操作过程中也存在一定的安全风险。
为了保障操作人员的人身安全和设备的正常运行,特制定本安全操作手册。
一、冷挤压加工设备的安全要求1、设备的选择与安装应根据加工需求选择合适型号和规格的冷挤压设备,确保设备的性能和参数满足生产要求。
设备安装应平稳牢固,基础坚实,避免在运行过程中发生晃动或倾斜。
安装位置应符合车间的布局规划,留出足够的操作空间和安全通道。
2、设备的防护装置设备必须配备完善的防护装置,如防护门、防护栏、紧急制动按钮等。
防护门应与设备的运行联锁,只有在防护门关闭的情况下,设备才能启动运行。
防护栏的高度和强度应符合安全标准,能够有效阻挡操作人员接触到危险区域。
3、设备的润滑与冷却定期对设备的润滑系统进行检查和维护,确保设备的运动部件得到充分的润滑,减少磨损和故障。
冷却系统应保持正常运行,防止设备在工作过程中因过热而损坏。
4、设备的电气安全设备的电气系统应符合国家安全标准,电线电缆应无破损、老化现象。
接地保护应可靠,防止漏电事故的发生。
定期对电气设备进行检查和维护,确保其性能良好。
二、冷挤压模具的安全要求1、模具的设计与制造模具应由专业的设计人员根据产品要求进行设计,确保模具的结构合理、强度足够。
模具的制造应采用优质的材料和先进的加工工艺,保证模具的精度和质量。
2、模具的安装与调试安装模具时,应确保模具与设备的安装面清洁、平整,安装牢固。
调试模具时,应遵循设备的操作规程,逐步调整模具的参数,避免因调试不当造成模具损坏或人员伤亡。
3、模具的使用与维护在使用模具前,应对模具进行检查,确保模具无裂纹、变形等缺陷。
定期对模具进行维护和保养,及时更换磨损的部件,延长模具的使用寿命。
4、模具的存放与管理模具应存放在干燥、通风、无腐蚀的环境中,避免模具生锈或损坏。
对模具进行分类管理,建立模具档案,记录模具的使用次数、维修情况等信息。
三、操作人员的安全要求1、培训与考核操作人员在上岗前必须经过专业的培训,熟悉冷挤压加工的工艺原理、设备操作和安全注意事项。
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冷挤压是在室温将毛坯放入模具型腔,在强大压力和 一定速度作用下,迫使金属从形腔中挤出而获得一定形状、 尺寸和力学性能的制件。 主要的优点: 1)能得到尺寸精度较高、表面质量较好的零件,尺寸精 度可以达到IT7,表面粗糙度可以达到1.6~0.2。冷挤压过 程中材料处于三向应力状态,材料内部组织致密,具有沿 零件轮廓分布的纤维,因此零件的刚度、强度较好,提高 了材料的疲劳强度。挤压后材料产生冷作硬化,零件表面 硬度较高,耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性较好。;
2)冷挤压属于少、无切削加工,节省原材料; 3)冷挤压是利用模具来成形的,其生产效率很高; 4)可以加工其它工艺难于加工的零件
冷挤压分类 正挤压:金属被挤出方向与加压方向相同, 反挤压:金属被挤出方向与加压方向相反。 复合挤压: 一部分金属的挤出方向与加压方向相同,另一部分金属的 挤出方向与加压方向相反,是正挤和反挤的复合。 径向挤压: 挤压时金属的流动方向与凸模轴线方向相垂直。 减径挤压:是一种变形程度较小的变态正挤压法。
冷挤压变形分析 1 正挤压变形分析
正挤压时坯料大致分为: 变形区、不变形区(又分为待变形区、已变形区)和死角区。 变形区的应力状态是三向受压。其变形是两向收缩、一向伸长的应变 状态。
反挤压网格图
反挤压应力应变
复合挤压网格图
冷挤压材料
对冷挤压材料的要求是:强度、硬度低,有一定塑性,化 冷挤压工艺性 好。 常用原材料: 锡、银、纯铝(L1~L5)、铝合金(LF21、 LY11、LY12、)、紫铜与无氧铜(T1、T2、T3、TU1、TU2等)、 黄铜(H62、H68、等)、锡磷青铜(QSn6.5一0.1等)、镍(N1、 N2等)、锌及锌镉合金、纯铁、碳素钢(Q195、Q215、Q235、 Q255、)低合金钢(15Cr、20Cr、20MnB、 16Mn、30CrMnSiA) 和不锈钢(1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti等)
7 流动冷水清洗 8 中和处理:采用氢氧化钠溶液,将磷化时的酸性物质中和,以延 长润滑使用寿命 9 润滑处理 通过皂化,或者是在机油中添加二氧化钼等方法,在坯 料表面附上一层润滑剂。 不锈钢表面处理:奥氏体不锈钢与磷酸盐基本上不发生作用,因此 不锈钢不能采用磷化处理,而应该采用草酸盐处理,处理后通常用 氯化石油蜡和二氧化钼混合剂为润滑液。 有色金属表面处理:有色金属挤压力不大,可以不经过磷化处理, 表面清理后直接润滑处理即可
碳钢和合金钢的表面处理: 1 清除表面缺陷:用砂轮或抛光轮去除表面的微小裂纹、折叠等缺陷。 2 化学去油。用氢氧化钠、碳酸钠、磷酸三钠、水玻璃等碱性水溶液, 并加入少量去垢剂、表面活性剂等,以加强去垢能力。 3 流动冷热水冲洗,洗去上道工序中的碱液。 4 酸洗,洗去氧化皮。 5 流动冷水、热水清洗:防止酸液进入下一道磷化工序中,影响磷化效 果。 6 磷化处理:把坯料放入磷化液中,在其表面生成一种不溶性磷酸盐薄 膜,并于坯料表面紧密结合,可以吸附润滑剂,并能随挤压金属一起变 形,以保证挤压过程中的有效润滑。
冷挤压工艺 冷挤压件工艺性分析 1 对称性
2 断面积差
3 断面的合理过渡
4 断面形状
5 挤压压余厚度
冷挤压工艺方案分析制定 1.轴类零件 当轴类零件不超过材料的许用变形程度时,一般用一次正挤 压成形完成。
具有阶梯内孔零件
深孔薄壁零件 壁厚很薄,需要用多道工序成形.
冷挤压毛坯的软化和表面处理 1.毛坯的软化 冷挤压毛坯在挤压之前及工序之间,大都需进行软化热处理, 其目的是减小毛坯的硬度和强度,提高塑性,得到良好的金相组 织,以利于冷挤压变形的进行 . 2.坯料的润滑与表面处理工艺 润滑对冷挤压是非常重要的。挤压时摩擦不仅影响到金属的 变形及挤压件的质量,而且也直接影响到单位挤压力的大小、模 具的寿命。所以要采用良好且可靠的润滑方法.