毕业设计（论文）-焊枪嘴的冷挤压工艺及模具设计（全套图纸三维）.pdf

- I - 摘要摘要 本文介绍了基本原理，冷挤压，冷挤压模具的结构和各部分工作原理， 冷挤压产品提出了基本的设计原则，设计验证是验证的相关重要参数的挤出 设备，检查合格后，在类型零件加工工艺过程的制定进行，既保证挤压件的 质量，又要考虑经济。详细介绍了火炬口冷挤压模具的设计过程，冷挤压模 具凸、凹模的设计方法，模板和模具安装及合作等问题的选择。 关键词 冷挤压；模具；模具设计；焊枪嘴 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 - II - Abstract This thesis describes the basic principles of cold extrusion, cold extrusion die structure and the part of the work principle of the cold extrusion products made the basic design principles for the design verification is mainly related to important parameters in extrusion equipment to verify , after passing the check to carry out forming part machining process development, we must ensure the quality of extruded parts, while keeping in mind economy. At the same time a detailed description of the valve mandrel design process cold extrusion dies, cold extrusion dies convex and concave die design methods, the choice of mold and mold the whole installation and tie in with other issues. Key words cold extrusion; mold; mold design; valve mandril - III - 目录目录 摘要 . I Abstract . II 第 1 章 绪论 . 1 1.1 选题目的和意义 . 1 1.2 模具工业在国民经济中的地位 . 1 1.3 模具的分类和占有量 . 1 1.3. 1 模具分类 . 1 1.3.2 冷挤压的特点及应用 . 2 1.3.3 挤压方法的分类 . 3 1.4 我国模具工业的现状 . 3 1.5 我国模具技术的现状及发展情况 . 4 1.6 国外模具工业的发展情况 . 5 1.7 本章小节 . 5 第 2 章 挤压工艺性分析及参数计算 . 6 2.1 零件工艺性分析 . 6 2.1.1 工件二维零件图、三维造型图 . 6 2.1.2 模具总体方案设计及可行性分析 . 7 2.2 材料的工艺分析 . 8 2.2.1 材料表面光洁、平整、无锈 . 8 2.2.2 挤压用材料的规格 . 8 2.2.3 材料挤压参数的确定 . 9 2.2.4 材料选择工艺 . 9 2.3 零件结构工艺性 . 10 2.3.1 挤压件的结构工艺性 . 10 2.3.2 挤压件的尺寸精度、表面处理和润滑 . 11 2.4 本章小结 . 14 第 3 章 冷挤压力的计算及压力机的选择 . 15 3.1 冷挤压压力的阶段性 . 15 3.2 影响冷挤压的压力的主要因素 . 16 3.3 冷挤压压力计算 . 17 - IV - 3.4 冷挤压设备的选择 . 18 3.4.1 对冷挤压设备的要求 . 18 3.4.2 冷挤压压力机优缺点分析 . 19 3.4.3 冷挤压压力机的确定 . 20 3.5 本章小节 . 22 第 4 章 冷挤压模具设计 . 23 4.1 冷挤压模具特点和基本组成 . 23 4.2 模具主要零件及结构设计 . 23 4.2.1 凸凹模结构设计 . 23 4.2.2 顶杆结构设计 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 4.2.3 下模板结构设计 . 28 4.2.4 导柱导套结构设计 . 28 4.2.5 卸料零件结构设计 . 29 4.2.6 销钉、螺钉结构设计 . 29 4.3 凸、凹模强度校核 . 30 4.3.1 凸模强度校核 . 30 4.3.2 凹模强度校核 . 31 4.4 冷挤压模具材料的选用 . 31 4.4.1 冷挤压模具材料 . 31 4.4.2 冷挤压模具材料的选用方法 . 32 4.5 模具整体结构图 . 32 4.6 本章小结 . 34 第 5 章 模具的装配 . 35 5.1 零件技术要求 . 35 5.2 装配技术要求 . 35 5.3 主要组件的装配 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.1 凸模和凸模固定板的装配 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.2 导套和上模板，导柱和下模板的装配 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.3.3 导柱与导套的技术要求及装配 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 5.4 本章小结 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 结论 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 致谢 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 参考文献 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 - V - 附录 1 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 附录 2 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 附录 3 . 错误！未定义书签。错误！未定义书签。 - 1 - 第第1章章 绪论绪论 1.1 选题目的和意义选题目的和意义 近年来，金属冷挤压成形工艺在我国取得了长足的发展，迅速成为最常 用的，最有前途的处理方法，所以它在工业生产中越来越重要。了解和掌握 金属冷挤压模具的设计过程中是非常重要的。本课题通过枪嘴的冷挤压模具 设计的学生，了解金属冷挤压模具的工作原理和功能设计的基本过程。对于 未来的工作，专门从事金属冷挤压模具设计基础。 1.2 模具工业在国民经济中的地位模具工业在国民经济中的地位 首先，模具是一种生产技术和设备，工业产品的重要基础，批量生产和 新产品开发都离不开模具，模具零件的四级低（高精度，高复杂度，高一致 性，高生产率和低能耗，低耗材）模具行业中扮演着越来制造业越来越重要 的作用。 其次，工业产品的普通人 60% - 90%部分需要成型。模低精准，产品质 量较差，模具生活是低，产品的成本很高是。现代模具和模具产业已成为技 术；密集型和资本密集型行业和高技术已成为，的相互依赖关系，直接模具 高技术产业化是必不可少的设备。模本身，另一方面高新技术的广泛运用， 因为模具的制造已成为高新技术产业重要部分。以模具成型快速高质的低功 耗， ，环境保护部分，体现国家可持续发展战略和科学的发展观。最后，根 据国外统计，模具工业的发展可以带动相关产业的比例大约是 1:100 模具发 展发展 1000000000 元，可带动相关产业 100000000000 元。2005 年，我国 模具企业的总销售额约为 61000000000 元。因此，模具工业的发展对国民经 济的贡献是巨大的。 1.3 模具的分类和占有量模具的分类和占有量 1.3. 1 模具分类模具分类 模具主要分冲压模、塑料模、压铸模、热锻模等。 1冲压模具 - 2 - （冲模） 冲裁模（无、少废料冲裁、整修、光洁冲裁、深孔冲裁精冲 模等） ，弯曲模具，拉深模具，单工序模具（冲裁、弯曲、拉深、成形等） ， 复合冲模，级进冲模；汽车覆盖件冲模，组合冲模，电机硅钢片冲模 板材 冲压成形。 2塑料成型模具 压塑模具，挤塑模具，注射模具（立式、式、角式注射模具） ；热固性 塑料注射模具，挤出成形模具（管材、簿膜扁平机头等）发泡成形模具，低 刀具工具泡注射成形模具，吹塑成形模具等 塑料制品成形加黄岩工艺（热 固性和热塑性模塑料。 3压铸模 热室压铸机用压铸模，立式冷室压铸机用压铸模，臣式冷室压铸机用压 铸模，全立式压铸机用压铸模，有色金属（锌、铝、铜、镁合金）压铸，黑 色金属压铸模 有色金属与黑色金属压力铸造成形工艺。 4锻造成形模具 模锻和大型压力机用锻模，螺旋压力机用锻模，平锻机锻模，辊锻模 等；各种紧固件冷镦模，挤压模具，拉丝模具，液态锻造用模具等 金属零 件成形，采用锻压、挤压。 其中冷挤压模具发展迅速，成为当今最常用、最具前景的加工方法之 一，所以它在工业生产中的地位越来越重要。 1.3.2 冷挤压的特点及应用冷挤压的特点及应用 1.挤压原理 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。 2.冷挤压特点 (1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零 件，因而能大量减少切削加工，提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般 可达到 80%以上。 (2)提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件，能使生产 率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。 (3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达 - 3 - IT7IT8 级，表面粗糙度可达 R0.2R0.6。因此，用冷挤压加工的零件一 般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。 (4)提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内 部形成合理的纤维流线分布，使零件的强度远高于原材料的强度。此外，合 理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此，某些原需 热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺，有些零件原需要用强 度高的钢材制造，用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。 (5)可加工形状复杂的，难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内 腔、内齿及表面看不见的内槽等。 (6)降低零件成本。由于冷挤压工艺具有节约原材料、提高生产率、减 少零件的切削加工量、可用较差的材料代用优质材料等优点，从而使零件成 本大大降低。 1.3.3 挤压方法的分类挤压方法的分类 根据挤压时金属流动方向与凸模运动方向之间的关系，常用的挤压方法 可以分为以下几类。 (1)正挤压 挤压时，金属的流动方向与凸横的运动方向相一致。正挤压 又分为实心件正挤压空心件正挤压两种。正挤压法可以制造各种形状的实心 件和空心件，如螺钉、心轴、管子和弹壳等。 (2)反挤压 挤压时，金屑的流动方向与凸模的运动方向相反，反挤压法 可以制造各种断面形状的杯形件，如仪表罩壳、万向节轴承套等。 (3)复合挤压 挤压时，毛坯一部分金属流动方向与凸模的运动方向相 同，而另一部分金屑流动方向则与凸模的运动方向相反，复合挤压法可以制 造双杯类零件，也可以制造杯杆类零件和杆杆类零件。 (4)减径挤压 变形程度较小的一种变态正挤压法，毛坯断面仅作轻度缩 减。主要用于制造直径相差不大的阶梯轴类零件以及作为深孔杯形件的修整 工序。 以上几种挤压的共同特点是：金屑流动方向都与凸模轴线平行，因此可 统称为轴向挤压法。另外还有径向挤压和镦挤法。 1.4 我国模具工业的现状我国模具工业的现状 近年来，模具企业在技术，质量，成本，服务等方面加大力度，特别是 在技术进步上成效显著。技术创新是实现企业可持续发展不可或缺的必要条 - 4 - 件，是提高竞争力的重要基础，技术水平，产品质量，降低成本。模具公司 高度重视技术创新，坚持抓技术进步和工艺改进，提高核心竞争力，在激烈 的市场竞争的公司。加大研发投入力度，依靠科技进步，科技创新，不断提 高企业的制造水平，提高产品质量。尤其是中国汽车工业的迅速发展对模具 工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的推动力，在过去的十 年中，模具工业一直以15%的年增长率快速发展。中国汽车市场的巨大潜 力，为汽车模具的发展带来了更广阔的发展空间。中国经济的快速发展提出 了更高的要求，模具行业，也为其发展的强大动力。在过去的10年中，中国 的模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。 目前，我国约有20000以上的模具生产厂，员工超过50000000人，超过 450000000000元的模具年产值。近年来，模具行业，加快结构调整步伐，主 要用于大型，精密，复杂，长寿命模具及模具标准件发展速度高于行业整体 增长速度；塑料模和压铸模的比例增加；专业模具制造商市场的数量和能力 迅速增加。随着经济体制改革的不断深入，外资和民营企业的迅速发展。 在现有的不平衡的地理分布我国模具工业的发展，东南沿海地区向中部 和西部地区的快速发展，快速的在北方对南方的发展。模具在珠江三角洲和 长江三角洲地区生产最集中的地区，模具的价值约占总产值的三分之二以 上。 中国的模具加工成本低，模具加工行业的发展越来越成熟，不断提高技 术水平，提高人员素质，国内的投资环境越来越好，各种有利因素使越来越 多的外国企业选择中国作为模具加工基地。结晶器行业面临一个突破的“一 一五年”时期。 1.5 我国模具技术的现状及发展情况我国模具技术的现状及发展情况 目前，在中国工业生产的特点是产品品种更新快，市场竞争激烈。在这 种情况下，用户对模具制造的要求交货时间短”，“精度高，“质量好”， “价格低”。模具技术的发展应该与这些要求相适应。促进以信息技术提升 模具工业的制造技术水平，是推动模具工业技术进步的关键环节。 CADCAM 的 CAD/CAE 技术在模具设计制造中的综合应用，是模具技术 发展的一个重要里程碑。实践证明，模具的 CAD / CAM / CAE 技术是模具设 计制造的发展方向。现在，通用的 CADCAMCAE 技术日趋成熟。随着计算 机软件的发展和进步，技术培训是简化。流传的 CAD 模具 CAD/CAM 过程中应 该把握的技术推广，重点扶持和机遇的国内软件应用的发展模具；加大技术 - 5 - 培训和技术服务的力度进一步扩大 CAE 技术的；应用范围。对于模具设计的 计算机软件，制作智能化，一体化方向。的 CAD / CAE / CAM 技术在模具工 业中的应用，快速原型制造技术的应用，模具的设计和制造技术发生了重大 的变化。模具的开发和制造水平的提高，在工业应用中的模具技术，还与电 子信息等高新技术嫁接，实现高技术取决于数控高精密加工设备。 1.6 国外模具工业的发展情况国外模具工业的发展情况 全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为600 650亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模 具年总产值的三分之一。国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具 的比例占到50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。随 着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具 结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较 高，故人均产值也较高。我国每个职工平均每年创造模具产值约合1万美元 左右，而国外模具工业发达国家大多为1520万美元，有的达到 2530万 美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达70%以上，而我国才达到 45。 1.7 本章小节本章小节 模具工业是国民经济的基础产业，是国际上公认的重点行业，工业发达 国家被称为“工业之母” 。模具具有效率高，质量好，节约原材料，降低产 品成本等优点。模具产品制造已成为行业中的一项重要技术。模具在机械， 电子，轻工，纺织工业，航空，航天等行业，已成为使用最广泛的工业生产 的主要工艺装备，它承担的产品和零件的这些工业区60% 80%，零部件的 生产和加工。 ”模具是产品质量” ， “模具就是效益”的理念已经被越来越多 的人所接受。在中国，人们已经意识到制造业中起着重要作用的模具，其更 新速度的理解，新产品开发能力，并决定应变能力和企业的市场竞争能力。 目前，模具的设计和制造水平的高低已成为一个国家制造水平的重要标志。 - 6 - 第第 2 章章 挤压工艺性分析及参数计算挤压工艺性分析及参数计算 2.1 零件工艺性分析零件工艺性分析 2.1.1 工件二维零件图、三维造型图工件二维零件图、三维造型图 图 2-1 焊枪嘴二维零件图 技术要求： 1.零件未注公差部分为自由公差； 2.零件材料为 H1 黄铜。 - 7 - 图 2-2 工件三维实体图 2.1.2 模具总体方案设计及可行性分析模具总体方案设计及可行性分析 1 总体设计方案 （1）对模具类型的选择 该工件包括深部，根据零件形状应采用挤压模挤压。 （2）挤压模具的设计原理 凸模截面变化的应力集中是根本原因，冲头造成损坏，因此减少或消除 这里的应力集中在模具结构设计中首要考虑的问题。或应力集中在模具的根 段大变化采取小步骤大圆弧光滑连接的锥。凸模结构尺寸的典型，工作部分 - 8 - 尺寸可以在检查参考手册中找到。 （3）挤压模具的设计原理 冷挤压凹模结构及工作腔的大小可以被定义，有必要考虑毛坯形状及尺 寸精度要求，挤压，模具结构和模具的弹性变形和强度，温度上升，模具磨 损的特点和需要，挤压变形的生活和经济技术。在挤压过程是一个很大的压 力和压力分布不均匀，模具设计必须计算壁凹模切向拉应力，提出了相应的 措施来加强。通常模具的成型压力不应超过 1900mpa 挤压，或减少变形程 度，降低模具寿命要求活着。 2 可行性分析 工件的圆柱，从深洞的上部。材料是高。有一个粉碎性能好，适用于冷 挤压。工件结构简单，之间的皮肤深洞和潜孔；孔与孔之间的距离，通过最 小壁厚符合要求的孔和边缘。工件的尺寸都是自由公差，精度低，不能满足 冷挤压的要求。 2.2 材料的工艺分析材料的工艺分析 2.2.1 材料表面光洁、平材料表面光洁、平整整、无锈无锈 材料表面应无裂纹，光滑凹坑，划痕，疤痕，气泡等缺陷，这将直接影 响零件的外观。在挤压过程中，应力集中引起的破裂也易产生的缺陷。 材料表面如果不均匀，会影响剪切和冲孔的定位精度，造成的浪费和由 于定位不稳定，或因材料膨胀变形影响挤压过程和损伤冲头。在变形过程 中，材料的表面平整度会影响材料的流动，造成局部起皱或破裂。 材料表面锈蚀，不仅影响压缩性能，模具的损坏将影响后续的焊接和喷 漆工艺，如正常。 2.2.2 挤压用材料的挤压用材料的规格规格 根据以上分类原则，毛坯原材料应选择棒材加工。 在空白的挤压是非常严格的，空白的质量是好的或坏的金属流动和成形 件质量，模具的使用寿命，取得了明显的效果。 冷挤压的主要原料品种。 （1）线 镦挤件如螺栓的主要原料。导线可 CJ 连续进料，因此生产效率很高， 但只有小的挤压加工。正常情况下，线径使用的是 3 毫米，个人也为 35mm。 - 9 - 钢丝主要用于连续多工位自动加工，材料利用率高。但中间退火过程中 不能，端切难润滑。因此，模具的工作零件易于磨损，加速破坏。 （2 条） 主要用于形状复杂，原材料大尺寸的挤压件。这是生产率低，相比于 线，但可以进行中间退火处理和表面润滑。酒吧也高，切割的股票达到 70% 90%，压剪几乎是 100%。 当板材的长径比小于或等于 SD，斗是很困难的，所以使用栏为空 白，我们必须限制长度直径不小于 34（或 1） 。 （3）表 当板材的长径比小于 34，应在该地区使用。冲裁的方法制备，坯料 尺寸误差小，精度高，但材料利用率低，一般为 40%至 60%。 根据以上原则，空白的原料应选择杆加工。 2.2.3 材料挤压参数的材料挤压参数的确确定定 根据坯料及零件的尺寸，计算出零件成型后的断面收缩率 2 0 10 %100 = F FF F (2-1) =222/25.6 2100%=73.8% 挤压比 92 . 3 22 6 . 25 6 . 25 22 2 2 1 2 0 2 0 1 0 = = = = dd d F F G (2-2) 对数挤压比 G=F0/F1 (2-3) =3.82 F0 变形前的毛坯横截面积 F1 变形后制品的横断面积 2.2.4 材料选材料选择择工艺工艺 冷挤压模具钢的工艺路线：下料，锻造，退火，机械粗加工，冷挤 压成形和再结晶退火，机械加工，渗碳，淬火，回火，研磨和抛光，装 配。 - 10 - 普通钢挤压型碳钢，合金钢，不锈钢等。为了减少不均匀变形。得 到了冷挤压成形的质量，延长模具的使用寿命，冷挤压钢应具有以下特 性： 1 抗变形能力低，变形抗力小，需要处理的挤压力，较小。 高 2，塑性材料的变形能力，更能承受，大变形。 3 组织均匀，冷挤压变形影响晶粒大小和条件。 材料为 20 钢，根据强度低，韧性的钢表 2-1，延展性和可焊性 好。335-500mpa 抗拉强度，伸长率大于或等于 24%。 2.3 零件零件结构结构工艺性工艺性 2.3.1 挤压件的挤压件的结构结构工艺性工艺性 (1)挤压件的形状：挤压件的形状应力简单、对称，有利于材料的合理 利用。 (2)挤压件内形及外形的转角： 挤压件内形及外形的转角处要尽量避免 尖角，应以圆弧过渡，以便于模具加工，减少热处理开裂，减少挤压时尖角 处的崩刃和过快磨损。圆角半径R的最小值，参照表2- 3所示： 表 2-3 冷挤压最小圆角半径 挤压方式 材料 R r 正挤压 低碳钢 0.5-1.0 3.0 铝合金 0.2-0.5 3.0-5.0 反挤压 低碳钢 0.2-0.5 0.5-1.0 铝合金 0.2-0.5 0.5-1.0 - 11 - 2.3.2 挤压件的挤压件的尺寸精度尺寸精度、表面、表面处理处理和和润滑润滑 一、冷挤压件尺寸精度 （一）影响尺寸精度的因素 近年来，随着冷挤压技术的发展，冷挤压件的尺寸精度已提高到可与切 割相媲美，可以获得尺寸精度很高的冲击挤压。然而，在大尺寸的冷挤压精 密加工条件的影响。主要的影响因素。 1。在模具的承载能力的影响设备的刚度和承载能力允许下，得到轴向 尺寸准确的能力，没有准备的刚度和承载能力有直接的关系。轴向尺寸是指 厚底的杆件超过材料的高度，杯和中厚复合挤压。的大小和模具的波动和设 备刚度有着密切的关系。该设备是刚性不好，挤压模具的弹性变形，将不可 避免地导致大，轴向尺寸波动。设备吨位较大，挤压弹性变形的轴向尺寸较 小，比较稳定，超小尺寸偏差。实践证明，大型设备的负载能力，有效提高 了轴向尺寸的精密挤出。 2 维精密挤压模具尺寸偏差块效应，通过模具最大尺寸变化的影响。改 变模具的尺寸的影响因素：模具的弹性变形，材料，模具的制造精度和磨 损，模具温度等。模具温度的升高，型腔尺寸，尺寸精密挤出部分不保证。 挤出形状越复杂，变形和挤出压力程度越大，发热程度越来越激烈，规模波 动幅度也较大。模具弹性变形取决于能承受一定的工作压力和材料，并与挤 压的材料性能，变形程度和挤压尺寸。模具明显高于硬质合金模具弹性膨胀 量的工具钢，如高硬度、高强度的空白，挤压尺寸和变形程度也大，势必会 增加模具的弹性变形挤压。因此，挤压变形的适当控制，提高挤出材料的可 塑性，选择模具材料质量，减少模具的弹性变形，提高模具的使用寿命和成 型尺寸精度是非常有用的。高精度的模具制造。挤压面积将增加，但高精度 触摸将增加加工成本。因此，经济必须合理确定精密模具制造。正常情况 下，触摸总有磨损，挤压尺寸必然会逐渐改变。因此，在模具设计与制造正 确估计变形量，良好的管理可以控制到最低限度，以保证最大允许磨损模 具。 3。空白的材料性能和制造的毛坯材料的组成，微观结构的影响精度， 对挤压在尺寸效应的性质和形状和质量偏差精度的制备，在对压力大小的拥 挤效应表现突出。这些因素都促成了挤压力的变化必然反映在模具的弹性变 形的差异，使挤压件尺寸的误差发生。 4 变形条件下，变形速度的提高可以使热变形不丢失，使挤压温度，变 形抗力降低和模具的弹性变形和磨损将减少。毫无疑问，对挤压获得稳定的 - 12 - 尺寸是非常有利的。挤压，粗糙表面的良好的润滑，使他们有良好的润滑条 件，以减少摩擦系数，降低挤压力，使模具的弹性变形和磨损量相应减少， 挤压件尺寸精度也得到了保证。 (二)反挤压零件尺寸精度选择 该零件为杯形件，尺寸精度可根据表 2-4 进行选择 图 2-3 反挤压杯形件的尺寸符号和基本形状 表 2-4 反挤压杯形件的尺寸精度精度 二、冷挤压件的表面处理 冷挤压机挤压压力非常大，尤其是钢冷挤压单位挤压力达到 2000MPa 以 上高。使用一般涂刷润滑剂被挤出极为容易，不润滑，坯料的表面很容易被 擦伤。这样才能保证润滑油，润滑效果良好润滑，加工前，要在毛坯面治 疗。 （一种表面处理方式及黑色金属）坯料润滑 目前，磷化后的皂化作用碳素钢和合金结构钢毛坯冷挤压法表面处理与 - 13 - 润滑的仍然是最好的。过程： 柔性研磨或抛光轮除个别坯表面微裂纹的表面缺陷 L.去除，如折叠缺 陷。 2。化学除油纯碱氢氧化钠磷酸酯， ，盐， ，泡花碱，水溶液呈碱性，并 加入少量表面活性剂，洗涤剂，提高清净。 3 冷水流量。 4 以上的热水两个过程是为了防止碱性脱脂液响应红锈在酸溶液。 5 酸洗一般用盐酸或硫酸溶液去除表面的氧化皮。 6。水的流量，热水清洁过程是为了防止在空白的吸附的酸洗表面磷化 进入下一流程方案，工艺影响。 7。磷化处理是沉浸在空白的磷酸盐溶液中，使其表面生成一层不溶性 磷酸盐膜的处理方法，称为磷化处理。磷化处理的空白可以减少坯料和模具 之间的接触摩擦；提高冷挤压零件的表面质量和模具使用寿命。对磷化的影 响的原因，由于薄膜具有以下特点的磷酸盐： 磷化膜由细小的片状晶体结构是一种多孔状态和润滑剂具有吸附润滑剂 贮存仓库。在冷挤压过程中，毛孔内被挤出润滑剂贮存，起润滑作用，从而 减少坯料与模具间的摩擦。 磷化膜和钢坯表面牢固。这是因为磷化和粗糙的表面，由于金属置换作 用而形成一层磷酸铁，它与基体金属的权利是很强的结合力，和某些塑料， 在冷挤压工艺和空白基质一起变形。 磷化处理的空白，力学性能（如硬度，韧性和耐磨性）不变的情况下， 大大提高了。 粗糙的表面磷化层的耐热能力也很强到足以处理挤压温度上升，店影响 力学性能，与基体金属的结合力减弱。 8 冷水流量。 9。采用氢氧化钠溶液中和处理和磷化涂层附着力的酸性物质在 10 和 会，延长润滑油的使用寿命，良好的润滑层。 10 润滑润滑方法磷化皂化后，是一种最常用的方法。处理皂化是 cl7h35coona 60-70，硬脂酸钠溶液浸泡 15min，粗糙的表面牢固地附上 淋滤层作为一种润滑剂。此外，二硫化钼的润滑油量，润滑效果也很好。 所以，在冷挤压毛坯应磷酸盐和表面润滑。表面处理的主要内容是：去 除表面缺陷；清洗，脱脂，清洗，去除表面的氧化层；特殊的润滑层，磷化 和润滑形成钢坯表面上。三是改善表面质量，和磷酸盐润滑和准备后处理。 (二)冷挤压材料的软化处理 - 14 - 为了降低毛坯变形抗力，提高塑性，改善组织，细化晶粒，使金属材料 易于冷挤压，通常在冷挤压前或多道冷挤压工序之间必须进行软化处理。冷 挤压常用金属材料软化处理规范见附表 3 常用冷挤压材料软化热处理规范。 2.4 本章小本章小结结 本章主要对工件进行了工艺分析，确定工艺方案，结论可以对工件的挤 压。挤出物表面和挤压产品的内在特性影响质量很大的挤压材料厚度精确、 均匀。表面光滑，无斑点，无瘢痕，无划痕，无表面裂纹等。精度和模具结 构直接影响挤压和精密零件。模具制造成本和寿命是影响挤压成本和质量的 重要因素。模具设计与制造需要更多的时间，新的挤出生产准备时间延长。 所以尺寸精度检查的空白挤压前，表面软化和润滑是非常重要的。 - 15 - 第第 3 章章 冷挤压冷挤压力力的计算及压的计算及压力机力机的选的选择择 挤压力的挤压是基础模具设计基础及设备选型。同时，它可以测量困难 的压缩程度，所以挤压力是冷挤压工艺是最重要的参数之一。目前，对于经 验公式和理论计算方法压力计算方法，图算法。无论采用哪种方法， 通过挤压力得到因变量的扩展速度，温度的影响，润滑条件和硬化效应 及模具结构等一系列因素、误差大，所以，挤出压力难以准确计算。因此， 在设备选型时应给予更大的安全系数。 3.1 冷挤压压冷挤压压力力的的阶段阶段性性 挤压的冷挤压工艺，而不是一个常数，但是对出行，改出版社，显示明 显的阶段（见图 1） 。可由图中可见，冰冷的挤压力和脑卒中分为三阶段可 以： 第一级：金属材料凸触摸下来，生产塑性变形的挤压力陡增。到达时， 挤压时，开始挤压。在挤压力的阶段必须克服金属变形抗力和里面的坯与模 具之间的摩擦，使金属晶格完全压制。正挤压。这个阶段是由凸学校开始直 到接触金属对金属模具的开幕日期；向后挤压，这一阶段是凸模接触金属开 始，直到金属流一凸、凹模间隙到目前为止。 第二阶段：凸模继续下行，迫使金属流动。现阶段，仅改变粗糙高度变 形稳定区。对手挤压时，挤压力从 A 到 B 的原因是略有降低，钢坯及模具 的接触面积降低和摩擦减少，因为；对于反向挤压的 B ，基本上是稳定的 挤压压力。在这一阶段岗，塑性变形区的高度随时间的变化，压力不是中风 和变化，以便稳定变形阶段。 第三阶段：当空白的剩余厚度小于稳定变形的塑性变形区的高度后，凸 模，然后向下运动，挤压力急剧上升。对挤压 BC 曲线的上升沿，挤压 “C”曲线沿着 B. 通过分析，我们可以得出一个结论，挤出最好的第二阶段结束前。如果 第二阶段结束，仍然继续挤，挤压力急剧增大，容易损坏模具或压。如果第 二阶段结束时的剩余材料厚度的挤压，挤压变形和稳定性 H0 等于 H1 的高 度。如果第二阶段结束后仍继续紧缩，但限制挤出压力的增加值不超过模具 材料的许单位压力 P0。在这一点上的空白，在非稳定变形状态下仍能继续 变形，从而充分发挥模具材料的潜力。可节省原材料消耗。H0 挤出剩余材 - 16 - 料厚度小于稳定变形区高度 H1。 图 3- 1 冷挤压力与行程的关系 3.2 影响影响冷挤压的压冷挤压的压力力的的主主要要因素因素 一、影响挤压力的因素 1 挤压金属结构与力学性能，组织化学成分 金属抗拉强度对挤压力的影响很大。在变形力的压缩变形的金属高拉伸 强度比金属低强度大得多。因此，挤压高合金钢挤压比普通碳钢合金需要更 大的挤压力。与化学成分的金属拉伸强度的变化。其中，碳对钢和挤出压力 比的合金元素大得多的机械性能的影响。例如，锰含量对挤压力的影响只有 1 / 4 的碳含量。在含碳不仅使钢的抗拉强度显著增加量的增加，钢的产量 和硬度值均大幅增加，断面收缩率和伸长率下降。钢中的硅的存在将使低碳 钢变得硬而脆，使压力明显增加。室温强度钢硫，虽然没有显著的影响，但 存在钢中的硫化物，会严重影响钢热挤压性能，在加热过程中的红脆现象。 所以在挤压坯钢硫含量不应大于 0.06。 2 挤压法 相同条件下，与金属材料的挤压下，采用正挤压，反挤压、复合挤压挤 压压力各不相同。正挤压反挤压比压一般，挤压力比单向压力或单向背压较 小。 反挤压，挤压厚度，需要更大的挤压力。但当壁厚减小到一定值，单位 挤压力将急剧上升。 在挤压过程中，模具在单位挤压力，接触面积应比凸模大得多，模具应 - 17 - 力大于凸模磨损比较严重。因此，最大值在挤压变形程度取决于模具的极限 载荷，挤压模具的设计应充分注意这一点。 3 变形程度 应根据挤出压力和模具材料的选择，考虑到模具温度来确定极限值挤压 变形程度，因为挤压力和变形功增加随着变形程度的增加。 挤出模具的几何 4 部分 对合理设计挤压模具的几何部分可以使金属电阻大大降低，以及变形力 变形能量相应减少。反挤压凸模做成扁平的形状，最大限度挤压压力，由球 形挤出压力最小，但是比断面收缩率大于 60%，球形冲头挤压力的单位将 大幅增加。锥形挤压凸模锥角应为 120 度到 130 度。大锥角的中心，降低单 位挤压力不显著。对锥底直径为 D1（0.5 0.7）在 D 的选择范围。为了减 少挤压加工能力，在需要行业的范围可以反挤压凸模设计成扁平状，但端部 应尽可能使用过度圆角。 5 润滑 润滑挤压是非常重要的。理想的润滑不仅可以减少之间的挤压摩擦，挤 压压力显著下降，而且显著提高挤压模具的寿命。在生产实践中，冷挤压， 挤压，挤压不需润滑，润滑效果不理想好挤压。 6 加热温度 随着加热温度的升高，金属，降低了抗拉强度，塑性提高。因此，为了 降低挤压力，挤压温度总是好的。当加热到 150200复合挤出，挤出 压力可以小于 10%，在室温条件下，加热到 100200抗挤压，挤出压 力可以 20% 40%低于室温。正常情况下，低温挤出可以降低 15%的抗变 形，挤压温度和高温变形阻力可以减少 0.25 0.5 挤出温度。有色金属高温 加热温度对挤出压力，也非常明显。纯铝将 20室温时的挤压力设置为 100%，然后在 15059%的挤压力，41%在 200 C 的挤压力。 挤出温度的温度也应考虑挤出设备的类型 3.3 冷挤压压冷挤压