挤压工艺及模具.docVIP

1，挤压：对将放在模具腔内的金属坯料施加外力，迫使金属从没孔中挤出，获得所需断面形状尺寸并具有一定力学性能的挤压制件的塑性加工方法 ，常见挤压方法：正挤压，反挤压，复合挤压，径向挤压（减径挤压、镦挤复合法） ，挤压特点：（1）提高金属变形能力（2）制品综合质量高（3）节约原材料（4）产品范围广（5）生产灵活性大生产效率高（6）工艺流程简单、设备投资较少 ，冷挤压特点：（1）能够得到强度大刚性好而质量轻的零件（2）零件精度等级高表面粗糙度值低（3）节约能源、工作环境得到较大改善 ，热挤压特点：（1）小批量生产或加工非标准件时比轧制法经济得多（2）改变型钢种类简单，只需更换模具（3）能加工一些不能扎制的低塑性合金，适用范围更广 ，三向压应力提高挤压材料塑性的原因：（1）能遏止晶间相对移动阻止晶间变形（2）有利于消除由于塑性变形引起的各种破坏，能促使被破坏了的晶内和晶间的联系得到恢复（3）使金属内某些杂质的危害程度大为降低（4）可以减小或抵消由于不均匀变形而引起的附加拉应力 ，附加应力：塑性变形过程中变形金属内部出了存在着于外力相应的基本应力以外，还由于物体内模各层次的不均匀变形受到变形整体性的限制，而引起的变形金属内部各部分自相平衡的应力 ，附加应力产生原因：（1）变形金属与模具之间存在着摩擦力（2）各部分金属流动阻力不一致（3）变形金属组织结构不均匀（4）具工作部分的形状与尺寸不合理 ，附加应力和残余应力的危害：（1）缩短挤压件的使用寿命（2）引起挤压件尺寸形状的变化（3）降低金属耐蚀性 ，防止和消除附加及残余应力的方法：（1）减小摩擦阻力的影响（2）合理设计模具工作部分的结构和尺寸（3）尽可能采用组织均匀的金属变形（4）挤压后采用有效的热处理方法以消除残余应力 ，挤压件常见缺陷：（1）表面折叠（2）表面折缝（3）缩孔（4）裂纹 ，挤压对金属组织和力学性能的影响：（1）冷温挤压时挤压变形程度越大，晶粒形状方位的改变也越大，提高了变形抗力同时也使力学性能各向异性（2）热挤压时形成具有一定方向的纤维组织，因而使力学性能出现方向性 3，坯料制备方法：截切下料，冲裁下料，切削下料，锯切下料 4，冷挤压与行程的关系：（1）镦粗与充满阶段（2）稳定挤压阶段（3）非稳定变形阶段 5，影响冷挤压力的因素：（1)挤压金属的力学性能（2）变形程度（3）变形方式（4）模具几何形状（5）坯料相对高度（6）润滑 6，冷挤压力计算方法:理论计算法、公式计算法、图算法、查表法 ，冷挤压零件设计要求：（1）冷挤压件结构必须利于冷挤压的工艺变形特性，尽量达到少无切削加工（2）设计的零件形状要宜于冷挤压成形，使模具受力均匀保证足够的模具寿命（3）对确定的零件尺寸及精度要求，应该在冷挤压成形的范围内（4）冷挤压件结构在保证成形和模具寿命的条件下，尽量减少成形工步（5）经济性上要合算（6）非对称形状的冷挤压件可合并为对称形状进行挤压 ，影响许用变形程度因素（1）模具许用单位压力（2）材料种类（3）挤压方式（4）模具工作部分的结构形状（5）润滑条件 ，影响尺寸精度因素：设备的刚性及负荷能力的影响、模具尺寸精度、坯料材料性能及制造因素、变形条件 ，影响模具尺寸精度因素：模具温度升高，模具弹性形变、模具制造精度、模具的磨损 ，冷挤压工艺方案遵循原则：设计的形状易于成形，模具所受载荷均匀；尺寸在冷挤压成型范围内；机械加工易于实现形状，不强求用冷挤压 ，冷挤压加工过程：下料工序、预成形工序、辅助工序、冷挤压工序、后续加工工序 ，工序间尺寸配合：径向尺寸配合、轴向尺寸配合、其他尺寸配合 ，冷挤压模具特点：（1）具有足够的刚度和强度，在冷热交变应力下正常工作（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具有一定的韧性（3）凹凸模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光华圆弧过渡，避免应力集中(4）模具易损部分应更换方便，对不同挤压件要有互换性和互通性（5）凹模一般采用预应力组合形式凸模有时也采用组合形式（6）模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板（7）上下模板中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度 挤压模按工艺性质分：正挤压模、反挤压模、复合挤压模、礅挤压模 挤压凹凸模设计特点：(1)挤压前凸模后伸入凹模利于对中和导向（2）挤压件留在凹模内，须有顶出装置（3）下半部分为敞开的，不引起超载（4）设计重点为凹模的结构形状和尺寸 挤压设计特点：（1）夹紧部分设计为锥形或阶梯形（2）当凸模带有导向部分时，导向部分长度应以挤压前凸模伸入凹模不小于五毫米为原则（3）过渡部分为圆弧过渡（4）工作部分高度短一些（5）凸模与上压力垫板紧密贴合不留缝隙（6）组合式凸模 合凹模优点：（1）显著提高内凹模在挤压时的承载能力，提高凹模的强度（2）节