冷镦挤变形工艺冷镦工艺与模具设计.ppt

冷镦挤变形工艺  1.坯料变形区塑性好、变形抗力大。 2.挤压件质量好、精度高、目前冷挤压件的尺寸 公差可达到IT7，表面粗糙度Ra可达0.2~1.6μm 冷挤压使金属产生加工硬化、内部组织致密、纤 冷挤压的特点 维沿零件轮廓分布，因而冷挤压件的强度、硬度 刚度较高； 耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性均较好 因此，可用一般钢材制造的冷挤压代替贵重钢材 3.劳动生产率高 4.节约原材料、利用率可达70%~95% 当前应用冷镦挤技术应解决的主要问题 由于冷镦挤金属变形所需变形单位挤压力很大，且作用时间较长，所以当前冷镦挤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： 设计合理的、工艺性良好的冷镦挤压件。 恰到选择冷镦挤压件的原材料，正确确定坯料形状、尺寸及热处理规范，并应特别注意原材料的表面处理和润滑。 制定合理的冷镦挤压工艺方案，合理选择冷镦挤压方式，适当控制冷镦挤压变形程度。 采用有效措施解决模具的强度、刚度和寿命问题。如设计合理的模具总体结构，正确确定模具工作零件的结构、几何参数及加工要求等。 选用合适的冷镦设备。 一、冷镦变形工艺一些基本概念 金属变形的基本概念 金属的结构 一切金属的组织是由许多小晶体组成的，这些小晶体称为“晶粒” 。 常用冷镦材料的晶体结构：体心立方晶格、面心立方晶格和密排六方晶格 。 金属变形的基本概念 金属材料在外力作用下，所引起尺寸和形状的变化称为“变形”。 金属变形是由弹性变形和塑性变形所组成。 所谓塑性—是指在外力作用下发生永久变形而不损伤其整体性能。 许多零件在成型过程中要求材料有较好的塑性。在冷镦时零件有的部位变形量很大，如材料的塑性不好将会发生开裂。 在工程中金属材料的塑性用伸长率δ和断面收缩率ψ两个指标来表示，也就以此衡量 材料的塑性。 δ和ψ的数值可由下公式表示： δ= (L1-L0)/L0×100% 式中 L0 — 拉伸试样原始标距长度； L1 —拉伸试样破断后标距长度； Ψ=(A0-A1)/A0×100% 式中 Ao — 拉伸试样原始截面积； A1 —拉伸试样破断处的截面积； 因此，伸长率和断面收缩率数值越大，表示塑性越好。良好的塑性材料，有利于进行断压、冷冲、冷镦锻和冷拉拔等成型工艺。 原则上说，这两个塑性指标，都只能表示材料在单向拉伸条件下的塑性变形能力。 镦粗试验在冷镦加工中常被采用。它是将试验材料制成圆柱形试样，高度Ho一般为直径Do的1.5倍，然后在压力机或落锤上进行镦粗，直至试样表面出现第一条肉眼可见的裂纹为止，此时的压缩比ε即为塑性指标。 ε =(H0-H1)/H0×100% 式中 H0 —圆柱形试样原始高度； H1 —试样压缩后在侧表面出现第一条肉眼可见的裂纹时的试样高度； 试样裂纹的出现,是由于侧表面处附加拉应力作用的结果 。工具与试 样接触表面的摩擦力、散热条件、试样几何尺寸等因素，都会影响到附加拉应力的大小。因此，用镦粗法测定塑性指标时，为使所得结果可进行比较，必