第七章 7.1典型案例，7.2概述，7.3冷挤压工艺性那进行分析，7.4冷挤压工艺参数去作计算，7.5冷挤压模具结构来做设计，7.1典型案例，7.2概述中的7.2.1概念，冷挤压是把冷挤压模具安装在压力机之上，借助压力机单纯的往复运动，致使金属在模腔内产生塑性变形，进而获取所需要的尺寸、形状以及具备一定性能的机械零件。7.2.2，冷挤压方法 ，（1）正挤压，（4）径向挤压。7.2.3，采用冷挤压必须解决的主要问题 ，1)冷挤压加工的材料 ，2)冷挤压工艺方案 ，3)毛坯软化热处理方案 ，4)毛坯表面处理方法及润滑剂 5) 模具结构，模具工作寿命、生产率和安全 ，6) 冷挤压模具材料及热处理方法 ，7) 机器与设备。7.3，冷挤压工艺性分析。7.3.1，冷挤压变形特征 ，（1）正挤压时的金属流动 ，（2）反挤压时的金属流动 ，（3）影响金属流动的主要因素 ，1）摩擦力的影响 ，2）模具形状的影响 ，3）变形程度的影响 ，4）其它因素的影响。7.3.2，冷挤压工艺性要求 ，（1）冷挤压件的尺寸设计原则 ，1）金属流动剧烈处的过渡圆角半径R应尽可能增大，与挤压力方向垂直的受力面应增大斜度α。2）需掌控凹模与凸模间金属在成形结束时的最小厚度，如此这般，才能避免变形抗力急剧变大以及延长模具的使用寿命咧，具体就是要把最小厚度控制在s和b。然后要说的，挤压件的最终尺寸d和D，不能过小或者相差得太厉害，得处于允许的变形程度范围之内。还有挤压件的精度和表面粗糙度，精度相关情况见表7 - 2到表7 - 4 ，而表面粗糙度，有色金属对应的是Ra0.4mm这种状态；黑色金属对应的是Ra0.8mm这种情况。（3）根据零件工作图结构形状来作实例工艺性分析，该零件没办法通过冷挤压成形的方式达成完全成形，孔2×Φ3.5应当采用成形之后借助钻销方法再度加工成形。Φ31阶梯孔对挤压成形不利，应当在成形之后运用镗销方法进行加工成形。所以，把该零件转变成能够挤压成形的形状，如图所示。7.4，冷挤压工艺参数进行计算，7.4.1，毛坯尺寸予以确定，（1）毛坯直径选用实心圆柱毛坯，其直径是工件筒部外径，那么D等于工件外径，等于Φ36，（2）毛坯体积，毛坯尺寸计算的原则是以等体积法来计算，也就是，毛坯体积等于工件体积，①工件筒部体积，②筒部凸缘部分体积，③毛坯高度尺寸H，7.4.2，冷挤压变形程度的计算，常用断面缩减率εS来表述，也能够用挤压比R或者对数挤压比φ来表示，计算方法见表7-4。实例运用端面缩减率εS展开挤压变形程度的计算。在挤压过程中，存在径向挤压部分的特定变形程度εS ，与反挤压部分的另一变形程度ε′S ，且ε′S 呈现出某种情形，以至于能够达成一次挤压成形这般的效果。7.4.3则是关于冷挤压力计算的相关内容，在实际工作里主要借助查图表的方式予以确定。（1）有色金属单位挤压力p的确定，（2）黑色金属挤压力F的确定，总挤压力F的计算，有色金属挤压力F等于单位挤压力p乘以凸模工作部分横截面积S，例题中引用工件的挤压力F等于p乘以S，等于300乘以2295.2，等于688560（N），关于S的计算参见毛坯尺寸确定部分，可知S等于2295.2，考虑一定的安全系数可选用1000kN压力机。7.冷挤压模具结构存在设计，7.5.1中冷挤压有必须解决的主要问题，针对此对冷挤压模具结构还产生了相应要求，1这一部分要求模具得有足够强度以及刚度，垫板要有足够厚度还有硬度，上模座以及下模座都要由碳钢来制作；2模具工作部分的形状与尺寸务必要合理，这样才有利于金属的塑性变形，进而能够降低挤压力；3模具的材料选择、加工方案以及热处理规范的确定都应当合理；4模具的安装需要牢固且可靠，易损件的更换、拆卸以及安装都要方便；5模具导向要良好之，以此来保证制件的公差以及模具寿命；6模具要容易制造，成本须得低；7放、取制件要方便，操作得简单、安全。7.关于5.2冷挤压凸、凹模设计，首先，对于凸模，当挤压纯铝薄壁件凸模工作部分长度较长时，为增加凸模稳定性，可将凸模下端面开出工艺凹槽，有实例采用该种结构，此为实例用凸模结构。其次，对于凹模，其一，有反挤压方式；其二，存在正挤压方式；其三，凸、凹模工作部分尺寸计算方面，凸、凹模工作部分尺寸计算公式见表7 - 9；其四，关于组合凹模，凹模的总体结构分为整体式和预应力组合凹模，组合凹模又可分为两层和三层结构式。②属于二层，组合而成的凹模 ，③具备是三层，组合而成 凹模的类型，④关于组合凹模，存在压合的方法 ，a）通过加热，然后进行压合（热装法），把外圈进行加热，达到适宜在温度范围，再套配置放到内圈之上 ，等到外圈出现冷却之后，把内圈切实进行压紧。热装的时候，能够不需要另行加工出斜度。b ，（强力压合），将各个配合面制作成一定的锥度 ，在室温环境下，利用液压机实施压合。5）针对冷挤压凸模以及凹模 ，在材料选择方面存在要求 ，1）凹模和凸模 ,两者必须拥有很高的强度以及硬度 ，在处于高温的情况下 ，仍然能够维持足够的强度与硬度。2）凸模与凹模 ，在冲击条件这个环境下加以工作，应当具备相当程度的韧性。3）凸模所使用的材料，应当具备相对较好的抗弯强度，4）因为模具是在冷热交替变化的应力状况之下进行工作的，所以模具所采用的材料应当能够承受得住这种考验，5）并且模具材料务必要是较为容易进行切削加工的。 （4）在凹模结构设计的实例当中，当模具处于工作状态时，凸模进入凹模之后，必然要形成封闭的模腔。6）用于确定凹模各图结构尺寸的内圈（凹模）工作图，其材料为40Cr，经热处理后硬度为45至47HRC；外圈工作图，材料是Cr12，热处理后硬度为58至62HRC，还有顶件块，它们构成了模具结构，其中包含冷挤压模具结构图，工件名称是大功率电容器外壳，生产批量为大批量，材料是纯铝1050A（L3），壁厚为4mm，是正挤压空心件，其有挤压示意图以及毛坯与挤压零件，正挤压实心件同样有挤压示意图以及毛坯与挤压零件，反挤压有相应的挤压示意图以及毛坯与挤压零件，复合挤压也分别有挤压示意图以及毛坯与挤压零件，冷模锻零件有毛坯和零件，径向挤压有毛坯和零件，工件的冷挤压成形工艺方案有以下三种，其一为采用圆柱毛坯，通过径向挤压成形凸缘部分，再经反挤压成形筒部。②选用圆柱毛坯，预先把它成形为杯形，通过正挤压来达成工件所需的要求。 ③应用圆柱毛坯，借助复合挤压一次性将其成形。采用试件毛坯，使用试件挤压后的网格，观察反挤压杯形金属的流动情况，有a）b）c）d），分析凹模中心锥角对金属流动的影响，a）为 -60° ， b）为 -90° ， c）为 -120° ， d）为 -180° ，探讨挤压成形形状，呈现凸缘部分毛坯尺寸计算图，提及有色金属单位挤压力以及黑色金属反挤压力图算表，有a）b）c），介绍反挤压凸模工作部分形状，a）是锥形带平底的凸模 ，b）是尖角锥形凸模 ，c）是平底凸模 ，还有有色金属反挤压凸模 ，有a）b）c），阐述凸模工作端面工艺凹槽的形状，a）为圆形 ，b）为方形 ，c）为矩形 ，材料是Cr12MoV ，热处理为60~64HRC ，有挤压凸模 ，有a）b）c） ，d）e）f） ，介绍反挤压凹模的基本形式 ，a）b）c）d） ，反挤压凹模呈现三层组合凹模 1400＜p≤2200~2500 ，二层组合凹模 1200＜p≤1400~1600 ，整体凹模 ≤1000~1200 ，给出简图，显示凹模形式及单位压力（p凹/MPa） ，涉及组合凹模的选择，包含二层组合凹模以及三层组合凹模 ，有a）b） ，讲述预应力圈的装法，a）为由内到外 ， b）为由外到内 ，呈现实用两层组合凹模结构 ，u2是径向过盈量 ， γ是装配斜角，取γ=0.5，列出预应力组合凹模的设计步骤 ，1）根据单位挤压力选择凹模结构形式 ，2）基于前面的推荐值选择确定总直径比a，实例组合凹模选择a31＝4 ，3）确定各图的直径 ，①外圆外径d3，由步骤2，已知 d3=a31d1=4×66=264 ，d3取260mm ，②内圆半径d2 ，d2=a21×d1 ，a21根据a31的取值，查右图 ，由凹模结构图，取a21=1.8 ，d2=a21×d1=1.8×66=118.8 ，取d2=120mm ，u2=β2d2 ，c2=δ2d2 ，说明两层组合凹模的a31与a21的关系 ，4）确定组合凹模的轴向、径向过盈量c2和u2，β2、δ2为过盈量系数 ，β2＝0.008 ，δ2＝0.16 ，则 u2=β2d2=0.008×120=0.96mm ，c2=δ2d2=0.16×120=19.2mm ，介绍两层组合凹模轴向过盈量系数δ2 ，介绍两层组合凹模径向过盈量系数β2。
