正挤压
正挤压时,金属的流动方向与凸模的运动方向一致。正挤压可以制造各种形状的实心件和空心件。
反挤压
反挤压时,金属的流动方向与凸模的运动方向相反。反挤压可以获得各种形状的杯形件。
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。复合挤压可制得各种杯、杆、筒零件。
径向挤压
挤压时,金属的流动方向与凸模运动方向相垂直。径向挤压又可分为向心挤压和离心挤压,径向挤压用来制造斜齿轮、花键盘等零件。
锻压
锻压时,金属毛坯径向向外流动。镦压用于制造带法兰的轴类零件或凸缘的杯形零件。
正挤压、反挤压与复合挤压是冷挤压技术中应用广泛的三种方法。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。径向挤压是当**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*工业系统中都有广泛的应用,这是因为它具有明显的优点。
冷挤压件图
冷挤压件图根据零件图制订,以1:1比例绘制。其内容包括:
l)确定冷挤压压和进一步加工的工艺基准。
2)对于不经机械加工的部位,不加余量,应按零件图的技术要求直接给出公差,而对于需进行机械加工的部位,应按冷挤压可以达到的尺寸精度给出公差。
3)确定挤压压完成后多余材料的排除方式。
4)按照零件的技术要求及冷挤压可能达到的精度,确定表面粗糙度等级和形位公差值。
技术经济指标
为了确保冷挤压工艺方案在技术经济上的合理性和可行性,通常采用下述几个指标来衡量:
1)挤压件的尺寸 越大,所需设备吨位随之增大,采用冷挤压加工的困难性增加。
2)挤压件的形状 越复杂、变形程度越大,所需的冷挤压工序数目就越多。,
3)挤压件可达精度和表面粗糙度 它有一定限度。增加修整工序可提高挤压件精度。
4)挤压件的材料 材料影响挤压难度、许用变形程度。
5)挤压件费用 一般包含材料费、备料费、工具及模具制造费、冷挤压加工费及后续工序加工费等。这是一项综合指标,往往是决定工艺方案是否合理、可行的关键因素。
6)挤压件的批量 批量大时可以使总的成本降低。
对于上述几个指标进行全面分析、平衡之后,就可以选择一个佳的工艺方案。佳的工艺方案的具体标志是:采用尽可能少的挤压工序和中间退火次数,以低的材料消耗、高的模具寿命和生产效率,冷挤出符合技术要求的挤压件。冷挤压加工全过程应包含下料工序、预成形工序、辅助工序、冷挤压工序以及后续加工工序等。其中冷挤压工序的设计是制定冷挤压工艺方案的核心工作。
所谓型腔的冷挤压成型,是指在室温条件下, 利用金属有一定塑性变形的性能,用淬硬的挤压头,在油压机的高压下缓慢地挤入具有一定塑性的坯料中,从而获得与挤压头形状相同,凸凹相反的型腔, 它是一种没有切屑的加工方法。
型腔冷挤压成型特点
1) 制作一个型腔只要几分钟即可完成,生产效率高,而采用机械加工的方式,则需十数倍乃至几十倍的时间,且材料利用率高。
2) 挤压头可多次使用,所得型腔精度高,表面粗糙度小,对于形状复杂的型腔,如浮雕花纹等,利用冷挤压照样可以成型,并更能体现其优越性。
3) 经过冷挤压而成型的型腔,由于受到挤压头的强大压力,其组织更加致密,金属纤维分布合理,因此这种型腔强度高,经久耐用。
铝材冷挤压工艺原理指在常温下,根据塑性变形原理,利用装在压力机上的模具,通过凸模对放进凹模内铝材毛坯施加压力,使坯料在一定的速度下产生塑性变形而制得所需形状、尺寸及一定力学性能的零件。
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。挤压是迫使金屑块料产生塑性流动,通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口,制造空心或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法。如果毛坯不经加热就进行挤压,便称为冷挤压。
尺寸准确
目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达8~9级,若采用理想的润滑可达(指纯铝和紫铜零件),仅次于精抛光表面。因此用冷挤压方法制造的零件,一般不需要再加工,少量的只需精加工(磨削)。
节约材料
冷挤压件材料利用率通常可以达到80%以上。如解放牌汽车活塞销动切削加工材料利用率为43.3%,而用冷挤压时材料利用率提高到92%;又如万向节轴承套改用冷挤压后,材料利用率由过去的27.8%提高到64%。可见,采用冷挤压方法生产机械零件,可以节约大量钢材和有色金属材料。
生产效率高
用冷挤压方法生产机械零件的效率是非常高的,特别是生产批量大的零件,用冷挤压方法生产可比切削加工提高几倍、几十倍、甚至几百倍。例如,汽车活塞销用冷挤压方法比用切削加工制造提高3.2倍,当前又用冷挤压活塞销自动机,使生产率进一步提高。一台冷挤压自动机的生产率相当于100台普通车床或10台四轴自动车床的生产率。
适用面广
如异形截面、内齿、异形孔及盲孔等,这些零件采用其它加工法难以完成,用冷挤压加工却十分方便。
强度高
由于冷挤压采用金属材料冷变形的冷作强化特性,即挤压过程中金属毛坯处于三向压应力状态,变形后材料组织致密、且具有连续的纤维流向,因而制件的强度有较大提高。这样就可用低强度材料代替高强度材料。例如过去采用20Cr钢经切削加工制造解放牌活塞销,现改用20号钢经冷挤压制造活塞销,经性能测定各项指标,冷挤压法**切削加工法制造活塞销。
从以上特点,可以看出,冷挤压技术与当前各种加工方法比较,具有**的优越性。这就为冷挤压代替切削加工、锻造、铸造和拉深工艺来制造机器零件,开辟了一条广阔的道路。