趋势
1)随着能源危机的日趋严重,人们对环境质量将更加关注,加之市场竞争日益加剧,促使锻件生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。因此用挤压成形等工艺手段所生产的精化锻件的产量,在市场竞争中将得到较大的发展。
2)汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展,对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外,对每件的重量误差也要求不大于八克。新产品的高要求,将促进精化生产工艺的发展。
3)专业化、规模化的组织生产仍是冷挤压生产的发展方向和趋势。在法国,以挤压成形工艺生产锻件的专业厂家1991-1994年全员劳动生产率,即每人生产挤压件的产量及产值,均**一般生产模锻件或者自由锻件的厂家。以1994年为例,专业厂家挤压件人均产量为 51024KG,创产值775688法郎。而同期一般性生产模锻件的厂家,其人均产量仅为39344KG,产值592384法郎,仅相当于挤压件专业生产厂家的77.1%和76.37%。自由锻件生产厂与之相比则更低。
4) 挤压专机将成为一种发展趋势。随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用,多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展。新昌轴承套圈的冷挤大面积应用是在邵银标工程主导下发展起来,目前国内轴承套圈的冷挤压成型占了较大份额。
钢筋连接采用冷挤压连接新工艺。
准备工作:
(1) 根据压接连接的钢筋直径、材料及选用的连接套筒,由计算并通过试验确定压接力与压接次数。
(2) 进行操作人员的培训,经考试合格后方准上岗,无操作证者不准施工。
(3) 选择适宜的施工设备,同时应检查设备运行情况是否正常。
(4) 钢套筒运入施工现场后,应从加工的钢套筒中抽取5%进行检查验收,不合格者不准进场。
工艺要点:
(1) 将钢筋插入套筒内,使钢套端面与钢筋伸入位置标记线对齐。
(2) 按照钢套筒压痕位置标记,对正压模位置,并使压模运动方向与钢筋两纵肋所在的平面相垂直,保证大压接面能在钢筋的横肋上。
(3) 压接采用预先压接一半钢筋接头,然后吊运到作业部位,完成另一半钢筋接头,这样可以减少高空作业的难度,加快施工速度。
(4) 施工时要正确掌握挤压工艺的三个参数:
①压接顺序:要从中间逐道向两端压接;
②压接力:压接力的大小以钢套筒与钢筋紧密紧固为好,可按有关规定执行;
③压接道数:它直接关系到接头质量和施工速度,亦可按有关规定执行。
注意事项:
(1) 钢筋挤压连接,要求钢筋小中心间距为90mm。
(2) 连接钢筋轴线应与钢筋套筒的轴线保持在一直线上,防止偏心和弯折。
(3) 连接质量必须按规范有关规定要求执行。
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。
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。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一,所以是金屑塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压,便称为温挤压。温挤压仍具有少无切屑的优点。
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。