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。
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。
国内发展
在我国,*前的冷挤压加工是十分落后的,当时,仅有少数工厂用铅、锡等有色金属挤压牙膏管或线材、管材一类产品。
*后,冷挤压技术得到了发展。50十年始了铝、铜及其合金的冷挤压;60年代黑色金属冷挤压已应用于生产。十年浩劫,较大地影响了冷挤压技术的发展。1978年以后,在“自主,自力更生”的伟大方针指引下,冷挤压技术得到了迅速发展。近几年来, 随着**政策的进展,随着工业生产及科学技术的蓬勃发展,冷挤压技术也得到 了迅猛发展。
70年代末,国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的实验研究,发表了大量的有价值的论文,初步形成了一支研究和应用冷挤压技术的队伍。
制造的冷挤压件是各种各样的,重可达30公斤,轻只有1克。在模具材料使用方面,除了用高速钢、轴承钢、高碳高铬合金工具钢外,还采用了不少新型模具钢如CG2、65Nb、LD等。在挤压工艺参数选择和模具结构设计方面,初步采用了优化设计及计算机辅助设计与制造(即CAD/CAM),使模具结构更合理、挤压工艺参数更接近于实际。
科学的发展,对冷挤压技术产生了重大影响,具体地说就是计算机在工艺分析、模具设计、制造及工艺过程控制中的应用对冷挤压技术产生的影响。我国将进一步发展应用这门新技术。发展冷挤压技术主要应从以下几方面着手:
1.扩大冷挤压技术的应用范围,在一定范围内,逐步代替铸、锻、拉深及切削加工;
2.提高冷挤压制件的精度和表面质量,生产出几何形状更复杂的制件;
3.扩大冷挤压用的原材料种类,研究更理想的表面处理与润滑方法;
4.进一步使用CAD/CAM和优化设计,提高和加快模具设计与制造,研制出更合理的模具结构;
5.寻找更适合于冷挤压用的模具材料及其热处理方法,以延长模具的使用寿命;
6.进一步发展温热挤压、等温挤压、静液挤压及高速挤压等新工艺技术的研究和应用;
7.研制适合于冷挤压的多功能的冷挤压机,使毛坯和制件能安全自动地进料与出件,以便进一步提高生产率。
型腔冷挤压成型是一种模具成型新技术,由于它有许多**的优点,因而得到了广泛应用。 (1) 图型腔冷挤压成型原理1—垫板2—模套3—导向套4一压力机上座5—挤压头6—坯料 型腔冷挤压成型原理 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,如图6-7所示。 (2) 型腔冷挤压成型方式 型腔冷挤压成型的方式主要有两种:开式挤压成型和闭式挤压成型。 1) 闭式挤压,如图6-7中所示,它将坯料6约束在模套2中,在挤压头5挤入坯料后,其金属作与挤人相反的方向流动,可以得到与挤压头紧密贴合的、精度较高的型腔,但所需挤压力较开式为大。闭式挤压由于没有模套和导向套的约束与导向,有防止坯料开裂飞溅或挤压头断裂的安全作用。因此,闭式挤压是目前广泛采用的挤压形式。 2) 开式挤压时坯料周围不受约束,因此金属向四周流动,成型较浅,型腔**面有明显下陷,甚至会产生很大的扭曲,造成坯料的开裂。因此,开式挤压必须采取可靠的安全措施。开式挤压一般适用于形状简单、挤压深度较浅、精度要求不高的型腔加工,且经挤压后尚需对外形进行机械加工。 (3)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) —个挤压头可多次使用,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。 但是,型腔冷挤压成型加工时需事先制作挤压头(凸模),且需压大吨位挤压机。