冷挤压变形工序设计

第五章冷挤压变形工序设计

本章主要内容冷挤压零件图设计冷挤压的许用变形程度冷挤压变形工序设计第五节冷挤压变形工序设计冷挤压零件在变形工序设计时，主要考虑零件的几何形状、材料性能、变形程度的大小、质量要求及现有设备情况等因素。

一、制定冷挤压变形工序的原则1、尽量用少的成形工序。2、挤压时，应使零件各部分金属流动均匀流畅，始终处于均匀变形状态。3、避免应力集中4、尽可能减小金属死区，避免折缝、内裂、金属剥落等现象。5、挤压过程尽量处于稳定变形状态。6、采用多道挤压工序时，要考虑增加中间退火软化、表面及润滑处理，以消除加工硬化的影响。二、挤压工序数目的确定一般来说，挤压零件形状越复杂，成型难度越大，需要的工序数目也越多。影响冷挤压工序的因素可见下表。

三、工序的选择及排列次序的确定简单挤压件可以一次成形，复杂件就要采用多道成形工序。在多道工序成形过程中，为了减小最终成形工序的单位挤压力和模具栽荷，使坯料体积从一个较有利的位置转移到需要的位置，以保证金属材料的预先分配，通常增加一道挤压的预成形工序。成形工序的排列次序是：

下料镦粗校整预成形挤压成形

为了成形某一特殊的部位，有可能进行冷镦或镦挤相结合的成形工序。四、中间预成形工序成形（一）预成形工艺设计注意事项：1合理分配材料体积：体积分配原则：V1>V2,，预成形件上待成形部分的体积与成品对应部位的体积相等或略大一点。多次挤压就要进行多次体积分配。右图实例挤压过程：1）（b）图φ27的凹形金属被挤压之后形成了φ22的凸台，要求V1≥V2,否则会造成挤压金属来源不足。

2）（c）图中φ12的凹形金属被挤压之后形成了φ12.18的凸台，要求V３≥V４２、合理分配变形程度挤压不足也需要预成形。最大变形程度的挤压加工安排在预成形工序中，预成形变形量约为总变形量的70%～90%。1）挤压件表面润滑层连续性的需要挤压区域长度过长或面积过大，易使摩擦面积增加，润滑层被破坏。3、最大限度满足挤压变形的需要2）正确处理工艺脱空问题工艺脱空会能使坯料在挤压中产生附加拉应力，会造成裂纹、拉断等缺陷现象。

中间工序半成品锥形形状的锥度应大于冷挤压件相应处的锥角，这样，既便于将半成品放入凹模，又可以确保在冷挤压过程不致出现多余的表面积。锥形件的半成品形状1一凸模2一半成品3一凹模4一筒形5一顶出杆挤压零件结构图如下：工艺方案a与b：3)采用锥形过渡断面过渡急剧的位置，易采用锥形过渡。（二）预成形工序尺寸的确定在多道挤压成形工序中，为了使各道工序间配合良好，保证挤压零件的尺寸精度和质量的要求，必须要合理的确定各道挤压工序间的尺寸配合关系：1、径向尺寸配合关系：确定径向尺寸时，一定要使坯料或半成品自由地放入下一道工序的模腔内，配合间隙越小，挤压件尺寸精度就越高。Z2=0.05~0.10由于各道工序的变形性质与质量要求不同，配合间隙取值是不一样的。一般规律是，从毛坯到成品，间隙值应逐渐减小。2、轴向尺寸配合关系考虑到成品挤压时，将有部分金属挤入凹模型腔内，使轴向尺寸增加一高度△H。因此，半成品轴向尺寸H1应略小于成品相应处尺寸H2，即H1-H2=△H。该增长量△H的大小要视其具体零件的形状尺寸、变形特点、材料性能及变形程度的大小来决定。挤压高度10

10～20

20～30

30～4040～6060～8080～100修边量△h

2

2．5

3

3．5

4

4．5

5旋转体冷挤压件高度修边量△h值(mm)注:1．当挤压件高度大于100mm时，修边量为高度的5%。

2．复合挤压件的修边量应适当加大。

3．矩形挤压件的修边量，按表列数据加倍。大量生产铝质外壳所用的修边量△h值(mm)挤压件高度

15～20

20～50

50～100修边量△h

8～10

10～15

15～203、凹入圆角半径为了避免金属的堆积和折叠，半成品的圆角半径应与成品相应处的圆角半径相协调，即R1≥R2。4、预成形件的锥形角度为了防止金属滞流，半成品的过渡部位应设计成锥形，其锥角在90°～150°度之间，120°为常用角度。五、挤压工序设计挤压工序是整个挤压工艺流程的最终工序。通过该工序，将获得具有一定加工余量或无加工余量，符合挤压件图所要求的形状、尺寸及质