
所謂型腔的冷擠壓成型,是指在室溫條件下, 利用金屬有一定塑性變形的性能,用淬硬的擠壓頭,在油壓機(jī)的高壓下緩慢地?cái)D入具有一定塑性的坯料中,從而獲得與擠壓頭形狀相同,凸凹相反的型腔, 它是一種沒(méi)有切屑的加工方法。
型腔冷擠壓成型特點(diǎn)
1) 制作一個(gè)型腔只要幾分鐘即可完成,生產(chǎn)效率高,而采用機(jī)械加工的方式,則需十?dāng)?shù)倍乃至幾十倍的時(shí)間,且材料利用率高。
2) 擠壓頭可多次使用,所得型腔精度高,表面粗糙度小,對(duì)于形狀復(fù)雜的型腔,如浮雕花紋等,利用冷擠壓照樣可以成型,并更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。
3) 經(jīng)過(guò)冷擠壓而成型的型腔,由于受到擠壓頭的強(qiáng)大壓力,其組織更加致密,金屬纖維分布合理,因此這種型腔強(qiáng)度高,經(jīng)久耐用。
冷擠壓件圖
冷擠壓件圖根據(jù)零件圖制訂,以1:1比例繪制。其內(nèi)容包括:
l)確定冷擠壓壓和進(jìn)一步加工的工藝基準(zhǔn)。
2)對(duì)于不經(jīng)機(jī)械加工的部位,不加余量,應(yīng)按零件圖的技術(shù)要求直接給出公差,而對(duì)于需進(jìn)行機(jī)械加工的部位,應(yīng)按冷擠壓可以達(dá)到的尺寸精度給出公差。
3)確定擠壓壓完成后多余材料的排除方式。
4)按照零件的技術(shù)要求及冷擠壓可能達(dá)到的精度,確定表面粗糙度等級(jí)和形位公差值。
型腔冷擠壓成型是一種模具成型新技術(shù),由于它有許多**的優(yōu)點(diǎn),因而得到了廣泛應(yīng)用。 (1) 圖型腔冷擠壓成型原理1—墊板2—模套3—導(dǎo)向套4一壓力機(jī)上座5—擠壓頭6—坯料 型腔冷擠壓成型原理 所謂型腔的冷擠壓成型,是指在室溫條件下, 利用金屬有一定塑性變形的性能,用淬硬的擠壓頭,在油壓機(jī)的高壓下緩慢地?cái)D入具有一定塑性的坯料中,從而獲得與擠壓頭形狀相同,凸凹相反的型腔, 它是一種沒(méi)有切屑的加工方法,如圖6-7所示。 (2) 型腔冷擠壓成型方式 型腔冷擠壓成型的方式主要有兩種:開(kāi)式擠壓成型和閉式擠壓成型。 1) 閉式擠壓,如圖6-7中所示,它將坯料6約束在模套2中,在擠壓頭5擠入坯料后,其金屬作與擠人相反的方向流動(dòng),可以得到與擠壓頭緊密貼合的、精度較高的型腔,但所需擠壓力較開(kāi)式為大。閉式擠壓由于沒(méi)有模套和導(dǎo)向套的約束與導(dǎo)向,有防止坯料開(kāi)裂飛濺或擠壓頭斷裂的安全作用。因此,閉式擠壓是目前廣泛采用的擠壓形式。 2) 開(kāi)式擠壓時(shí)坯料周?chē)皇芗s束,因此金屬向四周流動(dòng),成型較淺,型腔**面有明顯下陷,甚至?xí)a(chǎn)生很大的扭曲,造成坯料的開(kāi)裂。因此,開(kāi)式擠壓必須采取可靠的安全措施。開(kāi)式擠壓一般適用于形狀簡(jiǎn)單、擠壓深度較淺、精度要求不高的型腔加工,且經(jīng)擠壓后尚需對(duì)外形進(jìn)行機(jī)械加工。 (3)型腔冷擠壓成型特點(diǎn) 1) 制作一個(gè)型腔只要幾分鐘即可完成,生產(chǎn)效率高,而采用機(jī)械加工的方式,則需十?dāng)?shù)倍乃至幾十倍的時(shí)間,且材料利用率高。 2) —個(gè)擠壓頭可多次使用,所得型腔精度高,表面粗糙度小,對(duì)于形狀復(fù)雜的型腔,如浮雕花紋等,利用冷擠壓照樣可以成型,并更能體現(xiàn)其優(yōu)越性。 3) 經(jīng)過(guò)冷擠壓而成型的型腔,由于受到擠壓頭的強(qiáng)大壓力,其組織更加致密,金屬纖維分布合理,因此這種型腔強(qiáng)度高,經(jīng)久耐用。 但是,型腔冷擠壓成型加工時(shí)需事先制作擠壓頭(凸模),且需壓大噸位擠壓機(jī)。
擠壓是迫使金屑?jí)K料產(chǎn)生塑性流動(dòng),通過(guò)凸模與凹模間的間隙或凹模出口,制造空心或斷面比毛坯斷面要小的零件的一種工藝方法。如果毛坯不經(jīng)加熱就進(jìn)行擠壓,便稱(chēng)為冷擠壓。冷擠壓是無(wú)切屑、少切屑零件加工工藝之一,所以是金屑塑性加工中一種**的工藝方法。如果將毛坯加熱到再結(jié)晶溫度以下的溫度進(jìn)行擠壓,便稱(chēng)為溫?cái)D壓。溫?cái)D壓仍具有少無(wú)切屑的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
為了確保冷擠壓工藝方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的合理性和可行性,通常采用下述幾個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量:
1)擠壓件的尺寸 越大,所需設(shè)備噸位隨之增大,采用冷擠壓加工的困難性增加。
2)擠壓件的形狀 越復(fù)雜、變形程度越大,所需的冷擠壓工序數(shù)目就越多。,
3)擠壓件可達(dá)精度和表面粗糙度 它有一定限度。增加修整工序可提高擠壓件精度。
4)擠壓件的材料 材料影響擠壓難度、許用變形程度。
5)擠壓件費(fèi)用 一般包含材料費(fèi)、備料費(fèi)、工具及模具制造費(fèi)、冷擠壓加工費(fèi)及后續(xù)工序加工費(fèi)等。這是一項(xiàng)綜合指標(biāo),往往是決定工藝方案是否合理、可行的關(guān)鍵因素。
6)擠壓件的批量 批量大時(shí)可以使總的成本降低。
對(duì)于上述幾個(gè)指標(biāo)進(jìn)行全面分析、平衡之后,就可以選擇一個(gè)佳的工藝方案。佳的工藝方案的具體標(biāo)志是:采用盡可能少的擠壓工序和中間退火次數(shù),以低的材料消耗、高的模具壽命和生產(chǎn)效率,冷擠出符合技術(shù)要求的擠壓件。冷擠壓加工全過(guò)程應(yīng)包含下料工序、預(yù)成形工序、輔助工序、冷擠壓工序以及后續(xù)加工工序等。其中冷擠壓工序的設(shè)計(jì)是制定冷擠壓工藝方案的核心工作。
冷擠壓就是把金屬毛坯放在冷擠壓模腔中,在室溫下,通過(guò)壓力機(jī)上固定的凸模向毛坯施加壓力,使金屬毛坯產(chǎn)生塑性變形而制得零件的加工方法。目前,我國(guó)已能對(duì)鉛、錫,鋁、銅、鋅及其合金、低碳鋼、中碳鋼、工具鋼、低合金鋼與不銹鋼等金屬進(jìn)行冷擠壓,甚至對(duì)軸承鋼、高碳高鋁合金工具鋼、高速鋼等也可以進(jìn)行一定變形量的冷擠壓。在擠壓設(shè)備方面,我國(guó)已具備設(shè)計(jì)和制造各級(jí)噸位擠壓壓力機(jī)的能力。除采用通用機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)、冷擠壓力機(jī)外,還成功地采用摩擦壓力機(jī)與高速高能設(shè)備進(jìn)行冷擠壓生產(chǎn)。