冷擠壓變形工序設計

第五章冷擠壓變形工序設計

本章主要內容冷擠壓零件圖設計冷擠壓的許用變形程度冷擠壓變形工序設計第五節(jié)冷擠壓變形工序設計冷擠壓零件在變形工序設計時，主要考慮零件的幾何形狀、材料性能、變形程度的大小、質量要求及現(xiàn)有設備情況等因素。

一、制定冷擠壓變形工序的原則1、盡量用少的成形工序。2、擠壓時，應使零件各部分金屬流動均勻流暢，始終處于均勻變形狀態(tài)。3、避免應力集中4、盡可能減小金屬死區(qū)，避免折縫、內裂、金屬剝落等現(xiàn)象。5、擠壓過程盡量處于穩(wěn)定變形狀態(tài)。6、采用多道擠壓工序時，要考慮增加中間退火軟化、表面及潤滑處理，以消除加工硬化的影響。二、擠壓工序數(shù)目的確定一般來說，擠壓零件形狀越復雜，成型難度越大，需要的工序數(shù)目也越多。影響冷擠壓工序的因素可見下表。

三、工序的選擇及排列次序的確定簡單擠壓件可以一次成形，復雜件就要采用多道成形工序。在多道工序成形過程中，為了減小最終成形工序的單位擠壓力和模具栽荷，使坯料體積從一個較有利的位置轉移到需要的位置，以保證金屬材料的預先分配，通常增加一道擠壓的預成形工序。成形工序的排列次序是：

下料鐓粗校整預成形擠壓成形

為了成形某一特殊的部位，有可能進行冷鐓或鐓擠相結合的成形工序。四、中間預成形工序成形（一）預成形工藝設計注意事項：1合理分配材料體積：體積分配原則：V1>V2,，預成形件上待成形部分的體積與成品對應部位的體積相等或略大一點。多次擠壓就要進行多次體積分配。右圖實例擠壓過程：1）（b）圖φ27的凹形金屬被擠壓之后形成了φ22的凸臺，要求V1≥V2,否則會造成擠壓金屬來源不足。

2）（c）圖中φ12的凹形金屬被擠壓之后形成了φ12.18的凸臺，要求V３≥V４２、合理分配變形程度擠壓不足也需要預成形。最大變形程度的擠壓加工安排在預成形工序中，預成形變形量約為總變形量的70%～90%。1）擠壓件表面潤滑層連續(xù)性的需要擠壓區(qū)域長度過長或面積過大，易使摩擦面積增加，潤滑層被破壞。3、最大限度滿足擠壓變形的需要2）正確處理工藝脫空問題工藝脫空會能使坯料在擠壓中產生附加拉應力，會造成裂紋、拉斷等缺陷現(xiàn)象。

中間工序半成品錐形形狀的錐度應大于冷擠壓件相應處的錐角，這樣，既便于將半成品放入凹模，又可以確保在冷擠壓過程不致出現(xiàn)多余的表面積。錐形件的半成品形狀1一凸模2一半成品3一凹模4一筒形5一頂出桿擠壓零件結構圖如下：工藝方案a與b：3)采用錐形過渡斷面過渡急劇的位置，易采用錐形過渡。（二）預成形工序尺寸的確定在多道擠壓成形工序中，為了使各道工序間配合良好，保證擠壓零件的尺寸精度和質量的要求，必須要合理的確定各道擠壓工序間的尺寸配合關系：1、徑向尺寸配合關系：確定徑向尺寸時，一定要使坯料或半成品自由地放入下一道工序的模腔內，配合間隙越小，擠壓件尺寸精度就越高。Z2=0.05~0.10由于各道工序的變形性質與質量要求不同，配合間隙取值是不一樣的。一般規(guī)律是，從毛坯到成品，間隙值應逐漸減小。2、軸向尺寸配合關系考慮到成品擠壓時，將有部分金屬擠入凹模型腔內，使軸向尺寸增加一高度△H。因此，半成品軸向尺寸H1應略小于成品相應處尺寸H2，即H1-H2=△H。該增長量△H的大小要視其具體零件的形狀尺寸、變形特點、材料性能及變形程度的大小來決定。擠壓高度10

10～20

20～30

30～4040～6060～8080～100修邊量△h

2

2．5

3

3．5

4

4．5

5旋轉體冷擠壓件高度修邊量△h值(mm)注:1．當擠壓件高度大于100mm時，修邊量為高度的5%。

2．復合擠壓件的修邊量應適當加大。

3．矩形擠壓件的修邊量，按表列數(shù)據(jù)加倍。大量生產鋁質外殼所用的修邊量△h值(mm)擠壓件高度

15～20

20～50

50～100修邊量△h

8～10

10～15

15～203、凹入圓角半徑為了避免金屬的堆積和折疊，半成品的圓角半徑應與成品相應處的圓角半徑相協(xié)調，即R1≥R2。4、預成形件的錐形角度為了防止金屬滯流，半成品的過渡部位應設計成錐形，其錐角在90°～150°度之間，120°為常用角度。五、擠壓工序設計擠壓工序是整個擠壓工藝流程的最終工序。通過該工序，將獲得具有一定加工余量或無加工余量，符合擠壓件圖所要求的形狀、尺寸及質