挤压工艺及模具 教学课件 贾俐俐 主编 第五章　冷挤压加工工序的设计

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1、14681d5主编第五章　冷挤压加工工序的设计第五章　冷挤压加工工序的设计第一节　冷挤压零件的分类第二节　冷挤压零件的设计第三节　冷挤压许用变形程度第四节　不同挤压方法的一次成形范围第五节　冷挤压件的加工精度第六节　冷挤压工艺方案的制订第七节　冷挤压工序设计举例第一节　冷挤压零件的分类1.阶梯轴类(Ⅰ类)　即带有粗大部分的杆形阶梯轴挤压件。2.空心类(Ⅱ类)　具有各种孔或穿透的孔，它可分为三组：第一组的主体轮廓清晰，无任何从属部分的不通孔零件；第二组是具有从属部分的挤压件，即在局部附有凸体形状；第三组为通孔的空心零件。3.凸缘类(Ⅲ类)　其主要特征是在其局部位置上存在

2、着一个独特的形体，它突出零件的本体部分，呈粗大扁平形状，称为零件的凸缘部分。4.盘形类(Ⅳ类)　呈扁平形状，其高度尺寸明显小于其他轮廓尺寸。5.锥形类(Ⅴ类)　挤压件上的某一部分形状为锥形。第一节　冷挤压零件的分类6.齿形类(Ⅵ类)　挤压件上的某一部分形状为齿形。1.阶梯轴类(Ⅰ类)表5-1　冷挤压零件类别1.阶梯轴类(Ⅰ类)表5-1　冷挤压零件类别1.阶梯轴类(Ⅰ类)表5-1　冷挤压零件类别1.阶梯轴类(Ⅰ类)表5-1　冷挤压零件类别第二节　冷挤压零件的设计一、对冷挤压零件的设计要求二、冷挤压零件的结构工艺性一、对冷挤压零件的设计要求1)冷挤压件结构必须利于冷挤压工

3、艺的变形特性，尽量达到少无切削加工。2)设计的零件形状要宜于冷挤压成形，使模具受力均匀，保证足够的模具寿命。3)对确定的零件尺寸及精度要求，应该在冷挤压成形可能范围之内。4)冷挤压件结构在保证成形和模具寿命的条件下，应尽量减少成形工步。5)用机加工等其他方法更适宜实现的形状、尺寸要求的零件，不应强求用冷挤压方法；否则，经济上不一定合算。6)非对称形状的冷挤压件可合并为对称形状进行挤压。二、冷挤压零件的结构工艺性1.对称性　冷挤压件的形状最好是轴对称旋转体，其次是对称的非旋转体，如方形、矩形、正多边形、齿形等。2.断面积差　在零件不同断面上，特别是在相邻断面上的断面积差

4、设计得越小越有利。3.断面过渡及圆角过渡　冷挤压件断面有差别时，通常应设计从一个断面缓慢地过渡到另一个断面，避免急剧变化，可用锥形面或中间台阶来逐步过渡(图5-3)，且过渡处要有足够大的圆角。4.断面形状1.对称性图5-1　对称性2.断面积差图5-2　减少断面积差的设计a)坯料　b)中间工序　c)工件3.断面过渡及圆角过渡图5-3　断面的合理过渡a)工件　b)过渡的中间工序件4.断面形状(1)锥形问题　锥形件冷挤压会产生一个有害的水平分力，故应先冷挤加工成圆筒形(图5-4a)；然后单独镦出外部锥体或切削加工出内锥体(图5-4b)。(2)阶梯形　图5-5所示的阶梯形件适

5、宜于采用正挤压或减径挤压，但差异很小的阶梯冷挤压则不经济。(3)避免细小深孔　挤压直径过小的孔或槽是很困难的，也不经济，应尽量避免。4.断面形状图5-4　锥形件的冷挤压a)圆筒件中间工序　b)工件(1)锥形问题锥形件冷挤压会产生一个有害的水平分力，故应先冷挤加工成圆筒形(图5-4a)；然后单独镦出外部锥体或切削加工出内锥体(图5-4b)。(2)阶梯形图5-5所示的阶梯形件适宜于采用正挤压或减径挤压，但差异很小的阶梯冷挤压则不经济。(3)避免细小深孔图5-5　实心阶梯形件(3)避免细小深孔图5-6　空心阶梯形件a)工件　b)中间工序第三节　冷挤压许用变形程度一、影响许用

6、变形程度的因素二、不同材料的许用变形程度一、影响许用变形程度的因素1.模具许用单位压力　冷挤压模具的强度越高，模具许用单位压力就越大，则许用变形程度也就越大。2.材料种类　被挤金属材料强度越大，挤压时变形抗力也越大，则许用变形程度就越小。3.挤压方式　同一挤压件采用不同的冷挤压方式，需用的单位挤压力不一样，因而许用变形程度也就不一样。4.模具工作部分的结构形状　模具工作部分的形状不同，成形相同挤压件所需的单位挤压力也不一样，因此，许用变形程度也就不一样。一、影响许用变形程度的因素5.润滑条件　坯料表面润滑条件好坏直接影响到单位挤压力的大小，因此，润滑条件的优劣对许用变

7、形程度值有较大的影响。二、不同材料的许用变形程度1.有色金属　冷挤压的单位压力较小，其许用变形程度较大，以许用断面减缩率［εA］表示，见表5-2。2.黑色金属　正挤压时坯料材料硬度与许用变形程度的关系见图5-7。1.有色金属表5-2　有色金属的许用断面减缩率［］(%)2.黑色金属图5-7　黑色金属正挤压时硬度与许用断面减缩率［］的关系模具许用单位压力：1—2500MPa　2—2000MPa2.黑色金属图5-8　黑色金属反挤压时硬度与许用断面减缩率关系模具许用单位压力：1—2500MPa　2—2000MPa第四节　不同挤压方法的一次成形范围一、正挤