2 冷挤压模具材料

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1、2冷挤压模具材料冷挤压模具中，受力最大的部分是凸、凹模，因此，凸、凹模材料的选择对冷挤压工艺能否奏效至关重要。根据宴践经验，对凸、凹模材料的选择大致应满足以下要求：(1)凸、凹模具在2450~2940MPa高压下工作．必须具备很高的强度、硬度，以防止自身的塑性变形、磨损乃至损坏。(2)凸模、凹模是在冲击条件下工作的，应当具有良好的冲击韧性(3)凸模材料应具有较高的抗弯强度，以防工作时损坏。(4)模具是在冷、热交变压力反复作用情况下工作的，必须能承受交变应力的反复作用而保持原型。(5)模其的材料必须易加工。根据实践经验，钢制工件凸模以选用6W6Mo5Cr4V1、W6Mo

2、5Cr4Vg以及W18Cr4V材料为好，凹模以选用Crl2MoV、CrWMn、GCr材料为好}铝件凸模宜选用CrlgMo、9CrSi、Crl2、wl8c“V．而凹模宜选用Crl2MoV、T10A、W18Cr4V以及YG20。目前国内市场上W18Cr4V取材较易采用W18Cr4V制造工件冷挤压凸摸，寿命可达1～5万次；用硬质合金YG20制造凹模，钢制工件可达2O～40万次．铝制工件可达400~500万次。为了提高玲挤压模具的耐磨性．近年来．国内外一些厂家采用气体软氮化工艺以提高楼具表面硬度t这样模具耐磨寿命可提高2o以上，GCrl5材料作凹模．采用渗钒工艺．也可使模具寿

3、命从3万次提高到24万次⋯⋯、金属工件少、无切削工艺之一的冷挤压工艺是当前生产中应用较为f广泛的一种。它具有节约原材料、劳动生产率高以及成品机械强度高、刚；Ii性大、重量轻、表面光洁度及尺寸精度较高等优点。一些形状较复杂、切：I削加工较困难的金属工件，运用冷挤压工艺很容易加工成型。．．1j本文拟结合生产实践，就冷挤压工艺过程中所遇到的关键性技术如：1．I模具材料的选择等，作一探讨。irrIi1冷挤压过程中所遇到的关键技术；。一I在冷挤压变形过程中．由于工件在挤压模具中受挤压力的作用产生茸1塑性形变，工件内部塑性发生转移，以达到设计式样。同时，工件又以反i—I作用力旌于

4、挤压模具以反抗形变如果挤压模具的承受力大于被挤压工：窜1i件的反作用力．则可将工件挤压成形}反之．则可能将模具破坏；．．I如果采用冷挤压加工，作用在挤压凸模上的挤压力要高达2254MPa：阶1方可成型，撬具在如此大的挤压力作用下，要想正常工作，除需要具有高jrI强度、高耐磨性及高冲击韧性外．还要尽量设法降低挤压力，才有可能提一I甲高模具寿命．因此，必须对以下技术问题作出通盘考虑和解决。檬1主(1)选择好工t~-材料。工t~-在塑性形变过程中·其本身的完整性并没jli有因为挤压而受到破坏，而是处于三向压应力状态，挤压后组织致密．具．I兰有连续纤维流向，能提高材料的疲劳强

5、度，而挤压后的冷作硬化，又会使；l錾j工件强度、硬度提高。目前所使用的工件材料多为铝、铝合金、铜、纯铁、I‘碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等。i1Ii(2)选择工艺性佳、设计合理的工件结构以及适当的冷挤压变形，以；l平『防止变形过大而造成模具的损坏，。(3)工件毛坯采用软化热处理工艺，以提高工件塑性、易成型和降低／、1f工件自身硬度及变形抗力。(4)选用合适的冷挤压工艺，使每道工序的挤压力小于模具的最大承受力。(5)工件表面选用适当的处理办法和增加润滑剂，使工件许用变形增大，以减小模具的承受力。使用润滑剂主要是为了降低工件与模具间的摩擦系数，使它们在高温、高压下仍能正

6、常工作。黑色金属工件表面多采用磷化处理；铝件可用硬脂酸锌、硬脂酸润滑；不锈钢件可用草酸盐表面处理后加氯化石蜡及二硫化铝润滑(6)设计适台冷挤压特点的模具结构，以减小对模具的挤压力，对于不同类型的工件，可分别采用正挤压、反挤压及复合挤压、径向挤压、缩径挤压、镦挤压等多种方法，前3种为较常用的方法。正挤压的特点是，挤压时金属流动方向与凸模运动方向一致．其工件多为实心、空心件．形状多为矩形、正方形、圆形、椭圆形等．反挤压的特点是，工件受挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反此法多用于杯形空心工件。复合挤压的特点是．工件受挤压时金属惋动方向一部分与凸模运动方向相同，而另一部分与

7、凸模运动方【占l相反。一些外形较为复杂的工件如钻夹头等多采用这种挤压方法(7)选用适合的模具材料及热处理工艺。(8)选择适合冷挤压工艺的设备。目前国内所使用的设备太致有开式挤压机100~200吨以及J87—160吨、J87-400吨、立式肘杆式挤压机J88-160吨、卧式曲轴挤压机250~1250吨、卧式肘杆式挤压机2o0~500吨以及立式曲轴挤压机630吨等。可根据工件尺寸的大小及外型选择。在上述诸多问题中，挤压力与模具承受力之间的关系是冷挤压的主要技术问题