挤压成型11111
挤压成形技术
（南昌航空大学航空制造学院南昌330063）孟维金
摘要：挤压成形是最重要的压力加工技术之一。本文综述了挤压成形技术的基本实现原理，简述了挤压成形工艺的发展历史及研究现状。并介绍了几种先进的挤压成形技术，以及展望了挤压成形技术的发展前景。
关键字：挤压成形；等温挤压；静液挤压；半固态挤压
1引言
挤压成型[1]（Press Forming）是对放在模具模腔（或挤压筒）内的的金属坯料施加强大的压力，迫使金属坯料产生定向塑性变形，从挤压模的模孔中挤出而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。挤压成形的成形原理如图1所示。挤压是在专用挤压机上进行的，也可在经适当改进后的通用曲柄压力机或摩擦压力机上进行。这种成形方法起初只用于生产金属型材，至20世纪50年代以来[5]，逐步扩大到用来制造各种零件或毛坯。
图1金属挤压方法示意图
Figure1Sketch of metal extrusion method
按挤压温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压；按金属从模孔中流出部分的运动方向与凸模运动方向的关系可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。由于挤压处于三
向压应力状态，可显著提高金属的塑性。不仅塑性号的低碳钢，铝、铜合金可以挤压，而且塑性差的合金结构钢、不锈钢，甚至在一定变形量条件下某些高碳钢、轴承钢、以至高速钢也可以挤压成形[6]。图2为挤压时金属的流动。
图2金属流动的四个阶段
Figure2The four stages of metal flow
用作少无切削工艺的方法主要是冷挤压，冷挤压件尺寸精度IT7-IT6，表面粗糙度Ra值可达1.6-0.2μm,材料利用率可高达95%，并能提高机械性能[2]。
2挤压技术的发展与现状
与其他技术塑性加工方法相比，挤压发出现较晚，而且初期发展非常缓慢，在很长一段时期内只对及中国软金属（铅和锡）进行挤压[3]。约在1797年[4]，英国人布拉曼设计出了世界上第一台用于铅挤压的机械式挤压机。到19世纪末20世纪初，开始挤压较硬的有色金属。由于在挤压钢材时需要很大的挤压力，在当时不能解决挤压钢用的模具材料、适合的润滑剂与大吨位的压力机等问题。1910年出现了铝材挤压机，1927年出现了可移动挤压筒，并采用了电感应加热技术。1930年欧洲出现了钢的热挤压，但由于润滑效果差，使制品缺陷多，模具寿命短，后来玻璃润滑剂的发明才使钢的挤压大范围地得到工业应用，而钢的冷挤压在1947年正式应用于民用工业。
在我国[5]，建国前的冷挤压加工十分落后。建国后，冷挤压技术得到了发展。20世纪70年代末，国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的研究发展，初步
形成了一支研究和应用冷挤压技术的队伍。
随着工业的高速发展[6]，特别是汽车工业的飞速发展，已经发展出了多种现代挤压工艺。科学技术的发展对挤压技术产生了重大影响，具体地说主要是计算机在工艺分析、模具设计、制造及工艺过程控制中的应用对了冷挤压技术产生的影响。
3影响挤压力的因素
3.1金属坯料的影响
3.1.1金属的变形抗力
不同的材料有不同的化学成分及金相组织，因而有不同的强度极限及屈服极限。强度极限和屈服极限越高，材料变形抗力越高。理论和试验研究表明，挤压力随金属坯料
的变形抗力的增加而线性地增加。
3.1.2坯料状态
当坯料内部组织性能均匀时，所需地挤压力较小。经均匀退火后的铸态坯料与未退火的坯料的挤压力更低。挤压力还与挤压历史有关，一次挤压后的二次挤压的挤压力更高，这与第一次挤压后产生的加工硬化有关。
图3挤压力与锭坯长度的关系曲线
Figure3Relation curve of extrusion and the length of the billet
3.1.3坯料长度
坯料长度越长，挤压过程越长，挤压终了时温度变化大，变形抗力变大。正挤压时，
要克服锭坯与挤压筒壁的摩擦力，故挤压力增加，反挤压时，挤压力与锭坯长无关。图3为挤压力与坯料长度的关系曲线[7]。
3.2挤压速度的影响
变形速度是通过变形抗力的变化来影响加压力的。在较高速度下冷挤压时，工件的发热现象是比较严重的，挤压速度越高，工件的温度越高，提高了坯料的塑性；但另一方面，高的挤压速度也需要更高的起始挤压力。图4曲线反映了挤压速度对挤压力的影响[8]。
图4挤压速度对挤压力的影响
Figure4The influence of extrusion speed on extrusion
3.3变形温度的影响
变形温度对挤压力的影响是通过变形抗力的大小反应出来的。一般地讲，随着变形温度的升高，坯料的变形抗力下降，挤压力也下降。
3.4摩擦条件的影响
润滑在冷挤压成形中时极为关键的，如果没有合适的润滑剂，钢的冷挤压是很难实
现的。挤压筒内表面的状态、润滑条件影响坯料与筒壁间的摩擦状况，从而会影响挤压力大小。
4挤压工艺的应用
4.1静液挤压
一般挤压时，凸模直接施加作用于坯料，使其发生变形，在毛坯与凹模容器的侧壁存在着摩擦力。静液挤压[11]是将凸模施加于液体，压力经过液体传给毛坯而促使其变形。毛坯的侧表面侵在液体之中，在坯料的侧表面不存在摩擦阻力，因而使挤压力大为减小。如图5，为静液挤压成形的原理简图。
图5静液挤压成形原理示意图
Figure5Principle diagram of hydrostatic extrusion
与常规变形工艺相比，静液挤压工艺具有独特的优越性，其主要的技术特点如下：①材料在静液挤压时处于三向压应力状态，而材料的塑性随着压应力的增强而增加，因而变形材料的塑性会因为静液挤压而得到提高，这对材料的变形十分有利。②材料挤压变形时与挤压筒壁不直接接触，同时高压介质与材料润滑良好，摩擦力大大降低，材料的变形较为均匀，因而材料变形后在横纵向性能的均匀性较高。③材料挤压变形时没有锻粗阶段，且毛坯与模具处于流体动力润滑状态，所以挤压变形时所受的摩擦力大大降低，对模具的磨损也较少，挤压出的制品表面光洁度较高。④材料在挤压变形时所受的摩擦力较小，因而挤压力较通常的机械挤压力小，在同一挤压压力下，可以实现更大的挤压比。⑤材料在静液挤压时，挤压速度快，成品尺寸精度高，加工范围较宽，挤压制品的长径比较高。
静液挤压工艺因其独特的技术特点，在将材料的强度提高的同时，保证材料有足够
的塑性和韧性，因而在多种材料上得到广泛应用。特别是难变形材料上，具有较明显的优势。
4.2等温挤压
正挤压是金属材料挤压生产的主要方式，为了克服挤压过程中温度变化导致的产品组织性能变化，提高挤压速度，等温挤压[6]工艺越来越受到重视。实现等温挤压的方法有坯料梯温加热/冷却、工模具控温、参数优化法、基于热力模型的速度控制、温度-速度在线检测闭环控制效果最好，但其实现难度较大，是等温挤压工艺的理想发展方向。
温度-速度闭环控制法是在挤压过程中在线测定模孔出口处产品温度的变化，将测定结果进行反馈，据此实时调整挤压速度，达到实现等温挤压的目的。温度-速度闭环控制除可以获得出模孔处产品温度保持一定的效果之外，与普通的等速挤压相比，在许多情况下往往还因为挤压初期和中期的速度大幅度提高而显著缩短挤压时间，从而提高生产效率，但是，由于挤压机的速度响应频率、挤压机速度输出非线形等特点，往往难以获得理想的控制效果，因而开发多种方法联合控制的等温挤压技术受到企业关注。4.3半固态挤压
半固态挤压[10]成型是将制备好的具有特殊流变性的半固态金属浆料定量注入到敞开的模具型腔内,随后借助冲头的压力作用,使其强制充型、凝固、补缩并产生少量塑性变形,从而获得所需的零件或毛坯。半固态挤压原理示意图见图6。其工艺流程大体上可分为以下几步:1)半固态金属浆料制备;2)模具准备;3)半固态金属浆料定量浇注;4)合模充型;5)保压;6)卸压模;7)制件顶出。
图6半固态挤压原理示意图
Figure6Principle diagram of semi-solid extrusion
半固态挤压成型是在液态挤压成型工艺的基础上结合半固态成型技术思想而迅速
发展起来的。近些年来随着中国工业的迅速发展,零部件的生产数量越来越大,同时对这些部件的性能要求也越来越高,要求研究开发优质、高性能的制件,尤其是汽车和航空、航天工业,正向着轻量化、优能化、高性能、安全和低成本的方向发展,推动了半固态挤压成型的研究和开发。
5展望
随着经济建设与高新技术的快速发展[9]，金属挤压技术得到了快速发展。近十年来，我国在金属挤压产量、高端产品开发、重型和超重型挤压设备的国产化和生产线建设等方面，取得了举世瞩目的成就，发展成为全球第一挤压生产大国。未来金属挤压领域的主要发展方向，总体而言，可以概括为几个方面:一是挤压产品组织性能与形状尺寸的精确控制，实现高性能化与高质量化;二是高性能、难加工材料挤压工艺技术开发，支撑高新技术发展和重大工程建设;三是挤压生产的高效率化和低成本化，提高行业竞争力。加强基础理论研究与工艺技术创新，是我国金属挤压领域可持续发展的根本保证。
参考文献：
[1]家田召夫，田中康之.塑性加工，1982,23（261）：965
[2]刘静安，付启明编译.世界当代铝加工最新技术[1].长沙：中南工业大
学出版社，1991
[3]马怀宪主编.金属塑性加工--挤压、拉拔与管材冷轧.北京：冶金工业
出版社，1991
[4]杨长顺编著.冷挤压工艺实践.北京：国防工业出版社，1986
[5]谢建新，刘静安编著.金属挤压理论与技术.北京：冶金工业出版社，
2001.5
[6]翟德梅主编.挤压工艺及模具.北京：化学工业出版社，2004.7
[7]周兴鑫.热挤压黄铜管套管及模具.模具工业，1990（3）
[8]成虹.冲压工艺与模具设计.北京：高等教育出版社，2002
[9]谢建新.金属挤压技术的发展现状与趋势.中国材料进展，2013（5）
[10]郭莉军，谭建波.半固态挤压成型的研究现状.河北工业技术2010（2）
[11]胡俊等.静液挤压工艺的研究进展与应用.热加工工艺,2014(15）
挤出成型PVC低发泡制品的技术1Word版
挤出成型PVC低发泡制品的技术1 2007-12-15 11:25 1、前言 挤出成型PVC发泡制品，在上个世纪60年代初国际上就已经有了应用，PVC发泡技术经过近40年的不断研究开发，在技术与应用这两方面都有了很大的发展，近几年来发展的更加迅速，而且它的重要性还在不断的提高，这是因为PVC发泡制品具有很多优异性能所决定的，特别是PVC低发泡制品它的综合性能非常突出，和普通不发泡PVC制品相比具有下列优点： （1）低导热性，即隔热保温效果好； （2）优异声波阻尼性，即有良好的隔音效果； （3）二次成型加工性能好，类似于木材，可锯、可钉、可刨、可钻，同时也可粘结； （4）高阻燃性，即防火性能好； （5）化学性能稳定，有优异的抗化学腐蚀性； （6）优异的耐候性，同时有防蛀、防水等性能； （7）利用PVC的发泡技术可有效地降低制品单位体积内树脂的含有量，从而降低制品的成本； （8）PVC低发泡制品对环境没有污染，并可再生利用，是绿色环保产品。
（国外专家实验证明，PVC对环境无害，欧洲PVC制品委员会本世纪初公布的一份研究报告显示，PVC 不易分解，在需要进行深埋处理的垃圾中掺有PVC制品不会对环境造成危害。从而否定了长期以来认为PVC 会对环境造成污染的推测，这项研究是由瑞典国家环保局以及三所瑞典和德国的大学联合完成的。）由于PVC低发泡制品有上述这些特点，而且这些特点和木材十分相似，因此PVC低发泡制品又称为合成木材，其综合物理性能要优于天然木材，已能与天然木材相抗衡。我国PVC低发泡制品（有时也被称为PVC微发泡制品）在《全国塑胶工业"十五规划和2015规划" 》中已确定，在建筑用塑胶方面将大力推行以塑代木，鼓励研制和生产PVC低发泡型材与板材等仿木材料。上世纪90年代末，国外有关资料论述，塑料仿木材料已经被认定是木材良好的替代品，在未来50年里没有其它的类似材料能代替。我国已把PVC低发泡大型板材等定为国家级高新技术产品，（高新技术产品目录中代码为30200033）。近年来，我国已有30多家企业引进40多条PVC低发泡生产线，产品用于家俱、装修等行业，取代各种木材，市场正在开拓中。我国已获得了2008年奥运会主办权，在奥运场馆等建设中，PVC低发泡产品是重点推广采用的新型装饰材料之一。大连实德集团，目前已具备了年产12000吨PVC低发泡室内装饰板材的能力。欧美发达国家近年来PVC低发泡材料发展也很快，所以PVC低发泡技术是国内外重点发展的技术。 目前世界上有许多挤出成型发泡制品的工艺方法，如（1）莱芬豪舍（Reifenh?user）工艺法；（2）塞路卡（Celuka）工艺法；（3）巴斯夫（BASF）工艺法；（4）阿姆塞尔（Armocel）工艺法。以及上述方法的组合等。所有挤出成型发泡方法可分为自由发泡法和可控发泡法（内部发泡或结皮发泡）两种基本方法。PVC低发泡挤出成型制品也离不开上述两个方法，根据笔者多年来研究、实践认为，PVC低发泡成型技术有自身的特殊性，主要有两个方面：一方面，PVC低发泡制品的生产技术对原料、配方、设备、模具等生产工艺都有特殊要求，与不发泡制品有所不同；另一方面，由于影响发泡的因素较多，同时因发泡对工艺设备的影响也比较大，因此掌握这种生产技术的难度也就相应较大。上述两方面原因直接影响了PVC低发泡产品的生产，进而影响该产品的市场开拓。为此本文从理论与实践两个方面着手，对PVC低发泡技术作比较详细的介绍。 2、PVC发泡制品对原料的要求 由于PVC发泡制品的原料包括PVC树脂和各种助剂，而发泡技术受原料的影响又较大，因此我们先从PVC树脂本身的特性进行分析。 2.1 PVC分子结构的影响因素 PVC是高分子聚合物，决定PVC分子量的是链增长速率（Kp）和链自由基向单位转移速率（Ktrm）的比值，若以平均聚合度（P）表示，则有：P=Kp/Ktrm ； Kp与Ktrm 的值均随着聚合温度的升高而增大。由于链转移反应的活化能更高些，聚合温度升高会使链转移速度增加得更快。因此，聚合温度越高所得PVC 树脂的平均分子量就越小。平均聚合度P和K值的关系如下：参照疏松型PVC树脂国家标准如表1。 表1 ：
铝挤压成型的工艺特点及其优缺点分析
发布时间：2017-05-12 铝挤压成型定义 铝挤压成型是对放在模具型腔（或挤压筒）内的金属坯料施加强大的压力，迫使金属坯料产生定向塑性变形，从挤压模具的模孔中挤出，从而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。 铝挤压成型的分类 按金属塑变流动方向，挤压可以分为以下几类： 正挤压：生产时，金属流动方向与凸模运动方向相同 反挤压：生产时，金属流动方向与凸模运动方向相反 复合挤压：生产时，坯料一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，另一部分金属流动方向与凸模运动方向相反 径向挤压：生产时，金属流动方向与凸模运动方向成90度 铝挤压成型的工艺特点 1、在挤压过程中，被挤压金属在变形区能获得比轧制锻造更为强烈和均匀的三向压缩应力状态，这就可以充分发挥被加工金属本身的塑性； 2、挤压成型不但可以生产截面形状简单的棒、管、型、线产品，还可以生产截面形状复杂的型材和管材； 3、挤压成型灵活性大，只需要更换模具等挤压工具，即可在一台设备上生产形状规格和品种不同的制品，更换挤压模具的操作简便快捷、省时、高效； 4、挤压制品的精度高，制品表面质量好，还提高了金属材料的利用率和成品率； 5、挤压过程对金属的力学性能有良好的影响； 6、工艺流程短，生产方便，一次挤压即可或得比热模锻或成型轧制等方法面积更大的整体结构件，设备投资少、模具费用低、经济效益高； 7、铝合金具有良好的挤压特性，特别适合于挤压加工，可以通过多种挤压工艺和多种模具结构进行加工。
铝挤压成型的优点 1、提高铝的变形能力。铝在挤压变形区中处于强烈的三向压应力状态，可以充分发挥其塑性，获得大变形量。 2、制品综合质量高。挤压成型可以改善铝的组织，提高其力学性能，其挤压制品在淬火时效后，纵向（挤压方向）力学性能远高于其他加工方法生产的同类产品。与轧制、锻造等加工方法相比，挤压制品的尺寸精度高、表面质量好。 3、产品范围广。挤压成型不但可以生产断面形状简单的管、棒、线材，而且还可以生产断面形状非常复杂的实心和空心型材、制品断面沿长度方向分阶段变化的和逐渐变化的变断面型材，其中许多断面形状的制品是采用其他塑性加工方法所无法成形的。挤压制品的尺寸范围也非常广，从断面外接圆直径达500-1000mm 的超大型管材和型材，到断面尺寸有如火柴棒大小的超小型精密型材。 4、生产灵活性大。挤压成型具有很大的灵活性，只需更换模具就可以在同一台设备上生产形状、尺寸规格和品种不同的产品，且更换工模具的操作简单方便、费时小、效率高。 5、工艺流程简单、设备投资少。相对于穿孔轧制、孔型轧制等管材与型材生产工艺，挤压成型具有工艺流程短、设备数量与投资少等优点。 铝挤压成型的缺点 1、制品组织性能不均匀。由于挤压时金属的流动不均匀（在无润滑正向挤压时尤为严重），致使挤压制品存在表层与中心、头部与尾部的组织性能不均匀现象。 2、挤压工模具的工作条件恶劣、工模具耗损大。挤压时坯料处于近似密闭状态，三向压力高，因而模具需要承受很高的压力作用。同时，热挤压时工模具通常还要受到高温、高摩擦作用，从而大大影响模具的强度和使用寿命。 3、生产效率较低。除近年来发展的连续挤压法外，常规的各种挤压方法均不能实现连续生产。一般情况下，挤压速度远远低于轧制速度，且挤压生产的几何废料损失大、成品率较低。 总结 近年来，由于各行业对小型化、轻量化的追求，铝及铝合金型材被广泛应用于建筑、交通运输、电子电器、航天航空等行业。因此铝挤压制品的比例也迅速增加，据资料显示，挤压加工制品中铝及铝合金制品约占70%以上。
挤压成型11111
挤压成形技术 （南昌航空大学航空制造学院南昌330063）孟维金 摘要：挤压成形是最重要的压力加工技术之一。本文综述了挤压成形技术的基本实现原理，简述了挤压成形工艺的发展历史及研究现状。并介绍了几种先进的挤压成形技术，以及展望了挤压成形技术的发展前景。 关键字：挤压成形；等温挤压；静液挤压；半固态挤压 1引言 挤压成型[1]（Press Forming）是对放在模具模腔（或挤压筒）内的的金属坯料施加强大的压力，迫使金属坯料产生定向塑性变形，从挤压模的模孔中挤出而获得所需断面形状、尺寸并具有一定力学性能的零件或半成品的塑性加工方法。挤压成形的成形原理如图1所示。挤压是在专用挤压机上进行的，也可在经适当改进后的通用曲柄压力机或摩擦压力机上进行。这种成形方法起初只用于生产金属型材，至20世纪50年代以来[5]，逐步扩大到用来制造各种零件或毛坯。 图1金属挤压方法示意图 Figure1Sketch of metal extrusion method 按挤压温度可分为冷挤压、温挤压和热挤压；按金属从模孔中流出部分的运动方向与凸模运动方向的关系可分为正挤压、反挤压、复合挤压和径向挤压。由于挤压处于三
向压应力状态，可显著提高金属的塑性。不仅塑性号的低碳钢，铝、铜合金可以挤压，而且塑性差的合金结构钢、不锈钢，甚至在一定变形量条件下某些高碳钢、轴承钢、以至高速钢也可以挤压成形[6]。图2为挤压时金属的流动。 图2金属流动的四个阶段 Figure2The four stages of metal flow 用作少无切削工艺的方法主要是冷挤压，冷挤压件尺寸精度IT7-IT6，表面粗糙度Ra值可达1.6-0.2μm,材料利用率可高达95%，并能提高机械性能[2]。 2挤压技术的发展与现状 与其他技术塑性加工方法相比，挤压发出现较晚，而且初期发展非常缓慢，在很长一段时期内只对及中国软金属（铅和锡）进行挤压[3]。约在1797年[4]，英国人布拉曼设计出了世界上第一台用于铅挤压的机械式挤压机。到19世纪末20世纪初，开始挤压较硬的有色金属。由于在挤压钢材时需要很大的挤压力，在当时不能解决挤压钢用的模具材料、适合的润滑剂与大吨位的压力机等问题。1910年出现了铝材挤压机，1927年出现了可移动挤压筒，并采用了电感应加热技术。1930年欧洲出现了钢的热挤压，但由于润滑效果差，使制品缺陷多，模具寿命短，后来玻璃润滑剂的发明才使钢的挤压大范围地得到工业应用，而钢的冷挤压在1947年正式应用于民用工业。 在我国[5]，建国前的冷挤压加工十分落后。建国后，冷挤压技术得到了发展。20世纪70年代末，国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的研究发展，初步
冷挤压成形过程的有限元分析
冷挤压成形过程的有 限元分析 姓名：某某 班级： 学号： 指导老师： 完成时间：
摘要：本文以汽车铝合金缸套作为研究对象，对其挤压成型工艺进行了有限元分析。研究不同的挤压速度对合金的等效应力、挤压力、等效塑性应变和最大剪切应力的影响。研究结果表明，在挤压过程中，挤压速度对等效塑性应变和挤压力有明显影响，并且在模具拐角处产生了应力集中。 关键字：挤压速度；有限元分析；冷挤压；铝合金缸套；挤压力。引言： 在铝合金缸套的成形工艺中，将喷射沉积成形高硅铝合金管挤压成厚壁管是关键性技术。由于工艺复杂，参数较多，使用传统实验方法，将需要大量的时间、人力、物力，从而导致成本高、制造周期厂长。采用数值模拟技术则可以很好的解决这一问题。通过数值模拟，可以对成形过程进行分析，研究不同工艺参数对成形的影响，从而确定工艺参数，继而降低生产成本，极高经济效益。在金属塑性成形的数值模拟方法上主要有上限元法（Upper Bound Method）、边界元法（Boundary Element Method）和有限元法（Finite Element Method）。上限元法常用于较为简单的准稳态变形问题；而边界元法主要用于模具设计分析和温度计算；对于大变形的体积成形，变形过程呈非稳态，形状、边界、材料性质等都会发生很大的变化，有限元法可由实验和理论方法给出的本构关系、边界条件、摩擦关系式，按变分原理推导出场方程根据离散技术建立模型，从而实现对复杂成形问题进行数值模拟、分析成形过程中应力应变分布及其变化规律，由此提供较为
可靠的主要成形参数。 ANSYS软件是由美国ANSYS公司研制、开发的大型通用有限元分析软件。该软件提供了丰富的结构单元、接触单元、热分析单元及其它特殊单元，能解决结构静力、结构动力、结构非线性、结构屈曲、疲劳与断裂力学、复合材料分析、压电分析、热分析、流体动力学、声学分析、电磁场分析、耦合场分析、优化设计等诸多问题，它广泛地应用于国防、航空航天、汽车、船舶、能源、机械电子工程等领域中，是应用最为广泛的有限元软件。此外，ANSYS具有友好的图形用户界面和强大的二次开发功能，使用方便。 冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比，可以节材30%～50%，节能40%～80%而且能够提高锻件质量，改善作业环境。目前，冷挤压技术紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用，已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后，冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用，而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日
冷挤压技术
冷挤压技术工艺与发展 班级：材加11-A2 姓名：于鸿超 学号：120113203002
冷挤压技术工艺与发展 摘要：模具是现代工业生产的主要工艺设备之一，其设计制造技术代表了一个国家的工业设计制造技术的发展水平。本文对冷冲压相关概念和技术进行了论述，明确了冲压工艺与模具制造技术的发展方向。 关键词：模具冷冲压工业设计 挤压是迫使金屑块料产生塑性流动，通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口，制造空心或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法。如果毛坯不经加热就进行挤压，便称为冷挤压。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一，所以是金屑塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压，便称为温挤压。温挤压仍具有少无切屑的优点。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的，长期以来只对几种软金属(铅和锡)进行挤压。直到19纪末20世纪初，才开始挤压较硬的有色金属(锌、铝、紫铜、黄铜等)至于钢的挤压，由于冷挤压时需要很大的压力，在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题，长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。 1906年，英国人科斯利特(T.W.coslett)发现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法，但工序繁多，而经济效益又差，故未被广泛采用。不过，这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来，用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处
挤压成型工艺基本介绍
5 挤压成型工艺 5.1 挤压概述 定义：所谓挤压，就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 优点：： （1 ）具有最强烈的三向压应力状态； （2 ）生产范围广，产品规格、品种多； （3 ）生产灵活性大，适合小批量生产； （4 ）产品尺寸精度高，表面质量好； （5 ）设备投资少，厂房面积小； （6 ）易实现自动化生产。 缺点： （1 ）几何废料损失大； （2 ）金属流动不均匀； （3 ）挤压速度低，辅助时间长； （4 ）工具损耗大，成本高。 适用范围： （1）品种规格繁多，批量小； （2）复杂断面，超薄、超厚、超不对）复杂断面，超薄、超厚、超不对称; （3）低塑性、脆性材料。 5.2挤压的基本方法及特点 挤压的方法可按照不同的特征进行分类，有几十种。 最常见的有6种方法：正向挤压、反向挤压、侧向挤压、连续挤压、玻璃润滑挤压和静液挤压。 最基本的方法仍然是正向挤压（简称正挤压）和反向挤压（简称反挤压）。 如下所示为挤压的分类
a.正向挤压 b.方向挤压 c.侧向挤压 d.连续挤压 e.玻璃润滑挤压 f.静液挤压 正向挤压： 定义：金属的流动方向与挤压杆（挤压轴）的运动方向相同的挤压生产方法。 特征：变形金属与挤压筒壁之间有相对运动，二者之间有很大的滑动摩擦。引起挤压力增大；使金属变形流动不均匀，导致组织性能不均匀；限制了挤压速度提高；加速工模具的 磨损。
反向挤压： 定义：金属的流动方向与挤压杆（或模子轴）的相对运动方向相反的挤压生产方法。 特征：变形金属与挤压筒壁之间无相对运动，二者之间无外摩擦。 特点：挤压力小；金属变形流动均匀；挤压速度快。但制品表面较正挤压差；外接圆尺寸较小；设备造价较高；辅助时间较长。 5.3 热挤压、冷挤压、温挤压 5.4 挤压设备、挤压模具及设计 5.4.1 挤压设备 按传动类型分液压和机械传动两大类。 （1）机械传动挤压机又分为统机械传动挤压机和现代机械传动挤压机。 传统机械传动挤压机以前曾用于挤压钢材和冷挤压方面，现在已不采用。钢材和冷挤压方面，现在已不采用。 目前以CONFORM挤压机为代表的新一代机械传动挤压机得到了广泛应用。 （2）液压传动挤压机是当前应用最广泛的挤压设备。又分为水压机和油压机，目前应用最广泛的是油压机，但大吨位设备仍以水压机为主。 5.5挤压模设计
冷挤压工艺对材料的要求
挤压技术现在已经有了很大的发展，但是，这种技术在生产上能否稳定、推广应用，模具使用寿命的长短有决定性的影响。 挤压模具材料及热处理，是为适应这一项技术的发展而逐步发展起来的。目前，模具材料可以在低合金工具钢，高碳高铬合金工具钢，高速钢，硬质合金等较为广泛的范围内选用。因此，按照冷挤压工艺特性的要求，合理选用模具材料，制定正确的热处理工艺，是保证获得具有较长使用寿命及经济合理性的重要环节。 为了合理选用模具材料，首先应对模具在挤压过程中的工作情况及所要求的性能进行分析。 一、模具在挤压过程中承受的应力 1.承受大的挤压力：金属在冷挤压时的变形抗力是很大的，如挤压低碳钢(σb=400(兆帕)反挤压的单位挤压力可达2000～3000(兆帕)，当润滑和表面处理不当时，其单位挤压力甚至高达3000～3500(兆帕)，这个数值已超过了一般模具钢的弹性极限，有可能使模具在挤压过程中产生微量的塑性变形，而使挤压件尺寸精度较差，严重时将发生模具的破损。 2.因偏心负荷而引起的弯曲应力：因毛坯两端不平，毛坯与凹模间隙大，模具加工及装配的同轴度偏差过大等原因，都会引起凸模承受较大的偏心弯曲应力，而导致模具早期折断。 3.连续作用的冲击力：机械式的冷挤压机，实际上是以连续的冲击式施加负荷于模具上。近年来，虽然广泛采用了液压缓冲装置，但仍不可能完全消除这种冲击负荷。对于高硬度(HRC≥60)的模具，当存在某些表面和内部缺陷时，会引起应力集中而过早脆裂。 4.模具表面磨损：模腔内的金属在强大外力作用下，产生塑性流动时，会引起模具表面的磨损。当模具表面存在贫碳、软点、组织不均匀等缺陷时，会加速模具的磨损产生模具表面早期破坏。 5.模具温度升高而加速模具的磨损：由于金属的变形与摩擦原因而产生的热，在连续生产过程中，会使模具的温度逐步上升：可能达到200℃甚至更高，对于一些模具材料，会产生回火作用，而降低模具的性能。 二、冷挤压工艺对模具材料的要求 综合前述的冷挤压模具在工作过程中所承受的负荷情况，模具材料应能满足以下几方面的基本要求。 1.具有高的强韧性：模具在挤压过程中要同时承受极大地挤压力、弯曲应力、冲击等复杂的负荷。故要求所选用的材料，经过热处理后，应具有高的强韧性。因此，模具材料应有良好的淬透性(保证模具能淬透)及均匀的组织。大块的碳化物及严重的偏折，纤维方向性和非金属夹杂等内部缺陷，都会使模具的强韧性降低，或在受负荷时引起应力集中，造成模具早期破坏。 2.足够的热稳定性：当连续生产时，模具的温升有时达到或超过200℃，这对用160～180℃作回火温度的模具材料，会使强度、硬度下降，故用于温升较高的模具材料，应具备良好的抗回火稳定性。
内花键冷挤压成型工艺浅论
内花键冷挤压成形工艺应用 浅析 浙江XX机电有限公司技术部 二〇一五年十月一日
目录 内容页次概述： (3) 一、冷挤压技术的发展趋势 (3) 二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决 (3) 三、冷挤压成形模具制造难点 (4) 四、冷挤压模具制造分析研究 (4) 五、挤压件材料研究和分析 (5) 六、冷挤压工艺流程的研究和分析 (6) 七．总结 (6)
内花键冷挤压成形工艺浅析 概述： 冷挤压是精密属性体积成型技术中的一个重要组织部分。冷挤压是指在冷态下金属毛坯放入模具腔内，在强大的压力和一定的速度作用下迫使金属在模具腔中流动挤出，从而获得所需要形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。 一、冷挤压技术的发展趋势 在有关技术资料获悉，冷挤压技术早在18世纪末制造过程中就采用了这门技术。这门工艺已经在机械、仪表、电器、重轻工、军工等工业中较广泛的应用，已成为金属属性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，发达国家在轿车制造中约达到30%～40%是采用冷挤压工艺生产。我国工艺制造在60～70年代落后时期后通过改革开放期间大量的发达国家的制造业进入我国推动了我国制造业工艺水平，推动了我国在冷挤压这门工艺技术领域里发展，通过吸取国外的先进工艺使我国冷挤压生产工艺技术不断提高，逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。 二、充分发挥冷挤压工艺优势内花键加工难题得到解决 丰立公司是一家具备技术研究、生产、销售服务于一体的国家高新技术企业，是我国小模数锥齿轮行业的领军者；是国际知名厂商的优秀供应商；公司所生产的气动工具系列产品的机械传动结构是以齿轮传动。公司在发展过程积极的学习国内外的先进工艺技术与世界并举，研造客户需求的产品。对产品工艺设计积极采用冷挤压成型，发挥冷挤压节约原材料、提高劳动生产率、通过冷挤压的产品毛坯在少切削向不切削为目的来降低制造成本，更使产品的表面粗糙度Ra1.6～Ra0.8。公司近年快速的扩大采用冷挤压工艺赢得同行业、世界知名厂商的认可。通过这几年来，我们公司采用冷挤压工艺从筒状冷挤压扩张到齿轮坯挤压，对形状较复杂、切削加工较困难的产品，运用冷挤压工艺很容易加工成型。现已有三十余种产品采用冷挤压成形工艺，为公司生产率的提高起到很大作用。内花键是机械传动中的重要零部件，主要起连接和传动作用，广泛应用在机械制造领域，传统内花键形成方法主要有拉齿和插齿加工，起生产效率底，材料利用率底不能满足大批量生产需求。尤其是不串通盲孔内花键，无论是效率，质量都达不到用户满意。为保证内花键精度的同时提高花键的力学性能，公司采取冷挤压工艺解决
冷挤压成型工艺及模具设计作业
华中科技大学 课程考试答题本 姓名 学号 专业班级 考试科目 考试日期 评分 评阅人
冷挤压成型工艺及模具设计作业 一、结构分析 此零件为一个较长的阶梯轴，单向、多阶梯、无孔，有24°倒角X2，相对简明。材料为20Cr（合金结构钢）。 二、坯料设计与挤压前处理 下料：由零件结构分析可知：加工此零件宜选用实心棒状坯料，在锯床上锯切下料。
挤压前处理 1.软化处理：查表知，加热到860℃，保温14h，随炉冷却至300℃后空冷，密封光亮退火，硬度达到120-130HBS。 2.表面处理：参选碳钢与合金钢坯料的表面处理，即采用磷化处理，把钢坯料放在磷酸盐溶液中进行处理，金属表面发生溶解和腐蚀，形成一层很薄的磷酸盐盖层。 3.润滑处理：工业猪油或机油拌二硫化钼
三、工艺设计与对比分析 工艺方案一：A 正挤压+B 镦粗 （1）由UG 三维图测得零件体积Vp=256506.9079mm 3 修边余量体积Vx=Vp*(3%~5%) 毛坯体积取V0=Vx+Vp=(264202~269322mm 3） 由零件尺寸可以初步选取毛坯直径d0=36mm , h=260mm ,经验算知所选毛坯直径在上述范围之内。则设计第一步正挤压和第二步镦粗的模 具示意图如下图所示： 毛坯 凸模1 凹模1 凸模2 凹模2
则其相应的工步图为： 成形力计算与设备选择： A正挤压第一步：εA=（362-27.52）/27.52=41.6% 由下表知，单位挤压力取下端小值p=1400Mpa 则F=pA0=1400x3.14x362/4=1424KN B镦粗第二步：εA=（79.1-33.3）/79.1=57.8% 由下表可知，单位挤压力p=950Mpa 则F=pA0=950x3.14x362/4=966KN
冷挤压和冷锻简介
冷镦、冷挤压基础知识介绍 发布日期：2007-03-16 浏览次数：54 冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然，冷挤压加工是靠模具来控制金属流动，靠金属体积的大量转移来成形零件的。 冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比，可以节材30%～50%，节能40%～80%而且能够提高锻件质量，改善作业环境。 目前，冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用，已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后，冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用，而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日本80年代自称，其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件，有30%～40%是采用冷挤压工艺生产的。随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高，冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点： 1）节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件，因而能大量减少切削加工，提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。 2）提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件，能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。 3）制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7～IT8级，表面粗糙度可达R0.2～R0.6。因此，用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。 4）提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理的纤维流线分布，使零件的强度远高于原材料的强度。此外，合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此，某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺，有些零件原需要用强度高的钢材制造，用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。 5）可加工形状复杂的，难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面
熔融挤压成型
FDM快速成型工艺简介 相关专题：工艺技术时间：2009-04-06 16:09 来源：中国塑料产业链网 由美国Stratasys公司推出的FDM设备是由Scott Crump于1988年最早开发出来快速成型技术。材料包括聚酯、ABS、人造橡胶、熔模铸造用蜡和聚脂热塑性塑料等。 熔融沉积成型的工作原理是将热熔性材料（ABS、蜡）通过加热器熔化，材料先抽成丝状，通过送丝机构送进热熔喷头，在喷头内被加热融化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将半流动状态的材料按CAD分层数据控制的路径挤出并沉积在指定的位置凝固成形，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。 熔融挤压成形工艺比较适合于家用电器、办公用品以及模具行业新产品开发，以及用于假肢、医学、医疗、大地测量、考古等基于数字成像技术的三维实体模型制造。该技术无需激光系统，因而价格低廉，运行费用很低且可靠性高。 目前在汽车、家电、电动工具、医疗、机械加工、精密铸造、航天航空、工艺品制作以及儿童玩具等行业，已经在以下几个方面起到重要作用： 1) 产品样本、设计评审、性能测试及装配实验。用户根据快速制造的成型对设计方案进行评审，进行模拟性能测试和模拟装配试验，然后评估生产的可能性，最后将改进信息提供给设计人员，以便以后的修改和优化。 2) 将FDM技术和传统的模具制造技术结合在一起，快速模具制造技术可以缩短模具的开发周期，提高生产效率。 3) 在生物医学领域，根据扫描得到的人体分层截面数据，制造出人体局部组织或器官的模型，可以用于临床医学辅助诊断复杂手术方案的确定，即制造解剖学体外模型（体外模型）；也可以制造组织工程细胞载体支架结构（人体器官），即作为生物制造工程中的一项关键技术。 4) 在微型机械方面，采用某些工艺加工方法，如光固化法方法，快速成型制造技术可以用于微型机械的制造和装配。 5) 在其他领域，如快速成型技术还可以用于复制文物，制作工艺品的设计原型，展览模型等。 FDM成型特点： 1)标准的工程热塑性塑料。如ABS可以用来生成带有结构功能的模型。 2)可以使用两种材料，可选栅格结构充当填空。 3)加热后的热塑性塑料细丝像挤牙膏一样从喷嘴中挤出。 4)热塑性塑料到达较低温度的工作环境平面后迅速冷却固化。 5)近年来发展迅速，广受用户青睐。 FDM的优、缺点及应用范围：
冷 挤 压 成 形 技 术
冷挤压成形技术 冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然，冷挤压加工是靠模具来控制金属流动，靠金属体积的大量转移来成形零件的。 冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比，可以节材30%～50%，节能40%～80%而且能够提高锻件质量，改善作业环境。 目前，冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用，已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后，冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用，而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日本80年代自称，其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件，有30%～40%是采用冷挤压工艺生产的。随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高，冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点：1）节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件，因而能大量减少切削加工，提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。 2）提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件，能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。 3）制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7～IT8级，表面粗糙度可达R0.2～R0.6。因此，用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨。 4）提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化，以及在零件内部形成合理的纤维流线分布，使零件的强度远高于原材料的强度。此外，合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此，某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺，有些零件原需要用强度高的钢材制造，用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。 5）可加工形状复杂的，难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。 6）降低零件成本。由于冷挤压工艺具有节约原材料、提高生产率、减少零件的切削加工量、可用较差的材料代用优质材料等优点，从而使零件成本大大降低。 冷挤压技术在应用中存在的难点主要有： 1）对模具要求高。冷挤压时毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显著增大，这使得模具所受的应力远比一般冲压模大，冷挤压钢材时，模具所受的应力常达2000MPa～2500MPa。例如制造一个直径38mm,壁厚5.6mm，高100mm的低碳钢杯形件为例，采用拉延方法加工时，最大变形力仅为17t，而采用冷挤压方法加工时，则需变形力132t，这时作用在冷挤压凸模上的单位压力达2300MPa以上。模具除需要具有高强度外，还需有足够的冲击韧性和耐磨性。此外，金属毛坯在模具中强烈的塑性变形，会使模具温度升高至250℃～300℃
复杂壳体冷挤压成形工艺与模具设计
1 绪论 (3) 1.1 本课题的目的和意义 (3) 1.2 本课题的主要研究内容 (4) 1.3 小结 (5) 2 复杂壳体冷挤压工艺的确定 (5) 2.1 冷挤压工艺概述 (5) 2.2挤压零件分析 (7) 3、挤压工艺分析 (9) 3.1 坯料尺寸的确定 (9) 3.2 毛坯软化处理 (10) 3.3 冷挤压毛坯表面处理与润滑 (10) 3.4变形程度计算 (13) 3.5确定挤压次数 (13) 4 挤压设备选择 (14) 4.1挤压力的确定 (14) 4.2挤压设备类型选择 (14) 4.3液压式压力机型号选择 (14) 5模具的结构型式及其主要零部件的设计 (15) 5.1冷挤压模具的结构分析 (15) 5.1.1冷挤压模具的组成部分 (16) 5.1.2对模具设计的要求 (16) 5.2冷挤压模具的结构特点 (17) 5.3 模具材料的选择 (17) 5.3.1冷挤压模具工作零件的材料要求 (17) 5.3.2冷挤模零件材料选取 (18) 5.4凸模设计 (18) 5.4.1 分流控制腔的设计 (19) 5.4.1.1 分流控制腔的结构形式及位置确定 (19) 5.4.1.2 控制腔高度尺寸（i h ）的确定 (20) 5.4.2凸模的结构及尺寸 (20) 5.5凹模的设计 (21) 5.6卸料和顶出装置的设计 (23) 5.7 挤压模具模座的设计 (24) 5.7.1上模座的设计 (24) 5.7.2 下模座的设计 (26) 5.8导柱导套的设计 (27) 6、装配图 (29) 7 复杂壳体成形过程的有限元仿真 (31) 7.1有限元分析软件的背景介绍 (31) 7.1.1 DEFORM 的介绍 (31) 7.1.2 DEFORM 的功能 (32)
挤出机和挤出成型工艺样本
挤出成型工艺和挤出机 1.挤出成型工艺 1.1 挤出成型工艺: 在挤出机中经过加热、加压而使物料以流动状态连续经过口模( 即机头) 成型的方法称挤出成型或挤塑。是塑料重要的成型方法之一。 1.2 挤出成型的特点: ①设备成本低, 制造容易, 投资少, 上马快。 ②生产效率高, 挤出机的单机产量较高, 产率一般在几公斤～5吨/小时。 ③连续化生产。能制造任意长度的薄膜、管、片、板、棒、单丝、异型材以及塑料与其它材料的复合制品等。 ④生产操作简单, 工艺控制容易, 易于实现自动化。占地面积小, 生产环境清洁, 污染少。 ⑤能够一机多用。挤出机也能进行混合、造粒。 1.3 挤出成型可分为两个阶段: 第一阶段是使固态塑料变成粘性流体( 即塑化) , 并在加压情况下, 使其经过特殊形状的口模, 而成为截面与口模形状相仿的连续体。 第二阶段则是用适当的处理方法使挤出的连续体失去塑性状态而变为固体, 即得到所需制品。 1.4 挤出成型工艺分类: 干法( 熔融法) —经过加热使塑料熔融成型 ①塑化方式 湿法( 溶剂法) —用溶剂将塑料充分软化成型( CN、 CA 及纺丝)
连续式: ②加压方式 间歇式: 2. 挤出设备 塑料的挤出, 绝大多数都是热塑性塑料, 而且又是采用连续操作和干法塑化的。故在设备方面多用螺杆式挤出机。螺杆式挤出机有单、双( 或多螺杆) 之分。大部分用单螺杆挤出机, 只是粉料, RPVC 95%以上都用双螺杆挤出机。 2.1 单螺杆挤出机 2.1.1 单螺杆挤出机的组成: 螺杆式挤出机, 借助螺杆旋转产生的压力和剪切力, 使物料充分塑化和均匀混合, 经过口模 柱塞式挤出机, 借助柱塞压力, 将事先塑化好 的物料挤出口模而成型。仅用于粘度特别大, 流动性极差的塑料。如: PTFE, 成型温度下, 粘度为1010～1014泊( 一般熔融塑料的粘度
冷挤压工艺 正挤压模具设计
目录 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2) 一、冷挤压工艺 (2) 二、冷挤压模具特点 (2) 三、典型的冷挤压模具组成 (2) 四、冷挤压模具分类 (3) 五、冷挤压的特点 (3) 第二章模具工作部分设计 (5) 一、冷挤压模设计要求 (5) 二、正挤压凸模 (5) 三、正挤压凹模 (6) 第三章模具组成及工作过程原理 (8) 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8) 二、工作过程 (9) 第四章听课感受及意见与建议 (10) 一、感受 (10) 二、意见和建议 (10) 参考文献 (10)
第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 一、冷挤压工艺 冷挤压的工艺过程是：先将经处理过的毛坯料放在凹模内，借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形，通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。 二、冷挤压模具特点 1、模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； 2、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； 3、凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； 4、模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； 5、为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； 6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； 7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。 三、典型的冷挤压模具组成 1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等； 2、传力部分如上、下压力垫板； 3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等；
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺介绍!
挤出、注塑、吹塑三大塑料成型工艺介绍！塑料成型加工是一门工程技术，所涉及的内容是将塑料转变为塑料制品的各种工艺。 注塑成型 注射成型，其原理是将粒状或粉状的原料加入到注射机的料斗里，原料经加热熔化呈流动状态，在注射机的螺杆或活塞推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔，在模具型腔内硬化定型。影响注塑成型质量的要素：注入压力，注塑时间，注塑温度。 优点： 1、成型周期短、生产效率高、易实现自动化 2、能成型形状复杂、尺寸精确、带有金属或非金属嵌件的塑料制件 3、产品质量稳定 4、适应范围广 缺点： 1、注塑设备价格较高 2、注塑模具结构复杂 3、生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产 应用： 在工业产品中，注射成型的制品有：厨房用品(垃圾筒、碗、水桶、壶、餐具以及各种容器)，电器设备的外壳(吹风机、吸尘器、食品搅拌器等)，玩具与游戏，汽车工业的各种产品，其它许多产品的零件等。
挤出成型 挤出成型：又称挤塑成型，主要适合热塑性塑料的成型，也适合部分流动性较好的热固性和增强塑料的成型。其成型过程是利用转动的螺杆，将被加热熔融的热塑性原料，从具有所需截面形状的机头挤出，然后由定型器定型，再通过冷却器使其冷硬固化，成为所需截面的产品。工艺特点： 1、设备成本低; 2、操作简单、工艺过程容易控制、便于实现连续自动化生产; 3、生产效率高;产品质量均匀、致密; 4、通过改变机头口模可成型各种断面形状的产品或半成品。 应用： 在产品设计领域，挤出成型具有较强的适用性。挤出成型的制品种类有管材、薄膜、棒材、单丝、扁带、网、中空容器、窗户、门的框架、板材、电缆包层、单丝以及其它异型材等。 吹塑成型 吹塑成型：是将从挤出机挤出的熔融热塑性原料，夹入模具，然后向原料内吹入空气，熔融的原料在空气压力的作用下膨胀，向模具型腔壁面贴合，最后冷却固化成为所需产品形状的方法。吹塑成型分为薄膜吹塑和中空吹塑两种： 薄膜吹塑：
冷挤压成形设计
冷挤压课程作业 结构分析： 冷挤压件图如下图所示： 分析可知，挤压零件结构简单，为典型单向多台阶阶梯轴，并且除55Φ处有较大直径突变外，其余的直径变化均较小，且为倾斜台阶面过渡。 工艺设计： 根据零件结构特征，55Φ处台阶需要通过镦粗成形，其余台阶面可采用减径挤压方式，所以采用减径挤压和镦粗相结合的方式，具体选取以下两种方案对比分析： 1.镦挤复合，加工出55Φ，27.5Φ圆柱面，减径挤压出30.4Φ。工步图如下： 2.镦粗出55Φ圆柱面，依次减径挤压出30.4Φ，27.5Φ圆柱面。工步图如下：
坯料设计及挤压前处理： 坯料设计： 1.坯料形状和尺寸： 根据零件结构分析采用棒状坯料如图a 所示： 0P X V V V =+,取0.04X P V V = 由冷挤压件图可知P V =256478.64813 mm ，则0=V 266737.83 mm ，取坯料直径为d=36mm 由体积不变原则可得坯料尺寸为36262.1mm Φ?。 坯料如下所示： 2.坯料制备方法：毛坯直径较大且长，为保证毛坯的尺寸精度及形状精度，采用锯切下料。 材料：20Cr ，（合金结构钢）：前处理如下： 1.软化处理：球化退火（加热到860°C ，保温14h ，随炉冷至300°C 后空冷） 2.表面处理：磷化处理（具体过程为化学去油（85℃）→流动冷水洗→酸洗去锈（65～75℃）→流动冷水洗→热水洗→磷化处理（85～95℃）→流动冷水洗→中和处理。） 3.润滑处理：皂化处理（工业皂片） 成形力计算及设备选择： 对于实心圆柱件，断面减缩率0`101 000000 100100A A A D D A D ε--= *=*,式中，A0为挤压变形前毛坯的横断面积，A1为挤压变形后工件的横断面积,D0为挤压变形前毛坯的横断直径，
拉挤成型工艺参数介绍
来源于：注塑塑料网拉挤成型工艺参数介绍 一、国外玻璃钢拉挤成型工艺概况 随着玻璃钢拉挤制品应用领域不断扩大，国外拉挤制品的规格品种也越来越多。目前除L 型、O型、U型、平板型、中空或实芯等标准拉挤制品形状外，还可生产出根据客户所要求的各种异形结构。有些多孔腔制品的芯材，现在也已实现标准化了。拉挤复合材料制品的尺寸，小的只有几个平方毫米，大的如桥梁桥面用的拉挤制品，可达几十平方米。 玻璃钢拉挤成型工艺所使用的增强材料品种也很多，如玻璃纤维无捻粗纱、毡、薄布或玻纤织物，碳纤维、芳纶纤维以及它们的织物等。拉挤成型所使用的基体树脂材料，有热塑性树脂和热固性树脂两大类。聚酯树脂、环氧树脂、乙烯基酯树脂和酚醛树脂等热固性树脂，常用于批量较大的拉挤制品的生产；而热塑性树脂基体，正处于开发生产的阶段。 目前，水平拉挤的标准型设备，一般为20～30m长，最大宽度约。这种标准型设备生产线进入端系一玻璃纤维的供纱库，其后是经干燥的或预热过的玻璃纤维纱，经过热固性树脂的浸胶槽，在模具内成型，加热后固化。 通常，在成型模具和拉引器之间有一个比较长的距离，玻璃钢制品可以在该段距离内，完成固化过程并逐渐冷却。生产线上使用夹具夹住制品从拉挤模具中，把玻璃钢制品拉引出来。最后由切割机，把拉挤制品切割成定长制品。 二、玻璃钢拉挤成型的工序及其控制参数 玻璃钢拉挤成型工艺，共有8道工序：纺捻、预浸渍、加热、制品固化及尺寸的校准测量、冷却、拉引和切割。通常，各个工序都有一个可在一定范围内调整的工艺参数。这些工艺参数，有些可以通过拉挤设备直接进行调整，例如模具的温度、拉引的速度等。但另有些工艺参数，例如拉挤制品的温度、受力状况、树脂的粘度等，则不能够直接通过设备进行调整。 显然，所有的工艺参数都将对拉挤制品的质量，包括机械性能和光学性能等，产生一定的影响。其中最主要的工序，是预浸渍、模塑成型和固化等三道工序。必须指出的是，某一个工序的工艺参数，将对其它工序产生一定的影响，例如拉引速度的快慢，就将对上述三个主要工序产生一定的影响。 由于拉挤成型工艺参数这种相互影响的结果，因而至今尚不可能建立起一套切实可行的工艺模型，以期达到拉挤产品质量的预定的目标。 三、玻璃钢拉挤工艺参数控制元件 如上所述，由于热固性树脂拉挤工艺参数条件，受其在成型模具内发生的一些复杂因素所制约，并且还要受制于其它工艺参数之间的相互影响，因此在拉挤成型时，原材料中发生的聚合反应，也比较难以进行精确地预测。