第五章 冷挤压工艺及模具设计
挤压工艺及模具设计
挤压工艺及模具设计Extrusion Technology and Mould Design一、挤压工艺分类挤压可分为以下三类：1）冷挤压，又称冷锻，一般指在回复温度以下（室温）的挤压。
2）温挤压，一般指坯料在金属再结晶温度以下、回复温度以上进行的挤压。
对于黑色金属，以600℃为界，划分为低温挤压和高温挤压。
3）热挤压，指坯料在金属再结晶温度以上进行的挤压。
1）冷挤压工艺冷挤压是在冷态下，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、尺寸以及一定力学性能的挤压件。
冷挤压与热锻、粉末冶金、铸造及切削加工相比，具有以下主要优点：1）因在冷态下挤压成形，挤压件质量好、精度高、其强度性能也好；2）冷挤压属于少、无切削加工，节省原材料；3）冷挤压是利用模具来成形的，其生产效率很高；4）可以加工其它工艺难于加工的零件。
2）温挤压工艺温挤压成形技术是近年来在冷挤压塑性成形基础上发展起来的一种少无切削新工艺，又称温热挤压。
它与冷、热挤压不同，挤压前已对毛坯进行加热，但其加热温度通常认为是在室温以上、再结晶温度以下的温度范围内。
对温挤压的温度范围目前还没有一个严格的规定。
有时把变温前将毛坯加热，变形后具有冷作硬化的变形，称为温变形。
或者，将加热温度低于热锻终锻温度的变形，称为温变形。
从金属学观点来看，区分冷、热加工可根据金属塑性变形后有无加工硬化现象存在来决定似乎更合理些。
在金属塑性变形后存在加工硬化现象这个过程称为冷变形及温变形。
3）热挤压工艺热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术，它是在热锻温度时借助于材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。
目前，热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒料及各种机器零件等。
热挤压不仅可以成形塑性好，强度相对较低的有色金属及其合金，低、中碳钢等，而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢，如结构用特殊钢、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。
《冷挤压成型工艺及模具设计》课程大纲
《冷挤压成型工艺及模具设计》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：冷挤压成型工艺及模具设计英文名称：Cold Extrusion Processes and Die Design二、课程编码及性质课程编码：0817761课程性质：选修课三、学时与学分总学时：24学分：1.5四、先修课程机械设计、材料成形工艺、金属学及热处理和材料成形原理等五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。
六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是第七学期开设的一般选修课，其教学目的主要包括：1、掌握金属材料冷挤压的变形性质和成型规律，以及冷挤压模具设计的方法；2、掌握冷挤压成型工艺及模具设计的特点及国内外发展概况，查找并掌握冷挤压技术及模具设计发展前沿的新技术的特性；3、掌握挤压成形的各种方法，能独立编制工艺规程和设计冷挤压模具，分析和解决冷挤压生产问题，具有今后从事冷挤压成型工艺和复杂模具开发与设计的能力。
表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）本课程以介绍冷挤压成型工艺与模具为主体、以讲述两者的设计为重点；2）在全面了解与掌握挤压成形的材料原理及力学原理的基础上，重点学习冷挤压加工工序和模具的设计；3）重点学习的章节内容包括：第2章“挤压基本原理”（6学时）、第5章“冷挤压加工工序设计”（4学时）、第6章“冷挤压模具设计”（6学时）。
教学难点：1）冷挤压成型工艺及模具设计是实践性极强的课程之一，本课程将密切结合学生的生产实习、课程设计、实验课等实践环节，培养学生对冷挤压成型工艺及模具的认识及设计能力，提高授课质量与效果。
2）通过本课程学习，要求掌握冷挤压成型工艺的变形特点、应用范围、质量控制方法等，具备合理设计冷挤压成型工艺和复杂模具的实践能力。
八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，工艺动画，视频资料等），讲授冷挤压工艺的变形特点及应用领域，以提高教学效果及效率；（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。
第五章冷挤压工艺及模具设计
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2020/12/11
第五章冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
•5.1 冷挤压工艺
•5.2 冷挤压模具设计 • •5.3 冷挤压模的典型结构
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第五章冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
•5.1 冷挤压工艺
• 冷挤压是一种先进的少无切削加工工艺之一。它是在 常温下，使固态的金属在巨大压力和一定的速度下，通过模 腔产生塑性变形而获得一定形状零件的一种加工方法。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。
• (3) 冷挤压的变形方式 在变形程度相同的条件下， 反挤压的力大于正挤压的力。反挤压的许用变形程度比正挤 压小。
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第五章冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
• (4) 毛坯表面处理与润滑 毛坯表面处理越好，润滑 越好，许用变形程度也就越大。
• (5) 冷挤压模具的几何形状 冷挤压模具工作部分的 几何形状对金属的流动有很大影响。形状合理时，有利于挤 压时的金属流动，单位挤压力降低，许用变形程度可以大些。
第五章冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
•5.1.4.2 许用变形程度
• 冷挤压时，一次挤压加工所容许的变形程度，称为许 用变形程度。不同材料有不同的许用变形程度。在工艺上， 每道冷挤压工序的变形程度应尽量小于许用值，使模具承受 的单位挤压力不超过模具材料许用应力（目前一般模具材料 的许用应力为2500～3000N/mm2），确定许用变形程度数值 是冷挤压工艺计算的一个重要依据，因为冷挤压许用变形程 度的大小决定了制件所需的挤压次数。若计算出的冷挤压变 形程度超过许用值、则必须用多次挤压完成，以延长模具寿 命，避免损坏模具。
传动轴冷挤压工艺及模具设计
（３）配 合精 度 下 模 座 与下 模 板 之 间 的 配 合 精 度采 用 Ｈ７／ｇ６的 配 合 。
（４）模 架 装 配 为 了保 证 上 下 模 架 之 间的 同 轴 度 ，设 计 了专用 的装 配 心轴 。
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Ｄ篡 。ｄ
传动轴冷挤压工艺及模具设计
山东红旗 机 电有 限公司 （潍坊 ２６１０３１） 聂兰启 谷 宝成 相 隆开
所示 。材料为２０ＣｒＭｏ，该零件批量生产 ，年产５０
重 ｌ 蘼— ——＿－］
一 加工工艺分析 ．
１．常规机 械加工 选取 ３０ｍｍ圆钢进行车 削加 工。该工艺方法 尽 管加 工方 便 、不需 要 专 用 夹具 ，但 生 产效 率 低 ， 材料 利 用 率 低 ，生 产 成 本 高 ，不 能 满 足大 批 量 生产
２．温锻成形 技术制坯 采 用 温 锻 成形 技术 制 坯 ，该 工艺 不 仅 需 要加 热 装 置和 温 锻 设 备 ，而 且 成 形毛 坯 质 量较 差 、氧 化皮 较 多 、尺 寸 精 度较 低 ，机 械 加 工 余量 较 大 ，材料 利 用率较低 ，因此原材料和能源消耗大 ，零件的生产 成 本 比 较 高 。 ３．冷挤压成形技 术
处 理 ，才 能达 到 降低 坯料 与模 具 之 间的摩 擦 和 降 低 冷 挤 压 时 的变 形 力的 目的 。所 以 ，毛坯 磷 化 处 理 后 必须 进 行 皂化 处 理 。
四、模具结构及设计
剪 切 下料 模 按 照常 规 设 计 ，这 里 主 要 介 绍 局部 镦 粗 模 和 冷镦 成 形 模 的设 计 。
冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
5.1.1 冷挤压的分类 根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系，冷挤压 一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。 1．正挤压如图5-1所示，挤压时金属流动方向与凸模流 动方向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤 压； 2．反挤压如图5-2所示，挤压时金属流动方向与凸模运 动方向相反，适用于各种截面形状的杯形件的挤压；
h0 V坯 。 F0
（5-2）
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3.2 坯料的制备
冷挤压坯料制作要求十分细致、严格，有一定的平面度， 表面粗糙度、精度要求。可采用剪切加工、板料落料加工、 切削加工及其它特殊方法加工，毛坯的上、下端面必须平整。
5.1.3.3 毛坯的软化热处理 对毛坯进行软化热处理的目的是降低材料硬度，提高塑 性，得到良好的金相组织，消除内应力，以降低材料的变形 抗力，提高模具的寿命和零件质量。
2．选用合适的模具材料，工作部分必须要有相当的韧 性和耐磨性，几何形状及参数要合理、准确。有利于毛坯塑 性变形、降低单位挤压力。尽量采用光滑圆角过渡，防止应 力集中。
冷挤压工艺及模具设计
3．模具的易损部位，应考虑通用性和互换性。并便于 更换、修理。 4．对于精度要求较高的挤压件，模具设计要有良好的 稳定导向装置。
冷挤压工艺及模具设计
毛坯软化热处理规范可从相关手册中查到。但是，由于 保温时间同被处理毛坯尺寸、毛坯放置方法及装炉量等诸多 因素有关，因此在实际生产流程中，应根据具体情况确定保 温时间。
在冷挤压工序之间，还应根据变形程度和冷作硬化程度 的大小适当安排工序间软化热处理工序。
对于黄铜与硬铝挤压件，挤压后务必进行消除内应力的 退火。对于要求高的碳钢和不锈钢件，挤压后也需进行消除 应力退火的工序。
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计套筒扳手冷挤压工艺及模具设计是一种利用金属的塑性变形来加工形状复杂的零件的方法。
冷挤压工艺能够高效地生产高质量的零件，同时还可以提高材料的工作硬化能力和综合性能。
以下是关于套筒扳手冷挤压工艺及模具设计的详细介绍。
首先，套筒扳手冷挤压工艺需要通过模具将金属材料挤压成套筒形状。
冷挤压是指在室温下进行的挤压工艺，相对于热挤压来说，冷挤压要求更高的模具精度和金属材料性能，但可以避免热挤压过程中可能产生的氧化和变形问题。
在套筒扳手的冷挤压工艺中，一般采用径向挤压的方法。
先准备好所需的冷挤压毛坯材料，然后将毛坯材料放置在挤压机的挤压室中。
挤压机通过压力将材料挤压进入模具中，形成套筒形状。
在挤压过程中，需要控制好挤压速度、挤压压力和温度等参数，以保证零件的形状和质量。
在套筒扳手冷挤压工艺中，模具设计是非常重要的一环。
模具设计的质量直接影响着冷挤压零件的精度和质量。
首先，需要设计一个合理的模具结构，包括上模、下模、导向柱和导向套等部分。
模具结构应该具备良好的刚性和稳定性，以保证挤压过程中的精度和稳定性。
其次，需要设计合适的模具尺寸和形状。
模具的尺寸应该与零件的形状要求相匹配，同时考虑到挤压过程中材料的变形和收缩等因素。
模具的形状应该充分利用材料的塑性变形能力，以减少材料的切削量和废品率。
最后，还需要考虑模具的材料选择和表面处理。
模具的材料应具有良好的耐磨性、高温硬度和尺寸稳定性。
常用的模具材料有高速工具钢、钨钢和硬质合金等。
模具的表面处理可以采用热处理、镀铬和抛光等方法，以提高模具的表面质量和使用寿命。
总之，套筒扳手冷挤压工艺及模具设计是一项复杂而重要的任务。
通过合理的工艺参数和模具设计，可以高效地生产出高质量的套筒扳手零件。
这不仅可以提高工艺效率，同时还可以降低生产成本和资源消耗。
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
工艺概述
套筒扳手冷挤压工艺是一种常用的金属加工方法，适用于扳手套筒的生产。
该工艺通过在金属坯料上施加高压力，使其在冷态下通过模具形成所需形状。
相比传统的热挤压工艺，冷挤压工艺具有成本低、成型精度高等优势。
工艺步骤
1. 准备金属坯料：选用适合的金属材料，根据套筒的需求进行切割或切锭得到金属坯料。
2. 设计模具：根据套筒的形状和尺寸要求，设计合适的冷挤压模具。
3. 加热坯料：将金属坯料加热至适当温度，通常为高于金属的再结晶温度。
4. 冷挤压：将加热后的金属坯料置于模具中，施加高压力，使其逐渐形成模具所需形状。
5. 完成工艺：冷挤压后的套筒进行冷却处理，去除模具并进行修整、清洁等工序。
6. 检验和质量控制：对冷挤压后的套筒进行检验，确保其尺寸、形状和表面质量符合设计要求。
模具设计要点
1. 模具材料选择：模具需要具备高强度、高硬度和耐磨性，常
用的材料有合金工具钢、硬质合金等。
2. 模具结构设计：根据套筒的形状和尺寸要求，设计适当的模
具结构，包括模具的上、下模和挤出口等。
3. 模具冷却设计：使用冷却系统对模具进行冷却，以提高生产
效率和控制工艺温度。
4. 模具表面处理：采用表面处理技术，如镀硬铬、表面喷涂等，提高模具的耐磨性和表面质量。
以上是关于套筒扳手冷挤压工艺及模具设计的简要介绍，冷挤
压工艺能够有效地提高扳手套筒的生产效率和质量。
不同形状和尺
寸的套筒可能需要针对性的工艺和模具设计，需要根据具体情况进
行调整和优化。
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计范文精简版
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计套筒扳手冷挤压工艺及模具设计引言1. 冷挤压的基本原理冷挤压是一种将金属材料压制成所需形状的加工方法，其基本原理是通过施加高压力将金属材料挤压进模具中，使其形成所需的形状。
与传统的热挤压相比，冷挤压具有以下优点：- 保持金属材料的力学性能；- 无需进行后续热处理；- 提高材料利用率；- 减少生产成本。
2. 套筒扳手的冷挤压工艺套筒扳手的冷挤压工艺通常包括以下几个步骤：2.1 材料准备选择适合冷挤压的金属材料，通常使用高强度的合金钢作为原料。
根据套筒扳手的规格和要求，将金属材料切割成一定长度的柱状坯料。
2.2 加热处理将切割好的坯料加热至适当的温度，通常选择较高的温度以提高材料的延展性和可塑性。
加热温度的选择需根据具体的材料和工艺要求进行调整。
2.3 挤压成形将加热后的坯料放入冷挤压机的模具中，施加高压力使得坯料被挤压形成套筒扳手的初始形状。
冷挤压机通常采用液压系统来提供高压力，并通过控制活塞的运动来控制挤压过程。
2.4 冷却和回火在挤压成形后，将套筒扳手暴露在空气中进行冷却，以使其固化。
然后，对套筒扳手进行回火处理，以消除挤压过程中可能产生的应力，并提高其硬度和韧性。
2.5 表面处理，对套筒扳手进行表面处理，通常采用镀铬、喷涂等方式，以提高其表面的硬度、耐腐蚀性和美观度。
3. 套筒扳手的模具设计套筒扳手的模具设计在冷挤压工艺中起着关键作用。
以下是一些模具设计的考虑因素：3.1 模具材料模具材料需要具备足够的强度和硬度，以承受高压力和磨损。
常用的模具材料包括合金工具钢、硬质合金等。
根据具体要求，可以采用不同的模具材料。
3.2 模具结构模具结构直接影响到套筒扳手的形状和尺寸。
模具结构应考虑到挤压过程中套筒扳手内部的空间和外部轮廓的形成，以及模具的易于拆卸和维修。
3.3 模具冷却由于冷挤压工艺可能产生较大的摩擦热，模具冷却是必要的。
合理的模具冷却设计可以提高生产效率和模具的使用寿命。
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冷挤压工艺及模具设计
冷挤压毛坯尺寸是根据制件挤压前后体积相等的原则进 行计算的。如果挤压后还要进行切削加工，则毛坯的体积V 坯还应按制件实际体积V件再加上切削消耗量， 即
V坯=V件+V修。
（5-1）
其中V修为修边余量或切削加工量（mm3），一般取挤压 件体积的3～5%。
求得的毛坯体积与毛坯横截面积后之比即为毛坯的高 度h0， 即
5．坯料取放应方便，毛坯易放入模腔。
6．模具应安全可靠，制造工艺简便，成本低，使用寿 命长。 为满足以上各项要求，必须慎重考虑模具结构的设计、 材料的选择、制造工艺及其热处理等问题。
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3 冷挤设备的选用与压力计算 5.1.3.1 对冷挤压设备的基本要求： (1)刚性好，活塞导向精度高； (2)活塞空行程和回程速度较快； (3)活塞工作行程速度较低，不能有“脉冲”现象； (4)有安全防护装置，防止冲头断裂或坯料崩裂溅出伤 人； (5)便于观察挤压情况和控制挤压深度。
属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6～0.4μ m。有的冷挤 压件无需切削加工。
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3 冷挤压毛坯的制备 5.1.3.1 冷挤压坯料形状与尺寸 挤压件的毛坯形状设计是否合理，将直接影响制件的形 状与尺寸，并且还将影响模具的寿命。冷挤压用毛坯通常都 是棒料或块料，其截面形状可根据制件的相应截面形状确定。 一般情况下，确定毛坯形状的原则是：旋转体及轴对称多角 类选用圆柱形毛坯；矩形零件可选用矩形毛坯。此外还应考 虑采用何种挤压方法，如图5-1所示，采用正挤压法时，用 实心毛坯能挤出实心件，用空心坯料能挤出空心件。反挤压 时，毛坯的形状采用实心和空心均可。
h0 V坯 。 F0
（5-2）
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3.2 坯料的制备
冷挤压坯料制作要求十分细致、严格，有一定的平面度， 表面粗糙度、精度要求。可采用剪切加工、板料落料加工、 切削加工及其它特殊方法加工，毛坯的上、下端面必须平整。
5.1.3.3 毛坯的软化热处理 对毛坯进行软化热处理的目的是降低材料硬度，提高塑 性，得到良好的金相组织，消除内应力，以降低材料的变形 抗力，提高模具的寿命和零件质量。
冷挤压工艺及模具设计
黄铜常用加热到250～300。C，保温两小别缓慢冷却至 室温的退火方法消除内应力；不锈钢1Crl8Ni9Ti的消除内应 力退火温度为750℃，对于硬铝挤压件，常用加热到110℃， 保温6小时缓冷至室温的去应力退火处理，以便消除冷挤压 所产生的残余应力。
冷挤压工艺及模具设计
4.1.3.4 毛坯的表面处理与润滑 润滑对冷挤压的影响十分重要。毛坯与凸、凹模和芯抽 接触面上的摩擦，不仅影响金属的变形和挤压件的质量．而 且直接影响挤压单位压力的大小、模具的强度和寿命等。所 以冷挤压时的润滑常常可能成为冷挤压成败的关键。为尽量 减小摩擦的不利因素影响、除模具工作表面粗糙度要求高外、 还要采用良好而可靠的润滑方法。 常用的润滑剂有液态的(如动物油、植物油、矿物油等)， 也有固态的（如硬脂酸锌、硬脂酸钠、二硫化钥、石墨等）， 它们可以单独使用．也可以混合使用。
冷挤压工艺及模具设计
表5-1 碳素钢及低合金钢的许用变形程度
材料牌号
10 15 35 45 15Cr 34CrMo
反挤压ε
75～80 70～73 50 40 42～50 40～45
F
正挤压ε
82～87 80～82 55～62 45～48 53～63 50～60
F
表5-2 有色金属冷挤压的许用变形程度
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3．复合挤如图5-3所示，挤压时，金属流动方向相对于 凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复 杂形状制件的挤压；改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮 廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。
图5-1 正挤压图
5-2 反挤压图
5-3 复合挤
冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
对于有些材料，为了确保冷挤压过程中的润滑层不被过 大的单位接触压力所破坏，毛坯要经过表面化学处理。例如 碳钢的磷酸盐处理（磷化）、奥氏体不锈钢的草酸盐处理、 铝合金的氧化、磷化或氟硅化处理、黄铜的钝化处理等。经 化学处理后的毛坯表面，覆盖一层很薄的多孔状结晶膜，它 能随毛坯一起变形而不剥离脱落，经润滑处理后在孔内吸附 的润滑剂可以保持挤压过程中润滑的连续性和有效的润滑效 果。
程度。
冷挤压工艺及模具设计
4.1.4.1 变形程度的表示方法 变形程度是表示挤压时金属塑性变形量大小的指标，其 最常用的表示方法有两种：截面收缩率和挤压面积比。 (1) 截面收缩率 式中
F0 F1 F 100% F0
（5-3）
F ——冷挤压的截面收缩率，见表5-1、表5-2；
F0——冷挤压变形前毛坯的横截面积，mm2； F1——冷挤压变形后工件的横截面积，mm2。
5.1.2 冷挤压的特点 5.1.2.1 冷挤压的特点主要包括以下三个方面： (1) 节约原材料，生产效率高 冷挤压是少无切削加工工艺，与切削加工相比，节约原 材料，同时，冷挤压是在压力机简单的往复运动中生产零件， 生产效率高，比切削加工高30倍。
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(2) 提高零件的力学性能
在冷挤压过程中，金属处于三向挤压应力状态，变形后 材料的组织致密，又有连续的纤维流向，变形中的加工硬化 也使材料的强度和刚度大大提高，从而可用低强度钢材代替 高强度钢。
冷挤压工艺及模具设计
2．模具的工作部分都采用光滑的圆角过渡，以预防由 于应力集中而导致其本身的损坏。 3．冷挤压模的上、下模板，应有足够的厚度及刚性。
一般采用45钢或铸钢。
4．模具工作部分材料及热处理要求，应比一般普通冲 模要求高。
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5.2.2 冷挤压模设计要求 1．模具应具有足够的刚度和强度，并且能在冷热交变 应力的情况下，模具应保证正常工作，模具结构要合理，如 采用组合式模具。
冷挤压工艺及模具设计
(4) 毛坯表面处理与润滑 毛坯表面处理越好，润滑 越好，许用变形程度也就越大。 (5) 冷挤压模具的几何形状 冷挤压模具工作部分的 几何形状对金属的流动有很大影响。形状合理时，有利于挤 压时的金属流动，单位挤压力降低，许用变形程度可以大些。 在一般生产条件下，模具强度、润滑条件及模具的几何 形状都是尽量做到最理想的状态，因此许用变形程度主要取 决于被挤压材料和变形方式两个因素。
冷挤压时，一次挤压加工所容许的变形程度，称为许用 变形程度。不同材料有不同的许用变形程度。在工艺上，每 道冷挤压工序的变形程度应尽量小于许用值，使模具承受的 单位挤压力不超过模具材料许用应力（目前一般模具材料的 许用应力为2500～3000N/mm2），确定许用变形程度数值是 冷挤压工艺计算的一个重要依据，因为冷挤压许用变形程度 的大小决定了制件所需的挤压次数。若计算出的冷挤压变形 程度超过许用值、则必须用多次挤压完成，以延长模具寿命， 避免损坏模具。
冷挤压工艺及模具设计
冷挤压的许用变形程度取决于下列各方面的因素： (1) 可挤压材料的力学性能 材料越硬，许用变形程 度就越小，塑性越好，许用变形程度越大。
(2) 模具强度 选用的模具材料好，且模具制造中冷、 热加工工艺合理，模具结构也较合理，其模具强度就越高， 许用变形程度就越大。 (3) 冷挤压的变形方式 在变形程度相同的条件下， 反挤压的力大于正挤压的力。反挤压的许用变形程度比正挤 压小。
(3) 可加工形状复杂的零件 对复杂零件可以一次加工成型，加工十分方便，大批大 量生产时，加工成本低。
冷挤压工艺及模具设计
(4) 提高零件的精度，降低表面粗糙度 由于金属表面在高压、高温（挤压过程中产生的热量） 下受到模具光滑表面的熨平，因此，制件表面很光，表面强
度也大为提高。冷挤压零件的精度可达1T8～1T9级，有色金
1500～2000 2000～2500
表5-4 冷挤压专用液压机主要技术规格 公称挤 压力/kN 10000 20000 活塞直 径/mm 360 500 最大工 作压力 /MPa 100 100 机床工 作空间 高度/mm 380 330 活塞最 大行程/ mm 165 210 活塞空 行程速 度/mm/s 4.25 4.25 2 工作行程 速度 /(mm·-1) s 0～0.2 0～0.1 总功率 /kw 4
冷挤压工艺及模具设计
第五章
冷挤压工艺及模具设计
5.1 冷挤压工艺
5.2 冷挤压模具设计
5.3 冷挤压模的典型结构
冷挤压工艺及模具设计
5.1 冷挤压工艺 冷挤压是一种先进的少无切削加工工艺之一。它是在常 温下，使固态的金属在巨大压力和一定的速度下，通过模腔 产生塑性变形而获得一定形状零件的一种加工方法。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。 冷挤压过程的关键问题是想法降低材料的变形抗力，提 高模具的承载能力。
2．选用合适的模具材料，工作部分必须要有相当的韧 性和耐磨性，几何形状及参数要合理、准确。有利于毛坯塑 性变形、降低单位挤压力。尽量采用光滑圆角过渡，防止应 力集中。
冷挤压工艺及模具设计
3．模具的易损部位，应考虑通用性和互换性。并便于 更换、修理。 4．对于精度要求较高的挤压件，模具设计要有良好的1.3.2 冷挤压力的计算
P KqF 10000
(5-1)
式中
P ——挤压应力，kN； K ——安全系数，取1.2；
2 F ——型腔在挤压方向上的投影面积，mm ；
q ——单位挤压力,。见表5-3。
冷挤压工艺及模具设计
表5-3 材料单位挤压应力q的值 材料的抗拉强度/ （N/mm2） 单位挤压应力 /MPa 250～300 300～500 500～700 2500～3000 700～800 3000～3500 800～900 3500～4000