金属冷挤压成形工艺设计
铝合金冷挤压
铝合金冷挤压1. 引言铝合金冷挤压是一种常见的金属加工方法，通过将铝合金材料置于冷挤压机中，通过施加压力将材料挤压成所需的形状和尺寸。
这种加工方法广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域，因其具有高效、节能、环保等优点而备受青睐。
本文将对铝合金冷挤压进行全面详细、完整且深入的介绍，包括其原理、工艺流程、设备和应用等方面。
2. 原理铝合金冷挤压的原理是利用挤压机施加的压力，使铝合金材料发生塑性变形，从而将其挤压成所需的形状和尺寸。
在冷挤压过程中，铝合金材料不会发生熔化，而是在室温下进行塑性变形，因此被称为冷挤压。
冷挤压的原理可以简单描述为以下几个步骤：1.材料装料：将铝合金材料放入冷挤压机的进料口。
2.施加压力：通过冷挤压机施加的压力，使材料开始发生塑性变形。
3.挤压成形：材料在压力的作用下，通过模具的缝隙挤压成所需的形状和尺寸。
4.产品取出：将挤压好的铝合金产品从冷挤压机中取出。
3. 工艺流程铝合金冷挤压的工艺流程通常包括以下几个步骤：1.材料准备：选择合适的铝合金材料，并进行切割和清洁处理，以确保材料的质量和表面光洁度。
2.模具设计：根据产品的形状和尺寸要求，设计合适的模具，包括模具的结构、尺寸和材料选择等。
3.模具制造：根据模具设计图纸，制造模具，并进行表面处理，以提高模具的耐磨性和使用寿命。
4.设备调试：将模具安装到冷挤压机上，并进行设备调试，包括调整挤压机的压力、速度和温度等参数。
5.材料预热：对铝合金材料进行预热处理，以提高材料的塑性和挤压性能。
6.冷挤压加工：将预热后的材料放入冷挤压机中，并施加适当的压力，使材料挤压成所需的形状和尺寸。
7.产品处理：对挤压好的铝合金产品进行去毛刺、去氧化和表面处理等工艺，以提高产品的质量和外观。
8.检验包装：对挤压好的产品进行质量检验，包括尺寸、外观和性能等方面，然后进行包装和出厂。
4. 设备铝合金冷挤压所需的主要设备包括：1.冷挤压机：用于施加压力，将铝合金材料挤压成所需的形状和尺寸。
冷镦挤变形工艺冷镦工艺与模具设计
ε =(H0-H1)/H0×100% 式中 H0 —圆柱形试样原始高度；
H1 —试样压缩后在侧表面出现第一条肉眼可见的裂纹时的 试样高度；
变形抗力 (N/mm2)
形过程中,随着变形的增大,由于冷作硬化 作用使金属的硬度和强度随之增大，
电工纯铁
变形抗力也大大增加，而塑性却有所降
低，这将给后道工序带来变形的困难。
金属材料冷作硬化后实际变形抗力如 图1.1-1所示
变形程度 ε(%)
图1.1-1
材料的含碳量越高，其变形抗力越大。所以，在冷加工过程中需适当增加 中间热处理工序，以消除冷作硬化和内应力。否则，继续冷镦加工将是困 难的。
对冷镦用钢的要求: 力学性能的要求 化学成分的要求
金相组织的要求— 一般认为1~4级为粗晶粒，5~8为细晶粒。粗晶粒
材料的冷作硬化敏感性比细晶粒的要大，塑性比细晶粒的要差，适合 冷镦晶粒度以4、5、6级为宜。 材料表面质量的要求 — 钢材表面的缺陷 、表面脱碳。 尺寸精度要求 表面润滑要求
冷镦材料的改制过程
δ= (L1-L0)/L0×100%
式中 L0 — 拉伸试样原始标距长度； L1 —拉伸试样破断后标距长度；
Ψ=(A0-A1)/A0×100%
式中 Ao — 拉伸试样原始截面积； A1 —拉伸试样破断处的截面积；
因此，伸长率和断面收缩率数值越大，表示塑性越好。良 好的塑性材料，有利于进行断压、冷冲、冷镦锻和冷拉拔等成 型工艺。 原则上说，这两个塑性指标，都只能表示材料在单向拉伸条件 下的塑性变形能力。
冷镦挤压成型工艺
冷镦挤压成型工艺冷镦挤压成型工艺是一种常见的金属加工方法，主要用于生产各种螺纹和复杂形状的零件。
相较于其他成型工艺，冷镦挤压具有高效、快速、精密等特点，因此在工业生产中被广泛应用。
首先，冷镦挤压工艺需要一台冷镦挤压机。
该机器由一对相互作用的滚轮组成，将金属工件放置在两个滚轮之间进行轴向挤压。
通过调整滚轮的位置和形状，可以实现对工件的不同形状和尺寸的加工。
其次，在具体的工艺过程中，首先将原料金属切割成合适长度。
然后将金属工件放置在冷镦挤压机的进料装置上，通过驱动装置将工件送入挤压机的滚轮区域。
滚轮以高速旋转，对金属工件进行挤压变形。
在挤压过程中，由于工件的镦头被滚轮挤压，金属会沿轴向流动，形成所需的形状。
这个过程中会释放出大量的热量，为了避免过热，需要应用切削液或者冷却装置来冷却工件和滚轮。
同时，适当的润滑剂也需要应用在滚轮表面，以减少摩擦力和磨损。
最后，完成挤压后的工件需要进行后续加工。
通常会进行修整、退火和表面处理等步骤，以达到所需的尺寸、硬度和外观要求。
冷镦挤压成型工艺具有多种优点。
首先，与热镦挤压相比，冷镦挤压不需要加热和冷却的时间，节省了生产时间和能源消耗。
其次，冷镦挤压可以制造出精密的螺纹和零件，尺寸精度高，形状复杂。
此外，冷镦挤压还可以大量生产相同或不同尺寸和形状的工件，提高了生产效率和产品的一致性。
总之，冷镦挤压成型工艺是一种高效、快速、精密的金属加工方法，广泛应用于各个工业领域。
它不仅可以满足不同形状和尺寸的零件需求，还可以提高生产效率和产品质量。
随着科技的不断进步，冷镦挤压工艺将会不断发展和改进，为工业生产带来更多的便利和效益。
冷镦挤压成型工艺是一种常见的金属加工方法，主要用于生产各种螺纹和复杂形状的零件。
相较于其他成型工艺，冷镦挤压具有高效、快速、精密等特点，因此在工业生产中被广泛应用。
冷镦挤压工艺的应用范围非常广泛，适用于包括汽车、电子、航空航天、建筑等行业中的很多产品制造。
冷挤压工艺和模具设计说明书模板
冷挤压工艺及模具设计
5.1.4 冷挤压变形程度
在冷挤压过程中，变形程度是决定使用设备压力大小及 影响模具寿命的主要因素之一，若要提高生产率，就必须增 大每次挤压的变形程度，以减少挤压次数。但变形程度越大， 其变形抗力也越大，就会降低模具的寿命，甚至引起凸模折 断或凹模开裂。因此对各种挤压材料，都应选择合适的变形 程度。
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εF 75～80 70～73 50 40 42～50 40～45
表5-2 有色金属冷挤压的许用变形程度
金属材料 铝
截面收缩率εF（%）
正挤压
95～99
防锈铝
反挤压
90～99
紫铜、黄铜、硬铝
单位挤压应力 /MPa
250～300 1500～2000
300～500 2000～2500
500～700 2500～3000
700～800 3000～3500
800～900 3500～4000
表5-4 冷挤压专用液压机主要技术规格
公称挤 活塞直 压力/kN 径/mm
10000
360
20000
500
30000
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
属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6～0.4μm。有的冷挤
压件无需切削加工。
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。
(完整版)冷挤压模具设计及其成形过程_毕业设计
目录目录 (1)冷挤压模具设计及其成形过程 (3)第一章绪论 (3)1.1冷挤压成形技术发展概况 (5)1.2选题依据和设计主要内容 (7)1.2.1毕业设计（论文）的内容 (7)1.2.2 毕业设计（论文）的要求 (7)第二章冷挤压工艺设计 (8)2.1挤压工艺步骤 (8)2.2工艺设计步骤 (10)2.2.1计算毛坯的体积 (10)2.2.2确定坯料尺寸 (10)2.2.3计算冷挤压变形程度 (11)2.2.4确定挤压件的基本数据 (12)2.2.5确定挤压次数 (12)2.2.6工序设计 (12)2.2.7工艺方案确定 (20)2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21)第三章压力设备选择 (24)3.1各主要工序所需镦挤力 (24)3.2主要设备选用 (26)4.1冷挤压模具设计要求 (28)4.2凸模设计依据 (29)4.3冷挤压组合凹模设计依据 (31)4.4凸模设计 (37)4.4.1镦平凸模设计 (37)4.4.2凹模设计 (38)4.5预成形模具设计 (41)4.5.1预成形凸模设计 (41)4.5.2预成形凹模设计 (42)4.6终成形模具设计 (44)4.6.1终成形凸模设计 (44)4.6.2终成形凹模设计 (45)4.7冷挤压模架设计 (46)4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (46)4.7.2模架的设计 (47)4.7.3其它零件设计 (48)第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (53)5.1加工工艺编制原则 (53)5.2加工工艺的编制 (55)第六章总结及课题展望 (58)6.1本文工作总结 (58)6.2课题展望 (59)参考文献 (59)附录一：英文科技文献翻译 (62)英文翻译： (67)附录二毕业设计任务书 (72)冷挤压模具设计及其成形过程机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业06城建机械乔红娇指导老师雷声第一章绪论挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中，在一定温度下，通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
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。
铝合金消音碗毛坯冷挤压成形工艺设计
1 前言冷挤压是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
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，较多用于中小型锻件规模生产中，与常规模锻工艺相比，可以节省材料30%-50%，节能40%-80%，而且能够提高锻件质量，改善作业环境。
二战以后，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，而我国在冷挤压技术方面的起步很晚。
随着我国综合工业技术水平的进步以及市场竞争的日趋激烈，许多厂家认识到通过冷挤压制造的产品在产量、质量和成本上占据很大的优势。
目前我国已经能用冷挤压技术生产表壳、自行车飞轮、中轴、精锻齿轮等很多产品，而且技术水平已经达到国外同等水平。
冷挤压技术之所以能够在全世界得到如此广泛的发展与应用，是因为该技术给现有的铸造和锻造带来了很大的改善，节约材料成本和能源、改善生产环境，对于现在人们对能源和环境的要求的提高，冷挤压技术的特点正好符合这点，而且通过冷挤压生产的产品减少了很多后续加工，最多也是对表面进行一些简单的车削或磨削。
而且生产冷挤压产品只需要更换模具就可以在一台机器上加工生产不同形状的产品了，这样就给生产节约了很多资金。
虽然现在我国的冷挤压技术在某些方面与国外的水平很接近了，但总体来说还是有很大的差距，比如产品缺陷、模具寿命过短、技术开发力量薄弱、能源消耗过高等等，这些都是我们现阶段应该解决的问题。
冷挤压技术的发展经历了漫长的历史过程。
19世纪末，法、英、美、德等国家就开始用冷挤压法生产软质有色金属零部件。
随后世界上几个发达国家相继对冷挤压进行研究和改进，使得冷挤压技术不断的成熟，由于这种加工方法的经济效益显著，不久，便在大批量生产的汽车和电器等工业部门中得到广泛的应用，现在已经成为一种重要的加工手段，遍及于各个工业部门。
在我过冷挤压技术的起步很慢，起初只是少数工厂用有色金属来加工挤压挤压牙膏管、线材和管材等。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程冷挤压工艺是一种常用的金属成型方法，通过将金属坯料置于模具中，在受到一定压力的作用下，使得金属坯料在模具的作用下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工件。
冷挤压工艺流程主要包括原料准备、坯料加热、挤压成形、冷却退火等步骤。
首先，原料准备是冷挤压工艺流程的第一步。
在进行冷挤压之前，需要准备好金属坯料，通常采用的是圆形、方形或者多边形的金属坯料。
这些坯料需要经过清洗、除油、预加热等处理，以确保坯料表面清洁，并且达到适合挤压成形的温度。
接下来是坯料加热。
在冷挤压工艺中，坯料需要在一定温度范围内进行加热处理，以提高金属的塑性和可变形性。
加热温度的选择需要根据金属的种类和成分来确定，通常会在金属的再结晶温度以上进行加热，使得金属内部的晶粒得以再结晶，从而提高金属的延展性和塑性。
然后是挤压成形。
在坯料加热到适当温度后，将坯料放入挤压机的模具中，施加一定的压力，使得金属坯料在模具的作用下发生塑性变形，从而得到所需形状和尺寸的工件。
在挤压成形的过程中，需要控制好挤压速度、挤压压力和模具温度，以确保成形工件的质量和尺寸精度。
最后是冷却退火。
在完成挤压成形后，需要对工件进行冷却和退火处理。
冷却可以通过水冷、风冷等方式进行，以快速降低工件温度，防止工件变形和晶粒长大。
而退火则是通过加热和保温的方式，使得工件内部的晶粒得以再结晶和调整，从而提高工件的塑性和韧性。
冷挤压工艺流程是一种常用的金属成型方法，通过原料准备、坯料加热、挤压成形、冷却退火等步骤，可以得到形状和尺寸精度高的工件。
在实际应用中，需要根据具体的金属材料和产品要求，合理设计和控制冷挤压工艺流程，以确保生产出符合要求的工件。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压是一种常见的金属加工工艺，通过对金属材料施加高压力，将其挤压成所需形状的工艺。
冷挤压工艺广泛应用于汽车、航
空航天、建筑等领域，具有高效、节能、材料利用率高等优点。
下
面将介绍冷挤压工艺的流程及其特点。
首先，冷挤压工艺的流程包括原料准备、模具设计、挤压成形、热处理和表面处理等几个主要步骤。
原料准备阶段是冷挤压工艺的
起始阶段，需要选择合适的金属材料，并进行预处理，如切割、清
洁等。
模具设计是冷挤压工艺中至关重要的一环，模具的设计质量
直接影响到挤压成形的效果和产品质量。
挤压成形是冷挤压工艺的
核心步骤，通过对金属材料施加高压力，使其变形成所需形状。
热
处理是为了改善材料的组织结构和性能，提高产品的强度和硬度。
表面处理可以提高产品的耐腐蚀性和美观度，常见的表面处理方法
包括喷砂、阳极氧化、喷涂等。
其次，冷挤压工艺具有以下几个特点。
首先，冷挤压可以在常
温下完成，无需加热，节能环保。
其次，冷挤压可以实现高精度、
高效率的生产，适用于大批量生产。
再次，冷挤压可以加工各种金
属材料，包括铝合金、铜合金、钢铁等。
最后，冷挤压产品表面光
洁度高，尺寸精度高，内部组织致密，具有良好的机械性能。
总的来说，冷挤压工艺是一种重要的金属加工工艺，具有广泛
的应用前景和市场需求。
随着工艺技术的不断进步和创新，冷挤压
工艺将更加高效、精密、环保，为各行各业提供更优质的产品和解
决方案。
希望本文对冷挤压工艺的流程和特点有所帮助，谢谢阅读！。
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2. 凹模尺寸结构 凹模形状依据零件外表面截面确定为圆筒形即可，其尺寸如下图
凹模公差 d 0.2 0.024 mm
则，凹模尺寸为
Dd
(40
0.12
)
0.024 0
mm
40.12
0.024 0
mm
End.
PPT背景图片：/beijing/
2.毛坯体积计算： 三维建模后，利用计算机直接可求出零件体积，从而得毛坯体积：
V0 V 41051 .62mm 3
圆整后，取： V0 41050 mm 3
3.毛坯尺寸计算： 毛坯外径：取工件的外径
D0
40 mm
毛坯高度：H 0
V0 A0
32.08mm 圆整取： H 0
32mm
综上分析，方案一简单易行，比较合适。
四、冷挤压力计算
P cpA 1.3 2000 Mpa 473mm 2 1230 kN
式中，p为平均挤压应力，查表后，取2000Mpa； A为凸模与毛坯直接接触表面在水平面上的投影面积
A A1 783 mm 2
c为安全系数，取1.3.
五、模具尺寸设计
式中，A0 为毛坯横断面积，A0 D02 1256 mm 2
4.计算总变形程度：
F
A0 A1 A0
100
0 0
1256 783 1256
37.6 0 0
式中，A1为零件的横断面积，建模后利用计算机可求得：A1 783 mm 2
5.工序设计 （1）下料：
H
0
D0
1. 凸模工作部分尺寸设计
凸模依据零件的内腔进行设计，其具体结构尺寸如 下零件图所示：
零件图2
零件的尺寸公差按普通精度等级查取为 0.12mm
凸模公差为 p 0.2 0.024 mm
则，凸模尺寸为
dp
(30
0.12)
0 0.024
mm
30.1200.024
mm
其他部分尺寸以此同样公差确定。
应超过3.0，即 lmax d 3.0 。该方案中
l
d m in
46 1.53 30
l
d max
46 20
2.3
最大值和最小值均小于3.0，因此凸模不会因细长而弯断。
方案二：连皮放在中间位置，最后再将连皮去掉。 该方案在凹模中设计一个凸模工作部分，上下同时挤压，这样
可缩短凸模工作部分长度，避免弯断现象。但是凹模结构复杂，不易 制造，且顶出机构不易设计。
金属冷挤压成形工艺设计
小组成员：
一、零件图
该零件为空心 的圆筒件，材 料为20号钢， 挤压时的许用 变形程度很大， 可采用冷挤压 工艺成形。零 件形状与冷挤 压的杯形零件 相似，初步判 断可采用反挤 压进行成形。
二、二维建模
三、工艺方案拟定
1.把零件图转变为适合冷 挤压工艺的冷挤压件图
零件的尺寸精度和表 面粗糙度没有要求，因此 其精度要求可以由冷挤压 工艺来满足，不必流出切 削余量。采用反挤压方法 成形，底部留出一定的连 皮，因此冷挤压件图1如 右：
33 0.825 40
0.8
，采用剪切下料
（2） 上面求得零件的断面缩减率为37.6%，这样的变形程度对于20 钢是可行的，因此采用一道工序即可直接挤压成形
（3）去连皮
6.工艺方案Leabharlann 选择方案一：连皮的位置放在零件的底部，最后再将连皮去掉。
该方案的凸模设计相对较长，在挤压过程中可能产生纵向弯断。 为防止反挤压时凸模因细长而弯断，凸模工作部分长度和直径比不