挤压工艺及模具复习资料 贾俐俐

1、挤压分类（按温度）：冷挤压；温挤压；热挤压。按毛坯材料种类分：有色金属挤压；黑色金属挤压。按加工对象的属性分：一次塑性加

工的挤压；二次塑性加工的挤压。按挤压时金属坯料流动方向与凸模运

动方向之间的关系分：正挤压；反挤压；复合挤压；径向挤压登。

2、挤压的基本方法包括：正挤压、反挤压、复合挤压、减颈挤压、径

向挤压、墩挤复合法。

3、挤压的特点

优点（1）提高金属的变形能力（2）工件精度高，强度性能好

（3）节约原材料，且没有加热等产生的污染（4）生产效率高，便于实

现自动化（5）加工的综合成本低。

缺点（1）对模具材料要求高，模具加工精度高（2）成型设备吨位

大（3）需要特殊的挤压前坯料处理复杂（4）对所加工的原材料要求高（5）工艺流程设计技术水准较高，研发过程周期长，投入大。

温挤压特点是有便于组织连续生产的优点，与冷挤压不同，温挤压

时可以不进行预先软化退火和各工序制件的退火，也可不进行表面处

理。温挤压的许用变形程度较大，可减少工序数，可以采用通用锻压设备，较经济。

热挤压时，由于坯料加热至金属再结晶温度以上的某个温度以上的

某个温度，材料的变形抗力大为降低。它不仅可以成型有色金属及其他

合金，低中碳钢，而且可以成形高碳钢，结构用特殊钢等。但是，由于

加热时产生氧化、脱碳等缺陷，必然会降低产品的尺寸精度和表面质

量。

第二章

1、正挤压时坯料大致分为：变形区；不变形区；死区。

2、反挤压变形分区分为：已变形区、死区、变形区、过渡区、待变形区。

3、挤压变形程度表示方法有三种：断面减缩率：用挤压前毛坯横截面

积减去挤压后工件横截面积与挤压前毛坯横截面积之比值表示。=

（2）挤压比 G

（3）对数变形程度

4、挤压变形区中的基本应力状态是三向压应力。在塑性成形中，变形

区内的金属受拉应力的影响越小，受压应力的影响越大，则塑性越高；

相反，则塑性越低。因此，挤压变形可以大大提高被挤压坯料的塑性。 三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向

压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压

应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应

力状态可以抵消获减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。

5、附加应力产生的原因：（1）变形金属与模具之间存在着摩擦力；（2）各部分金属流动阻 力不一致；（3）变形金属的组织结构不均匀 （4）模具工作部分的形状与尺寸不合理。

残余应力产生的原因：附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。

附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状 的变化；第三：降低金属的耐蚀性。

6、挤压件的常见缺陷有：A.表面折叠 B.表面折缝 C.缩孔 D.裂纹

7、对金属组织的影响；冷挤压时，在强烈的三向压应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的经历挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。

对力学性能的影响：由于冷挤压会使金属材料产生加工硬化，因此，冷挤压件的强度指标随挤压变形程度的增加而增加。

第三章

1、 对冷挤压材料的要求：（1）具有一定的塑性。（2）冷挤压材料的机械强度越低，变形抗力越小，所需的挤压力也越小，同时模具型腔中的单位挤压力也小，模具使用寿命就较高。

（3）冷挤压材料的硬化敏感性要低。

2、冷挤压常用材料的形态；（1）线材：线材主要用于镦挤螺栓之类标准件或汽车、摩托车上的火花塞壳体等大批量的小型挤压见。线材表面进行特殊的表面及润滑处理，用于多工位自动冷镦机成形，材料利用率高，生产效率高。

（2）棒材：冷挤压坯料采用棒材较多，一般用于单工序的挤压设备。与线材相比其生产效率较低，但其表面可以进行表面及润滑处理，如果需要多道挤压时，有时要进行中间退火。棒料的材料利用率也比较高。（3）管料：管料为无缝钢管或热挤铝管、铜管等，可以作为空新建的正挤压或反挤压坯料使用。

（4）板料：当坯料的长径比较时，或者在挤压有色金属零件外形为非圆形时，可以采用板料作为坯料，板料采用冲床落料。

3、冷挤压坯料为何要进行软化处理？ 答：冷挤压坯料进行软化处理的原因：为了改善冷挤压坯料的挤压性能和提高模具的使用寿命，大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理，以降低材料的硬度，提高材料的塑形，得到良好的显微组织，消除内应力。

4、碳钢和合金钢坯料冷挤压前采用何种表面处理？这种表面处理为何能提高冷挤压零件的表面质量和模具使用寿命？

答：碳钢和合金钢坯料冷挤压前要进行磷化处理。磷化处理又叫磷酸盐处理，也就是把钢坯放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀。由于化学反应的结果，在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。

5、奥氏体不锈钢和硬铝坯料在冷挤压前要进行何种表面处理？

答：奥氏体不锈钢因与磷酸盐基本上不发生化学反应，所以不能用磷化处理，故用草酸盐处理来代替。硬铝坯料苏醒差，在挤压过程中，为了避免产生裂纹，应使硬铝坯料表面形成一层氧化膜。可用氧化处理、磷化处理或氟硅化处理来获得。

6、第一阶段（镦粗与充满阶段）：是材料充满凹模型腔的过程第二阶段（稳定挤压阶段）：冲头继续下压，材料不断地从稳定变形区往模孔挤出第三阶段（非稳定变形阶段）：由于变形材料的厚度变得很薄，变形遍及与冲头端面连接的整个毛坯，金属变形异常困难，这时挤压力急剧增加。

第四章

1、第1阶段（镦粗与充满阶段）：是材料充满凹模型腔的过程。此阶段压力始终增加。第2阶段（稳定挤压阶段）：对于正挤压由于毛坯与模壁间摩擦面积的减小及变形热效应等的影响，挤压力有所下降；对于反挤压基本稳定不变。第3阶段（非稳定变形阶段）：由于变性材料的厚度变得很薄了，变形遍及与冲头端面相连整个毛坯，金属变形异常困难，这是挤压力急剧增大。

2、影响挤压压力的主要因素：冷挤压用材料、变形程度、变形温度、变形速度、毛坯的几何形状、变形方式、润滑条件及模具结构等因素的影响。

3、冷挤压力的计算方法主要有：理论计算法。公式计算法。图算法。查表法等。

4、对设备的基本要求：挤压时单位挤压力很大，对挤压件的精度要求高，因此对冷挤压使用的压力机提出了一些特殊要求：1、能量要大；

2、刚性要好；

3、导向精度要求高；

4、要具备顶出机构；

5、要有过载保护装置；

6、能提供合适的挤压速度；

7、要对模具进行润滑冷却的装置。

第五章

1、冷挤压零件的结构工艺性：1.对称性2.断面积差3.断面过渡及圆角过渡4.断面形状

2、影响许用变形程度的因素：1.模具许用单位压力2.材料种类3.挤压发式4.模具工作部分的结构形状5.润滑条件

3、正挤压件的自由端凸起是形状畸变的主要形式；反挤压杯形件时形状畸变的主要形式有孔口端面坡口和底楞缺肉

4、正反挤压件一次成型范围P77~78

5、复合挤压流动控制问题的措施（1）一般把反挤压部分的变形程度设计得比正挤压部分大5%左右。（2）通过采取调整凸凹模的顶角与凹模锥角，适当改变断面减缩率（3）增加台阶等措施来增加一方的流出速度，或减慢另一方的流出速度，以实现两方流速基本上匀速等值。

6、影响挤压精度的因素：一、影像尺寸精度的因素；1、设备的刚性及负荷能力的影响。2、模具精度的影响，挤压件的尺寸偏差受模具尺寸变化的影响最大。而影响模具尺寸变化的因素有：模具温升、模具弹性变形、模具材料、制造精度及磨损等。3、坯料材料性能及制造精度的影响。4、变形条件的影响

7、预成形工序是指半成品冷挤压件的工序，它主要是进行（1）材料体积变形量的分配（2）为成品冷挤压件作形状和尺寸方面的准备。

第六章

1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、下压力板。3顶出部分，如顶杆，反拉杆，顶板等。4卸料部分，如卸料板，卸料环，拉杆，弹簧等。5导向部分，如导柱，导套，导板，导筒等。6紧固部分，如上、下模板，凸模固定板，固定板，压板，模柄，螺钉等。

2反挤压凸模工作带（减压结构）的作用：1减小凸模与挤压金属的接触面积，可大大降低摩擦阻力。2防止挤压结束时挤压件站在凸模上，3挤压时，不会由于凸模工作带以上部分的弹性变形而产生直径的增大，影响挤压件内孔的尺寸精度。