冷挤压模具课程设计
W18Cr4V挤压杆热处理工艺的设计
目录1绪论---------------------11引言----------------------------------21 热处理工艺课程设计的目的 --------------------32 零件的技术要求及选材 ------------------------4 2.1技术要求 -------------------------------4 2.2材料的选择 -----------------------------52.3化学成分及合金元素的作用 ---------------63 热处理工艺课程设计的内容及步骤 -------------8 3.1相变点的确定 ---------------------------8 3.2热处理工艺 -----------------------------8 3.2.1工艺流程 -------------------93.2.2热处理工艺参数的制定 -------------113.2.3所选热处理工艺的目的 -------------14 3.2.4热处理工艺卡片填写 ---------------173.2.5操作过程中的注意事项 -------------18 3.3热处理设备的选择 -----------------------19 3.4夹具的设计或选用以及零件的摆布 ---------223.5组织特点和性能的分析 -------------------234 收获和体会 ---------------------------------285 参考文献 -----------------------------------326 附表1 热处理工艺卡 -------------------------34 1 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
冷挤压工艺
冷挤压工艺
冷挤压工艺是一种金属成形工艺，它通过压缩来形成金属件的外形和尺寸。
这种工艺只适用于软的金属材料，如铜、铝等，因为它们可以通过冷挤压工艺改变形状而不受破坏。
此外，这种工艺可以在短时间内制造出平整、均匀的产品。
在冷挤压工艺的操作过程中，首先将铝件(或其他金属材料)放入模具中，然后将模具夹具连接在一起，最后使用压模机来压缩模具内金属件。
在压模过程中，金属件会发生变形、锻炼和拉伸等过程，使其形状和尺寸符合模具的要求。
冷挤压工艺的应用范围极为广泛，它可以用于制造各种各样的金属件、元件和装配，其中包括电子产品、电器、机械件、汽车零件、建筑产品、包装和装修材料等等。
它是一种低成本、高效率的成形方式，可以大大节省时间、费用和材料，并且制造出的产品精度高、性能稳定，有助于提高产品质量。
冷挤压工艺有一些缺点，其中最明显的就是对模具的要求较高。
由于这种工艺要求连续进行压模，模具必须能够维持一定程度的均匀度，这样才能保证产品的质量。
另外，由于工艺要求从不同的角度来看都较为复杂，因此操作工艺也比较复杂，操作者必须具备相应的技能，以保证操作的正确性。
从总体上来说，冷挤压工艺是一种金属成形工艺，它通过压缩来形成金属件的外形和尺寸。
这种工艺有很多优点，如低成本、高效率、可以制造出平整、均匀的产品，并可以制造出高质量的产品。
但是，
它也存在一些弊端，如要求较高的模具性能和较复杂的操作工艺。
因此，使用冷挤压工艺制造产品时，首先要考虑到它的优缺点，以更好地发挥它的优势。
冷挤压工艺流程
冷挤压工艺流程
冷挤压是将元素材料经过挤压，使其形状和尺寸满足客户需求的制造工艺。
冷挤压技术可以用来生产各种型号的金属零部件，如机械零部件，食品加工机械设备，汽车零部件，枪支配件等。
这种工艺的优点是，可以有效地利用初级材料，减少生产成本，并且可以制作出各种尺寸和形状的零件。
冷挤压工艺流程可分为两个主要部分：材料准备和加工。
材料准备包括将原始材料切割，涂层，除腐蚀，以及将材料成形为所需尺寸的过程。
加工过程包括压力，温度，模具设计和装配，热处理和检测等。
该过程需要运用机械零件如模具，液压机，旋转轴，热处理设备，激光扫描仪等。
设计一个模具是冷挤压工艺中非常重要的一部分。
模具通常由两个相同部分组成，即压力板和模具底座，而模具底座则可以根据需要设计成不同形状。
在此之前，必须根据冷挤压加工所需的材料类型，对模具进行热处理，让其变得更加硬度，更耐磨。
冷挤压的加工过程中还需要使用液压机。
液压机可以将大量的压力传递到模具上，使材料形变成所需的尺寸和形状。
经过压力处理后，该零件将分别进行定位检查，角度检查和外形检查，以确保零件符合客户的要求。
经过上述热处理和压力处理后，最终制造出的产品将是高品质，高精度的金属零部件。
这些零部件可用于制造食品加工机械设备，汽车零部件，以及机械设备等。
冷挤压工艺是一种能够满足客户需求，制造出高质量，高精度金属零件的工艺。
它可以有效地利用初级材料，节约生产成本，制作出各种尺寸和形状的零件。
冷挤压工艺的发展趋势正在不断改变，以满足市场需求，实现零件的更高精度和更长的使用寿命。
冲压工艺与模具设计课程设计
冲压工艺与模具设计课程设计冲压工艺与模具设计课程设计一、课程介绍冲压工艺与模具设计是一门专业的工程课程，旨在培养学生熟悉冲压工艺和模具的设计，制作及使用，具有较强的技术素养，能够胜任相应的专业技术工作岗位。
课程主要内容有：冲压工艺基础、冲压工艺设计、冲压模具设计、冲压机械组装、冲压操作及调试等。
二、教学目标1. 掌握冲压工艺的基础知识；2. 学会掌握冲压工艺设计；3. 学会掌握冲压模具设计；4. 掌握冲压机械组装、操作及调试；5. 培养学生抱着系统的、较强的理论与实践能力，具有较强的技术素养，能够胜任相关技术工作岗位。
三、教学内容1. 冲压工艺基础（1）原理：冲压原理、冲压件分类、制造工艺要求；（2）信息技术：计算机辅助设计、自动化控制技术。
2. 冲压工艺设计（1）工艺设计：材料分析、构型设计、加工工艺设计；（2）冲压工艺数据设计：冲压参数设计、加工参数设计、冲压缺口设计；（3）工艺过程设计：冲压过程设计、冲压加工组合设计。
3. 冲压模具设计（1）模具结构特性及原理：模具种类、模具结构特性、模具加工技术；（2）模具外形设计：模具尺寸设计、模具外形设计、模具开模方式设计；（3）模具细部设计：模具夹具设计、模具油道设计、模具放料口设计。
4. 冲压机械组装、操作及调试（1）机械组装：机床部件安装、工作台安装、冲程控制装置安装；（2）机械操作：调整冲程、挤压调节、调整冲头；（3）机械调试：机械功能调试、挤压参数调试、冲头快速调试。
四、教学安排本课程为2学期，每周3个小时，36学时。
主要采取实验操作和讨论报告的方式，在实验中锻炼学生的实践能力，在讨论中增强学生的专业综合能力。
五、教学考核及格考核和综合考核：成绩由实验操作50%、讨论报告50%组成。
大学冲压模具课程设计
大学冲压模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能掌握冲压模具的基本结构及其工作原理，理解冲压模具在制造业中的应用。
2. 学生能了解并描述冲压模具的设计流程，掌握模具设计的基本原则和关键参数。
3. 学生能够运用专业软件进行冲压模具的初步设计和分析。
技能目标：1. 学生能够运用理论知识，解决实际冲压模具设计与制造中的问题。
2. 学生能够通过实际操作，掌握冲压模具的拆装、调试及维护的基本技能。
3. 学生能够通过课程学习，提高团队协作和沟通能力，形成良好的工程实践素养。
情感态度价值观目标：1. 学生能够增强对冲压模具设计与制造专业的认同感，培养对制造业的热爱。
2. 学生能够认识到冲压模具在现代制造业中的重要作用，增强社会责任感。
3. 学生通过课程学习，培养严谨的科学态度、创新思维和持续学习的意识。
课程性质：本课程为专业核心课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的机械基础知识和制图能力，具有较强的学习兴趣和动手能力。
教学要求：教师需结合课程特点，采用案例教学、实践教学等多元化教学方法，引导学生主动参与，提高学生的综合应用能力。
同时，注重培养学生的创新意识和团队协作精神，将课程目标分解为具体的学习成果，以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 冲压模具概述- 冲压模具的定义、分类及特点- 冲压模具在制造业中的应用与发展2. 冲压模具结构及工作原理- 冲压模具的基本结构及其功能- 冲压模具工作原理及关键参数分析3. 冲压模具设计原则及流程- 模具设计的基本原则与要求- 冲压模具设计流程及各阶段任务4. 冲压模具设计关键技术- 冲模结构设计及参数选择- 冲模材料的选择与应用- 模具的导向、定位及固定方式5. 冲压模具分析与优化- 运用专业软件进行模具分析与优化- 常见冲压模具故障分析与解决方案6. 冲压模具制造与工艺- 冲压模具的加工方法及工艺流程- 模具制造中的质量控制与检测7. 冲压模具的装配与调试- 模具装配的工艺要求与方法- 模具调试及试模过程中的注意事项8. 冲压模具的维护与管理- 冲压模具的日常维护与保养- 模具库存管理与使用记录教学大纲安排：本课程共计32学时，按照以上教学内容进行系统授课。
deform挤压模拟课程设计
系 别: 机械工程学院ຫໍສະໝຸດ 专业班级 : 11 级材控 1 班
指导教师 : 张 金 标
组 别:
第五组
2014 年 6 月
铜陵学院机械工程学院课程设计
第一章 课程设计内容及任务分配...............................................................................................................- 1 1.1 概述...........................................................................................................................................................- 1 1.2 设计目的...................................................................................................................................................- 1 1.3 设计内容...................................................................................................................................................- 1 1.4 设计要求...................................................................................................................................................- 1 1.5 挤压方案任务分配...................................................................................................................................- 2 第二章 工艺参数...........................................................................................................................................- 3 2.1 工艺参数的设计.......................................................................................................................................- 3 2.1.1 摩擦系数的确定.....................................................................................................................................- 3 2.1.2 挤压速度的确定.....................................................................................................................................- 3 2.1.3 工模具预热温度的确定.........................................................................................................................- 3 第三章 模具尺寸的确定...............................................................................................................................- 4 3.1 挤压工模具示意图...................................................................................................................................- 4 3.2 模具尺寸的确定.......................................................................................................................................- 4 3.2.1 挤压模结构尺寸的确定..........................................................................................................................- 4 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定.......................................................................................................................- 6 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定.....................................................................................................................- 7 第四章 实验模拟及数据提取分析.............................................................................................................- 8 4.1 挤压工模具及工件的三维造型................................................................................................................- 8 4.2 挤压模拟...................................................................................................................................................- 8 4.3 后处理.......................................................................................................................................................- 9 4.4 分析数据....................................................................................................................................................- 9 4.5 坯料温度对挤压力的影响.....................................................................................................................- 10 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响.........................................................................................................- 11 个人小结.........................................................................................................................................................- 12 参考文献..........................................................................................................................................................- 21附表 《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表
冷挤压工艺第二章
对于反挤压而言，变形区只在毛坯的高度上改变位置，它们的
大小和形状都保持不变。在这个阶段挤压力比较稳定，故称为
稳定变形阶段。对于正挤压而言，挤压力从a到b略有下降，原
因是由于在挤压中，坯料与模具接触面积愈来愈小。对于反挤
压而言，压力从a’到b'基本上保持稳定不变，变形区主要集中 在凸模端面下一定距离的区域内，对于已成形的侧壁部分分别
用于挤压的液压机最主要的优点是能在全行程内提供公称压力(如图4-21中曲 线1)，而且行程长，很适宜挤压较长、较高的零件。液压机的挤压力，速度和 行程容易改变，调节简单迅速。滑块运动时没有侧向力作用．能保压。如果 发生过载，则液压机会停止工作，或在施加压力过程中，使压力缓慢下降， 而不损坏模具，还有安全阀作保险，比较可靠。这种液压机适合于小批生产 和试制工作。它的缺点主要是一次工作循环时间较长，行程次数较少，生产 效率低。液压机由于没有像压力机可利用的飞轮来储备能量，所以油泵的电 动机功率要比压力机的功率大得多(当然也有用蓄势器的．则油泵大小及电机 功率均可以减小)。它的另个缺点是，当冲头接近工件时有轻微停滞现象产生， 在此瞬间的停滞产生中造成挤压负荷的上升，缩短模具的寿命。其原因是由 于油缸内油的体积在空载和负载时变化较大。
反挤压时．相对高度ho／do与毛坯高度修正系数Kh的关系如图4-9所 示，即ho／do=l作为标准值，即Kh =1，ho／do≤l，则Kh下降，但 ho／do≥l时，单位反挤压力不再随ho／do的增加而增高(此点与正挤 压不同)。在轴承钢的单圈反挤压中，由于变形程度在50％左右，而ho ／do又远远小于l，即0.5以下，因此在这样有利条件下，尽管材料强 度很高．冷挤压也得以在小型轴承圈上成功应用。
图4-4不同挤压方式对单位挤压力的影 响
模具课程设计垫片冲压模具设计
模具课程设计垫片冲压模具设计学校：电子科技大学中山学院学院：机电工程学院班级：09机械C班姓名：许桂林学号：29100101062指导教师：刘海潮2021年1月5日冲压模设计题目如图1所示零件：垫扳生产批量：大量量材料：08F t=2mm设计该零件的冲压工艺与模具垫板冲压模具课程设计摘要：本设计为一垫板的冷冲压模具设计，依照设计零件的尺寸、材料、批量生产等要求，第一分析零件的工艺性，确信冲裁工艺方案及模具结构方案，然后通过工艺设计计算，确信排样和裁板，计算冲压力和压力中心，初选压力机，计算凸、凹模刃口尺寸和公差，最后设计选用零、部件，对压力机进行校核，绘制模具总装草图，和对模具要紧零件的加工工艺规程进行编制。
其中在结构设计中，要紧对凸模、凹模、凸凹模、定位零件、卸料与出件装置、模架、冲压设备、紧固件等进行了设计，关于部份零部件选用的是标准件，就没深切设计，而且在结构设计的同时，对部份零部件进行了加工工艺分析，最终才完成这篇毕业设计。
关键词：模具；冲裁件；凸模；凹模；凸凹模；1 零件的工艺分析1.1 结构与尺寸该零件结构简单,形状对称。
硬钢材料被自由凸模冲圆形孔,查《冷冲压工艺及模具设计》表3-8,可知该工件冲孔的最小尺寸为1.3t,该工件的孔径为:Φ×2=2.6。
由于该冲裁件的冲孔边缘与工件的外形的边缘不平行,故最小孔边距不该小于材料厚度t,该工件的空边距(20)>t=2,(10)>t=2,均适宜于冲裁加工。
1.2 精度零件内、外形尺寸均未标注公差,属自由尺寸,可按IT14级确信工件尺寸的公差,经查表得,各尺寸公不同离为：零件外形:58074.0-，3862.0-, 3052.0-, 1643.0-, 836.0-零件内形:630 .0+孔心距:18±0.215,利用一般冲裁方式能够达到零件图样要求。
1.3 材料08F，属于碳素结构钢,查《冷冲压工艺及模具设计》附表1可知抗剪强度τ=260MPa,断后伸长率=32％。
冷挤压
冷挤压是在室温将毛坯放入模具型腔，在强大压力和 一定速度作用下，迫使金属从形腔中挤出而获得一定形状、 尺寸和力学性能的制件。 主要的优点： 1）能得到尺寸精度较高、表面质量较好的零件，尺寸精 度可以达到IT7，表面粗糙度可以达到1.6~0.2。冷挤压过 程中材料处于三向应力状态，材料内部组织致密，具有沿 零件轮廓分布的纤维，因此零件的刚度、强度较好，提高 了材料的疲劳强度。挤压后材料产生冷作硬化，零件表面 硬度较高，耐磨性、抗腐蚀性、抗疲劳性较好。；
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
冷挤压分类 正挤压：金属被挤出方向与加压方向相同， 反挤压：金属被挤出方向与加压方向相反。 复合挤压： 一部分金属的挤出方向与加压方向相同，另一部分金属的 挤出方向与加压方向相反，是正挤和反挤的复合。 径向挤压： 挤压时金属的流动方向与凸模轴线方向相垂直。 减径挤压：是一种变形程度较小的变态正挤压法。
冷挤压变形分析 1 正挤压变形分析
正挤压时坯料大致分为： 变形区、不变形区（又分为待变形区、已变形区）和死角区。 变形区的应力状态是三向受压。其变形是两向收缩、一向伸长的应变 状态。
反挤压网格图
反挤压应力应变
复合挤压网格图
冷挤压材料
对冷挤压材料的要求是：强度、硬度低，有一定塑性，化 冷挤压工艺性 好。 常用原材料: 锡、银、纯铝（L1～L5）、铝合金（LF21、 LY11、LY12、）、紫铜与无氧铜（T1、T2、T3、TU1、TU2等）、 黄铜（H62、H68、等）、锡磷青铜（QSn6.5一0.1等）、镍（N1、 N2等）、锌及锌镉合金、纯铁、碳素钢（Q195、Q215、Q235、 Q255、)低合金钢（15Cr、20Cr、20MnB、 16Mn、30CrMnSiA） 和不锈钢（1Cr13、2Cr13、1Cr18Ni9Ti等）
模具设计课程设计垫片落料冲孔复合模
目录1、冲压工艺性分析及工艺方案的确定 (3)1.1 冲压工艺性分析 (3)1.2 冲压工艺性方案 (3)2、毛坯展开及毛坯排样 (3)3、冲压力和压力中心计算 (4)3.1 落料力的计算 (4)3.2 冲孔力的计算 (4)3.3 冲裁力的计算 (4)3.4 卸料力的计算 (4)3.5 推件力的计算 (5)3.6 总冲压力的计算 (5)3.7 压力中心的确定 (5)4、冲压设备的选用 (5)5、凸模凹模凸凹模刃口及结构尺寸计算 (5)5.1 计算模具刃口尺寸 (5)5.2 落料凹模结构尺寸计算 (7)5.3 冲孔凸模与凸凹模结构尺 (8)6、模具总体结构设计 (9)7、模具总装图 (10)题目：图为一垫片零件图，材料为Q235，厚度2mm,大批量生产。
要求按照冷冲模具的设计步骤完成整体设计，编写设计说明书画出模具总装图1、冲压工艺性分析及工艺方案的确定1.1 压工艺性分析该材料为Q235钢，冲压性能较好，形状结构简单，尺寸精度不高，且孔与边缘的距离较大。
因此，该零件具有良好的工艺性。
1.2 冲压工艺性方案由该零件的形状特点可看出，该零件的成形包括冲孔、落料2种基本工序。
由于该零件的生产批量大，形状简单，而且它的孔边距满足凸凹模壁厚要求，因此，该零件宜采用复合模成形方式加工。
2、毛坯展开及毛坯排样根据该零件毛坯的形状特点，可确定采用直列单排的排样模式，查表可得条料边缘的搭边和工件间的搭边分别为1.5mm和2mm。
从而可计算出条料宽度和送进步距分别为：送进步距 h=52+b=52+1.5=53.5mm条料宽 B=52+2a=52+4=56mm排样图3、冲压力和压力中心计算3.1 落料力的计算F落=KLtτ F落---落料力L----冲裁轮廓总长 t----材料厚度τ----材料抗拉强度 K=1.3L=πD=3.14×52=163.28τ=340MPaF落=1.3×163.28×2×340=144.34KN3.2 冲孔力的计算F=KLtτL=πD=3.14×25=78.5mmF冲孔=1.3×78.5×2×340=69.39KN3.3 冲裁力的计算F冲裁力=F落+F冲孔=144.3+69.39=213.69KN3.4 卸料力的计算F K F=卸卸落料力卸K—卸料力因数卸K=0.05F卸=0.05×144.34=7.217KN3.5 推件力的计算F推=KF冲孔力推K—推件力因数推K=0.55F推=0.55×69.39=38.16KN 3.6 总冲压力的计算F总=F冲裁力+推卸FF+=213.69+7.21+38.16=259.06KN初选设备为开式压力机J23—353.7 压力中心的确定该零件形状结构对称，所以选用零件的几何中心为压力中心。
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冷挤压模具课程设计学院：专业：年级: 指导老师：学生姓名：日期：目录1、冷挤压的定义及特点 (3)1.1.冷挤压的定义 (3)1.2.冷挤压的优点及技术难点 (3)2．材料分析 (5)2．1材料化学成分及机械性能 (5)2.2材料的力学性能分析 (6)2．3毛坯尺寸的确定 (6)2．4坯料制备方法 (6)2.5坯料的软化处理、表面处理及润滑 (6)2．5．1 坯料的软化处理 (6)2．5. 2 坯料的表面处理 (7)2.5. 3 坯料的润滑处理 (8)3 成形工序挤压力的计算 (9)3．1变形程度的计算 (9)3．2图算法冷挤压力的计算 (10)3．3总挤压力 (10)3.4挤压力经验公式的校正 (10)3.5压力机的选择（挤压设备的选择） (10)4．模具设计 (11)4.1挤压模具设计的基本要求 (12)4. 1. 1 模具设计时需考虑的安全措施 (12)4. 1. 2 挤压模具的整体设计 (12)5 . 2 凸、凹模的设计 (12)4. 2. 2 凹模的设计和尺寸 (13)4.3凸、凹模固定圈的设计 (16)4.3.1凸模固定板 (16)4．3．2 凹模固定板 (16)4.4压力垫板的设计 (17)4．5．顶出装置的设计 (17)4.6卸料板的设置 (18)4.7导向装置的设计（导柱导套的设计） (19)4．8模架的设计 (20)5.模具材料的选择 (20)1、冷挤压的定义及特点1.1.冷挤压的定义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。
1.2 . 冷挤压的优点及技术难点目前，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[3]。
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℃左右，因而，模具材料需要一定的回火稳定性。
由于上述情况，冷挤压模具的寿命远低于冲压模。
2）需要大吨位的压力机。
由于冷挤压时毛坯的变形抗力大，需用数百吨甚至几千吨的压力机。
3）由于冷挤压的模具成本高，一般只适用于大批量生产的零件。
它适宜的最小批量是5～10万件。
4）毛坯在挤压前需进行表面处理。
这不但增加了工序，需占用较大的生产面积，而且难以实现生产自动化。
5）不宜用于高强度材料加工。
6）冷挤压零件的塑性、冲击韧性变差，而且零件的残余应力大，这会引起零件变形和耐腐蚀性的降低（产生应力腐蚀）[4]。
1. 3 冷挤压的发展趋势1）随着能源危机的日趋严重，人们对环境质量将更加关注，加之市场竞争日益加剧，促使锻件生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。
因此用挤压成形等工艺手段所生产的精化锻件的产量，在市场竞争中将得到较大的发展。
2）汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展，对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。
如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外，对每件的重量误差也要求不大于八克。
新产品的高要求，将促进精化生产工艺的发展。
3）专业化、规模化的组织生产仍是冷挤压生产的发展方向和趋势。
在法国，以挤压成形工艺生产锻件的专业厂家1991－1994年全员劳动生产率，即每人生产挤压件的产量及产值，均高于一般生产模锻件或者自由锻件的厂家。
以1994年为例，专业厂家挤压件人均产量为51024KG，创产值775688法郎。
而同期一般性生产模锻件的厂家，其人均产量仅为39344KG，产值592384法郎，仅相当于挤压件专业生产厂家的77.1%和76.37%。
自由锻件生产厂与之相比则更低。
4) 挤压专机将成为一种发展趋势。
随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用，多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展[7]。
2．材料分析2．1材料化学成分及机械性能材料牌号：2A122A12，也叫做做LY12，相当于2024，通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4（非包铝）；AMS-QQ-A-250/5（包铝），主要用于飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件，为Al-Cu-Mg系主要成分为：各化学成分的含量2.2材料的力学性能分析2A122．3 毛坯尺寸的确定[11]坯料的选择，在很大程度上决定着挤压件的质量。
同时，它对金属的冷挤压工艺过程等都有很大的影响。
如果坯料尺寸选择得不合理，不但会造成金属的过分损耗，而且还会严重影响冷挤压工艺过程的顺利进行。
所以说，正确地选择和计算冷挤压坯料的种类、尺寸和公差是十分重要的[9]。
冷挤压坯料的形状应该根据零件相应横截面的形状来确定。
一般旋转体及轴对称多角类零件可以选用圆柱形坯料。
2．4 坯料制备方法坯料制备方法有截切下料、冲裁下料、切削下料、锯切下料等多种方法，可按需选用。
在机械压力机上用专用的截切模对棒料或管料进行截切下料是应用得最为广泛的方法。
本例通过截切下料，与其他方法相比可以节省原料。
2.5坯料的软化处理、表面处理及润滑[11]2．5．1 坯料的软化处理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，提高材料的塑性，得到良好的显微组织，消除内应力。
对于硬铝来说，应该采用高温入炉，这样可以降低硬铝的表面硬度，如在处理前2A12表面硬度为105，软化处理后的硬度在65-73之间。
图一2．5. 2 坯料的表面处理硬铝坯料2A12塑性差，在挤压过程中为避免产生裂纹，应使硬铝坯料表面形成一层氧化膜或者磷化膜。
这是一层多孔、致密的氧化膜或者磷化膜，成灰黑色，可用氧化处理、磷化处理或者氟硅化处理来获得。
由于这层氧化膜中可充填大量的润滑剂，所以在挤压时可取得较好的润滑效果。
两种表面方案：方案一：氧化处理其工艺流程如下：1）汽油清洗以去除油污2)热水清洗(60～100°C)3)流动冷水清洗4)酸洗(工业硝酸400～800g/L,2min)5)冷水清洗2次6)氧化处理(工业氢氧化钠NaOH40～60g/L,温读50～70°C,时间1～4min,以表面成均匀细致的多孔灰黑色结晶膜为宜)。
7）流动冷水清洗硬铝除了采用氧化处理来产生润滑支撑层外，还可以采用磷化处理和氟硅化处理。
实验表明，当采用磷化处理加工业菜油润滑时，挤出的零件的表面粗糙度Ra达0.8um，表面光泽。
当采用氟硅化处理加工业菜油润滑时，挤出的零件的表面质量比磷化处理略有提高，但光泽不好，且氟化处理过程中会产生有毒物质，因此尽量不要采用。
方案二：磷化处理配方为：磷酸二氢锌（Zn（H2PO4）2）28g，磷酸（75%）25g，铬酸（CrO3）10g，十二烷基硫酸钠，（润滑剂）0.5g，水1L。
处理温度55～60°C,处理时间2～3min。
纯铜、黄铜在挤压中为获得较高的表面质量，往往进行钝化表面处理，以便在坯料表面形成一层钝化膜作为润滑剂的支撑层。
钝化表面处理工艺流程如下：1）汽油清洗，以去除油污。
2)热水清洗(60～100°C)3）冷水清洗（两次）。
4）钝化。
5）冷水洗。
6）干燥。
钝化液配方为：铬酐200～250g/L,硫酸8～16g/L,硝酸30～50g/L。
处理温度为20°C,时间5～10s。
经过比较，由于方案二污染，并且酸的成分比较多，所以选择方案一的表面处理。
2.5. 3 坯料的润滑处理两种润滑方案：方案一：工业菜油，应用效果良好，冷挤压件内孔表面粗糙度为Ra0.1um，外表面粗糙度为Ra0.8um。
方案二：皂化，应用效果尚好，冷挤压件内孔表面粗糙度在Ra0.8um以下。
经比较，方案二皂化处理的效果好于工业菜油处理，耐压能力强。
成形工艺方案的制定该实例产品成形重点是杯形件内孔，由所给配料及零件图可知是通过反挤压成形实现的根据零件形状和材料及零件图分析制定工艺方案一如下图1；图二工步图1. 下料2.反挤压方案一：第一步：下料；第二步：反挤压；方案二：可以用机加工的方法成形，机加工会造成材料的浪费，增加了成本投入。
方案三：压力铸造。
不过L Y12是变形铝合金，并且压铸性能不好。
综合考虑，方案一模具结构简单，无切削加工，大大节约了原料可以作为优先选择的方案。