冷镦
冷镦知识和工艺讲解课件

毛坯尺寸
根据产品需求,确定毛坯的尺寸 和形状,确保满足成型要求。
毛坯表面处理
对毛坯进行清洗、除锈等表面处 理,以提高成型质量和模具寿命
。
模具选择与安装
模具类型
根据产品形状和尺寸选择合适的模具类型,如开 式、闭式等。
模具设计
根据产品要求,进行模具结构设计,确保成型稳 定、生产效率高。
模具安装
将选定的模具安装到冷镦机上,确保安装位置准 确、稳定。
冷镦知识和工艺讲解课件
目录
• 冷镦工艺简介 • 冷镦设备与工具 • 冷镦材料 • 冷镦工艺流程 • 冷镦工艺质量控制 • 冷镦工艺的发展趋势与展望
01
冷镦工艺简介
冷镦工艺定义
01
冷镦工艺是一种金属塑性加工技 术,利用金属的塑性变形来制造 螺栓、螺母等紧固件。
02
在冷镦过程中,金属材料在模具 的挤压下发生塑性变形,从而获 得所需形状和尺寸的零件。
根据产品用途选择具有相应特性的材料以满 足使用要求。
考虑成本与性能平衡
在满足性能要求的前提下,尽量选择成本较 低的材料。
考虑工艺适应性
选择易于加工和处理的材料以提高生产效率 和降低成本。
符合环保要求
优先选择可回收、可再利用的材料,减少对 环境的污染。
04
冷镦工艺流程
毛坯准备
毛坯材料
选择适合冷镦工艺的材料,如低 碳钢、不锈钢等。
冷镦工艺的特点
01
02
03
高效率
冷镦工艺可以实现连续、 自动化生产,提高生产效 率。
优质产品
冷镦工艺可以获得高精度 、高表面质量的紧固件。
节能环保
冷镦工艺采用金属塑性加 工技术,相比切削加工可 以节约能源和减少废弃物 排放。
冷镦成型工艺

冷镦成型工艺1. 概述冷镦成型工艺是一种金属加工工艺,用于制造高精度、高效率的螺栓、螺母、螺钉等金属零件。
冷镦成型通过在常温下对金属材料进行塑性变形,实现金属材料的进一步加工和形状成型。
2. 工艺流程冷镦成型工艺主要包括以下几个步骤:2.1 原料准备冷镦成型的原料通常为金属线材,常见的材料包括碳钢、合金钢、不锈钢等。
在进行冷镦成型之前,需要对原料进行预处理,包括去除氧化层、切割成合适的长度等。
2.2 模具设计冷镦成型需要使用专门的模具进行加工,模具设计的质量对成品质量有着重要影响。
模具设计包括模具形状设计、模具材料选择等。
2.3 加热处理在进行冷镦成型之前,有时需要对金属材料进行加热处理,以改善材料的塑性和可加工性。
2.4 冷镦成型冷镦成型是整个工艺的核心步骤。
在冷镦成型机床上,金属材料通过进给机构进入模具中,通过工艺参数的控制,在一系列挤压、拉伸、剪切等力的作用下,金属材料发生塑性变形,进而形成螺纹或其他形状。
2.5 后处理冷镦成型后,通常需要进行喷油、清洗、退火等后处理工序,以提高产品的表面光洁度、硬度和机械性能。
3. 工艺优势冷镦成型工艺相较于其他金属加工工艺,具有以下优势:3.1 高生产效率冷镦成型工艺可以实现快速连续加工,每分钟可加工数十个甚至上百个零件,生产效率高。
3.2 低能耗冷镦成型是在常温下进行的加工,相较于热加工工艺,能耗更低。
3.3 降低废料率冷镦成型工艺采用线材作为原料,减少了废料的产生,降低了生产成本。
3.4 优质成品冷镦成型工艺可以获得高精度的产品,具有良好的机械性能和表面质量。
4. 应用领域冷镦成型工艺在各个工业领域都得到了广泛应用,特别适用于需要高精度、高强度螺纹的领域,如汽车、航空航天、建筑等。
5. 发展趋势随着工业自动化水平的提高和新材料的应用,冷镦成型工艺将越来越广泛应用。
未来,冷镦成型工艺将更加注重工艺参数的优化、模具材料的研发等方面,以提高产品的性能和降低生产成本。
冷镦力的计算范文

冷镦力的计算范文冷镦是一种金属加工工艺,通过将金属线材通过镦头挤压变形,达到加工所需形状和尺寸的目的。
冷镦力是指在冷镦过程中,镦头施加在金属线材上的力。
冷镦力的计算是冷镦工艺设计的重要一环,它关系到冷镦设备的选型和生产效率。
1.线弯曲法:线弯曲法是最常用的计算冷镦力的方法之一、其基本原理是通过测量金属线材在镦头接触区域的弯曲度来确定力的大小。
具体步骤如下:-根据冷镦材料的弹性模量和截面形状,计算出金属线材在应变边界处的切应力。
-根据金属线材的延伸长度和金属线材的截面积,计算出金属线材在接触区域的应力。
-根据金属线材在接触区域的应力、截面积和接触长度,计算出金属线材的受力。
-根据镦头的形状和尺寸,计算出金属线材在镦头接触区域的受力。
-根据上述计算结果,得出冷镦力的大小。
2.动力学法:动力学法是一种基于动力学原理的计算冷镦力的方法。
其基本原理是根据冷镦过程中金属线材的变形速度和力的关系来计算冷镦力。
具体步骤如下:-根据冷镦材料的弹性模量、屈服强度和延伸长度,计算出金属线材的应变速率。
-根据金属线材的应变速率和金属的压强,计算出金属线材受力的大小。
-根据镦头的速度和金属线材受力的大小,计算出冷镦力的大小。
动力学法计算冷镦力的优点是准确度高,但较为复杂,需要较多的实验数据和计算方法。
3.统计学方法:统计学方法是一种通过分析冷镦过程中的多次实验数据来计算冷镦力的方法。
具体步骤如下:-进行多次冷镦实验,分别记录不同工艺参数下的金属线材受力数据。
-根据实验数据,进行统计学分析,并得出冷镦力的概率分布函数。
-根据概率分布函数,计算出冷镦力的平均值和标准差。
统计学方法计算冷镦力的优点是可以考虑到实际生产中各种因素的影响,并得出可靠的结果。
但它也有一些限制,如需要大量的实验和统计学分析。
以上是常用的三种冷镦力计算方法,不同的方法适用于不同的情况。
在实际应用中,可以根据具体的情况选择合适的方法进行计算。
此外,冷镦力的计算还需考虑到其他因素,如摩擦力、材料的变形特性等,以得出更准确的结果。
冷镦成本计算

冷镦成本计算(原创版)目录1.冷镦成本计算的重要性2.冷镦成本的组成部分3.冷镦成本计算的方法4.冷镦成本控制策略正文一、冷镦成本计算的重要性冷镦是一种常见的金属加工工艺,广泛应用于螺纹、螺母等紧固件的生产制造。
在冷镦生产过程中,如何合理控制成本,提高生产效益,是企业关注的焦点问题。
因此,冷镦成本计算对于企业来说具有重要的意义。
二、冷镦成本的组成部分冷镦成本主要由以下几个部分组成:1.原材料成本:包括金属线材、棒材等。
2.直接生产成本:包括设备折旧、设备维修、模具、人工等。
3.间接生产成本:包括管理费用、水电费、仓储等。
4.销售成本:包括运输、包装等。
三、冷镦成本计算的方法1.直接成本计算法:根据直接生产成本和产量,计算出单位产品直接成本,再加上间接成本和销售成本,得出总成本。
2.间接成本计算法:根据产量和间接成本率,计算出单位产品间接成本,再加上直接成本和销售成本,得出总成本。
3.标准成本计算法:预先设定一个标准成本,根据实际生产情况,计算出实际成本,与标准成本进行比较,分析成本偏差,找出改进方向。
四、冷镦成本控制策略1.优化生产工艺:通过改进生产工艺,提高生产效率,降低单位产品直接成本。
2.合理采购原材料:选择性价比高的原材料供应商,降低原材料成本。
3.提高设备利用率:合理安排生产任务,提高设备利用率,降低设备折旧和维修费用。
4.降低管理费用:优化管理流程,降低管理费用。
5.产品设计优化:优化产品设计,降低原材料消耗和生产成本。
通过以上分析,我们可以看出,冷镦成本计算对于企业提高生产效益具有重要意义。
冷镦工作原理

冷镦工作原理
冷镦工作原理是指在冷状态下,通过强迫性变形将材料经过镦粗、镦断和镦孔等加工过程,使其形成所需形状和尺寸的工件。
具体工作原理如下:
1. 材料准备:选择合适的冷镦材料,通常为低碳钢、合金钢或不锈钢等。
材料要经过酸洗、抽丝、切断等工序,确保表面光洁度和尺寸精确性。
2. 镦粗:将材料置于冷镦机的进料夹具上,通过锤头或滑块施加强大的压力,使材料在镦钉上受到挤压变形,并获得所需的直径和长度。
3. 镦断:根据工件的长度要求,将材料放置在适当的夹具上,通过施加镦断力,使材料在断口处发生塑性变形,将其分割成相应长度的工件。
4. 镦孔:将镦断后的工件放置在冷镦机的模具上,通过锤头或滑块施加压力,使材料在模具孔中发生变形,形成所需的孔径和形状。
5. 整理与修正:经过镦孔后的工件可能存在一些凹凸不平或尺寸偏差,在需要的情况下,会经过修正工序,采用磨削、整形等方式进行修整和校正。
6. 清洗和包装:对镦制完成的工件进行清洗,去除表面油污和切屑等杂质,然后进行包装和标识,以便储存和运输。
通过以上工序,冷镦工艺能够高效地将原材料加工成各种复杂形状的零部件和组件,广泛应用于汽车、机械、电子和建筑等行业。
冷镦工岗位职责

冷镦工岗位职责岗位概述冷镦工是一种专业技术岗位,主要负责冷镦加工过程中的设备操作、产品质量管理和日常维护保养等工作,确保生产线的正常运转和产品质量的稳定。
冷镦加工是一种金属冷加工技术,通过镦钉机将金属材料加工成各种形状的零部件,常用于汽车、摩托车、家电、建筑等行业。
岗位职责1. 操作冷镦机设备:根据生产计划,正确设置冷镦机设备的参数,如冷镦机的锻压力、扭力、速度等,确保设备运行在最佳工艺参数下。
2. 检查加工工艺:对加工工艺进行检查,确保设备加工后的产品质量符合要求,如尺寸精度、外观质量、材料性能等。
3. 质量控制:根据产品的技术要求,进行首件检查和巡检,确保产品质量稳定,并及时报告质量问题,协助解决。
4. 维护设备:定期对冷镦机设备进行维护保养,包括设备的清洁、润滑、紧固等工作,及时发现设备故障并进行维修或报告维修部门。
5. 进行设备故障排除:在操作设备过程中,如发现设备故障,根据自身维修能力进行简单故障排除,如更换易损件、调整设备传动装置等。
6. 生产记录和报表:按照工艺要求,准确填写生产记录和报表,记录设备运行情况和产品质量情况,以便于生产管理和质量分析。
7. 参与工艺改进:结合生产实际,提出工艺改进建议,并根据相关指导文件进行实施,优化产品加工工艺。
8. 配合相关部门工作:配合生产计划部门,及时调整生产进度,确保按时完成生产任务;与质量部门合作,解决质量问题,改进质量管理。
岗位要求1. 具备良好的机械操作技能:熟练掌握冷镦机设备的操作方法和工艺要求,能够独立完成设备的调试和操作。
2. 具备一定的技术知识:了解冷镦加工的基本原理、工艺流程和设备结构,对产品质量控制和设备维护有一定的认识。
3. 具备一定的电气知识:了解设备的电气控制系统,能够根据设备的故障情况进行简单的排除和维修。
4. 具备团队合作精神:能够与生产、质量、维修等部门进行有效沟通和协作,共同解决生产问题。
5. 具备一定的学习能力:能够及时学习新工艺、新设备和新技术,不断提高自身的专业技能和综合素质。
冷镦工艺介绍
冷镦工艺介绍
冷镦工艺是一种金属加工技术,它通过使用冷加工方法将金属材料压制成所需形状。
冷镦工艺需要使用专门的设备和工具,例如冷镦机、模具和压力机等。
冷镦工艺有很多优点,首先是它可以生产出高质量的金属件。
这是因为冷镦工艺可以在不产生热量的情况下加工金属,这意味着不会出现金属变形或裂纹等缺陷。
此外,由于没有高温的影响,冷镦工艺可以使金属材料保持其原始强度和硬度。
另一个优点是冷镦工艺可以大幅减少生产成本。
由于冷镦工艺不需要加热,因此可以节省大量能源和人力资源。
此外,冷镦工艺可以在很短的时间内完成大量生产,从而提高生产效率。
冷镦工艺广泛应用于汽车、航空、建筑和电器等领域。
它可以生产出各种形状的螺栓、螺母、销子、轴承和齿轮等金属件,这些零件对于机械设备的正常运作至关重要。
总之,冷镦工艺是一种高效、经济和可靠的金属加工技术,其应用范围广泛,将在未来继续发挥重要作用。
- 1 -。
冷镦工艺技术
冷镦工艺技术冷镦工艺技术又称为冷挤压工艺技术,是利用金属材料的可塑性,在冷态下通过金属变形的手段,将金属材料压缩成扁平形状的工艺。
这一技术的主要应用领域包括汽车、机械制造、航空航天等行业,其特点是高效、节能、精度高。
冷镦工艺技术的原理是通过将金属材料放入模具中,利用冷压工艺使其在规定的温度和压力下完成变形。
这一工艺可以使金属材料在不改变化学性质的情况下获得所需的形状和尺寸。
冷镦工艺技术通常包括冷镦成型、冷镦切断、冷镦卷曲等过程。
冷镦成型是指将金属材料通过冷挤压的方式压缩成规定的形状和尺寸。
在冷挤压过程中,金属材料的分子结构会发生变化,使其具有更好的力学性能和表面质量。
冷镦成型的主要特点是:工艺简单、生产效率高、不需要后加工、产品质量稳定。
冷镦切断是指将冷镦后的产品进行切割,使其达到所需的长度和形状。
冷镦切断一般采用剪切的方式进行,剪切刀具会将冷镦后的产品切割成所需的尺寸。
冷镦切断具有高效、精确的特点,不会产生碎屑等废料。
冷镦卷曲是指将冷镦后的产品进行卷曲成所需的形状。
冷镦卷曲通常使用卷曲机进行,将产品放入卷曲机的模具中,通过压力和转动将产品卷曲成所需的形状。
冷镦卷曲的特点是:卷曲成型快速、精准度高、不会损坏产品的化学性质。
冷镦工艺技术的优势主要有以下几个方面:一是生产效率高。
冷镦工艺技术可以实现连续生产,不需要经过冷却和加热等步骤,从而提高生产效率。
二是能耗低。
冷镦工艺技术不需要进行加热处理,可以减少能源的消耗。
三是产品质量稳定。
冷镦工艺技术可以获得高精度的产品,减少产品的缺陷和变形。
四是操作简便。
冷镦工艺技术不需要复杂的设备和工艺,操作简便。
总之,冷镦工艺技术是一种高效、节能、精度高的金属加工技术。
作为金属加工的主要方法之一,冷镦工艺技术在汽车、机械制造等行业具有广泛的应用前景。
通过持续的技术创新和工艺改进,冷镦工艺技术将为各行各业的发展提供更好的支持。
冷镦件工艺
冷镦件工艺冷镦件工艺是一种常见的金属加工工艺,主要用于生产各种螺栓、螺钉和销轴等紧固件。
本文将介绍冷镦件工艺的基本原理、工艺流程以及其在工业生产中的应用。
一、冷镦件工艺的原理冷镦件工艺是通过在常温下将金属材料进行塑性变形,使其截面积减小,从而实现材料的延长和变细。
在冷镦件过程中,材料受到压力和剪切力的作用,使得材料发生塑性变形,最终形成所需的形状和尺寸。
1. 材料准备:选择合适的金属材料,如碳钢、合金钢等,并进行切割和清洗处理。
2. 镦头设计:根据产品的要求,设计合适的镦头形状和尺寸。
3. 镦头加工:使用加工设备对镦头进行加工,保证其尺寸和形状的精度。
4. 材料供给:将准备好的材料送入冷镦机的供给系统中。
5. 冷镦加工:通过冷镦机的压力和剪切力作用下,将材料进行冷镦加工。
6. 修整工艺:对冷镦件进行修整,以去除可能存在的毛刺和表面不平整。
7. 表面处理:根据产品要求,进行镀锌、喷涂等表面处理。
三、冷镦件工艺的优势1. 节约原材料:冷镦件工艺可以通过材料的塑性变形,最大限度地利用材料,减少废料产生。
2. 提高生产效率:冷镦件工艺可以实现连续生产,大大提高生产效率。
3. 优化产品性能:冷镦件工艺可以改善材料的内部结构,提高产品的强度和硬度。
4. 降低生产成本:相比于热镦件工艺,冷镦件工艺不需要加热和冷却设备,降低了生产成本。
四、冷镦件工艺的应用冷镦件工艺广泛应用于汽车、机械、航空航天等领域的紧固件生产。
螺栓、螺钉和销轴等冷镦件产品在这些领域中起着重要的作用,用于连接和固定各种零部件。
随着工业的发展和技术的进步,冷镦件工艺的应用范围也在不断扩大。
在汽车制造中,冷镦件产品广泛应用于发动机、底盘和车身结构等部位。
螺栓和螺母是汽车中最常见的冷镦件产品,用于连接和固定各种零部件。
冷镦件工艺能够保证产品的高精度和高强度,满足汽车在行驶中的安全性要求。
在机械制造中,冷镦件产品被广泛应用于各种机械设备的组装和维修中。
冷镦成型工艺
冷镦成型工艺一、概述冷镦成型是指利用专用机器设备对金属材料进行成型加工的一种方法,通常用于生产螺栓、螺母、轴承等零部件。
冷镦成型工艺具有高效、高质量、低能耗等优点,广泛应用于制造业。
二、材料准备1. 原材料:冷镦成型通常使用的原材料为钢丝或钢棒,要求表面光洁度高,无裂纹、疵点等缺陷。
2. 材料处理:在进行冷镦成型前,需要对原材料进行一些预处理工作。
首先是去除表面的油污和锈蚀物,可以采用酸洗或机械清洗等方法;其次是对材料进行调质处理,以提高其硬度和强度。
三、设备选择1. 冷镦机:冷镦机是进行冷镦成型的主要设备。
根据不同的生产需求和产品要求,可以选择单颗头或多颗头的冷镦机。
2. 辅助设备:除了冷镦机外,还需要配备一些辅助设备,如切断机、抛光机等。
四、工艺流程1. 切断:将原材料按照一定长度进行切断。
2. 镦头制作:根据产品要求,对冷镦机上的模具进行设计和制作。
3. 冷镦成型:将经过处理的原材料放入冷镦机中,通过模具的挤压和拉伸,使其逐渐变形成为所需形状。
4. 抛光:对成型后的零部件进行抛光处理,以提高表面光洁度和质量。
5. 检验:对成品进行检验,包括外观质量、尺寸精度、硬度等方面。
五、工艺参数1. 冷镦机调整:根据不同的产品要求和工艺流程,需要调整冷镦机的参数,如挤压力、旋转速度等。
2. 模具设计:模具设计是影响产品质量和生产效率的关键因素。
需要根据不同的产品要求和材料特性进行合理设计。
3. 加工工艺:加工工艺包括冷镦成型过程中各个环节的操作流程和参数设置。
需要根据实际情况进行合理调整。
六、常见问题及解决方法1. 产品出现裂纹或变形:可能是由于材料硬度不足或冷镦机参数设置不当造成的。
可以采用调整冷镦机参数、更换模具等方法解决。
2. 产品表面质量差:可能是由于原材料表面处理不当或抛光工艺不到位造成的。
可以采用改进原材料处理、加强抛光工艺等方法解决。
3. 生产效率低:可能是由于设备老化、工艺流程不合理等原因造成的。
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冷镦、冷挤压基础知识介绍 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℃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)
国内外冷挤压技术发展过程 现代冷挤压技术是从18世纪末开始的,法国人在法国革命时代把铅从小孔中挤出制成枪弹,开始了冷挤压。1830年在法国已经有人开始利用机械压力机,采用反挤压方法制造铅管和锡管。1906年美国为了制造黄铜的西服纽扣,已经有人取得了正挤压空心杯形坯料的专利权。1909年美国人获得专利的Hooker法——正向冲挤法,金属流动方向与冲挤方向相同,就是在买了1906年的专利之后发展起来的,该专利中的杯形坯料,是采用拉深法制造的。第一次世界大战中,曾用Hooker法制造了黄铜弹壳,而在第二次世界大战以前的1934年,德国人就利用这种方法试制了钢弹壳,但因热胶着严重,没有成功。直到第二次世界大战中期由于采用了新的表面润滑处理方法——使工件表面形成磷酸盐薄膜,挤压方法制造钢质弹壳获得成功。自此,冷挤压技术走向实用,成为冷锻技术中应用最广泛的一种方法。 60年代,日本汽车工业的成长,为冷挤压技术的发展创造了有利的条件。从冷挤压设备上看,自从1933年,日本会田株式会社生产了日本第一台 2000kN PK型精压机(肘杆式压力机)以来,到目前为止,己生产了2000多台PK系列压力机。随着汽车工业的发展,对高精度压力机的要求愈加迫切,会田株式会社又研制成功了各种锻造压力机。同时,日本小松研制了以高精度和易于操作为目标的 LIC、LZC系列冷锻成形压力机。
从冷挤压产品上看,日本70年代成功冷挤压启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁极铁芯。80年代,又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。为日本汽车的高性能化和降低生产成本做出了很大贡献。
我国的冷挤压技术与日本的起步时间相当。70年代,我国曾在自行车、汽车电器等批量生产的产品中,推广过冷挤压生产工艺技术,也开发成功了启动齿轮的挤压成形,并投入批量生产。但由于未从根本上解决工艺、设备、材料、模具、润滑、自动化装置以及毛坯料的原始尺寸、原始状态、后处理等一系列技术问题,因而未得到较大发展。80年代,随着家电和汽车摩托车工业的迅速发展,对冷挤压工艺设备及生产技术的引进、消化、吸收,科研人员通过生产实践攻克了冷挤压技术的不少难题与此同时冷锻设备也有了较大发展。目前,我国己能用冷挤压工艺生产表壳、自行车飞轮、中轴、精锻齿轮、汽车用等速万向节、内燃机用火花塞与活塞销、汽车挺杆、照相机零件、汽车启动器定向套筒、启动齿轮等,且己达到国外同等水平。
冷挤压技术的发展趋势 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。 冷温挤压的定义和分类 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。 根据挤压时金属流动方向与凸模运动方向之间的关系,
常用的挤压方法可以分为以下几类。 (一)正挤压 挤压时,金属的流动方向与凸横的运动方向相一致。正挤压又分为实心件正挤压空心件正挤压两种。正挤压法可以制造各种形状的实心件和空心件,如螺钉、心轴、管子和弹壳等。
(二)反挤压 挤压时,金屑的流动方向与凸模的运动方向相反,反挤压法可以制造各种断面形状的杯形件,如仪表罩壳、万向节轴承套等。
(三)复合挤压 挤压时,毛坯一部分金属流动方向与凸模的运动方向相同,而另一部分金屑流动方向则与凸模的运动方向相反,复合挤压法可以制造双杯类零件,也可以制造杯杆类零件和杆杆类零件。
(四)减径挤压 变形程度较小的一种变态正挤压法,毛坯断面仅作轻度缩减。主要用于制造直径相差不大的阶梯轴类零件以及作为深孔杯形件的修整工序。
以上几种挤压的共同特点是:金屑流动方向都与凸模轴线平行,因此可统称为轴向挤压法。另外还有径向挤压和镦挤法。
冷挤压的主要矛盾 冷挤压是在金属冷态下,而且是在强烈的三向压应力状态下变形的,因此变形抗力较大,如以制造一个直径38mm、厚5.6mm、高100mm的杯形低碳钢零件为例,采用深拉伸方法加工。最后一次拉伸工序仅需变形力170KN而采用冷挤压加工则需变形力1320KN。这时作用在凸模上的单位压力达到2300MP以上,相当于大气压力的23000倍。
由于变形抗力高,所以就导致以下的缺点: (1)模具易磨损,易破坏、因此要求模具材料好。目前一般模具钢,其许用应力最大只能达2500MPa,最好的模具钢也不超过3000MPa。为了解决冷挤压的主要矛盾,就得采取各种技术措施,在尽力降低冷挤压材料变形抗力的同时,设法提高模具的承受能力。以利于冷挤压生产的顺利进行。
2)对挤压设备要求较高,吨位要大。除了要求挤压设备应有较大的强度以外,还要求有较好的刚度。此外.还要求设备具有良好的精度并具有可靠的保险装置。