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        冷擠壓成形技術

        冷擠壓成形技術

        發布日期:2016-07-15 00:00 來源:http://www.mujadied.com 點擊:

        冷擠壓是精密塑性體積成形技術中的一個重要組成部分。冷擠壓是指在冷態下將金屬毛坯放入模具模腔內,在強大的壓力和一定的速度作用下,迫使金屬從模腔中擠出,從而獲得所需形狀、尺寸以及具有一定力學性能的擠壓件。顯然,冷擠壓加工是靠模具來控制金屬流動,靠金屬體積的大量轉移來成形零件的。 

        冷擠壓技術是一種高精、高效、優質低耗的先進生產工藝技術,較多應用于中小型鍛件規?;a中。與熱鍛、溫鍛工藝相比,可以節材30%~50%,節能40%~80%而且能夠提高鍛件質量,改善作業環境。 

        目前,冷擠壓技術已在緊固件、機械、儀表、電器、輕工、宇航、船舶、軍工等工業部門中得到較為廣泛的應用,已成為金屬塑性體積成形技術中不可缺少的重要加工手段之一。二戰后,冷擠壓技術在國外工業發達國家的汽車、摩托車、家用電器等行業得到了廣泛的發展應用,而新型擠壓材料、模具新鋼種和大噸位壓力機的出現便拓展了其發展空間。日本80年代自稱,其轎車生產中以鍛造工藝方法生產的零件,有30%~40%是采用冷擠壓工藝生產的。隨著科技的進步和汽車、摩托車、家用電器等行業對產品技術要求的不斷提高,冷擠壓生產工藝技術己逐漸成為中小鍛件精化生產的發展方向。與其他加工工藝相比冷擠壓有如下優點: 

        1)節約原材料。冷擠壓是利用金屬的塑性變形來制成所需形狀的零件,因而能大量減少切削加工,提高材料利用率。冷擠壓的材料利用率一般可達到80%以上。 

        2)提高勞動生產率。用冷擠壓工藝代替切削加工制造零件,能使生產率提高幾倍、幾十倍、甚至上百倍。 

        3)制件可以獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可達IT7~IT8級,表面粗糙度可達R0.2~R0.6。因此,用冷擠壓加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特別高之處進行精磨。 

        4)提高零件的力學性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化,以及在零件內部形成合理的纖維流線分布,使零件的強度遠高于原材料的強度。此外,合理的冷擠壓工藝可使零件表面形成壓應力而提高疲勞強度。因此,某些原需熱處理強化的零件用冷擠壓工藝后可省去熱處理工藝,有些零件原需要用強度高的鋼材制造,用冷擠壓工藝后就可用強度較低的鋼材替用。 

        5)可加工形狀復雜的,難以切削加工的零件。如異形截面、復雜內腔、內齒及表面看不見的內槽等。 

        6)降低零件成本。由于冷擠壓工藝具有節約原材料、提高生產率、減少零件的切削加工量、可用較差的材料代用優質材料等優點,從而使零件成本大大降低。 

        冷擠壓技術在應用中存在的難點主要有: 

        1)對模具要求高。冷擠壓時毛坯在模具中受三向壓應力而使變形抗力顯著增大,這使得模具所受的應力遠比一般沖壓模大,冷擠壓鋼材時,模具所受的應力常達2000MPa~2500MPa。例如制造一個直徑38mm,壁厚5.6mm,高100mm的低碳鋼杯形件為例,采用拉延方法加工時,最大變形力僅為17t,而采用冷擠壓方法加工時,則需變形力132t,這時作用在冷擠壓凸模上的單位壓力達2300MPa以上。模具除需要具有高強度外,還需有足夠的沖擊韌性和耐磨性。此外,金屬毛坯在模具中強烈的塑性變形,會使模具溫度升高至250℃~300℃左右,因而,模具材料需要一定的回火穩定性。由于上述情況,冷擠壓模具的壽命遠低于沖壓模。 

        2)需要大噸位的壓力機。由于冷擠壓時毛坯的變形抗力大,需用數百噸甚至幾千噸的壓力機。 

        3)由于冷擠壓的模具成本高,一般只適用于大批量生產的零件。它適宜的最小批量是5~10萬件。 

        4)毛坯在擠壓前需進行表面處理。這不但增加了工序,需占用較大的生產面積,而且難以實現生產自動化。 

        5)不宜用于高強度材料加工。 

        6)冷擠壓零件的塑性、沖擊韌性變差,而且零件的殘余應力大,這會引起零件變形和耐腐蝕性的降低(產生應力腐蝕)


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