冷擠壓概論
冷擠壓模腔中,在室溫下拧晕,通過壓力機(jī)上固定的凸模向毛坯施加壓力,使金屬毛坯產(chǎn)生塑性變形而制得零件的加工方法厂捞。
一、基本類型
1.正擠壓:正擠壓時靡馁,金屬的流動方向與凸模的運(yùn)動方向一致欲鹏。正擠壓可以制造各種形狀的實(shí)心件和空心件臭墨。
2.反擠壓:反擠壓時,金屬的流動方向與凸模的運(yùn)動方向相反乐肿。反擠壓可以獲得各種形狀的杯形件珠技。
3.復(fù)合擠壓:擠壓時痰汰,毛坯一部分金屬流動方向與凸模運(yùn)動方向相同,而另一個部分金屬流動方向與凸模運(yùn)動方向相反凑戏。復(fù)合擠壓可制得各種杯、桿裆机、筒零件跋园。
4.徑向擠壓狼憋;擠壓時息栖,金屬的流動方向與凸模運(yùn)動方向相垂直奖瞳。徑向擠壓又可分為向心擠壓和離心擠壓,徑向擠壓用來制造斜齒輪服球、花鍵盤等零件茴恰。
5.鍛壓:鐓壓時斩熊,金屬毛坯徑向向外流動。鐓壓用于制造帶法蘭的軸類零件或凸緣的杯形零件粉渠。
正擠壓分冈、反擠壓與復(fù)合擠壓是冷擠壓技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的三種方法霸株。它們的金屬流動方向與凸模的軸線平行。因此去件,有不少資料上又稱這三種方法為軸向擠壓蘑秽。如前所述箫攀,軸向擠壓可以制得各種實(shí)心和空心零件,如球頭銷筷穿、梭心殼厌棵、彈殼等牧赚。徑向擠壓是最近十幾年才發(fā)展起來的醇票,主要用于通訊器材的號碼盤淆膏、自行車的花鍵盤等速郑。
以上是幾種基本的冷擠壓變形方式,隨著冷擠壓技術(shù)的發(fā)展溃皮,有時還將冷體積模鍛等歸屬為冷擠壓。
冷擠壓無論在汽車熬皮、拖拉機(jī)、軸承幽七、電訊器材、儀表等機(jī)電制造中澡屡,還是在自行車猿挚、縫紉機(jī)等輕工業(yè)中驶鹉,以及國防工業(yè)系統(tǒng)中都有廣泛的應(yīng)用亭饵,這是因?yàn)樗哂忻黠@的優(yōu)點(diǎn)梁厉。
二、冷擠壓技術(shù)的特點(diǎn)
1.擠壓零件尺寸準(zhǔn)確表面光潔:目前我國研制的冷擠壓件一般尺寸精度可達(dá)8~9級词顾,若采用理想的潤滑八秃,其精度僅次于精拋光表面肉盹。因此用冷擠壓方法制造的零件,一般不需要再加工纺榨,少量的只需精加工(磨削)榄湿。
2.節(jié)約原材料:冷擠壓件材料利用率通痴门可以達(dá)到80%以上宛扒。如解放牌汽車活塞銷動切削加工材料利用率為43.3%凶健,而用冷擠壓時材料利用率提高到92%;又如萬向節(jié)軸承套改用冷擠壓后添祈,材料利用率由過去的27.8%提高到64%鼻肉。可見荡拌,采用冷擠壓方法生產(chǎn)機(jī)械零件,可以節(jié)約大量鋼材和有色金屬材料窿猿。
3.生產(chǎn)率高:用冷擠壓方法生產(chǎn)機(jī)械零件的效率是非常高的,特別是生產(chǎn)批量大的零件茵肃,用冷擠壓方法生產(chǎn)可比切削加工提高幾倍袭祟、幾十倍验残、甚至幾百倍巾乳。例如您没,汽車活塞銷用冷擠壓方法比用切削加工制造提高3.2倍胆绊,目前又用冷擠壓活塞銷自動機(jī)氨鹏,使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高压状。一臺冷擠壓自動機(jī)的生產(chǎn)率相當(dāng)于100臺普通車床或10臺四軸自動車床的生產(chǎn)率仆抵。
4.可加工形狀復(fù)雜的零件:如異形截面种冬、內(nèi)齒、異形孔及盲孔等兢努,這些零件采用其它加工法難以完成漂岔,用冷擠壓加工卻十分方便贞卜。
5.冷擠壓件強(qiáng)度高辰想、剛性好而重量輕:由于冷擠壓采用金屬材料冷變形的冷作強(qiáng)化特性爹嘁,即擠壓過程中金屬毛坯處于三向壓應(yīng)力狀態(tài),變形后材料組織致密项驮、且具有連續(xù)的纖維流向鞋伸,因而制件的強(qiáng)度有較大提高敏困。這樣就可用低強(qiáng)度材料代替高強(qiáng)度材料。例如過去采用20Cr鋼經(jīng)切削加工制造解放牌活塞銷莽浴,現(xiàn)改用20號鋼經(jīng)冷擠壓制造活塞銷破罐,經(jīng)性能測定各項(xiàng)指標(biāo),冷擠壓法高于切削加工法制造活塞銷膜蠢。
這表明用冷擠壓加工活塞銷可用20號鋼代替20Cr鋼。
從以上特點(diǎn)挑围,可以看出,冷擠壓技術(shù)與目前各種加工方法比較杉辙,具有突出的優(yōu)越性。這就為冷擠壓代替切削加工蜘矢、鍛造狂男、鑄造和拉深工藝來制造機(jī)器零件品腹,開辟了一條廣闊的道路岖食。
三舞吭、冷擠壓技術(shù)的發(fā)展
冷擠壓技術(shù)發(fā)展的初期是非常緩慢的泡垃,長期以來只對幾種軟金屬(鉛和錫)進(jìn)行擠壓骚钮。直到19紀(jì)末20世紀(jì)初,才開始擠壓較硬的有色金屬(鋅描琉、鋁、紫銅穴厅、黃銅等)至于鋼的擠壓囊古,由于冷擠壓時需要很大的壓力盹火,在當(dāng)時不能解決擠壓鋼用的模具材料、合適的潤滑劑與大噸位的壓力機(jī)等問題哗衫,長時間一直認(rèn)為擠壓鋼是十分困難甚至是不可能的相品。
1906年示婉,英國人科斯利特((暫不可見)slett)發(fā)現(xiàn)用磷酸鹽處理鋼件制品是一種較理想的防銹方法,但工序繁多,而經(jīng)濟(jì)效益又差肘交,故未被廣泛采用。不過涯呻,這種防銹法的出現(xiàn)卻極大地激發(fā)了人們?nèi)パ芯扛唵味行У男路椒ǖ姆e極性凉驻。到后來,用自動連續(xù)裝置對鋼毛坯進(jìn)行磷酸鋅防銹處理只需要兩分鐘复罐。經(jīng)磷酸鋅處理過的毛坯表面附有脂肪潤滑劑或鈉皂薄膜涝登,且這層薄膜不易脫落,擠壓這種毛坯時效诅,壓力較小胀滚。這個發(fā)現(xiàn)使人們找到了一種理想的鋼毛坯表面處理法一磷化皂化法。
磷化皂化處理鋼毛坯表面方法的出現(xiàn)使鋼的擠壓成為可能填帽。1934年蛛淋,德國人采用磷化皂化法成功地冷擠出鋼管蔗须。二次世界大戰(zhàn)期間命丑,德國人需要大量彈殼玛耿,當(dāng)時黃銅又供應(yīng)不足君订,于是德國人秘密試驗(yàn)用冷擠壓生產(chǎn)鋼彈殼漱蔬、后來溪失,采用合金工具鋼作模具材料,用冷擠壓成功地擠出大批量鋼彈殼類零件桃逆。
第二次世界大戰(zhàn)以后察颅,美國人竊取了德國人關(guān)于鋼的冷擠壓的全部資料,開始在美國用冷擠壓秘密生產(chǎn)軍火贫莹,開辦了很多生產(chǎn)鋼彈殼和彈體的軍工廠叫质。
鋼的冷擠壓于1947年才正式用于民用工業(yè)。
美國于1949年發(fā)表了各種鋼材冷擠壓后機(jī)械性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)物喷。德國于1950年、1953年先后公布了鋼的冷擠壓的基本技術(shù)數(shù)據(jù)及冷擠壓力和擠壓功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果峦失。
1957年,日本引進(jìn)了專用冷擠壓機(jī),開始在精密儀器和儀表中采用冷擠壓技術(shù)晕拆。日本見這種新技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著,很快把這種技術(shù)用于制造汽車和電氣制件∈的唬現(xiàn)已成為遍及各個工業(yè)部門的重要加工手段。
在我國堤器,建國前的冷擠壓加工是十分落后的,當(dāng)時闸溃,僅有少數(shù)工廠用鉛、錫等有色金屬擠壓牙膏管或線材啥诈、管材一類產(chǎn)品。
建國后叉室,冷擠壓技術(shù)得到了發(fā)展。50十年代開始了鋁布撑、銅及其合金的冷擠壓;60年代黑色金屬冷擠壓已應(yīng)用于生產(chǎn)辩洪。十年浩劫,極大地影響了冷擠壓技術(shù)的發(fā)展合荞。1978年以后陡花,在“獨(dú)立自主僻邀,自力更生”的偉大方針指引下咽安,冷擠壓技術(shù)得到了迅速發(fā)展。近幾年來妆棒, 隨著改革開放政策的進(jìn)展,隨著國家工業(yè)生產(chǎn)及科學(xué)技術(shù)的蓬勃發(fā)展糕珊,冷擠壓技術(shù)也得到 了迅猛發(fā)展毅糟。
70年代末澜公,國內(nèi)不少高等學(xué)校姆另、研究所和工廠開展了冷擠壓技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究坟乾,發(fā)表了大量的有價值的論文,初步形成了一支研究和應(yīng)用冷擠壓技術(shù)的隊(duì)伍甚侣。
目前,我國已能對鉛妇保、錫,鋁雨担、銅、鋅及其合金由颗、低碳鋼、中碳鋼蛋揖、工具鋼诀汁、低合金鋼與不銹鋼等金屬進(jìn)行冷擠壓,甚至對軸承鋼探悲、高碳高鋁合金工具鋼、高速鋼等也可以進(jìn)行一定變形量的冷擠壓姿锭。制造的冷擠壓件是各種各樣的,最重可達(dá)30公斤呻此,最輕只有1克。在模具材料使用方面焚鲜,除了用高速鋼、軸承鋼忿磅、高碳高鉻合金工具鋼外凭语,還采用了不少新型模具鋼如CG2撩扒、65Nb、LD等搓谆。在擠壓工藝參數(shù)選擇和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,初步采用了優(yōu)化設(shè)計及計算機(jī)輔助設(shè)計與制造(即CAD/CAM)巧鉴,使模具結(jié)構(gòu)更合理、擠壓工藝參數(shù)更接近于實(shí)際胖直。在擠壓設(shè)備方面,我國已具備設(shè)計和制造各級噸位擠壓壓力機(jī)的能力腋民。除采用通用機(jī)械壓力機(jī)、液壓機(jī)项起、冷擠壓力機(jī)外,還成功地采用摩擦壓力機(jī)與高速高能設(shè)備進(jìn)行冷擠壓生產(chǎn)灵您。
科學(xué)的發(fā)展,對冷擠壓技術(shù)產(chǎn)生了重大影響轰传,具體地說就是計算機(jī)在工藝分析瘪撇、模具設(shè)計获茬、制造及工藝過程控制中的應(yīng)用對冷擠壓技術(shù)產(chǎn)生的影響倔既。我國將進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用這門新技術(shù)。發(fā)展冷擠壓技術(shù)主要應(yīng)從以下幾方面著手:
1.擴(kuò)大冷擠壓技術(shù)的應(yīng)用范圍渤涌,在一定范圍內(nèi),逐步代替鑄实蓬、鍛、拉深及切削加工瞳秽;
2.提高冷擠壓制件的精度和表面質(zhì)量率翅,生產(chǎn)出幾何形狀更復(fù)雜的制件靡玲;
3.擴(kuò)大冷擠壓用的原材料種類,研究更理想的表面處理與潤滑方法铆羡;
4.進(jìn)一步使用CAD/CAM和優(yōu)化設(shè)計,提高和加快模具設(shè)計與制造能狼,研制出更合理的模具結(jié)構(gòu);
5.尋找更適合于冷擠壓用的模具材料及其熱處理方法货吊,以延長模具的使用壽命;
6.進(jìn)一步發(fā)展溫?zé)釘D壓抠蕊、等溫擠壓租躁、靜液擠壓及高速擠壓等新工藝技術(shù)的研究和應(yīng)用姆迄;
7.研制適合于冷擠壓的多功能的冷擠壓機(jī)查吊,使毛坯和制件能安全自動地進(jìn)料與出件,以便進(jìn)一步提高生產(chǎn)率逻卖。
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享虚茶,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)戈鲁,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布婆殿、編輯整理上傳,對此類作品本站僅提供交流平臺婆芦,不為其版權(quán)負(fù)責(zé)怕磨。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻绣摹、圖片醇颗、文字如涉及作品版權(quán)問題,請第一時間告知搭诬,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容,以保證您的權(quán)益层褥!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。
- 暫無反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力,智啟未來新篇章
- 定義制造業(yè)未來的數(shù)控加工中心技術(shù)專題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專題
- 精密智能機(jī)床,助力制造升級技術(shù)專題
- 汽車輕量化驅(qū)動下的零部件加工應(yīng)用專題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專題
- 航空航天發(fā)動機(jī)解決方案專題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專題