洛陽工學(xué)院學(xué)報(bào)千斤頂油缸冷擠壓工藝及模具王志東来吩，沙方嶺腮稚，陳新波班跟，朱止芳（新鄉(xiāng)內(nèi)燃機(jī)廠霍鹿，河南新鄉(xiāng)453002）擠壓成形工藝參數(shù)的確定及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上异这，采取了相應(yīng)的措施：合理確定坯料形狀尺寸及中間工序；采用二工位冷擠壓（光）通用模架障漓、組合凹模愤售、組合凸模、窩式頂出器的設(shè)計(jì)等胎许。降低了模具成本峻呛，節(jié)約了原材料、提高了零件質(zhì)量及生產(chǎn)率呐萨，經(jīng)濟(jì)效益明顯杀饵。該工藝及模具設(shè)計(jì)可作為千斤頂行業(yè)及其它內(nèi)孔要求較高的長筒形零件加工時(shí)的。

0刖言油缸（d）是千斤頂?shù)年P(guān)鍵零件，材料為45鋼切距，熱處理后HRC26~ 32.工作時(shí)朽缎，其內(nèi)壁與活塞頭、底座構(gòu)成一高壓密閉油腔谜悟，在承受200kN多的壓力下不得變形與泄漏话肖，因此，對零件強(qiáng)度及內(nèi)孔加工精度和粗糙度要求較高葡幸。油缸傳統(tǒng)加工工藝是：將熱軋厚壁管鋸斷一粗車內(nèi)外圓一調(diào)質(zhì)一半精車外圓一半精鏜最筒、精鏜內(nèi)孔、滾壓內(nèi)孔一車兩端面蔚叨、車螺紋一鉆孔床蜘。此工藝加工難度大、效率低议猛、材料利用率低且零件內(nèi)孔尺寸精度及表面粗糙度不易保證玛呐。為此，本文采用冷擠壓加工油缸蟋晾，簡化了工序冻咆，提高了生產(chǎn)效率和材料利1冷擠壓工藝方案以普通冷軋厚壁鋼管為坯料，加工方案I鋸斷一退火一潤滑一冷擠壓一退火一潤滑一校正策哈、擠光一車炮家、鉆。

方案：鋸斷一退火一潤滑一二工位冷擠壓（光）一車泪缨、鉆媚瘫。

方案將兩道冷擠壓工序合并到一臺設(shè)備上進(jìn)行，一個沖程就加工出一個冷擠壓件虱忙，大大提高了效率伤很，減少了設(shè)備臺數(shù)和占地面積。同時(shí)因?yàn)檫B續(xù)加工嫩坷，零件溫度可瞬時(shí)上升200 ~300°C左右肺樟，變形抗力明顯下降，工序間不用退火處理逻淌。在生產(chǎn)實(shí)踐中么伯，我們在方案的基礎(chǔ)上，合理選用管形坯料壁厚卡儒，采用較小的變形程度田柔、降低擠壓力，省去了退火工序和二次潤滑骨望，取得了更好效果硬爆。故最終確定工藝為：冷軋厚壁管鋸斷一去毛刺欣舵、倒角一潤滑一二工位冷擠壓（光）一車、鉆缀磕。

2冷擠壓成形工藝參數(shù)的確定2.1擠壓件圖擠壓件圖是根據(jù)成品零件圖缘圈，考慮到擠壓工藝性和后續(xù)機(jī)加工的工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的。如c為100kN千斤頂油缸擠壓件圖袜蚕，其高度193考慮了車兩端面的余量（6mm）糟把。考慮到模具凹消弧、凸模的磨損堡雁，其外徑取零件外徑下限尺寸把5.77，內(nèi)徑取零件內(nèi)徑上限尺寸<45. 1.經(jīng)計(jì)算其體積為150705mm3. 2.2毛坯尺寸及潤滑處理試驗(yàn)表明室域，用厚壁管作坯料十分理想淹疙，油缸擠壓壁厚變化以1 ~1.3mm左右為宜，其中第一工位為冷擠壓變形杜域，壁厚減小約1mm（b）旁囤，第二工位擠壓擠光變形，壁厚減小約0.2（c）喝园。

在多工位擠壓成形過程中，確定各道工序尺寸時(shí)應(yīng)從成品反過來計(jì)算乞挥。如省瓜，毛坯外徑DzDz-Z，―Z2=54.77―0. 15―0.12=54.5mm赤巢，D2為擠壓成品外徑彤笼，Zi、Z2為毛坯仁热、半成品與凹模腔工藝間隙榜揖，通常為0.1 ~0.2mm.根據(jù)體積不變法則，毛坯采用令54. 6冷軋鋼管抗蠢，長度對坯料采用磷皂化處理的潤滑方法举哟，工藝見表1.表1毛坯的磷皂化處理處理過程處理液處理時(shí)間/miri溫度1、除油2冷水洗迅矛。熱水洗3.酸洗室溫（2）混酸（硝酸：硫酸：水=3：1：3）室溫4冷水洗熱水洗5妨猩、磷化（1）酸式磷酸錳（2）磷酸二氫鋅6冷水洗。熱水洗7秽褒、中和8.皂化（1）工業(yè)皂片（2）硬脂酸鈉9壶硅、干燥干透為止2.3冷擠壓力、設(shè)備選用一工位的冷擠壓力按經(jīng)驗(yàn)公式簡化方法求得擠光壓力P2 46kN销斟，取峰值系數(shù)為1.3庐椒，則最大總壓力Pm￡K=（Plmax+P2）=1.3X（345+46）508.3kN.實(shí)測時(shí)壓力機(jī)顯示與估算值基本相符椒舵。擠壓設(shè)備選用3.150MN四柱液壓機(jī)，同時(shí)安裝冷擠壓與冷擠光兩套模具约谈。

3冷擠壓模具結(jié)構(gòu)及工作原理二工位兩套模具的結(jié)構(gòu)如所示笔宿，除擠壓芯15的工作外徑尺寸、凹模16的內(nèi)腔尺寸补搅、頂出器17的外徑尺寸略有不同外安蔚，其余完全相同。工作過程如下：從一工位冷擠壓模里取出一次擠壓件（半成品）放入二工位冷擠光模凹模內(nèi)舱闪，同時(shí)將潤滑好的坯料放入一工位冷擠壓模凹模內(nèi)眼栽，裝上擠壓（光）芯，操縱壓力機(jī)使兩凸模同時(shí)下行開始工作阶务。在一工位贸渐，筒形坯料被反擠壓，壁厚變薄忧龙，內(nèi)外圓粗糙度改善当盘，坯料高度增加，擠壓件溫度也上升200~300°C左右渣雁。同時(shí)驮肄，在二工位由于凹模內(nèi)腔與擠光芯的共同作用，實(shí)現(xiàn)了對工件尺寸特別是內(nèi)孔的精整兑蹦、工件表面擠光和表層強(qiáng)化悬朱。冷擠壓（光）結(jié)束，兩凸模桿9上行士鸥，兩擠壓（光）芯15落在頂出器17內(nèi)凹里。操縱液壓機(jī)使頂杠22同時(shí)頂起兩頂桿21谆级，頂出器17烤礁，將工件頂出，從而在一個行程中同時(shí)完成冷擠壓肥照、擠光二工位動作脚仔。

4模具設(shè)計(jì)（1）總體結(jié)構(gòu)。模具總體結(jié)構(gòu)采用不可調(diào)試通用模架結(jié)構(gòu)（）舆绎，更換不同規(guī)格的擠壓芯玻侥、組合凹模和頂出器便可擠壓出QYL5~20t6個不同噸位的千斤頂用油缸。

座上的單位壓力亿蒸；頂端部有妁通氣孔凑兰，以克服擠壓時(shí)凸模與零件腔內(nèi)產(chǎn)生的氣頂現(xiàn)象；材料為40Cr熱處理HRC40~45边锁；與擠壓芯孔fe3H7/配合姑食。擠壓（光）芯選用上海硬質(zhì)合金廠的拉制管材30型心棒（材料YG15）波岛，根據(jù)擠壓油缸的不同內(nèi)徑尺寸，選用合適外徑的心棒道竖，磨出工作帶锅吝，如所示。

雙層預(yù)應(yīng)力組合凹模汰浊。為了提高凹模強(qiáng)度询晦，節(jié)約合金鋼材料，便于易損的凹模內(nèi)圈更換和減少制造和安裝的難度丐作，凹模采用雙層預(yù)應(yīng)力組合結(jié)構(gòu)（）捉泣。壓套用40或45鋼，熱處理HRC45 ~47秒聪，凹模鑲退料裝置舵素。頂出器如，其內(nèi)凹窩尺寸能保證擠壓芯自由落入跷焚，外圓與凹模內(nèi)孔<1>01只7/戎配合弥容，且有足夠的耐壓強(qiáng)度，材料為C12熱處理HRC60~62.兩頂出器由一水平頂杠通過兩根頂桿同時(shí)頂出逸萄。

5使用效果我廠自1995年用冷擠壓工藝生產(chǎn)油缸以來葫督，零件表面質(zhì)量明顯改善（）零件機(jī)械強(qiáng)度提高約（20 ~25）%省去了調(diào)質(zhì)工序，漲缸現(xiàn)象也由原來的4%下降到0.8%板惑，并且節(jié)約了原材料橄镜，縮短了工時(shí)，降低了廢次品損失洒放，經(jīng)濟(jì)效益明顯。按年產(chǎn)12萬臺計(jì)算年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)百萬元滨砍。

此工藝容易推廣往湿，有利于提高我國千斤頂生產(chǎn)在國際市場的競爭能力。此工藝及模具設(shè)計(jì)對其它類似內(nèi)孔要求較高的長筒形零件加工具有一定的借鑒意義惋戏。

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