高强度异形件挤压成形工艺研究

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1、第33卷第3期V01．33No．3锻压．技￡FORGING＆STAMPINGTECHNOLOGY2008年6月Jun．2008高强度异形件挤压成形工艺研究周波。张宝红，张治民(中北大学材料科学与工程学院，山西太原030051)摘要：针对高强度异形件传统成形方法材料利用率低、原材料浪费严重的缺点，通过对一种典型高强度异形件的工艺分析，提出了温冷复合挤压工艺方案。研究了工艺参数的计算选择、难成形部位的解决方案和模具设计。经生产验证，该工艺提高了材料利用率、成形件精度高、表面质量好，取得了良好的经济效益，对该类零件的生产具有一定借鉴意义。关键词：高强度异形件；温冷复

2、合挤压；模具设计中图分类号：TG376文献标识码：A文章编号：1000-3940【2008)03-0016-03ResearchonextrusionformingprocessofirregularpartswithhighstrengthZHOUBo，ZHANGBao-hong，ZHANGZhi-min(SohoolofMaterialsScienceandEngineering，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，China)Abstract：Inviewoflowmaterialutilizationofthetr

3、aditionalformingprocessesforirregularpartswithhighstrength，thewarm／coldcompoundextrusionprocesswasintroducedthroughtheprocessanalysisofatypicalirregularpartswithhighstrength．Theselectionandcalculationofprocessparameters，solutionofformingdifficultpartanddiedesignwerestudied．Thepracti

4、ceresultsshowthatitimprovesmaterialutilizationandtheproductshavehighprecisionandsurfacequality．TheeconoroJcbenefitsaregained．Theapplicationofwarm／coldcompoundextrusionprocesshasareferencevaluetOthesimilarparts．Keywords：irregularpartswithhighstrengthlwarm／coldcompoundextrusion；diedes

5、ign引言挤压成形技术按坯料加热的温度分为冷态、温态、热态3种形式。冷挤技术(金属不经过加热直接进行成形)开发于20世纪30年代，其优点在于零件的近净成形性。冷挤压产品的表面质量、尺寸精度、力学性能都优于热挤压产品，经济效益十分可观。但其主要缺点在于材料局限性强、变形抗力大、对模具和设备要求较高。温挤技术出现于20世纪70年代，对钢材来说是指在700950℃进行加工，与热成形件相比，温成形件表面不会发生强烈氧化作用，但表面质量仍难以与冷挤产品媲美。温冷复合技术，即先进行温挤压、然后进行冷挤整形，这种方法利用了温挤变形抗力小、表面氧化较少(相对热挤压)和冷挤尺寸

6、精度高、表面质量好的优点‘1’4

7、。制造业中经常有一些形状不规则且材料强度较高的异形件，传统上采用热锻工艺，虽然塑性变形过程较为容易，但生产效率低、原材料浪费严重。收稿日期：2007-07—18；修订日期：2007—09—15作者简介：周波(1980一)，男，硕士研究生电子信箱：nuc—zhoubo@hotmail．com而采用冷挤压工艺，则需要较大的成形力，模具寿命不高或者根本难以成形。运用温冷复合技术成形高强度异形件，在降低变形抗力的同时，可以得到表面质量好、精度高的产品，并提高材料利用率。本文对如图l所示异形件的加工工艺进行了分析，提出了利用温冷复合挤压

8、工艺加工此零件。图2为其三维造型图，零件材料为30CrNi3A，属于中碳低合金结构钢，强度较高。技术要求：沿}6．c和正叫饷非加工表面粗糙度，g∥／A，图1零件图Fig．1Partdrawing2工艺分析及工艺过程分析图1和图2可知，零件形状较为复杂。传统工艺方法是先热锻出余量较大的毛坯，再进行机飞．疆幕餐粼溺同《醛懈霉嚣齄球慨祷嫒墩墨瓣螋骚．渊第3期周波等：高强度异形件挤压成形工艺研究17图2零件的三维造型图Fig．23Dmodelofparts械加工。下料质量为0．84kg·件～，材料利用率为73％，浪费严重。若采用单一的温挤成形，沿俨沪c和d一矿厂的非加

9、工表面的粗糙度难以保证。本文考虑先用棒