第六篇挤压模设计

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1、第六篇挤压模设计第一章挤压模设计基础第一章挤压模设计基础第一节挤压技术简介挤压是将金属毛坯放人模具模腔内，在强大压力和一定速度的作用下，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制品。因此，挤压加工是利用模具来控制金属流动，使金属体积大量转移来形成零件。挤压的成形速度范围很广，它既可在专用挤压机上进行，也可在一般的机械压力机、液压机、磨擦压力机以及高速空气锤上进行；挤压的成形温度范围也很广，它既可在常温、中温下进行，也可在高温中进行。根据制品形状的要求，有各种与之相配的模具。挤压模具

2、是挤压生产中最重要的工具，它的结构形式、各部分尺寸、模具材料、模具的装配形式等，对挤压力、金属流动的均匀性、制品尺寸的稳定性、制品表面质量以及模具自身的使用寿命等都产生极大的影响。一、挤压方法的分类!"按锭坯的温度不同分类（!）冷挤压在室温中对锭坯进行挤压。（#）温挤压将锭坯加热到金属再结晶温度以下的某个适当的温度范围内进行挤压。（$）热挤压将锭坯加热到金属再结晶温度以上的某个适当的温度范围内进行挤压。一般而言，冷挤压和温挤压都属于冷加工范畴。#"按毛坯材料种类不同分类（!）有色金属挤压被挤压毛坯材料为有色

3、金属及其合金。（#）黑色金属挤压被挤压毛坯材料为黑色金属及其合金。·&%!·第六篇挤压模设计二、挤压的基本方法根据挤压时金属流动方向与挤压轴运动方向之间的关系，常见的挤压方法有：!"正向挤压法正向挤压是挤压生产中应用最广泛的一种方法，主要特点是挤压时金属的流动方向与挤压轴的运动方向一致。在挤压过程中挤压筒固定不动，锭坯在挤压轴压力的作用下沿着挤压筒内壁向前移动，使得锭坯表面与挤压筒内壁发生激烈的摩擦并引起锭坯的温度升高。正向挤压又分为实心件正向挤压（图#$!$!）和空心件正向挤压（图#$!$%，图#$!$&

4、），空心件正向挤压又分为固定针空心挤压和随动针空心挤压（图#$!$&）。正向挤压生产的特点是：制品的尺寸范围广，灵活性大，自动化简单，投资费用·(’%·第一章挤压模设计基础少，易分离残料；但由于挤压过程中锭坯表面与挤压筒内壁的激烈摩擦，从而使挤压力损失!"#—$"#，同时，摩擦产生的温度使锭坯的温度不均匀，导致金属流动不均匀。为避免由于流动不匀造成制品产生裂纹等缺陷必须降低挤压速度，从而导致生产效率降低，挤压残料较厚。%&反向挤压法反向挤压法是针对正向挤压法在挤压过程中锭坯表面与挤压筒内壁发生激烈摩擦的情况

5、出现的另一种挤压方法。主要特点是：挤压时金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反，使挤压过程中的锭坯表面与挤压筒内壁之间无相对运动，改变了金属在挤压筒内流动的力学条件，减小了所需的挤压力，降低了变形的不均匀性。常见的反向挤压法有带堵头反向挤压和双挤压轴反向挤压两种，如图’()($和图’()(所示。·+$!·第六篇挤压模设计反向挤压生产的特点是：可减小总挤压力的!"#—$"#，适用于硬合金挤压生产，金属的流动性较好，从而使挤压制品的组织和性能均匀，但由于受到挤压轴、挤压模的限制，使挤压制品的表面质量欠佳，而且对锭

6、坯表面质量要求严格，分离残料困难。由于受到设备条件及分离残料困难等因素的限制，因而使其在工业生产中的运用受到很大限制，但近年来随着生产技术的发展和设备结构的改进，在实际生产中反向挤压又有新的发展。!%复合挤压法复合挤压法将正向挤压法和反向挤压法的特点结合起来，生产断面形状为圆形、方形、六角形、齿形、花瓣形的双杯类、杯杆类和杆杆类挤压件，也可以制造等断面的不对称挤压件。复合挤压法是在挤压时使锭坯的一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相同，而另一部分金属的流动方向与挤压轴的运动方向相反，如图&’(’&所示。$

7、%其他挤压法（(）减径挤压法它主要是使锭坯断面作轻度缩减，如图&’(’)所示。它适用于制造在径差不大的阶梯轴类挤压件以及作为深孔薄壁杯形件的修整工序。（）径向挤压法挤压时，金属的流动方向与挤压轴的运动方向相垂直。用该挤压法可以制造十字轴类挤压件，也可以制造花键轴的齿形部分以及直齿和小模数螺旋齿轮的齿形部分等，如图&’(’+所示。（!）镦挤复合挤压法它是将局部镦粗和挤压结合在一起的加工方法，主要用于制造凸缘或粗腰形的·,$$·第一章挤压模设计基础杆类挤压件，如图!"#"$所示。三、热挤压法热挤压工艺试验研究是

8、在#$%&年法国的于仁恩电炉钢公司进行的，但直到#$’#年，一种适用于热挤压的玻璃润滑剂发明以后，热挤压工艺才逐步走向工业化。从此，世界各国相继采用热挤压法来挤压制造普通等截面的长形件、棒、管、型材等。这些挤压件可直接作为结构件或者切断后予以精加工作为机器零件使用。热挤压加工是在挤压前将毛坯加热到金属再结晶温度以上的某个适当温度范围内进行挤压。表#"#为常见有色金属与部分碳钢的再结晶温度及熔点。热挤压方法是从挤压