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1、1 目录第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 2一、冷挤压工艺 . 2二、冷挤压模具特点 . 2三、典型的冷挤压模具组成 . 2四、冷挤压模具分类 . 3五、冷挤压的特点 . 3第二章模具工作部分设计 . 5一、冷挤压模设计要求 . 5二、正挤压凸模 . 5三、正挤压凹模 . 6第三章模具组成及工作过程原理 8一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 8二、工作过程 . 9第四章听课感受及意见与建议 . 10一、感受 10二、意见和建议 . 10参考文献 . 102 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类一、冷挤压工艺冷挤压的工艺过程是： 先将经处理过的毛坯料放在凹模内，借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态
2、下产生塑性变形，通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。 它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。二、冷挤压模具特点1、模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作；2、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性；3、凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中；4、模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性；5、为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模；6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模
3、板；7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。三、典型的冷挤压模具组成1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等；2、传力部分如上、下压力垫板；3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等；3 4、卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等；5、导向部分如导柱，导套、导板、导筒等；6、紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、 固定板、压板、模柄、螺钉等。在第二章内容中将主要介绍模具的工作部分的设计。四、冷挤压模具分类根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系，冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。1、正挤压如图 1-1 所示，挤压时金属流动方向与凸模流动方
4、向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压；2、反挤压如图 1-2 所示，挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反，适用于各种截面形状的杯形件的挤压；3、复合挤如图 1-3 所示，挤压时，金属流动方向相对于凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复杂形状制件的挤压； 改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。五、冷挤压的特点1、节约原材料，生产效率高冷挤压是少无切削加工工艺，与切削加工相比，节约原材料，同时，冷挤压是在压力机简单的往复运动中生产零件，生产效率高，比切削加工高30 倍。图 1-1 正挤压图1-2 反挤压图1-3 复合挤4
5、 2、 提高零件的力学性能在冷挤压过程中， 金属处于三向挤压应力状态，变形后材料的组织致密， 又有连续的纤维流向， 变形中的加工硬化也使材料的强度和刚度大大提高，从而可用低强度钢材代替高强度钢。3、可加工形状复杂的零件对复杂零件可以一次加工成型，加工十分方便， 大批大量生产时， 加工成本低。4、提高零件的精度，降低表面粗糙度由于金属表面在高压、 高温（挤压过程中产生的热量） 下受到模具光滑表面的熨平，因此，制件表面很光，表面强度也大为提高。冷挤压零件的精度可达1T81T9 级，有色金属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6 0.4m。有的冷挤压件无需切削加工。5 第二章模具工作部分设计一、冷挤
6、压模设计要求1、模具应具有足够的刚度和强度，并且能在冷热交变应力的情况下，模具应保证正常工作，模具结构要合理，如采用组合式模具。2、选用合适的模具材料，工作部分必须要有相当的韧性和耐磨性，几何形状及参数要合理、准确。有利于毛坯塑性变形、降低单位挤压力。尽量采用光滑圆角过渡，防止应力集中。3、模具的易损部位，应考虑通用性和互换性。并便于更换、修理。4、对于精度要求较高的挤压件，模具设计要有良好的稳定导向装置。5、坯料取放应方便，毛坯易放入模腔。6、模具应安全可靠，制造工艺简便，成本低，使用寿命长。为满足以上各项要求， 必须慎重考虑模具结构的设计、材料的选择、 制造工艺及其热处理等问题。二、正挤压
7、凸模1、如图 2-1 是正挤压凸模的各种型式。图 2-1 6 实心件正挤压凸模比较简单，可按图2-1(a)、(b)的型式设计。 (b)型端部的锥度有防止凸模纵向开裂的作用。对正挤压空心件的凸模设计要特别注意。纯铝空心件正挤压，可使用图(c)的整体式凸模。对于挤压较硬的金属材料， 特别是黑色金属的挤压， 应采用图(d)、(e)的组合式凸模。 (e)型组合式凸模与芯轴之间采用IT7 级 H7/k6 过渡配合，芯轴与凸模本体之间没有相对滑动，在挤压过程中， 芯轴受摩擦而产生很大的拉应力，因而仅适用于芯轴直径较大、或挤压材料不太硬、或摩擦系数较小的条件。(d) 型组合凸模、凸模孔与芯轴之间用IT7 级
8、间隙配合 H7/h6。挤压过程中由于摩擦力的作用， 芯轴可随变形金属同时向下滑动，从而大大减弱了芯轴的受拉情况，避免芯轴拉断。2、自行车前钢碗正挤压凸模尺寸设计三、正挤压凹模1、正挤压凹模有图 2-3 所示的几种结构型式。图 2-2 图 2-3 7 凹模一般采用预应力的结构。图2-3(a)是整体式凹模，这种凹模在使用中，直筒部分与锥角相交处产生应力集中容易开裂，所以常采用图2-3 中的(b)、(c)及(d)等剖分式结构。2、自行车前钢碗正挤压凹模尺寸设计图 2-4 8 第三章模具组成及工作过程原理一、自行车前钢碗正挤压模具装配图本模具为空心件正挤压模， 凸模由凸模芯、 凸模套组成。 上顶料杆中
9、部开有气孔。 下顶料杆靠托板托住， 改变下顶料杆的长度可适用于顶出不同长度的工件。图 3-1 9 零件明细表二、工作过程本模具通过凸模与凹模将毛坯正挤成管状零件。考虑到工件挤压后卡在凹模内，一副顶出装置，即由顶料杆和顶出板等将加工好的工件顶出。10 第四章听课感受及意见与建议一、感受二、意见和建议参考文献1 贾俐俐主编 . 挤压工艺及模具 M. 北京：机械工业出版社，2004. 2 杨长顺. 冷积压模具设计 M. 北京：国防工业出版社， 1994. 3 翟德梅编 . 挤压工艺及模具 M. 化学工业出版社， 2004. 4 吴诗编著 . 温挤技术 M. 北京：国防工业出版社， 1979. 5 洪深泽. 挤压工艺及模具设计 M. 北京：机械工业出版社，1996.
