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1、摘要盖形螺母，包括螺母体和盖帽，其技术解决方案是螺母体和盖帽为分体结构，两者通过焊接连接。采用分体结构后，螺母体可采用现有的标准螺母，加工时只需制造盖帽并将盖帽焊接在标准螺母上就可以了，大大降低了制造的难度。盖形螺母广泛应用于汽车配件，机械设备，电子器材，通讯设备，五金灯饰，建筑桥梁，家具装修等相关行业，其市场需求量巨大。采用冷挤压工艺生产不但能降低生产成本，提高生产效率；而且提高了零件的精度和表面质量，改善了强度和韧性，减少了切削加工量，也改善了零件的组织性能。所以，在此对汽车盖形螺母的成形工艺及模具设计进行研究。在挤压过程中一般采用有预成形的多道次挤压工艺。其中的关键是如何合理分配材料变形
2、程度，控制材料流动，减少过度变形，从而得到合格的零件。本文探讨了盖形螺母挤压的可行性，通过对产品零件图的分析，制定了几种工艺方案并进行分析比较，在选择最优方案的同时也制定了工艺流程。在此基础上详细地介绍了盖形螺母挤压模具的设计过程。关键词：盖形螺母，冷挤压，模具设计，成形工艺ABSTRACTCap nut, including nut body and cap, the technical solution is the nut body and cap for fission structure, both through welding connection. After adopting
3、 fission structure, nut nut can adopt existing standards body, only when the processing manufacturing blocks and blocks of welding on the standard nut, greatly reduce the manufacturing difficulty.Cap nut is widely used in auto parts, machinery and equipment, electronic equipment, communications equi
4、pment, hardware lighting, bridge building, furniture decoration and other related industry, its market demand is huge. Not only can reduce the production cost was produced by cold extrusion technology, improve production efficiency; And improves the precision and surface quality of the parts, to imp
5、rove the strength and toughness, reduce the cutting processing capacity, and improve the organizational performance of the parts. So, in this for car cover nut forming technology and die design were studied. Preform is commonly used in the extrusion process of multi-channel extrusion process. The ke
6、y is how to distribute the material deformation degree, reasonable control of material flow, reduce excessive deformation, so as to get qualified parts. This paper discusses the feasibility of cap nut extrusion, through the analysis of the product detail drawings, make several process scheme and car
7、ries on the analysis comparison, in choosing the optimal plan is also made the process flow. On the basis of the cover nut were introduced in detail the design process of the extrusion die.Key words: cap nut, cold extrusion, die design and forming technology目录第1章 冷挤压技术的介绍11.1冷挤压工艺的实质11.2冷挤压工艺的优点11.3
8、冷挤压工艺的缺点21.4冷挤压工艺的应用范围31.5冷挤压工艺的的发展方向3第2章 工艺分析及制定42.1产品零件的分析42.2工艺方案的分析4第3章 毛坯制备及处理83.1冷挤压件毛坯的制备83.2冷挤压件材料的软化热处理103.3冷挤压件的表面处理与润滑10第4章 冷挤压力104.1影响冷挤压压力的主要因素114.2变形程度114.3冷挤压力的计算12第5章 冷挤压设备的选择135.1冷挤压设备的基本要求135.2冷挤压设备的选择13第6章 冷挤压模具设计156.1冷挤压模具特点156.2冷挤压模架设计156.3凸、凹模设计166.3.1反挤压凸模的设计166.3.2反挤压凹模的设计176
9、.3.3反挤压凸、凹模制造公差18第7章 模具结构部件设计197.1上模具部分结构设计197.2下模具部分结构设计207.3模具结构和工作原理217.4成形模具三维图22第8章 冷挤压模具材料的选择258.1模具材料的基本要求268.2模具材料的选用原则268.3常用的冷挤压模具材料26第9章 工艺卡片28结 论30考参文献31致 谢32IV第1章 冷挤压技术的介绍1.1冷挤压工艺的实质在金属压力的加工中，冷挤压是一种非常先进的少、无切削加工的新工艺。冷挤压是指在室温下，利用压力机的简单往复运动，使放在冷挤压模腔内的金属毛坯，在强大的压力以及一定的速度作用下，迫使金属产生塑性变形，从而获得所需
10、形状、尺寸并且具有一定力学性能的挤压件。冷挤压方法既可以用于生产成批的有色合金及黑色金属的零件，也可以加工各种模具的型腔。根据挤压时金属流动的方向与凸模运动方向之间的关系，常用的挤压方法可以分为正挤压,反挤压, 复合挤压以及径向挤压。正挤压就是挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向一致。正挤压又可分为实心件正挤压和空心件正挤压两种。正挤压法可以制造各种形状的实心件和空心件，如螺钉、心轴、管子和弹壳等。而反挤压是挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向相反。反挤压法是将圆形毛坯挤压成筒形零件，可以制造出各种仪表罩壳、万向节轴承套、连杆衬套等。复合挤压是指挤压时，金属的流动方向朝凸模的运动方向和相反
11、方向同时运动。复合挤压可生产两端直径不同的筒形零件，也可生产双杯形零件，如汽车的活塞销，也可以制造杯杆形零件等等。径向挤压是指金属的流动方向于凸模的运动方向相垂直。径向挤压又分为离心和向心挤压两种，主要用于制造带凸肩的齿轮坯和十字轴类零件。1.2冷挤压工艺的优点挤压加工有许多特点，主要表现在挤压变形过程的应力应变状态、金属流动行为、产品的综合质量、生产的灵活性与多样性、成本与生产效率等方面。1）提高金属的变形能力冷挤压是一种金属塑性成形加工先进方法。它在不破坏金属的前提下使金属体积作出塑性转移，从而达到少切屑无切屑而使金属成形，制得所需的形状、尺寸的零件。这样就避免了在切削加工时形成的大量金属
12、废屑，大大节约了各种有色金属及钢铁原材料。2）提高劳动生产率冷挤压零件是在压力机上进行的，操作很方便，容易掌握，生产率也很高。同时也减少了一些中间工序的进行。3）可成形复杂形状的零件。4）在冷挤压过程中，金属材料是处于三向不等的压应力作用下。挤压变形后，金属材料的晶粒组织会更加致密。同时冷挤压利用了金属材料冷变形的加工硬化特性。使冷挤压件的强度大大提高。从而提供了低强度钢代替高强度钢的可能性。5）可获得得较高尺寸精度及较小表面粗糙值的零件。经冷挤压成形的零件的表面质量是非常好的。在冷挤压过程中，金属表面在高压下会受到模具光滑表面的熨平，因此零件的表面粗糙度值很小，表面强度也大大提高。6）减少工
13、序，缩短生产周期。冷挤压工艺是在闭式模具型腔中进行金属塑性变形，所得到的挤压件是没有飞边的，故不再需要切边（或冲孔）等后续工序，从而缩短了和产周期。7）减少设备投资。与模锻相比，因冷挤压不会产生飞边，故可省去切边模及切边压力机，这样就明显地减少了设备投资。8）降低零件的生产成本。1.3冷挤压工艺的缺点在长期的生产实践中，与其他制造工艺相比，冷挤压虽然表现出很多优点，但是还是存在一些问题。冷挤压工艺的缺点如下所述。1）变形抗力高冷挤压时，被挤压材料的变形抗力较高，其中最能说明的是钢的冷挤压，其变形抗力高达2000MPa以上。这样的超高压力，对模具材质，结构和加工制造等提出了更高的要求。2）模具寿
14、命短由于冷挤压模具承受着很大的单位压力作用，最高可达3000MPa，模具容易磨损、易破坏：虽然在模具材料以及模具结构等方面采用了很多有效的措施，但与冲压模具相比，其使用寿命还是偏低的。3）对毛坯的要求较高冷挤压加工时对毛坯的要求会比其他金属塑性成形加工工艺都要高，否则，会使模具易受到损坏。对于冷挤压毛坯，除了要求毛坯具有准确的几何形状以及较高的尺寸精度外，还要求在冷挤压变形之前对毛坯进行一定的软化退火处理以及表面润滑处理。4）对冷挤压设备要求较高当实施冷挤压工艺过程时，除了要求冷挤压设备应用较大的强度以外，还要求有较好的刚度。此外，还要求设备具有良好的精度并具有可靠的保险装置。1.4冷挤压工艺
15、的应用范围冷挤压加工是一种“优质、高产、低消耗、低成本”的先进工艺。在技术上与经济上都有很高的应用价值。目前冷挤压技术在机械、汽车、般天般空、仪表、军工、电子通信和轻工民用产品中（如钟表、自行车、照相机等）都已经得到了广泛的应用，已成为金属塑性成形技术中不可缺少的一部分。冷挤压作为一种少无切削的新型工艺，已经成为先进制造技术中极具特色的一个门类。冷挤压加工的缺点与优点相比是次要的，是相对于当前不是很先进的技术条件而言的，随着科学技术的迅速发展，模具钢新材料的研究及开发，模具结构设计的合理化，缺点问题会被解决，优越性将会得到充分发挥。1.5冷挤压工艺的的发展方向由于冷挤压技术具有目前最效节约材料、提高生产效率、提高机械产品性能、适合大批量生产等优点，所以进一步研究与推广应用冷挤压技术，在我国现代化建设中有着广阔的前景。冷挤压工艺的发展方向主要有以下几个方面：1）进一步扩大冷挤压的应用，在一定范围内慢慢代替铸造、锻造、拉深、旋压、摆辗和切削加工；2）除了应用于有色金属和黑色金属以外，进一步增多可供冷挤压用的材料种类；3）在合理的许可的范围内提高每次冷挤压工序的变形量；4）满足冷挤压零件形
