FEM的带肩螺母成形工艺分析及模具设计+CAD图纸(2)
参考文献28
1 冷挤压概述
在室温下挤迫使金屑块料产生塑性流动，通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口，制造空心或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法叫做冷挤压。
冷挤压是一种先进的少无切削加工工艺之一。它是在常温下，使固态的金属在巨大压力和一定的速度下，通过模腔产生塑性变形而获得一定形状零件的一种加工方法。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。
冷挤压过程的关键问题是想法降低材料的变形抗力，提高模具的承载能力。
1.1 冷挤压的分类
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。
a．正挤压如图1.1所示，挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压；
b．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；
c．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。
图1.1 正挤压
图1.2 反挤压
图1.3复合挤压
另外还有径向挤压，挤压时金属的流动方向与凸模轴线方向相垂直；减径挤压，是一种变形程度较小的变态正挤压法，毛坯断面仅作轻度缩减 。
1.2 冷挤压的特点
冷挤压的特点主要包括以下四个方面：
（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。
（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，又有连续的纤文流向，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1T8～1T9级，有色金属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6～0.4μm。有的冷挤压件无需切削加工。
1.3 冷挤压的发展现状
当前，俄国、德国、瑞士、美国、日本，等国的企业生产的冷镦机处于世界领先水平。尤其是德国在二战时期,就应用冷镦工艺制作弹壳。俄国也是对冷镦 工艺研究、应用最早的国家之一。 在 一九三九年就研制出第一台联合冷镦机, 螺钉的成形-搓丝一体机。二十世纪四十年代前西德就生产出多工位自动冷镦机。多工位全自动冷镦机发展到今天己经做到信息化控制,冷镦作业油雾后置处理一体机。美国国民机器公司（Nation Machinery Company）是当今被公认为世界上冷成形设备的设计、开发、制造方面的先行者。其最近研发的, FXP85XL 型号的冷镦机成形力达 550 吨，切料直径达 34mm。出料长度达 360mm。日本高速冷镦机，伴随着本国汽车工业的高速发展，日本冷镦机也在 20 世纪 60 年代后迅速发展，阪村机械公司新推出的,世界最大的长杆冷镦机型号为M1-120，切断毛坯直径 38mm，最大加工长度达 430mm，机器重量 100 吨。瑞士哈特布（HATEBUR）金属冷镦成形机 BKA 系列,成形零件最大直径Φ28-Φ64mm，切断直径 Φ14-Φ36mm，最高生产率为 150 件/min。