7.1  模具材料要求25

7.1  冷挤压模具材料25

8  模具工作原理分析 27

结论30

谢辞31

参考文献32 

1  冷挤压工艺基本内容

1.1  冷挤压技术分类

冷挤压可分为：正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压等，具体分类如下表1.1所示。

表1.1   冷挤压的分类

种类 介绍 举例

正挤压 挤压时，金属流动方向与凸模运动方向一致。 大多数空心件，例如螺栓、轴、管子等。

反挤压 挤压时，金属流动方向与凸模运动方向相反。 筒形零件、罩壳、轴承套、连杆衬套等。

复合挤压 挤压时，金属流动方向平行于凸模运动运动。 两端直径不同的筒形零件，活塞销、杯子形零件。

径向挤压 金属流动方向与凸模运动方向垂直。 齿轮坯、十字轴类零件。

1.2  冷挤压技术历史背景和特点

冷挤压技术的发展始于十八世纪，当时法国人采用反挤压方法制造出锡、铅等管材，在法国大革命期间有人将铅从小孔中挤压成形弹壳。20世纪初，美国人取得正挤压空心杯形毛坯的专利—Hooker正向冲挤法，并用这种方法制造了弹壳，于第一次世界大战中投入使用。在二战中通过不断改进，采用新型的润滑处理方式使工件表面形成一层薄膜，获得钢制弹壳，使得冷挤压技术走向实用。二十世纪七十年代，日本人在精密仪器这个领域采取了冷挤压技术，并且获得非常了巨大的成功，然后将冷挤压用于机械制造行业。最近几年，冷挤压技术在机械制造行业逐渐盛行。随着科学技术的快速发展，冷挤压技术的应用范围变得越来越广阔，与其他制造技术相比，冷挤压技术成为最先进的技术之一，各方面都有很多优点。

（1）节约材料。与切削加工不同，冷挤压技术是一种塑形加工成形方法，在不破坏材料的基础上使材料发生转移，所以能有效避免浪费材料，其利用率可以达到百分之九十以上。

（2）提高生产率。冷挤压过程的操作比较容易，工序比较少，生产率也非常高。

（3）零件精度比较高。冷挤压过程中，凸模施加的强大的压力使得零件和模具表面紧贴在一起，所以零件表面质量非常好。

（4）生产成本低。冷挤压技术利用率很高，因此可以节约大量材料，并且能够提高劳动生产率，因此生产成本比较低。

以上阐述了冷挤压的各种优点，但是相比于其他的成形工艺，冷挤压尚有一些缺点需要进一步完善，具体的缺点如下所示：

（1）模具要求比较高。在冷挤压过程中，毛坯承受三向应力，其变形抗力高，施加的挤压力也非常大，因此模具需要具有高强度、高冲击韧性以及较强的耐磨性来承受压力。与此同时，在挤压过程中，凸模与挤压件挤压时产生的巨大的压力会使金属产生比较高的温度，所以模具必须有一定的回火稳定性。

（2）和其他技术相比，冷挤压模具的制作成本比较高，所以不适合生产批量小的零件制作。

（3）压力机选用要求高。冷挤压过程中，产生较大的变形抗力，一般的压力机不能满足要求，所以需要选取较高吨位的压力机。

（4）冷挤压时，毛坯需要进行表面处理，这些工序增加了制造成本，尤其对于强度比较大的材料，加工时加工硬化比较严重，处理成本比较大。