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冷擠壓加工對模具材料的要求

一個好的模具的產(chǎn)生是需要選擇好的模具材料的，如果你在選擇時沒有選擇好模具材料不管你用怎樣高超的工藝也不能做出合格的模具。即使做出來的模具也是有瑕疵的。所以我們在使用冷擠壓加工的使用，我們要選在適合冷擠壓加工的模具，這樣我們就能生產(chǎn)出合格的冷擠壓加工模具了。那我們該怎樣選擇適合冷擠壓加工的模具材料呢？下面我們就來簡單介紹一下冷擠壓加工模具的要求。 ? 1. 具有高的強韌性：模具在擠壓過程中要同時承受極大地擠壓力、彎曲應(yīng)力、沖擊等復(fù)雜的負(fù)荷。故要求所選用的材料，經(jīng)過熱處理后，應(yīng)具有高的強韌性。因此，模具材料應(yīng)有良好的淬透性(保證模具能淬透) 及均勻的組織。大塊的碳化物及嚴(yán)重的偏折，纖維方向性和非金屬夾雜等內(nèi)部缺陷，都會使模具的強韌性降低，或在受負(fù)荷時引起應(yīng)力集中，造成模具早期破壞。 2. 足夠的熱穩(wěn)定性：當(dāng)連續(xù)生產(chǎn)時，模具的溫升有時達到或超過200℃，這對用160～180℃作回火溫度的模具材料，會使強度、硬度下降，故用于溫升較高的模具材料，應(yīng)具備良好的抗回火穩(wěn)定性。 3. 良好的耐磨性。模具應(yīng)有高的耐磨性，才能保證正常的使用壽命，生產(chǎn)出大批量合格的擠壓件。一般來說，鋼的硬度與耐磨性在一定條件下是成正比的。故要求模具材料不但要有足夠的淬透性，還要有高的淬硬性。但除了硬度外，決定鋼的耐磨性的還有熱處理后基體組織的粗細(xì)，成分、過剩與口火析出碳化物相多少、大小、類型、分散度及紅硬性等。如高連鋼與低合金工具鋼，雖然熱處理后具有同樣的硬度值，實際使用時，前者耐磨性要高得多，而含有80%以上WC 的硬質(zhì)合金，其耐磨性比鋼材高數(shù)十倍。所以，在大批量的擠壓生產(chǎn)時，為得到模具長的使用壽命，仍然多用價格高、工藝性復(fù)雜的高速鋼、硬質(zhì)合金為模具材料。 4. 良好的工藝性：冷擠壓模具的制造周期長，工藝復(fù)雜，精度要求高。一般均須經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理、磨削或其它精加工等。故只有工藝性比較良好的材料，才能滿足生產(chǎn)上的需要。通過上面的方法可以讓生產(chǎn)來的模具的得到較好的使用。

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冷擠壓和溫擠壓的比較

 發(fā)布時間： : 2020-07--10

冷擠壓雖有很多優(yōu)點，但變形抗力大，就限制了零件的尺寸，同時也限制了變形抗力大的材料采用冷擠壓工藝。熱擠壓成形法，雖然可以使材料變形抗力變小，但由于加熱，產(chǎn)生氧化、脫碳及熱膨脹等問題，降低了產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量，因而一般都需要經(jīng)過大量的切削加工，才能作為最后產(chǎn)品。溫擠壓是將毛坯加熱到金屬再結(jié)晶溫度以下某個適當(dāng)?shù)臏囟冗M行擠壓。由于金屬加熱，毛坯的變形抗力減小.成形容易，壓力機的噸位也可以減小，而且模具的壽命延長。但與熱擠壓不同，因為在低溫范圍內(nèi)加熱，氧化、脫碳的可能性小，產(chǎn)品的機械性能與冷擠壓的產(chǎn)品也差別不大。特別是在室溫下難加工的材料，例如析出硬化相的不銹鋼、高碳鋼、含鉻量高的-些鋼、高溫合金等，在溫擠壓時可能變成可以加工或容易加工。溫擠壓不僅適用于變形抗力高的難加工材料，就是對于冷擠壓適宜的低碳鋼，也適合作為溫擠壓的對象，因為溫擠壓有便于組織連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點。在冷擠壓時，包括冷擠壓低碳鋼在內(nèi)，一般在加工前要進行預(yù)先軟化退火，在各道冷擠壓工序之間也要進行退火處理。在冷擠壓以前要進行鈍化處理。這就使得組織連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生困難。溫擠壓時可以不進行預(yù)先軟化退火和各工序之間的退火，也可以不進行表面處理，這就使得組織連續(xù)生產(chǎn)成為可能.至少可以減少許多輔助工序。溫擠壓可以采用大的變形量，這樣就可以減少工序數(shù)目。模具費用也可以大為減少，而且不需要剛性極高的高價鍛壓設(shè)備，可以來用通用鍛壓設(shè)備，所以雖然溫擠壓需要加熱金屬，但是總的加工費用還是比較便宜，待別是在制造工序復(fù)雜的非軸對稱的異形部件時，溫擠壓尤可發(fā)揮它的作用。目前，溫擠壓采用的潤滑劑還不能完全令人滿意。同時，也還缺乏加工方面的一些實際數(shù)據(jù)，還有許多技術(shù)問題有待解決。

三種擠壓方法的區(qū)別

 發(fā)布時間： : 2020-05--20

　　熱擠壓擠壓按坯料溫度區(qū)分有熱擠壓、冷擠壓和溫擠壓3種。金屬坯料處于再結(jié)晶溫度(見塑性變形)以上時的擠壓為熱擠壓;在常溫下的擠壓為冷擠壓;高于常溫但不超過再結(jié)晶溫度下的擠壓為溫擠壓。　　1、熱擠壓　　它廣泛用于生產(chǎn)鋁、銅等有色金屬的管材和型材等，屬于冶金工業(yè)范圍。鋼的熱擠壓既用以生產(chǎn)特殊的管材和型材，也用以生產(chǎn)難以用冷擠壓或溫擠壓成形的實心和孔心(通孔或不通孔)的碳鋼和合金鋼零件。熱擠壓件的尺寸精度和表面光潔度優(yōu)于熱模鍛件，但配合部位一般仍需要經(jīng)過精整或切削加工。 ? 　　2、冷擠壓　　它原來只用于生產(chǎn)鉛、鋅、錫、鋁、銅等的管材、型材，以及牙膏軟管(外面包錫的鉛)、干電池殼(鋅)、彈殼(銅)等制件。20世紀(jì)中期冷擠壓技術(shù)開始用于碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼件，后來又用于擠壓某些高碳鋼、滾動軸承鋼和不銹鋼件。冷擠壓件精度高、表面光潔，可以直接用作零件而不需經(jīng)切削加工或其他精整。冷擠壓操作簡單，適用于大批量生產(chǎn)的較小制件(鋼擠壓件直徑一般不大于100毫米)。　　3、溫擠壓　　它是介于冷擠壓與熱擠壓之間的中間工藝，在適宜的情況下采用溫擠壓可以兼得兩者的優(yōu)點。但溫擠壓需要加熱坯料和預(yù)熱模具，高溫潤滑尚不夠理想，模具壽命較短，所以應(yīng)用不甚廣泛。

冷擠壓成形中遇到的難點

 發(fā)布時間： : 2020-05--20

　　1)對模具要求高。冷擠壓時毛坯在模具中受三向壓應(yīng)力而使變形抗力顯著增大，這使得模具所受的應(yīng)力遠比一般沖壓模大，冷擠壓鋼材時，模具所受的應(yīng)力常達2000MPa～2500MPa。例如制造一個直徑38mm,壁厚5.6mm，高100mm的低碳鋼杯形件為例，采用拉延方法加工時，最大變形力僅為17t，而采用冷擠壓方法加工時，則需變形力132t，這時作用在冷擠壓凸模上的單位壓力達2300MPa以上。模具除需要具有高強度外，還需有足夠的沖擊韌性和耐磨性。此外，金屬毛坯在模具中強烈的塑性變形，會使模具溫度升高至250℃～300℃左右，因而，模具材料需要一定的回火穩(wěn)定性。由于上述情況，冷擠壓模具的壽命遠低于沖壓模。　　 ? ? 　　2)需要大噸位的壓力機。由于冷擠壓時毛坯的變形抗力大，需用數(shù)百噸甚至幾千噸的壓力機。　　3)由于冷擠壓的模具成本高，一般只適用于大批量生產(chǎn)的零件。它適宜的最小批量是5～10萬件。　　4)毛坯在擠壓前需進行表面處理。這不但增加了工序，需占用較大的生產(chǎn)面積，而且難以實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。　　5)不宜用于高強度材料加工。　　6)冷擠壓零件的塑性、沖擊韌性變差，而且零件的殘余應(yīng)力大，這會引起零件變形和耐腐蝕性的降低(產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕)

冷擠壓的工序設(shè)計

 發(fā)布時間： : 2020-05--20

　　冷擠壓件圖根據(jù)零件圖制訂，以1:1比例繪制。其內(nèi)容包括: 　　l)確定冷擠壓壓和進一步加工的工藝基準(zhǔn)。　　2)對于不經(jīng)機械加工的部位，不加余量，應(yīng)按零件圖的技術(shù)要求直接給出公差，而對于需進行機械加工的部位，應(yīng)按冷擠壓可以達到的尺寸精度給出公差。　　3)確定擠壓壓完成后多余材料的排除方式。　　4)按照零件的技術(shù)要求及冷擠壓可能達到的精度，確定表面粗糙度等級和形位公差值。 ? 　　技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 　　為了確保冷擠壓工藝方案在技術(shù)經(jīng)濟上的合理性和可行性，通常采用下述幾個指標(biāo)來衡量: 　　1)擠壓件的尺寸越大，所需設(shè)備噸位隨之增大，采用冷擠壓加工的困難性增加。　　2)擠壓件的形狀越復(fù)雜、變形程度越大，所需的冷擠壓工序數(shù)目就越多。，　　3)擠壓件可達精度和表面粗糙度它有一定限度。增加修整工序可提高擠壓件精度。　　4)擠壓件的材料材料影響擠壓難度、許用變形程度。　　5)擠壓件費用一般包含材料費、備料費、工具及模具制造費、冷擠壓加工費及后續(xù)工序加工費等。這是一項綜合指標(biāo)，往往是決定工藝方案是否合理、可行的關(guān)鍵因素。　　6)擠壓件的批量批量大時可以使總的成本降低。　　對于上述幾個指標(biāo)進行全面分析、平衡之后，就可以選擇一個最佳的工藝方案。最佳的工藝方案的具體標(biāo)志是:采用盡可能少的擠壓工序和中間退火次數(shù)，以最低的材料消耗、最高的模具壽命和生產(chǎn)效率，冷擠出符合技術(shù)要求的擠壓件。冷擠壓加工全過程應(yīng)包含下料工序、預(yù)成形工序、輔助工序、冷擠壓工序以及后續(xù)加工工序等。其中冷擠壓工序的設(shè)計是制定冷擠壓工藝方案的核心工作。

金屬冷擠壓加工特點

 發(fā)布時間： : 2020-05--20

　　冷擠壓是在不引起坯料再結(jié)晶軟化的溫度下，靠擠壓力進行塑性變形的一種加工工藝。冷擠坯料在室溫條件下進行擠壓加工，優(yōu)點是制品表面粗糙度低，且因其變形的強化作用，也提高了制品的強度。缺點是變形抗力大，造成設(shè)備消耗的能量大，對設(shè)備的負(fù)荷容量要求高，加上模具和坯料之間的壓力高、摩擦力大、模具磨損嚴(yán)重。所加工的產(chǎn)品質(zhì)量小至幾克大至30kg左右，采用專用的擠壓機或其他類型的壓力機進行生產(chǎn)。冷擠壓特點如下：　　①采用冷擠壓加工可以降低原材料消耗。如用切削法加工金屬零件，材料的利用率一般為40%～60%，而用冷擠法加工材料利用率可以達到70%~90%。　?、诓捎美鋽D壓加工可以提高生產(chǎn)率。冷擠壓是在壓力機上進行的，壓力機每一次行程就可以完成一道工序，因此與切削加工比較，冷擠壓可以大幅度提高生產(chǎn)率，生產(chǎn)成本也隨之降低。　　③采用冷擠壓加工可以提高零件的力學(xué)性能。擠壓過程中，金屬坯料處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，擠壓后金屬坯料的晶粒組織更加細(xì)小而密實;同時，由于冷擠壓加工過程中金屬坯料經(jīng)過冷加工后會產(chǎn)生加工硬化，使冷擠壓零件的強度大為提高，從而可以用低強度鋼代替高強度鋼。例如，我國過去采用切削加工的方法生產(chǎn)汽車用活塞銷，原材料為20Cr，現(xiàn)將原材料改為20鋼用冷擠壓法加工，經(jīng)試驗測定，采用冷擠壓法加工的零件的各項力學(xué)性能指標(biāo)均高于切削加工。這說明如果采用冷擠壓法加工汽車活塞銷，完全可以用20鋼代替原來的20Cr鋼，降低了原材料的費用。此外，冷擠壓還可以通過強大的壓力來熨平坯料表面，從而獲得具有較高尺寸精度和較低表面粗糙度的冷擠壓件。　?、芾鋽D壓工件表面質(zhì)量好冷擠壓加工時由于坯料的溫度低，坯料表面一般不產(chǎn)生氧化皮，所以工件的表面質(zhì)量好。　　⑤擠壓使坯料變形抗力較大，并且處于較好的壓應(yīng)力狀態(tài)下變形，因而對塑性較差的一些金屬材料也能生產(chǎn)。