冷挤压工艺及模具设计

      根据冷挤压时金属流动的方向与凸模运动的关系，冷挤压可以分为下列几种：

（1）正挤压：挤压时，金属流动的方向与凸模运动的方向一致。正挤压可利用实心或空心胚料制造各种形状的实习件或空心件。

正挤压示意图

正挤压零件示意图

（2）反挤压：挤压时，金属流动的方向与凸模运动的方向相反，反挤压可制造各种形状的杯形零件或空心件。

反挤压示意图

反挤压零件示意图

（3）复合挤压：挤压时，金属同时朝凸模运动的方向和相反方向流动，复合挤压可以制造各种形状的零件。

复合挤压示意图

      上述三种挤压方式的金属流动方向都是与凸模运动方向平行的，故统称为轴向挤压。

       冷挤压的形状，是挤压工艺性好坏因素，往往因工作形状的不合理不难于，甚至不能采用挤压方法进行生产，因而应避免不合理的形状。并注意与其他加工方法（热锻、温锻、切削加工、焊接等）的结合；尽量采用轴对称图形；采用与毛胚接近的形状。对冷挤压件的基本要求，可概括如下：

避免锥形：挤压锥形时，将产生一个有害的水平分力，给挤压带来困难，对此零件应加大余量，挤压后用削切加工得到。

避免倾向有局部金属聚集或有隔板、十字筋等形状的零件：因为这类零件成形时，在挤压方向上的金属流动不能局部积聚，金属流动不好。若零件要求此结构时，可挤成对称形状，然后切边或切削方法去掉不必要的部分采取分别制造，用焊拉方法组合而成。

避免锐角：因为锐角处金属流动困难，阻力升高，模具转角处容易磨损和开裂。在允许的情况下，应尽量将挤压件改成圆角。

避免挤出阶梯变化小的零件：当阶梯变化小时，用切削加工方法作出阶梯较为有利。但当有阶梯的直径差大时，也可以挤出阶梯。

避免零件璧上的环形槽：挤压时不能作出凹槽，如零件上要求凹槽时，可在挤压后用切削方法加工。

避免挤小的的深孔：零件有直径10mm以下的深孔(一般孔深大于直径的1.5倍)，或挤压前裁面A。与挤压后的环形截面积A1之比小于1.5时，用挤压方法加工不经济，这类孔可在挤后钻出。

避免侧壁有径向孔：因在挤出方向上作垂直孔是不可能的。在凸缘上和底部可以在挤小孔。但凸缘和底的厚度要小于孔径的1.5倍。

不能用挤压方法加工侧壁上的螺纹：零件的内、外螺纹宜用切削或滚轧的方法加工，并能得到高的精度。

板材挤压成形作成内凹形状：用板材挤压凸起形状时，在另一侧作成四状时，在另一侧作成四状，有利于金属的流动。冷挤压件的合理尺寸如图：

       在进行冷挤压工艺过程设计之前，首先要研究零件的“挤压工艺性”，并对不适合于挤压加工的外形和尺寸进行必要的修改，做成挤压图件。

       为了具有良好的挤压工艺性，并且能够迅速而经济地制造出来，在设计之前必须充分了解产品零件的性能和使用要求，并对零件的结构、形体、尺寸、公差及采用的材料。进行全面的挤压工艺性分析；以便确定哪些部位可以直接挤压成形，哪些部位还要由切削加工完成，尺寸注法和工艺基准是否需要改变，产品零件图上规定的材料是否进行挤压等一系列问题。就是说，在挤压图的设计过程中，不仅要考虑怎样把零件挤得质量好，耗材少和成本低，也要基本上确定在哪一种设备上进行、采用什么样的工艺路线和冷挤压模具等一系列问题。

冷挤压件图一般以1：1比例绘制。其内容包括：

（1）确定冷挤压和进一步加工的工艺基准。

（2）对于不经机械加工的部位不加余量，应按零件图的技术要求直接给出公差；而对于需进机械加工的部位，应按冷挤压可以达到的尺寸精度给出公差。

（3）确定冷挤压完成后多余材料的排除方式。

（4）按零件的技术要求及冷挤压可能达到的精度，确定零件表面粗糙度等级和形位公差值。