冷镦、冷挤压基础知识介绍
冷镦、冷挤压基础知识介绍
来源:考试大2010年2月26日【考试大:中国教育考试第一门户】
冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。
1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。
3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6.因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。
冷挤压技术在应用中存在的难点主要有:
2)需要大吨位的压力机。由于冷挤压时毛坯的变形抗力大,需用数百吨甚至几千吨的压力机。
4)毛坯在挤压前需进行表面处理。这不但增加了工序,需占用较大的生产面积,而且难以实现生产自动化。
6)冷挤压零件的塑性、冲击韧性变差,而且零件的残余应力大,这会引起零件变形和耐腐蚀性的降低(产生应力腐蚀)。
现代冷挤压技术是从18世纪末开始的,法国人在法国革命时代把铅从小孔中挤出制成枪弹,开始了冷挤压。1830年在法国已经有人开始利用机械压力机,采用反挤压方法制造铅管和锡管。1906年美国为了制造黄铜的西服纽扣,已经有人取得了正挤压空心杯形坯料的专利权。1909年美国人获得专利的Hooker法——正向冲挤法,金属流动方向与冲挤方向相同,就是在买了1906年的专利之后发展起来的,该专利中的杯形坯料,是采用拉深法制造的。第一次世界大战中,曾用Hooker法制造了黄铜弹壳,而在第二次世界大战以前的1934年,德国人就利用这种方法试制了钢弹壳,但因热胶着严重,没有成功。直到第二次世界大战中期由于采用了新的表面润滑处理方法——使工件表面形成磷酸盐薄膜,挤压方法制造钢质弹壳获得成功。自此,冷挤压技术走向实用,成为冷锻技术中应用最广泛的一种方法。
从冷挤压产品上看,日本70年代成功冷挤压启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁极铁芯。80年代,又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。为日本汽车的高性能化和降低生产成本做出了很大贡献。
冷挤压技术的发展趋势
2)汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展,对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外,对每件的重量误差也要求不大于八克。新产品的高要求,将促进精化生产工艺的发展。
4)挤压专机将成为一种发展趋势。随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用,多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展。
挤压是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。如果毛坯不经加热就进行挤压,便称为冷挤压。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一,所以是金屑塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压,便称为温挤压。温挤压仍具有少无切屑的优点。
常用的挤压方法可以分为以下几类:
(二)反挤压挤压时,金屑的流动方向与凸模的运动方向相反,反挤压法可以制造各种断面形状的杯形件,如仪表罩壳、万向节轴承套等。
(四)减径挤压变形程度较小的一种变态正挤压法,毛坯断面仅作轻度缩减。主要用于制造直径相差不大的阶梯轴类零件以及作为深孔杯形件的修整工序。
冷挤压的主要矛盾
由于变形抗力高,所以就导致以下的缺点:
(2)对挤压设备要求较高,吨位要大。除了要求挤压设备应有较大的强度以外,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。
冷挤压虽有很多优点,但变形抗力大,就限制了零件的尺寸,同时也限制了变形抗力大的材料采用冷挤压工艺。 来源:考试大的美女编辑们
温挤压是将毛坯加热到金属再结晶温度以下某个适当的温度进行挤压。由于金属加热,毛坯的变形抗力减小。成形容易,压力机的吨位也可以减小,而且模具的寿命延长。但与热挤压不同,因为在低温范围内加热,氧化、脱碳的可能性小,产品的机械性能与冷挤压的产品也差别不大。特别是在室温下难加工的材料,例如析出硬化相的不锈钢、高碳钢、含铬量高的—些钢、高温合金等,在温挤压时可能变成可以加工或容易加工。
温挤压可以采用大的变形量,这样就可以减少工序数目。模具费用也可以大为减少,而且不需要刚性极高的高价锻压设备,可以来用通用锻压设备,所以虽然温挤压需要加热金属,但是总的加工费用还是比较便宜,待别是在制造工序复杂的非轴对称的异形部件时,温挤压尤可发挥它的作用。
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冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。
1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。
3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6.因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。
冷挤压技术在应用中存在的难点主要有:
2)需要大吨位的压力机。由于冷挤压时毛坯的变形抗力大,需用数百吨甚至几千吨的压力机。
4)毛坯在挤压前需进行表面处理。这不但增加了工序,需占用较大的生产面积,而且难以实现生产自动化。
6)冷挤压零件的塑性、冲击韧性变差,而且零件的残余应力大,这会引起零件变形和耐腐蚀性的降低(产生应力腐蚀)。
现代冷挤压技术是从18世纪末开始的,法国人在法国革命时代把铅从小孔中挤出制成枪弹,开始了冷挤压。1830年在法国已经有人开始利用机械压力机,采用反挤压方法制造铅管和锡管。1906年美国为了制造黄铜的西服纽扣,已经有人取得了正挤压空心杯形坯料的专利权。1909年美国人获得专利的Hooker法——正向冲挤法,金属流动方向与冲挤方向相同,就是在买了1906年的专利之后发展起来的,该专利中的杯形坯料,是采用拉深法制造的。第一次世界大战中,曾用Hooker法制造了黄铜弹壳,而在第二次世界大战以前的1934年,德国人就利用这种方法试制了钢弹壳,但因热胶着严重,没有成功。直到第二次世界大战中期由于采用了新的表面润滑处理方法——使工件表面形成磷酸盐薄膜,挤压方法制造钢质弹壳获得成功。自此,冷挤压技术走向实用,成为冷锻技术中应用最广泛的一种方法。
从冷挤压产品上看,日本70年代成功冷挤压启动离合器齿轮、传动轴花键、交流发电机磁极铁芯。80年代,又成功冷挤大型高精度等速圆球外座圈、内座圈、十字轴、汽车差速器伞齿轮等高精零件。为日本汽车的高性能化和降低生产成本做出了很大贡献。
冷挤压技术的发展趋势
2)汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展,对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外,对每件的重量误差也要求不大于八克。新产品的高要求,将促进精化生产工艺的发展。
4)挤压专机将成为一种发展趋势。随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用,多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展。
挤压是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。如果毛坯不经加热就进行挤压,便称为冷挤压。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一,所以是金屑塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压,便称为温挤压。温挤压仍具有少无切屑的优点。
常用的挤压方法可以分为以下几类:
(二)反挤压挤压时,金屑的流动方向与凸模的运动方向相反,反挤压法可以制造各种断面形状的杯形件,如仪表罩壳、万向节轴承套等。
(四)减径挤压变形程度较小的一种变态正挤压法,毛坯断面仅作轻度缩减。主要用于制造直径相差不大的阶梯轴类零件以及作为深孔杯形件的修整工序。
冷挤压的主要矛盾
由于变形抗力高,所以就导致以下的缺点:
(2)对挤压设备要求较高,吨位要大。除了要求挤压设备应有较大的强度以外,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。
冷挤压虽有很多优点,但变形抗力大,就限制了零件的尺寸,同时也限制了变形抗力大的材料采用冷挤压工艺。 来源:考试大的美女编辑们
温挤压是将毛坯加热到金属再结晶温度以下某个适当的温度进行挤压。由于金属加热,毛坯的变形抗力减小。成形容易,压力机的吨位也可以减小,而且模具的寿命延长。但与热挤压不同,因为在低温范围内加热,氧化、脱碳的可能性小,产品的机械性能与冷挤压的产品也差别不大。特别是在室温下难加工的材料,例如析出硬化相的不锈钢、高碳钢、含铬量高的—些钢、高温合金等,在温挤压时可能变成可以加工或容易加工。
温挤压可以采用大的变形量,这样就可以减少工序数目。模具费用也可以大为减少,而且不需要刚性极高的高价锻压设备,可以来用通用锻压设备,所以虽然温挤压需要加热金属,但是总的加工费用还是比较便宜,待别是在制造工序复杂的非轴对称的异形部件时,温挤压尤可发挥它的作用。
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