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冷挤压工艺方案的制定
添加时间:2017-8-29

冷挤压工艺方案的制定


对于任何一种挤压件,从不同的角度和设计观点出发,会有很多种工艺方案。设计时,主要考虑零件的几何形状、材料性能、变形程度的大小,以及具体的质量要求和现有的设备情况等。同时,应使冷挤压和中间工序最少。就是说,在制定工艺方案时,既要考虑到技术上的可能性和先进性,又要注重经济效果。

因此在设计工艺方案时,应该拟定两个或更多的适当的工艺方案,然后将这些方案进行经济技术分析,以便得出最后结论。在明确哪一方案最合理的时候,同样要设计挤压件图,确定变形工序和毛坯尺寸,进行大致的计算,之后将各种方案的主要指标加以比较,确定出最佳工艺方案。

一、制定工艺方案的基本原则

制定低碳钢和硬铝合金冷挤压工艺方案时,应该考虑两个重要的基本原则。首先,确定最合适的变形程度和最经济的挤压次数,确保模具的使用寿命和满足生产要求。其次,确定最理想的变形条件,保证在此条件下拉应力最小或完全没有,以获得其有某种物理性能、高质量、高精度、无疵病的挤压制品。

就是说,模具寿命和制品质量是制定工艺方案时,必须予以充分考虑的两个最重要的基本方面。只有在模具寿命足够高的情况下,冷挤压工艺才是可能的。模具的寿命,一方面取决于模具设计和制造技术,另一方面则依赖于工艺方案设计的是否合理。同样,挤压件的精度和质量依赖并直接取决于设计的工艺方案。为了改善挤压件的质量,要尽可能在较明显的各向压缩下进行挤压,而且要避免这样的工艺方案,即在挤压件的个别部位产生显著的拉应力,因为塑性降低和产生裂纹的原因之一是变形部位有明显的拉应力存在。

二、制定工艺方案的技术经济指标

在制定冷挤压工艺方案时,必须认真考虑挤压方面的五个指标,即尺寸、形状、精度、材料和费用。五个指标相互影响,其中费用一项占有重要地位。

挤压件的尺寸,是由材料和模具强度、挤压工艺性和具体质量要求,以及设备的规格所决定的。随着零件尺寸的增大,所需设备的功率(吨位)也要增加,而吨位不可能无限制的增加,因此,挤压件的尺寸只能大到一定的程度。

随着挤压工艺的发展,挤压件的形状也愈来愈复杂。形状是一个重要因素,形状愈复杂,所需的挤压工序数目愈多,工艺流程愈长,成形难度愈大。一些复杂的形状,难以用其他成形方法加工,或者根本不能加工时,采用挤压加工就是经济的了。

挤压件精度是一项重要指标。就目前的加工水平而言,挤压件精度可达三级,光洁度在6-7以上。为了提高挤压件的精度,应该注意各道工序间的配合关系,或者采用一些精加工的辅助方法,例如挤压加工后附加变薄拉伸等。

至于材料方面,主要考虑其变形性能。要确定某一材料成形时的经济性,必须找出退火温度、强度极限、变形程度同加工方法之间的复杂关系。弄清这些关系之后,就能够确定最适宜的挤压工艺方案。

费用是一项综合性指标,往往是一个决定性的影响因素。对冷挤压而言,费用一般包括以下三项:

1.材料费用包括直接用于挤压的材料消耗,以及制坯的费用。

2.工具费用主要指工具的制造费用。

3。加工费用包括挤压加工和切削加工在内的全部加工过程的费用。这一过程的费用与工序多少、工艺流程长短、生产效率高低有直接关系。如果能使挤压件的形状尽量接近成品,并尽量减小挤压件的公差,就可能大大减小挤压后的切削加工余量,因而可以明显降低加工费用。


对上述五个指标进行全面分析、平衡之后,就可能选择一种最佳工艺方案。最佳工艺方案的其体标志是,采用尽可能少的成形工序和中间退火次数,以最低的材料消耗、最高的模具寿命和生产效率,挤压出符合质量要求的制品。

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