【正文】 結(jié)論采用溫?cái)D壓工藝成形釬套，只要工藝方案和模具設(shè)計(jì)合理，可以成功擠出釬套中的六方形孔，大幅度提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，對(duì)硬度 強(qiáng)度高的材料和變形程度大的零件采用溫?cái)D壓是一次技術(shù)突破，采用硬質(zhì)合金做內(nèi)套的組合式凹模，可增強(qiáng)模具的耐磨性，提高使用壽命，為企業(yè)類似零件的生產(chǎn)提供借鑒。是種快速更換凸模形式，其通過緊固螺釘將凸模直接緊固在模柄中。由圖中可見，當(dāng) 增加時(shí)，則 5r 增加，即壓力的作Td23用范圍擴(kuò)大，而傳遞壓力比 、 卻急劇下降，也就是單位壓力得到較大的和max0/p0/mip緩。導(dǎo)柱導(dǎo)套材料常用滲碳鋼來制造，經(jīng)表面滲碳淬火處理，以保證其表面硬度高而耐磨性好、同時(shí)其芯部又有較高的韌性。在此我們選用第一種緊固方法，如圖 9。 8導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 為了保證冷擠壓時(shí)凸、凹模的同心度要求，減少因偏心負(fù)荷所產(chǎn)生的彎曲力矩而損壞凸模，并提高溫?cái)D壓件的精度，一般在溫?cái)D壓模具上,都設(shè)有必要的導(dǎo)向裝置。 這種頂出形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,節(jié)省材料，但頂出擠壓件時(shí)有可能將墊塊一起頂出凹模。此形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、卸料力大、動(dòng)作可靠,多用于工件尺寸不大,淺形杯形反擠壓件。將擠壓件從凸模上卸下的裝置稱為卸件裝置，將擠壓件從凹模型腔內(nèi)頂出的裝置稱為頂出裝置。 圖 64 凹模 頂桿設(shè)計(jì)反擠壓頂件在擠壓中直接承受較大的單位擠壓力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)為了使較大的單位擠壓力能和緩地傳遞給下壓力墊板，其支承部分的直徑應(yīng)適當(dāng)放大，擠壓黑色金屬冷擠壓件用的頂桿，其桿部直徑 一般比凹模型腔直徑小 ，這樣既不1d會(huì)產(chǎn)生很大的縱向毛刺，又能使頂部及時(shí)退回便于送料。3039。但當(dāng)預(yù)緊過盈量較大時(shí)，預(yù)應(yīng)力圈的加熱溫度可能高于材料的回火溫度（一般回火溫度為500～600℃），就會(huì)使材料的硬度下降，縮短凹模的使用壽命。(2)組合凹模各圈尺寸確定：17凹模的總直徑比 a 一般取 4～6 的數(shù)值，但對(duì)于多層組合凹模而言，中間各圈直徑的確定必須合理，否則會(huì)影響凹模的強(qiáng)度。（1）凹模形式的確定 在設(shè)計(jì)組合凹模時(shí)，根據(jù)內(nèi)凹模使用材料可分為兩種情況：a、一般工具鋼制成的內(nèi)凹模，有足夠的抗拉強(qiáng)度，允許在一定的拉應(yīng)力狀態(tài)下工作。 根據(jù)單位擠壓力大小，冷擠壓凹?？刹捎萌N類型，即：整體式凹模圖 a，兩層組合凹模圖 b，三層組合凹模圖 c。生產(chǎn)實(shí)踐證明，就是象純鋁這樣流動(dòng)性好的金屬也不含鉆入拼縫中。圖 5 為其他一些常用反擠壓凹模形式。（3）由于內(nèi)凹模尺寸小，熱處理容易，提高了模具鋼熱處理的質(zhì)量，同時(shí)小尺寸規(guī)格模具鋼的碳化物偏析情況得到改善，提高了模具鋼的原始材質(zhì)。所以其工作條件比正擠壓凸模更為惡劣，因此必須合理設(shè)計(jì)和正確選擇反擠壓凸模的尺寸參數(shù) [11]。工作帶合理長(zhǎng)度的確定原則如下：（1）按照擠壓時(shí)能保證制品斷面尺寸的穩(wěn)定性和工作帶的耐磨性來確定的最小值。但是斜角越大，當(dāng)毛坯表面不平時(shí)，擠壓時(shí)凸模要歪斜，造成零件壁厚不均勻。 溫 擠 壓 模 具 的 結(jié) 構(gòu) 設(shè) 計(jì) 如 圖 3 所 示 。(4)制 造 工 藝 好 ， 有 利 于 熱 鍛 熱 處 理 及 切 削 加 工 等 。與 冷 擠 壓 相 比 ， 低 溫 溫 擠 壓 變 形 抗 力 要 降 低 于 15%， 中 溫 或 高 溫 溫 擠 壓 變 形抗 力 要 下 降 50%~70%， 由 此 可 見 ， 溫 擠 壓 壓 力 較 冷 擠 壓 有 明 顯 的 下 降 ， 這 對(duì) 于 擠壓 加 工 硬 化 敏 感 材 料 更 為 突 出 。 由 于 工 件 的 變 形 程 度 較 大 ， 故 將 溫 擠 壓 溫 度 定 在 700℃在 這 溫 度 下 T10A 的 變 形 抗 力 為 常 溫 下 的 10 氧 化 極 微 。(2) 選 擇 在 金 屬 材 料 發(fā) 生 劇 烈 氧 化 前 的 溫 度 范 圍 ， 以 保 證 在 非 保 護(hù) 性 氣 氛 中 加熱 時(shí) 氧 化 極 微 。(7)化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 好 ， 保 證 溫 擠 時(shí) 不 分 解 ， 不 氧 化 變 質(zhì) ， 無 毒 ， 無 公 害 ， 對(duì) 產(chǎn) 品 和模 具 沒 有 腐 蝕 作 用 。 溫 擠 壓 前 工 序 之 間 不 需 要 進(jìn) 行 軟 化 退 火 處 理 ， 只 需 進(jìn) 行表 面 處 理 及 潤(rùn) 滑 。 因 此 坯 料 在 剪 切 后 ， 一 般 用 鐓 平 模 將坯料端面壓平后再進(jìn)行擠壓鐓粗后，坯料規(guī)格為： φ 冷 鐓 力 計(jì) 算 公 ： P=pF=178。+3708mm179。 這 樣 即 保 證 了 零 件 的 強(qiáng) 度 的 質(zhì)量 ， 又 簡(jiǎn) 化 了 軟 化 退 火 熱 處 理 工 序 ， 壓 力 機(jī) 噸 位 也 減 小 了 ， 且 釬 套 屬 于 軸 對(duì) 稱 零 件 ，生 產(chǎn) 手 手 批 量 較 大 ， 為 了 提 高 材 料 的 利 用 率 ， 并 使 材 料 的 力 學(xué) 性 能 得 到 提 高 ， 采 用溫 擠 壓 加 工 釬 套 ， 具 有 較 好 的 技 術(shù) 經(jīng) 濟(jì) 效 益 [4]。8 避 免 零 件 壁 上 有 環(huán) 形 槽 。5 避 免 內(nèi) 錐 體 形 狀 。 適 于 制 造 切 削條 件 較 差 、 耐 磨 性 要 求 較 高 且 不 受 突 然 和 劇 烈 沖 擊 振 動(dòng) 而 需 要 一 定 的 韌 性 及 具 有 鋒利 刃 口 的 各 種 工 具 ， 也 可 用 作 不 受 較 大 沖 擊 的 耐 磨 零 件 。由 于 受 到 設(shè) 備 條 件 及 分 離 殘 料 困 難 等 因 素 的 限 制 ， 因 而 使 其 在 工 業(yè) 生 產(chǎn) 中 的 運(yùn) 用 受到 很 大 限 制 ， 但 近 年 來 隨 著 生 產(chǎn) 技 術(shù) 的 發(fā) 展 和 設(shè) 備 結(jié) 構(gòu) 的 改 進(jìn) ， 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 中 反 向擠 壓 又 有 新 的 發(fā) 展 。 在 擠 壓 過 程 中 擠 壓 筒 固 定 不 動(dòng) ， 錠 坯 在 擠 壓 軸 壓力 的 作 用 下 沿 著 擠 壓 筒 內(nèi) 壁 向 前 移 動(dòng) ， 使 得 錠 坯 表 面 與 擠 壓 筒 內(nèi) 壁 發(fā) 生 激 烈 的 摩 擦并 引 起 錠 坯 的 溫 度 升 高 。b、 在 室 溫 下 難 加 工 的 材 料 ， 不 銹 蝕 鋼 和 一 些 鉻 含 量 高 的 鋼 、 耐 熱 鋼 合 金 、 鎂及 鎂 合 金 、 鈦 及 鈦 合 金 等 。如 果 在 低 溫 范 圍 內(nèi) 擠 壓 ， 產(chǎn) 品 的 力 學(xué) 性 能 與 冷 擠 壓 件 的 差 別 不 大 。 可 以 采 用 比 冷 鍛 大 的 變 形 量 ， 從 而 減 少 工 序 數(shù) 目 ，減 少 模 具 費(fèi) 用 和 壓 力 機(jī) 噸 位 。 也 有 人 認(rèn) 為 ， 變 形 前將 坯 料 加 熱 主 ， 變 形 后 擠 壓 材 料 只 要 具 有 加 工 硬 化 現(xiàn) 象 ， 在 這 樣 條 件 下 的 擠 壓 成 形均 可 稱 為 溫 擠 壓 。 擠 壓 是 將 金 屬 毛 坯 放 入模 具 模 腔 內(nèi) ， 在 強(qiáng) 大 的 壓 力 和 速 度 作 用 下 迫 使 金 屬 從 模 腔 中 擠 出 ， 從 而 獲 得 達(dá) 到 或接 近 成 品 零 件 的 形 狀 、 尺 寸 及 一 定 力 學(xué) 性 能 的 擠 壓 件 。關(guān) 鍵 詞 ： 釬 套 、 溫 擠 壓 、 模 具 設(shè) 計(jì)1 前言現(xiàn) 代 工 業(yè) 迅 猛 的 發(fā) 展 使 擠 壓 提 到 了 圩 廣 泛 的 應(yīng) 用 ， 對(duì) 擠 壓 模 具 的 設(shè) 計(jì) 與 制 造 要求 越 來 越 高 。 從 零件 的 結(jié) 構(gòu) 工 藝 上 看 ， 其 內(nèi) 部 孔 的 結(jié) 構(gòu) 非 常 復(fù) 雜 變 形 程 度 較 大 ， 故 采 用 變 形 抗 力 較 小的 溫 擠 壓 塑 性 成 形 工 藝 進(jìn) 行 成 形 。 溫 擠 壓 的 變 形 溫 度 一 般 是 在 室 溫 以 上 再 結(jié) 晶 溫度 以 下 的 溫 度 范 圍 內(nèi) 。（ 2） 坯 料 的 變 形 抗 力 減 小 使 得 成 形 壓 力 的 噸 位 也 可 以 減 小 ， 如 果 控 制 合 理 ， 模具 的 壽 命 也 比 冷 擠 壓 時(shí) 要 高 。b、 一 般 材 料 變 形 尺 寸 或 零 件 尺 寸 較 大 ， 以 致 冷 擠 壓 時(shí) 現(xiàn) 有 設(shè) 備 能 力 不 足 時(shí) 。 溫 度 過 高 ， 超 出 再 結(jié) 晶 溫 度 ， 影 響 產(chǎn) 品 的 機(jī) 械 性 能 ； 溫 度 過 低 ，既 會(huì) 影 響 成 形 ， 又 加 大 了 擠 壓 力 。 主 要 特 點(diǎn) 是 ： 擠 壓 時(shí) 金 屬 的 流 動(dòng) 方 向 與 擠 壓 軸 的運(yùn) 動(dòng) 方 向 相 反 ， 使 擠 壓 過 程 中 的 錠 坯 表 面 與 擠 壓 筒 內(nèi) 壁 之 間 無 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) ， 改 變 了 金屬 在 擠 壓 筒 內(nèi) 流 動(dòng) 的 力 學(xué) 條 件 ， 減 小 了 所 需 的 擠 壓 力 ， 降 低 了 變 形 的 不 均 勻 性 。 溫 擠 壓 件 是 適合 擠 壓 成 形 的 零 件 ， 應(yīng) 依 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 圖 ， 考 慮 依 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 圖 ， 考 慮 壓 力 工 藝 和 機(jī)加 工 工 藝 的 要 求 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) [6]。3 擠 壓 過 度 的 截 面 應(yīng) 避 免 尖 角 ， 因 為 尖 角 處 金 屬 流 動(dòng) 困 難 ， 阻 力 升 高 ， 模 具 轉(zhuǎn) 角處 容 易 磨 損 和 開 裂 。7 避 免 擠 出 階 梯 變 化 小 的 零 件 。設(shè) 計(jì) 擠 壓 件 形 狀 時(shí) 應(yīng) 考 慮 的 因 素工 藝 性 ： 擠 壓 工 藝 性 好 ， 成 形 容 易模 具 結(jié) 構(gòu) ： 模 具 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 加 工 制 造 容 易材 料 利 用 率 ： 切 削 加 工 部 位 少 ， 余 量 小 ， 耗 材 低工 藝 力 ： 擠 壓 工 藝 小成 形 工 序 ： 所 需 的 成 形 工 序 和 中 間 退 火 次 數(shù) 少擠 壓 設(shè) 備 ： 對(duì) 擠 壓 設(shè) 備 的 要 求質(zhì) 量 ： 質(zhì) 量 和 精 度 容 易 控 制 和 保 證6成 本 ： 生 產(chǎn) 成 本 低 圖 41 釬 套 零 件 圖 擠 壓 件 是 適 合 擠 壓 成 形 的 零 件 ， 應(yīng) 依 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 圖 ， 考 慮 依 據(jù) 產(chǎn) 品 零 件 圖 ， 考慮 壓 力 工 藝 和 機(jī) 加 工 工 藝 的 要 求 進(jìn) 行 設(shè) 計(jì) 。 為 了 減 少 剪 切 時(shí) 的 工 序 以 及 提 高 剪 切后 棒 料 的 端 面 平 整 度 ， 在 此 選 用 冷 剪 切 進(jìn) 行 下 料溫 擠 壓 坯 料 的 形 狀 應(yīng) 該 根 據(jù) 零 件 相 應(yīng) 橫 斷 面 積 來 確 定 。/π /438178。由 于 擠 壓 時(shí) 的 單 次 變 形 量 很 大 ， 金 屬 與 模 具 接 觸 面 上 的 單 位 正 壓 力 極 高 ， 相 當(dāng)于 金 屬 變 形 抗 力 的 3～ 10 倍 ， 甚 至 更 高 。(4)應(yīng) 具 有 足 夠 的 熱 穩(wěn) 定 性 、 耐 熱 性 和 絕 熱 性 ， 在 溫 擠 壓 時(shí) 仍 能 保 持 很 好 的 潤(rùn) 滑效 果 ， 良 好 的 絕 熱 性 可 防 止 坯 料 與 模 具 接 觸 時(shí) 溫 度 急 劇 降 低 ， 也 避 免 模 具 溫 度 升 得太 高 ， 有 利 于 提 高 模 具 壽 命 。 浸 涂 潤(rùn) 滑 劑 后 的 坯 料 表 面 必 須 留 有 ~ 厚 的 薄 膜 ， 呈 黑 炭 色 ， 并 有 明 顯 的 黑 灰 色 小 點(diǎn) ， 若 不 然 必 須 重 新 浸涂 。 為 滿 足 擠 壓 時(shí) 對(duì) 鋼 塑 性 的 要 求 ， 在 溫 擠 壓 高 強(qiáng) 度 的 材 料 時(shí) 往往 選 擇 在 鋼 的 相 變 溫 度 進(jìn) 行 擠 壓 。 溫 擠 壓 壓 力溫 擠 壓 壓 力 大 小 對(duì) 溫 擠 壓 變 形 工 藝 的 制 定 、 壓 力 機(jī) 的 噸 位 的 選 用 、 模 具 結(jié) 構(gòu) 的設(shè) 計(jì) 以 及 對(duì) 模 具 壽 命 的 影 響 等 ， 都 有 有 很 大 的 作 用 。(1) 模 具 溫 升 后 模 具 材 料 的 屈 服 強(qiáng) 度 應(yīng) 高 于 擠 壓 時(shí) 作 用 在 模 具 上 的 單 位 擠 壓 力 。 YG20 硬 質(zhì) 合 金 沖 擊韌 性 很 差 ， 性 脆 、 易 開 裂 ， 所 以 選 用 三 層 組 合 式 凹 模 結(jié) 構(gòu) 見 圖 4， 內(nèi) 預(yù) 應(yīng) 力 圈與 凹 模 和 外 預(yù) 應(yīng) 力 圈 是 過 盈 配 合 ， 內(nèi) 預(yù) 應(yīng) 力 圈 的 材 料 必 須 具 有 足 夠 的 強(qiáng) 度 與 韌性 ， 選 用 Cr12Mo， 熱 處 理 硬 度 達(dá) 到 60~62HRC， 外 預(yù) 應(yīng) 力 圈 選 用 45＃ 鋼 。12 反擠壓凸模反擠壓凸模一般由夾緊和成形兩部分組成，當(dāng)反擠壓凸模在擠壓時(shí)靠?？趯?dǎo)向時(shí)，則還需增加導(dǎo)向部分。正確選擇工作帶長(zhǎng)度，有利于提高擠壓制品質(zhì)量與金屬流動(dòng)的均勻性。例如，一些簡(jiǎn)單斷面實(shí)心型材，如等壁厚角形、丁字形、工字形之類，模孔各部位的工作帶長(zhǎng)度可以是相同的，一般取值為 ；而對(duì)于建筑型材，因擠壓比大，擠壓速度快，制品長(zhǎng)度較長(zhǎng)，即使是等截面等壁厚的情況，模具工作帶取值也應(yīng)不相同，要參照生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。 圖 62 凸模 反擠壓凹模組合凹模的優(yōu)點(diǎn)是：（1）顯著地提高內(nèi)凹模在擠壓時(shí)的承載能力，提高內(nèi)凹模的強(qiáng)度。一般反擠壓凹模有成形和頂出兩部分組成。圖 c、圖 d 為分割式凹模，壽命比整體式凹模長(zhǎng)。 a b