【文章內(nèi)容簡介】 的外徑 d坯應比凹模內(nèi)徑 d 凹 小，通常取 d 坯 =d 凹 （ ~）。 擠壓空心時，采用內(nèi)孔的毛坯，其毛坯內(nèi)徑 畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 45 頁 ℃ d 坯 可以按照如下確定： 制件內(nèi)孔要求精度不高時 d 坯 =d 件 +（ ~）； 制件內(nèi)孔要求精度較高時 d 坯 =d 件 +（ ~）。 工件 冷 擠壓流程簡介 毛坯在進入冷擠壓工序前，需要進行毛坯制作，前面已經(jīng)介紹過。 在進行冷擠壓之前還須準備毛坯。冷擠壓毛坯的制作 比較簡單 ,可以直接在車床上鋸切而來 . 畢業(yè)設計論文 第 15 頁 共 45 頁 軟化 處理 .表面處理及 和潤滑 處理 為了改善冷擠壓坯料的擠壓性能和提高模具的使用壽命 .大部分材料在擠壓前和多道擠壓工序之間必須進行軟化處理 ,以降低材料的硬度 ,提高材料的塑性 ,得到良好的顯微組織 ,消除內(nèi)應力 .從擠壓性能 上看 ,球化退火組織為最佳 .球化退火組織不僅硬度 .強度低 ,而且塑性較高 ,特別是隨著鋼材中的含碳量增加 ,其影響作用也越來越大 .對含碳量較高的材料 ,除了考慮改善其擠壓性能外 ,也要改善擠壓后的機加工性 .熱處理質(zhì)量及力學性能 ,故均采用球化退火 . 提高、恢復材料塑性，降低變形應力，改善金相組織，消除內(nèi)應力。 針對工序間的硬化，有時也需要進行軟化熱處理。 表面處理包括： 去除表面缺陷、清潔、去脂、洗滌、去除表面氧化皮層、在毛坯表面形成特殊的保護層。 潤滑對冷擠壓是非常重要的，需要采用良好的并且可靠的潤滑方法。 工件在進行冷擠壓前必須進行軟化處理， 以降低材料的硬度、提高塑性，消除內(nèi)應力和得到良好的金相組織，并且還能降低擠壓力，提高模具的壽命。 摩托車單向器飛輪 采用的材料是 20Cr，退火處理的規(guī)范是加熱到 860℃ ，保溫 4小時，隨爐冷至 700℃ ，保溫 12 小時，隨爐冷卻。 冷擠壓時，金屬材料產(chǎn)生劇烈的塑性變形，單位擠壓力很大，特別是鋼的冷擠壓，最大的單位擠壓力可達 2500MPa。在這么高的單位壓力下，如果沒有良好 的潤滑，鋼坯料的微粒就會與模具型腔焊合而導致工件表面嚴重刮傷，使得擠壓力急劇增加 ，模具使用壽命大大下降，甚至碎裂。因此，在冷擠壓鋼前必須將坯料進行表面處理，以取得表面支撐層，以便在后道的潤滑處理時起到儲存潤滑劑的作用。 碳鋼和合金鋼坯料冷擠壓前的表面處理為磷化處理， 也就是把鋼坯料放在磷酸鹽溶液中進行處理。處理時金屬表面發(fā)生溶解和腐蝕。由于化學反應的結(jié)果，在金屬表面上形成一層很薄的磷酸鹽覆蓋層。經(jīng)磷化處理后，可減少坯料與模具 畢業(yè)設計論文 第 16 頁 共 45 頁 間的接觸摩擦，降低單位擠壓力，提高冷擠壓件的表面質(zhì)量和模具使用壽命。 磷化處理的具體工藝如下： 1）化學去油 (氫氧化鈉 60100 g\L，碳酸鈉 6080 g\L， 磷酸鈉 2580 g\L，水玻璃 1015 g\L，處理溫度》 85176。 C，處理時間 1525 分鐘 )。 2）流動冷水洗 3）酸洗 （硫酸 120180g\L，氯化鈉 810 g\L，處理時間 6575176。 C。處理時間為 510分鐘 ） . 4）流動冷水洗，是為了防止在坯料表面的酸洗液帶入下道磷化液中。 5）熱水洗，為磷化處理預熱。 6）磷化處理 7）流動冷水洗 8）中和處理，采用氫氧化鈉溶液對坯料磷酸鹽薄膜上附著的酸性物質(zhì)進行中和，防止殘留的磷酸對潤滑液產(chǎn)生不良影響，保證潤滑質(zhì)量。 毛坯的潤滑處理 為了降低單位擠 壓力，以提高制件的表面質(zhì)量和延長模具的使用壽命。必須對冷擠壓毛坯進行合理的潤滑處理。 冷擠壓的潤滑處理，用一般的刷涂方法雖然簡單，但是效果不好。因為在高擠壓的作用，潤滑劑被擠掉，起不到潤滑的作用。目前比較常用的方法是，先對毛坯進行表面處理，如鈍化處理、氧化處理、磷酸鹽處理、草酸鹽處理等。經(jīng)過表面處理，形成一層多孔狀的薄膜，具有良好的塑性，可以容納一定量的潤滑劑。然后，在經(jīng)過處理的毛坯表面涂上豬油、羊毛脂、豆油、菜油、礦油、硬脂酸鈉、硬脂酸鋅及皂化液等潤滑劑，使其表面上形成固定的潤滑膜。 本制件毛坯的表面處理 ： 。 。一種常用的方法是機械處理，即進行滾筒磨或是采用噴沙法除銹。另一種是化學處理，即酸洗。 。把殘留在毛坯表面的化學液體洗掉。 。把毛坯投入溫度為 35~50℃ 、濃度為 80~100g/L 的碳酸鈉溶液中處理2~3min。 。把殘留在毛坯表面的碳酸鈉溶液洗掉。 （磷酸鹽處理）。使毛坯表面生成一層不溶性磷酸鹽簿膜。 畢業(yè)設計論文 第 17 頁 共 45 頁 毛坯經(jīng)過磷化處理后，用水洗干凈后進行潤滑處理。皂化后的毛坯還須干燥處理。 畢業(yè)設計論文 第 18 頁 共 45 頁 零 件的分類 適合于進行冷擠壓加工的零件是很多的，為了根據(jù)冷擠壓件的形狀和尺寸合理地決定變形工序，可把冷擠壓進行分類，凡遇到相近形狀的零件，可以采用相類似的變形工序。 按照冷擠壓件主軸線尺寸的特征及其輪廓形狀，可以分為： 1） .階梯軸類 2） .空心類 3） .凸緣類 4） .盤型類 5） .錐形類 6） .齒形類 確定結(jié)構(gòu)要素的一般原則 ，盡量達到少無切削； 要考慮冷擠壓工藝變形特性所產(chǎn)生的物理和機械性能變化； ，應盡量減少成型的工步。 ； ； 。 冷擠壓結(jié)構(gòu)要素一般要考慮以下幾種情況： a. 反擠壓杯形件長徑比 杯形反擠壓件內(nèi)孔長徑比 L1/d1 見下表。對鋼質(zhì)反擠壓采用特殊裝置時，其長徑比 L1/d1 可達到 5 畢業(yè)設計論文 第 19 頁 共 45 頁 表一 杯形反擠壓底厚 h和壁厚 s的 h/s比見下表 表二 摩托車單向器 飛輪 的冷擠壓成形工藝屬于一種先進的工藝，在國內(nèi)還很少應用，更沒有現(xiàn)成的經(jīng)驗可尋，這里可以借鑒與其類似的杯狀工件的擠壓工藝，從而可以得出模具設計是否可靠和能否實現(xiàn)。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，顯然 摩托車單向器 飛輪 冷擠壓成形是可行的。下面進入模具設計部分。 畢業(yè)設計論文 第 20 頁 共 45 頁 計 及分類 1. 冷擠壓是在常溫下對金屬材料進行塑性變形，其單位擠壓力相當大，同時由于金屬材料的激烈流動所產(chǎn)生的熱效應可使模具工作部分溫度高達 200176。 C以上，加上劇烈的磨損和反復作用的載荷，模具的工作條件相當惡劣。因此冷擠壓模具應具備以下特點： 1）模具應有足夠的強度和剛度，要在冷熱交變應力下正常工作。 2）模具工作部分零件材料應具有高強度 .高硬度 .高耐磨性 ，并有一定得韌性。 3）凸 .凹模幾何形狀應合理，過渡處盡量用較大的光滑圓弧過度，避免以應力集中。 4）模具易損部分應更換方便 ，對不同的擠壓零件要有互換性和通用性。 5）為提高工作部分強度，凹模一般采用預應力組合形式，凸模有時也采用組合形式。 6）模具工作部分零件與上下模板之間一定要設置厚實的淬硬壓力墊板，以擴大承壓面積，減少上下模板的單位應力，以防止壓壞上下模版。 7）上下模板采用中碳鋼經(jīng)鍛造或直接用鋼板制成，應有足夠的厚度，以保證模板具有較高的強度和剛度。 2. 對于不同形狀、尺寸及材料的冷擠壓件，可以有各種不同的模具形式?？砂垂に囆再|(zhì)、模具結(jié)構(gòu)及被積壓材料種類對冷擠壓模具進行分類。 首先，按工藝的性質(zhì)分類可分為正擠壓模 、反擠壓模、復合擠壓模、礅擠模；其次， 按有無導向裝置分類可分為導柱導套導向的冷擠壓模、無導向裝置的冷擠壓模、導板導向的冷擠壓模具、?？趯虻睦鋽D壓模、套筒式導向冷擠壓模 ；再次，按照調(diào)整方法分類可分為可調(diào)式冷擠壓模具、不可調(diào)冷擠壓模具；最后，按照被擠壓材料種類分為有色金屬冷擠壓模具和黑色冷擠壓模具。 根據(jù)冷擠壓方案的制定可知，它的成形方式