[科普中國]-冷擠壓模具

冷擠壓是精密塑性體積成形技術(shù)中的一個重要組成部分。冷擠壓模具是指在冷態(tài)下將金屬毛坯放入的模具，型腔內(nèi)在強大的壓力和一定的速度作用下，迫使金屬從模腔中擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及具有一定力學性能的擠壓件。顯然，冷擠壓加工是靠模具來控制金屬流動，靠金屬體積的大量轉(zhuǎn)移來成形零件的1。

概述冷擠壓就是把金屬毛坯放在冷擠壓模腔中，在室溫下，通過壓力機上固定的凸模向毛坯施加壓力，使金屬毛坯產(chǎn)生塑性變形而制得零件的加工方法。目前，我國已能對鉛、錫，鋁、銅、鋅及其合金、低碳鋼、中碳鋼、工具鋼、低合金鋼與不銹鋼等金屬進行冷擠壓，甚至對軸承鋼、高碳高鋁合金工具鋼、高速鋼等也可以進行一定變形量的冷擠壓。在擠壓設(shè)備方面，我國已具備設(shè)計和制造各級噸位擠壓壓力機的能力。除采用通用機械壓力機、液壓機、冷擠壓力機外，還成功地采用摩擦壓力機與高速高能設(shè)備進行冷擠壓生產(chǎn)2。

與冷沖模具區(qū)別冷擠壓模具與一般冷沖模相比，工作時所受的壓力大得多，因而在強度、剛度和耐磨性等方面的要求都較高。冷擠模不同于冷沖模的地方主要有如下幾個方面：

（1）凹模一般為組合式（凸模也有組合式）結(jié)構(gòu)。

（2）上、下模板更厚，材料選擇得更好，滿足模具的強度要求。

（3）導(dǎo)柱直徑尺寸較大，滿足模具的剛度要求。

（4）工作零件尾部位置均加有淬硬的墊板。

（5）模具易損件的更換、拆卸更方便1。

模具分類冷擠壓凹模的型式分整體式凹模和組合式凹模兩大類、組合凹模又分預(yù)應(yīng)力組合凹模和分割型組合凹模。整體式凹模加工方便，但強度低，在凹模內(nèi)孔轉(zhuǎn)角處有嚴重的應(yīng)力集中現(xiàn)象，容易開裂。為了消除整體式凹模轉(zhuǎn)角處的應(yīng)力集中，可將整體式凹模在內(nèi)孔轉(zhuǎn)角處剖分為兩部分，即為分割式組合凹模。分割式組合凹模又分為橫向分割式和縱向分割式1。

冷擠壓類型根據(jù)擠壓時金屬流動方向與凸模運動方向之間的關(guān)系，常用的擠壓方法可以分為以下幾類：

（1）正擠壓 擠壓時，金屬的流動方向與凸橫的運動方向相一致。正擠壓又分為實心件正擠壓空心件正擠壓兩種。正擠壓法可以制造各種形狀的實心件和空心件，如螺釘、心軸、管子和彈殼等。

（2）反擠壓 擠壓時，金屑的流動方向與凸模的運動方向相反，反擠壓法可以制造各種斷面形狀的杯形件，如儀表罩殼、萬向節(jié)軸承套等。

（3）復(fù)合擠壓 擠壓時，毛坯一部分金屬流動方向與凸模的運動方向相同，而另一部分金屑流動方向則與凸模的運動方向相反，復(fù)合擠壓法可以制造雙杯類零件，也可以制造杯桿類零件和桿桿類零件。

（4）減徑擠壓 變形程度較小的一種變態(tài)正擠壓法，毛坯斷面僅作輕度縮減。主要用于制造直徑相差不大的階梯軸類零件以及作為深孔杯形件的修整工序。

以上幾種擠壓的共同特點是：金屑流動方向都與凸模軸線平行，因此可統(tǒng)稱為軸向擠壓法。另外還有徑向擠壓和鐓擠法2。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

楊明 - 副教授 - 西南大學