第6章冷挤压工艺与模具设计
一、目的与要求
了解冷挤压工艺方法及冷挤压模具结构组成。
二、主要内容
冷挤压分类，冷挤压件工艺性分析，冷挤压模具设计。
三、难点与重点
冷挤压必须解决的主要问题
四、授课方式
多媒体授课。
五、思考题
6—1 冷挤压加工有哪些类型?各适用于什么场合？
6—2 冷挤压加工有什么优点?
6—3 冷挤压对毛坯有何要求？
6—4 如图所示的冷挤压件，试确定坯料形状及尺寸。
6—5 如图所示的冷挤压件，材料为10号钢，试计算冷挤压力的大小。
题6—4图题6—5图
6—6 预应力组合凹模是如何提高挤压凹模的整体强度的?若凹模承受的单位压力是1300MPa，通常采用几层凹模?
六、小结
6.1 概述
冷挤压是指在室温条件下，利用压力机的压力，使模腔内的金属毛坯产生塑性变形，并将金属从凹模孔或凸、凹模的缝隙中挤出，从而获得所需工件的加工方法。
6.1.1、冷挤压的分类
根据冷挤过程中金属流动的方向和凸模运动方向的相互关系，可将冷挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压等。
1、正挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向一致（见图6-1）。适用于带凸缘的空心件和杯形件、管件、阶梯轴等制件的挤压。
2、反挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反（见图6-2）。适用于杯形件、
图6-1正挤压图6-2反挤压
3、复合挤压挤压时一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同，而另一部分金属的流动方向与凸模运动方向相反（见图6-3）。适用于各种断面的制件，如圆形、方形、六角形、齿形、花瓣形等的挤压。
4、径向挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相垂直（见图6-4）。适用于具有
3-毛坯4-凹模5-顶杆 4-毛坯5-凹模6-顶杆
图6-3复合挤压图6-4径向挤压
6.1.2冷挤压的优点
1、节约原材料
2、提高零件的机械性能
3、生产率高
4、可以制造用其它方法难以制作的零件。
5、尺寸精确，粗糙度值比较小粗糙度Ra可达3.2～0.4μm,最高可达0.1μm。零件公差等级可达到IT8。
6.1.3冷挤压的主要技术问题
冷挤压毛坯变形所需要的单位压力很大，可能达到毛坯材料强度极限的4－6倍或更高，有时接近甚至超过现有模具材料的抗压强度极限（2500~3000MPa），因此解决模具的强度、刚度和寿命就成为冷挤压的关键。为此，必须对下列技术问题加以综合考虑：
1、设计合理的、工艺性良好的冷挤压件结构；
2、制定合理的冷挤压工艺方案；
3、选用适合于冷挤压加工的材料；
4、选用合理的毛坯软化热处理规范，采用理想的毛坯表面处理方法与润滑剂；
5、选用耐疲劳、耐磨损的高强度模具材料，采用合理的模具加工方法与热处理方法；
6、设计合理的模具结构；
7、选择合适的压力机。
即把毛坯做成如图6-5所示两块半圆柱体，其中一块刻有正方形的网格，并在拼合面上涂润滑油，将两半块拼合成圆柱体的毛坯进行各种形式的挤压后再分开，便可得到各种挤压的金属流动情况。
6.2.1正挤压的金属流动
正挤压实心件的金属流动情况如图6-6所示。
(d)小模锥角 (e)大模锥角 (f)非稳定变形
图6-6实心件正挤压过程中的变形
6.2.2反挤压的金属流动
如图6-7所示
达筒壁后，就不再继续变形，仅在后续变形金属的推动和流动金属本身的惯性力作用下，以刚性平移的形式向上运动。
6.3 冷挤压件的工艺性
冷挤压件的表面粗糙度与模具工作表面的质量，几何形状及润滑等因素有关，一般粗糙度Ra可达3.2－0.4μm，在理想的挤压条件下，可达0.1μm。
6.4 冷挤压件坯料的制备及处理方法
6.4.1冷挤压对毛坯的要求
1、冷挤压用毛坯表面应保持光滑，不能有裂纹、折叠等缺陷。一般要求毛坯表面粗糙度Ra在6.3μm以下。
2、毛坯的几何形状应保持对称、规则，两端面保持平行。否则，易使凸模单面受力（图6-10）而折断。
毛坯高度 0
00F V F V h ==
（6—2）
式中 V 0———毛坯体积(mm)
V ———包括修边余量（或切削耗量）的制件体积（可将制件分成若干个简单几
何体，分别计算后再求其和）（mm 3）;
F ０———毛坯横断面积（mm ２
）； h 0———毛坯高度（mm ）
毛坯外经d 0，一般比凹模内径D d 小，以便毛坯放入凹模，通常d 0=D d -（0.1～0.3）。 挤压空心件时，采用带内孔的毛坯，其毛坯内径d 2可按如下确定： 制件内孔要求精度不高时 d 2=d p +（0.1～0.3） 制件内孔要求精度较高时 d 2=d p +（0.01～0.05）
d p ———凸模直径
6.4.3毛坯的制取方法
原材料为板材的毛坯，可采用小间隙圆角凹模落料获得，毛坯质量好，效率高。原材料为棒料的毛坯，可用切削加工和冲剪获得，前者毛坯质量好，后者效率高且省料。杯形和预成形的毛坯是用反挤或拉深而成的毛坯。
6.4.4坯料的软化、表面处理和润滑
为了改善材料的挤压性能、降低冷挤压时的单位挤压力、提高零件表面质量和延长模具使用寿命，必须对坯料进行合理的软化处理、表面处理和润滑。
表6-5列出常用冷挤压材料的软化退火范围及所能达到的硬度，表中所列规范是一些工厂生产实践的总结。表6-6列出几种材料的冷挤压坯料的表面处理方法和常用润滑剂。 6.5 变形程度和挤压力计算
6.5.1变形程度的表示方法
变形程度是表示挤压时金属塑性变形量大小的指标，常用断面缩减率F ε表示：
00
1
0100
?-=
F F F F ε （6—3）
式中 F 0——冷挤压变形前毛坯的横断面积（mm 2
）
F 1——冷挤压变形后制件的横断面积（mm 2）
6.5.2许用变形程度
许用变形程度是指冷挤压时材料的许用变形程度，实际上是指在模具强度允许的条件下，能保持模具有合理寿命的一次挤压的变形程度。
表6-7为正挤压35号钢时变形程度对模具寿命的影响。
有色金属的许用变形程度见表6-8。
碳钢的许用变形程度，如图6-12、图6-13、图6-14所示。图中斜线以下是许用区，斜线以上是待发展区，斜线范围内是过渡区（当模具钢质量较好，润滑良好时取上线，反之，取下线）。
许用变形程度，主要用来校核一次挤压的变形量。当计算变形程度εF小于或等于许用变形程度时，则可一次挤压成形。否则，必须分成两道或多道挤压工序完成。
图6-14 反挤压碳钢的许用变形程度 图6-15 复合挤压件
例6-1 图6-15所示挤压制件为黄铜H62，校核其变形程度。
解：为计算简便起见，可将环状毛坯外径视为与制件大端外径相等，环状毛坯孔径视为与制件小端内径相等，故
()()
()
67
6
.14
4
4
.34
46
.144
2
2
2
2
2
2
101≈----=
-=
πππ
εF F F F %
()()
()83
6.144
6
.12.246
.144
2
2
2
2
22
2
02
≈----=
-=
π
ππ
εF F F F %
由表6-6可知，黄铜正挤压许用变形程度90%～95%，反挤压为75%～90%
1F ε=67% < 75% 2
F ε=83% < 90%
因此，可以一次挤压成形。
由于复合挤压的变形力略小于单纯的单向挤压变形力，因此复合挤压的变形程度可取较单纯的单向挤压时略大的许用值。 6.5.3挤压力的计算
确定挤压力的目的：一是确定此工序凸模上所承受的单位压力p ，以此作为设计模具的重要依据；二是确定此工序变形所需的压力P （单位压力p 乘凸模工作部分的投影面积F ），以此作为选择设备的依据。由于冷挤压时单位压力与变形力通常都是很大的，所以正确确定挤压力对模具和设备的安全使用都有很大的意义。
计算冷挤压力的方法较多，现介绍一种比较简单近似地计算方法。即
pF
P 3.1= （6—4）
式中 p ——总挤压力（N ）
P
－—单位面积上的挤压力（MPa ）查表6-9 和表6-10
F ——凸模横断面面积（mm ）
6.6冷挤压模具及主要零件设计
6.6.1模具设计要求及结构
1、模具设计要求
冷挤压模具是批量较大的生产中使用的模具，单位挤压力很大，因此对冷挤压模具有一些特殊要求：
（1）模具要有足够的强度和刚度，垫板要有足够的厚度和硬度，上、下模座都用碳钢制作；
（2）模具工作部分的形状和尺寸合理，有利于金属的塑性变形，从而降低挤压力；
（3）模具的材料选择、加工方案和热处理规范的确定都应合理；
（4）模具的安装牢固可靠，易损件的更换、拆卸、安装方便；
（5）模具导向良好，足以保证制件的公差和模具寿命；
（6）容易制造，成本低；
（7）进、出件方便，操作简单、安全。
2、模具结构
1）反挤压模具
图6-16是不可调整式反挤压通用模。
该模具虽然加工要求较高，但在变更挤压件或凸，凹模损坏时，更换凸，凹模简便迅速不需调整上下模的同轴度，故应用较广。
（1）反挤压凸模
反挤压凸模的基本类型如图6-19所
反挤压纯铝、纯铜等有色金属工件用的凸模较细长时，为了增加其纵向稳定性，凸模的端面加工出如图6-20的工艺凹槽，以提高凸模的稳定性，工艺凹槽必须对称、同轴。其宽度一般取0.3～0.6mm。对于黑色金属反挤压深孔工件，可在凸模工作部分以上的直径加粗，并且铣出三条凹槽，如图6-21所示。
表6-13有色金属正挤压凸、凹模工作部分设计
挤压工艺及模具习题库参考答案 1.答：反挤压进入稳定阶段，坯料的变形情况可分为以下几个区域： 已变形区、变形区、过渡区、死区、待变形区。 2.答：三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要 原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应力状态可以抵消获减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。 3.答：在塑形变形过程中，变形金属内部除了存在着与外力相应的 基本应力以外，还由于物体内各层的不均匀变形受到变形体整体性的限制，而引起变形金属内部各部分自相平衡的应力，称为附加应力。 4.答：实心件正挤压的金属流动特点：坯料除了受凹模工作表面的 接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围之内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。
5.答：附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。 因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状的变化；第三：降低金属的耐蚀性。 6.答：缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹 坑的缺陷。当正挤压进行到待变形区厚度较小时、甚至只有变形区而无待变形区时，会产生缩孔。筒形件反挤压时进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生角部缩孔缺陷。 7.答：挤压对金属组织和力学性能的影响有：挤压时，在强烈的三 向应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的晶粒挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。 8.答：冷挤压时常用材料的形态有：线材、棒材、管料、板料等。 9.答：冷挤压坯料进行软化处理的原因：为了改善冷挤压坯料的挤 压性能和提高模具的使用寿命，大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理，以降低材料的硬度，提高材料的塑形，得到良好的显微组织，消除内应力。 10.答：碳钢和合金钢坯料冷挤压前要进行磷化处理。磷化处理又叫 磷酸盐处理，也就是把钢坯放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀。由于化学反应的结果，在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。
挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A 注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。 一、名词解释题（每题3分，共计3×5=15分） 1）反挤 2）型材挤压 3）“红脆”现象 4）皂化处理 5）脱碳现象 二、是否判断题（每题分，共计×10=15分） 1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。 2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合 性能。 3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。 4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。 5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤 压的。 6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压 制件质量不能保证。 7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗 力等因素。
8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。 9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制 或设计。 10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。 三、简答题（每题5分，共5×5=25分） 1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区，表示其 应力应变状态 2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决 3）Conform连续挤压有何特点 4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点 5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力 四、问答题（每题14分，共2×14=28分） 1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些 2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图 五、综合题（共17分）
目录 第一章概述 (2) 第二章模孔布置 (3) 2.1模具的外形尺寸 (3) 2.2模孔的合理配置 (3) 第三章设计工作带长度 (5) 第四章设计导流腔 (8) 第五章型材模孔尺寸设计 (9) 第六章型材模具强度校核............................................................................................. 错误！未定义书签。第七章绘制模具图.. (14) 总结..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (16)
第一章概述 1.从模具设计与制造的专业术语可知，用于成形加工的模具必须完成设计和制造两个阶段，它们相辅相成，缺一不可。本设计为型材模具课程设计。 2.设计时，首先根据工件横截面形状对模具的模孔进行布置；模孔布置设定后再对模具各段的工作带进行计算和设计，设计导流腔；选择模具材料并通过计算确定型材模孔尺寸；最后对所设计的模具进行强度校核及画出模具图；对此次课程设计进行总结。
第二章模孔布置 2.1模具的外形尺寸 ①模具外形D 模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定，并考虑模具外形尺寸的系列化，便于更换、管理，一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。型材部分模具外形尺寸如下所示： 表1-1 型材、棒材用部分模具外形尺寸 挤压机能力/MN 模具外形尺寸 D1D2H （°）h h1 11.76 148 150.6 30 3 2~3 1.5 148 152.5 40 3 2~3 1.5 148 154.5 70 2 2~3 1.5 19.6 200 203.4 40 3 3~4 1.5 200 204.5 60 3 3~4 1.5 200 207.5 80 3 3~4 1.5 49 265 275.5 60 8 4~8 2.5 350 370.9 60 9 4~8 2.5 350 324.6 70 10 4~8 2.5 350 384.4 70 10 4~8 2.5 又因为挤压筒的内径为200mm，挤压机能力为19.6MN，则选取D=200mm ②在挤压机设计时，通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度，其关系为： H=（0.12~0.22）D t 所以H=（0.12~0.22）D t=0.12~0.22）3200=24~44mm 又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定，在保证模具组件（模子+模垫+垫环）有足够强度的条件下，模子的厚度应尽量薄。一般H=25~80mm，80MN以上吨位挤压机取80~150mm。模具厚度也应系列化。 所以取H=40mm 2.2 模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置 ①具有两个以上对称轴的型材，型材的重心布置在模子中心 ②具有一个对称轴，如果断面壁厚差不大，应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。 ③对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材，将型材重心相对模子中心偏移一定距离，且
目录 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2) 一、冷挤压工艺 (2) 二、冷挤压模具特点 (2) 三、典型的冷挤压模具组成 (3) 四、冷挤压模具分类 (3) 五、冷挤压的特点 (4) 第二章模具工作部分设计 (5) 一、冷挤压模设计要求 (5) 二、正挤压凸模 (6) 三、正挤压凹模 (7) 第三章模具组成及工作过程原理 (8) 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8) 二、工作过程 (10) 第四章听课感受及意见与建议 (11) 一、感受 (11) 二、意见和建议 (11)
参考文献 (11) 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 一、冷挤压工艺 冷挤压的工艺过程是：先将经处理过的毛坯料放在凹模内，借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形，通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。 二、冷挤压模具特点 1、模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； 2 、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； 3、凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； 4、模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； 5、为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； 6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； 7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度
、典型的冷挤压模具组成 1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等； 2、传力部分如上、下压力垫板； 3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等； 4、卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； 5、导向部分如导柱，导套、导板、导筒等； 6、紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 在第二章内容中将主要介绍模具的工作部分的设计 四、冷挤压模具分类 根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系，冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。 1、正挤压如图1-1所示，挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压； 2、反挤压如图1-2所示，挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反，适用于各种截面形状的杯形件的挤压； 3、复合挤如图1-3所示，挤压时，金属流动方向相对于凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复杂形状制件的挤压；改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。 cd
ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业论文 自行车花盘冷挤压模具设计Design for cold extruding dies of the bicycle face 2008年05月
目录 第一章自行车花盘零件图纸及要求 (1) 第二章冷挤压工艺性分析 (30) 2.1 零件冷挤压工艺性分析 (40) 2.2 许用变形程度及变形程度的计算 (40) 2.3 挤压变形力的计算 (42) 第三章冷挤压毛坯的制备 (52) 3.1毛坯形状和尺寸的确定 (42) 3.2毛坯的软化处理 (42) 3.3毛坯的表面处理和润滑 (42) 第四章冷挤压模具设计 (52) 4.1 模具结构的选择 (53) 4.2 模架的选择 (60) 4.3模具工作部分设计 (42) 4.3.1凸模设计 (42) 4.3.2凹模设计 (42) 4.4导向、顶出及紧固件设计 (42) 4.4.1导向设计 (42) 4.4.2顶出装置设计 (42) 4.4.3模具固定方法设计 (42) 4.4.2 (42) 结论 (71) 致谢 (74) 参考文献 (75)
附录3： 自行车花盘冷挤压模具设计 专业班级： 指导教师： 职称： 摘要（空1格）× ×××××××××××××××××××××××××××××××× 关键词：××× ××× ××× Design for cold extruding dies of the bicycle face Abstract （空1格）Key words ××× ××× ××× ×××
附录4： 引 言 ××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 第一章 自行车花盘零件图纸及要求 在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中，60％～80％的零部件都要依靠模具成形。从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 作为学过《模具设计》的学生应该掌握模具设计程序、设计思路，设计方法。基于此，以生活当中自行车的花盘作为工件，结合大学所学的机械设计知识，设计出一套能挤出自行车花盘的冷挤压模具。自行车花盘的参数如下： 第二章 冷挤压工艺性分析 2.1 零件冷挤压工艺性分析 1)材料：Q215为碳素结构钢，具有良好的可冲压性能。该钢的强度与塑性配合较好，冷弯性能和焊接性能也很好。在制造机械设备时，一般采用冷弯、焊接，而不用锻造和热处 工件名称：自行车花盘 生产批量：大批量 材 料：Q215
第六章冷挤压模具设计 本章通过一些典型的冷挤压模具结构，介绍冷挤压模具的特点、其工作零件及其它主要零部件的设计要点及步骤等。 第一节冷挤压模具的结构及分类 一、概述 冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形，其单位挤压力相当大，同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上，加上剧烈的磨损和反复作用的载荷，模具的工作条件相当恶劣。因此冷挤压模具应具有以下特点： (1)模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； (2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； (3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； (4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； (5)为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； (6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； (7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度。 典型的冷挤压模具由以下几部分组成： 1．工作部分如凸模、凹模、顶出杆等； ２．传力部分如上、下压力垫板； ３．顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等； ４．卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； ５．导向部分如导柱，导套、导板、导筒等； ６．紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 二、冷挤压模具分类 冷挤压模具有多种结构形式，可根据冷挤压件的形状、尺寸精度及材料来选择合适的模具结构形式。冷挤压模具可以按以下几个方面来分类。 （一）按工艺性质分类 模具按工艺性质可分为：正挤压模、反挤压模、复合挤压模、镦挤压模等。 1．正挤压模图6-1所示为实心件正挤压模。该模具更换相应的工作部分零件，可进行其它零件的正挤，也可用于反挤压、复合挤压和镦挤。顶出系统由零件1、2、3、4组成可调式拉杆，其中件3为调节螺母。旋转螺母可以调节拉杆长度，以适合不同零件挤压后的顶出。凸模6由活动护套加以保护，以增加凸模的强度和稳定性。此外，当该模具用于反挤压或复合挤压时，更换合适的护套还可以利用上模部分的打料系统进行卸料。
《冷冲压工艺与模具设计》课程习题集 一、单选题 1. 下列不是模具失效的原因是( ) A．磨损 B.氧化 C.崩刃 D. 折断 2.模具的压力中心就是冲压力( )的作用点。 A .最大分力 B .最小分力 C .合力 D.冲压力 3.为保证压力机和模具正常工作，模具的压力中心应与压力机的压力中心( ) A.重合 B.不重合 C.偏离 D.大小相同 ; 4.点的主应力状态图有( ) 种种种种 5.曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机，其中偏心压力机具有( ) A．压力在全行程中均衡 B.闭合高度可调，行程可调 C．闭合高度可调，行程不可凋 D.有过载保护 6.能进行三个方向送料，操作方便的模架结构是( ) A.对角导柱模架 B.后侧导柱模架 C.中间导柱模架 D.四导柱导架 7.导板模中，要保证凸、凹模正确配合，主要靠( )导向 $ A.导筒 B.导板 C.导柱、导套 D.导料销 8.复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的零件称为( ) A.凹模 B.凸模 C.凸凹模 D.卸料板 9.冲裁模的台阶式凸模安装部分（固定部分）与凸模固定板的孔的配合采用( ) A. H7/m6 s6 a6 r6 10.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了( ) A.光亮带 B.毛刺 C.断裂带 D.圆角带 11.落料时，其刃口尺寸计算原则是先确定( ) ￥ A.凹模刃口尺寸 B.凸模刃口尺寸 C.凸、凹模尺寸公差 D.孔的尺寸 12.冲裁模采用始用挡料销是为了提高材料的（） A.强度 B.塑性 C.利用率 D.硬度 13.模具的合理间隙是靠（）刃口尺寸及公差来实现。 A.凸模 B.凹模 C.凸模和凹模 D.凸凹模
目录第一章冷挤压工艺的特点及模具分类........................ 一、冷挤压工艺 ........................................ 二、冷挤压模具特点..................................... 三、典型的冷挤压模具组成............................... 四、冷挤压模具分类..................................... 五、冷挤压的特点 ...................................... 第二章模具工作部分设计 ................................. 一、冷挤压模设计要求................................... 二、正挤压凸模 ........................................ 三、正挤压凹模 ........................................ 第三章模具组成及工作过程原理............................ 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图....................... 二、工作过程 .......................................... 第四章听课感受及意见与建议.............................. 一、感受 .............................................. 二、意见和建议 ........................................ 参考文献.................................................
挤压工艺及模具设计Extrusion Technology and Mould Design
一、挤压工艺分类 挤压可分为以下三类： 1）冷挤压，又称冷锻，一般指在回复温度以下（室温）的挤压。 2）温挤压，一般指坯料在金属再结晶温度以下、回复温度以上进行的挤压。对于黑色金属，以600℃为界，划分为低温挤压和高温挤压。 3）热挤压，指坯料在金属再结晶温度以上进行的挤压。
1）冷挤压工艺 冷挤压是在冷态下，将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及一定力学性能的挤压件。 冷挤压与热锻、粉末冶金、铸造及切削加工相比，具有以下主要优点： 1）因在冷态下挤压成形，挤压件质量好、精度高、其强度性能也好； 2）冷挤压属于少、无切削加工，节省原材料； 3）冷挤压是利用模具来成形的，其生产效率很高； 4）可以加工其它工艺难于加工的零件。 。
2）温挤压工艺 温挤压成形技术是近年来在冷挤压塑性成形基础上发展起来的一种少无切削新工艺，又称温热挤压。它与冷、热挤压不同，挤压前已对毛坯进行加热，但其加热温度通常认为是在室温以上、再结晶温度以下的温度范围内。对温挤压的温度范围目前还没有一个严格的规定。有时把变温前将毛坯加热，变形后具有冷作硬化的变形，称为温变形。或者，将加热温度低于热锻终锻温度的变形，称为温变形。 从金属学观点来看，区分冷、热加工可根据金属塑性变形后有无加工硬化现象存在来决定似乎更合理些。在金属塑性变形后存在加工硬化现象这个过程称为冷变形及温变形。
3）热挤压工艺 热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术，它是在热锻温度时借助于材料塑性好的特点，对金属进行各种挤压成形。目前，热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒料及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好，强度相对较低的有色金属及其合金，低、中碳钢等，而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢，如结构用特殊钢、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。
A、凹模 B、凸模 C、凸凹模
4、下列工序中属于成形工序的是（ C ） A、落料 B、拉深 C、冲孔 5、复合模的分类是根据落料凹模的安装位置来确定的, 落料凹模安装在上模称为（ C ） A、正装式复合模 B、连续模 C、倒装式复合式 6、导正销与凸模的配合为：（A ） A、H7/h6 B、H7/f6 C、H7/k6 7、弯曲角度?越小（或中心角越大）回弹积累越大回弹也（ B ） A、越小 B、越大 C、不变 8、为保证压力机和模具正常工作，模具的压力中心应与压力机的压力中心（A ） A、重合 B、不重合 C 、偏离 9、冲裁模采用始用挡料销是为了提高材料的（ C ） A、强度 B、塑性 C、利用率 10．拉深系数m一般取值为。（A ） A、<1 B、>1 C、<0 三、判断题（每小题2分，共20分） 1、板料落料件尺寸等于凹模刃口尺寸，冲孔时孔的尺寸等于凸模刃口尺寸。（√） 2、板料冲裁时凸、凹模间隙过大时落料件尺寸小于凹模尺寸，冲孔时孔的尺寸大于凸 模尺寸，（√） 3、滚珠导向是一种无间隙导向精度高，寿命长（√） 4、板料弯曲时在中性层以外区域纤维受压缩变短；中性层以内区域纤维受拉伸而伸长。 （×） 5、板料弯制U形件时，凸、凹模的间隙越大工件回弹越小。（×） 6、冲裁模的凹模在下模，凸模在上模的称为倒装模（×） 7、板料弯曲时相对弯曲半径r/t越小，其变形程度就越大越容易产生裂纹。（√） 8、相对弯曲半径r/t越大，回弹越大。（√） 9、压力机在一次行程中只完成一道工序的冲裁模称为复合模。（×） 10、压力机在一次行程中、依次在几个不同的位置上，同时完成多道工序的冲模称为 复合模。（×） 四、名词解释（每小题3分，共5小题， 15分） 1、拉深系数：以拉深前后的坯料直径之比来表示。 2、单工序冲裁模：指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。 3、搭边：排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。
冷挤压技术工艺与发展 班级：材加11-A2 姓名：于鸿超 学号：120113203002
冷挤压技术工艺与发展 摘要：模具是现代工业生产的主要工艺设备之一，其设计制造技术代表了一个国家的工业设计制造技术的发展水平。本文对冷冲压相关概念和技术进行了论述，明确了冲压工艺与模具制造技术的发展方向。 关键词：模具冷冲压工业设计 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。 改革开放以来，随着国民经济的高速发展，市场对模具的需求量不断增长。近年来，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展，模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化，除了国有专业模具厂外，集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”；广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心；中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快，市场竞争的日益加剧，人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一，模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定企业的生存空间。 冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的，长期以来只对几种软金属(铅和锡)进行挤压。直到19纪末20世纪初，才开始挤压较硬的有色金属(锌、铝、紫铜、黄铜等)至于钢的挤压，由于冷挤压时需要很大的压力，在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题，长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。 1906年，英国人科斯利特(T.W.coslett)发现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法，但工序繁多，而经济效益又差，故未被广泛采用。不过，这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来，用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处
内齿轮冷挤压参数优化设计及模具寿命预测 【摘要】将正交试验设计方法和冷挤压数值模拟方法相结合，评估了冷挤压过程中参数：凹模锥角、摩擦系数和挤压速度对成形力的影响，并确定最优的工艺参数组合。以汽车减速轴 为例，分组建立了冷挤压件和模具的有限元模型，运用正交试验方法进行分组仿真分析，通过 对轴向挤压力数据的方差分析，确定最优的工艺参数组合，并根据优化后的参数，对模具的寿 命进行预测。试验方法对实际工艺设计具有指导意义。 【关键词】冷挤压工艺参数，数值模拟，正交试验，寿命预测Optimization For Cold Extrusion Parameters Of Inner Gear And Die’s Life Prediction Abstract: combining the orthogonal experiment with cold extrusion simulation, the parameters of the cold extrusion process, such as hail-cone-angle of the bottle die, friction coefficient and punch speed, were generally studied and the load on the dies was evaluated. Then the optimization of the parameters were obtained. Taking an automobile shaft as an example, the FEA models were built, and the orthogonal experiment was conducted to make plans for simulation. With the statistical analysis of the variance on Z load, the optimization of parameters were obtained, and the life of mold was predicted, which could provide guidance in the producing design. Key words: cold extrusion processing parameters, numerical simulation, orthogonal experiment,life prediction 1 引言 汽车起动机减速轴是起动机的重要零部件之一，在汽车起动时起传递转矩和力的作用。因此，对其结构要求严格。其一端为盲孔内无越程槽内齿轮，另一端是具有螺旋花键的减速杆，主要应用于行星齿轮传动。本文基于275减速轴进行研究，其结构如图1所示。
《冷冲压工艺及模具设计》考试试题（1） 适用专业模具专业时量：120min 闭卷记分 学生班级姓名学号 一、填空：（每小题2分，共20分） 1、冷冲压工艺有两大类，一类是，另一类是工序。 2、冲裁的变形过程主要包括、、。 3、下模板与导柱的配合为，导柱与导套的配合为。 4、冲裁时废料有和两大类。 5、弯曲时，零件尺寸标注在外侧，凸凹模尺寸计算以为基准 6、拉深可分为和两种。 7、冷挤压变形程度的表示法有、、。 8、冷冲模按工序性质可分为、、、、。 9、翻边系数的表达式为ｍ＝。 10、在JB23－63型压力机的型号中，63表示。 二、名词解释：（每小题4分，共12分） 1、冲裁： 2、连续模： 3、模具闭合高度： 三、问答题：（每小题5分，共15分） １、指出下面冲裁过程F－ｈ曲线中各曲线段各为什么阶段？ OA段：AB段： BC段：CD段： 2、什么叫弯曲时的回弹？减小回弹的措施有哪些？ 3、什么叫冲裁尺寸精度？影响冲裁精度的主要因素是什么？ 四、说明下例模具属何种类型？并指出图中各序号零件的名称。 （15分）
五、计算题：（24分） １、计算下例弯曲件毛坯尺寸，并确定凸凹模尺寸。材料为Ｑ235，ｔ＝ 2.0mm，尺寸32为未注公差Δ＝0.62，δd＝0.03，δp＝0.02，Z＝1.1t，C= 3.0。（12分） ２、确定下例拉深件需几次才能拉深完成，并确定各 次拉深系数。拉深系数值见下表示，材料为08钢，t＝2mm， 毛坯直径Ｄ＝283mm，零件图如下图示。（12′） 六、编织加工下例零件时的合理工艺路线，并说明各道工 序采用何种类型的模具？材料为08钢。（１４分）
华中科技大学 课程考试答题本 姓名 学号 专业班级 考试科目 考试日期 评分 评阅人
冷挤压成型工艺及模具设计作业 一、结构分析 此零件为一个较长的阶梯轴，单向、多阶梯、无孔，有24°倒角X2，相对简明。材料为20Cr（合金结构钢）。 二、坯料设计与挤压前处理 下料：由零件结构分析可知：加工此零件宜选用实心棒状坯料，在锯床上锯切下料。
挤压前处理 1.软化处理：查表知，加热到860℃，保温14h，随炉冷却至300℃后空冷，密封光亮退火，硬度达到120-130HBS。 2.表面处理：参选碳钢与合金钢坯料的表面处理，即采用磷化处理，把钢坯料放在磷酸盐溶液中进行处理，金属表面发生溶解和腐蚀，形成一层很薄的磷酸盐盖层。 3.润滑处理：工业猪油或机油拌二硫化钼
三、工艺设计与对比分析 工艺方案一：A 正挤压+B 镦粗 （1）由UG 三维图测得零件体积Vp=256506.9079mm 3 修边余量体积Vx=Vp*(3%~5%) 毛坯体积取V0=Vx+Vp=(264202~269322mm 3） 由零件尺寸可以初步选取毛坯直径d0=36mm , h=260mm ,经验算知所选毛坯直径在上述范围之内。则设计第一步正挤压和第二步镦粗的模 具示意图如下图所示： 毛坯 凸模1 凹模1 凸模2 凹模2
则其相应的工步图为： 成形力计算与设备选择： A正挤压第一步：εA=（362-27.52）/27.52=41.6% 由下表知，单位挤压力取下端小值p=1400Mpa 则F=pA0=1400x3.14x362/4=1424KN B镦粗第二步：εA=（79.1-33.3）/79.1=57.8% 由下表可知，单位挤压力p=950Mpa 则F=pA0=950x3.14x362/4=966KN
第6章冷挤压工艺与模具设计 一、目的与要求 了解冷挤压工艺方法及冷挤压模具结构组成。 二、主要内容 冷挤压分类，冷挤压件工艺性分析，冷挤压模具设计。 三、难点与重点 冷挤压必须解决的主要问题 四、授课方式 多媒体授课。 五、思考题 6—1 冷挤压加工有哪些类型?各适用于什么场合？ 6—2 冷挤压加工有什么优点? 6—3 冷挤压对毛坯有何要求？ 6—4 如图所示的冷挤压件，试确定坯料形状及尺寸。 6—5 如图所示的冷挤压件，材料为10号钢，试计算冷挤压力的大小。 题6—4图题6—5图 6—6 预应力组合凹模是如何提高挤压凹模的整体强度的?若凹模承受的单位压力是1300MPa，通常采用几层凹模? 六、小结
6.1 概述 冷挤压是指在室温条件下，利用压力机的压力，使模腔内的金属毛坯产生塑性变形，并将金属从凹模孔或凸、凹模的缝隙中挤出，从而获得所需工件的加工方法。 6.1.1、冷挤压的分类 根据冷挤过程中金属流动的方向和凸模运动方向的相互关系，可将冷挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压等。 1、正挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向一致（见图6-1）。适用于带凸缘的空心件和杯形件、管件、阶梯轴等制件的挤压。 2、反挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反（见图6-2）。适用于杯形件、 图6-1正挤压图6-2反挤压 3、复合挤压挤压时一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同，而另一部分金属的流动方向与凸模运动方向相反（见图6-3）。适用于各种断面的制件，如圆形、方形、六角形、齿形、花瓣形等的挤压。 4、径向挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相垂直（见图6-4）。适用于具有
挤压模具设计思路简介 一、当一个新的型材断面拿到手后，首先要先绘出型材的CAD图以供客户确认，要先分清是建材还是工业材，以分别采取不同的型材标准（建材GB5237，工业材GB6892）。 二、要注意型材的宽厚比是否适合挤压、有无悬臂、公差配合尺寸、表面处理要求以及实心型材还是空心型材，把这些与客户沟通好后双方确定型材图，计算型材的周长、面积及米重，这是产品开发的基本内容同时也是一个模具设计者所应具备的基本知识。 当型材断面确定后要先进行机台及模具规格的确定，这里先分实心型材和空心型材两种情况。对实心型材来说，如果型材悬臂较大的情况下有时也采用假分流的设计方式，这里悬臂较大指的是型材悬臂部分的悬臂长度与悬臂宽度减去空刀的比值K，即： 悬臂长L 悬臂宽h-悬臂空刀C×2 K值越大模具压塌或挤偏的可能性就越大，所以在L、h一定的情况下，在不影响型材流出的情况下尽量减少C的值来减小K值，以符合书中K值要求；或者也可采用假分流将悬臂大的部分放在桥下；以及加支撑块、销钉或反面螺钉固定，变单点支撑为双点支撑等特殊设 计方法等。所有这一切均以减少悬臂部分的挤压力为前提，具体内容参照《铝型材挤压模具设计制造与维修》一书上5-7页内容。 模具设计分以下几步： 1、机台及模具规格的确定 a．机台确定分挤压筒直径和挤压机出口两部分，由S筒=1/4ΠD2算出挤压筒面积；由λ=S筒/S型算出挤压比，一般实心型材对于6063而言λ=8~70均适合挤压，空心型材一般λ=8~40适合挤压； b．当λ适合后，由挤压机出口对照型材的长宽等外围尺寸来确定是否适合该机生产；当a.b两项均合适后选择该机台合适的模具规格； c．导入客户已经确认的型材图然后放合适
冷冲压工艺与模具设计
《冷冲压工艺与模具设计》复习题 四、问答题（每题4分，共8分） 1、某公司用复合模冲制图2所示垫片，零件材料为45Mn，料厚3.5mm，模具工作零件采用合金工具钢Cr12，热处理工艺合理，但是模具投产后不久，出现模具工作零件损坏，无法冲压。请指出： 1）损坏的工作零件名称； 2）损坏的原因； 3）为了保证模具正常工作，提出改进措施。 图 2、分析图3零件的弯曲工艺，指出： 1）工艺不合理处及会导致的质量问题； 2）为了保证产品质量，提出改进措施。 图
3、分析图2零件的弯曲工艺，指出： 1）工艺不合理处及会导致的质量问题； 2）为了保证产品质量，提出改进措施。 4、图3所示为低碳钢的拉伸力学性能曲线，请写出金属 1和金属2 哪种材料对冲压更有利，并说明理由。五、计算题（第1题5分、第2题10分、第3题3分，共18分） 1、拉深件尺寸如图4所示（单位mm ），材料为10钢： 1）写出毛坯尺寸计算式并代入数据（考虑修边余量）； 2）设毛坯直径为Φ100mm ，计算拉深次数（许用拉深系数按表中最大值考虑，写出计算过程,保留小数1位）。 图 图
2、冲制图5所示一般精度的冲裁件（单位mm ），材料为50钢，料厚1mm 。 1）根据零件形状，你认为用分开加工法还是配合加工法比较合理。 2）确定基准件，计算凸、凹模刃口尺寸及制造公差（保留小数2位）。 3）计算冲裁力（强度按表中最大值考虑）。 3、计算图6弯曲件的毛坯长度（单位mm ），零件材料08钢，料厚1mm,(保留小数1位)。 4 、冲制图4所示一般精度的冲裁件（单位mm ），材料为Q235，料厚1mm 。 1）根据零件形状，你认为用分开加工法还是配合加工法比较合理。 2）确定基准件，计算凸、凹模刃口尺寸及制造公差（保留小数2位）。 3）计算冲裁力（抗拉强度按表中最大值考虑）。 图图
挤压工艺及模具习题库 1. 反挤压进入稳定挤压状态时，可将坯料的变形情况分为几个区 域？ 反挤压进入稳定阶段，坯料的变形情况可分为以下几个区域：已变形区、变形区、过渡区、死区、待变形区。 2.三向应力为何可以提高被挤压材料的塑形？ 三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应力状态可以抵消或减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。 3.什么是挤压变形的附加应力？它是如何形成的？ 在塑形变形过程中，变形金属内部除了存在着与外力相应的基本应力以外，还由于物体内各层的不均匀变形受到变形体整体性的限制，而引起变形金属内部各部分自相平衡的应力，称为附加应力。产生原因：1,变形金属与模具之间存在着摩擦力。2各部分金属流动阻力不一致。3变形金属的组织结构不均匀。4模具工作部分的形状与尺寸不合理。 4.根据正挤压实心件的坐标网格，分析实心件正挤压的金属流动特 点。
实心件正挤压的金属流动特点：坯料除了受凹模工作表面的接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围之内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。 5.什么是残余应力？附加应力和残余应力有何危害性？ 当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状的变化；第三：降低金属的耐蚀性。 6. 分析正挤压、反挤压缩孔产生的原因。 缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹坑的缺陷。当正挤压进行到待变形区厚度较小时、甚至只有变形区而无待变形区时，会产生缩孔。筒形件反挤压时进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生角部缩孔缺陷。 7.挤压分别对金属组织和力学性能有何影响？ 挤压对金属组织和力学性能的影响有：挤压时，在强烈的三向应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的晶粒挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。
课程设计 资料袋 机械工程学院学院（系、部）2013-2014 学年第 1 学期课程名称挤压工艺与模具课程设计指导教师职称 学生姓名专业班级学号 题目挤压件正挤工艺模具设计 成绩 起止日期2013年11 月日～2013 年11 月日 目录清单 月日
课程设计任务书 2013 —2014学年第1 学期 机械工程学院（系、部）专业班 课程名称：挤压工艺与模具课程设计 设计题目：挤压件正挤工艺模具设计 完成期限：自2013 年11 月日至2013 年11 月日共1.5 周
指导教师：2013 年11月日系（教研室）主任：2013 年11月日
机械设计课程设计 设计说明书 挤压件正挤工艺模具设计 起止日期：2013年11月日至2013年11 月4日 学生姓名 班级 学号 成绩 指导教师(签字) 机械工程学院（部） 2013年12月日
目录 第一章零件的工艺分析 (3) 第二章零件工艺方案的选定 (5) 第三章工序设计 (6) 3.1 毛坯的制备 (6) 3.2 毛坯的软化处理 (6) 3.3 毛坯表面处理与润滑 (7) 3.4 毛坯尺寸的确定 (7) 第四章工艺计算 (8) 4.1 许用变形程度计算 (8) 4.2 挤压力的计算 (8) 4.3 压力机的选择 (9) 第五章冷挤压模具的机构设计 (10) 5.1 凹模的设计 (10) 5.2 凸模的设计 (11) 5.3 模具其他部分的设计 (12) 5.4 模具的固定 (13) 第六章模具装配及工作原理 (14) 6.1 加工要求 (14) 6.2 模具装配图及装配过程 (15) 6.3 加工路线 (16) 第七章工作零件材料的要求与使用注意事项 (17)
挤压工艺及模具设计期 末考试卷及答案 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT
2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A 注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。 一、名词解释题（每题3分，共计3×5=15分） 1）反挤 2）型材挤压 3）“红脆”现象 4）皂化处理 5）脱碳现象 二、是否判断题（每题分，共计×10=15分） 1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。 2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合性能。 3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。 4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。 5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤压的。 6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压制件质量不能保证。 7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗力等因素。 8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。 9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制或设 计。
10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。 三、简答题（每题5分，共5×5=25分） 1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区，表示其应力应变状态 2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决 3）Conform连续挤压有何特点 4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点 5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力 四、问答题（每题14分，共2×14=28分） 1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些 2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图 五、综合题（共17分）