第五章 冷挤压工艺及模具设计

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。

《冷挤压成型工艺及模具设计》课程教学大纲一、课程名称（中英文）中文名称：冷挤压成型工艺及模具设计英文名称：Cold Extrusion Processes and Die Design二、课程编码及性质课程编码：0817761课程性质：选修课三、学时与学分总学时：24学分：1.5四、先修课程机械设计、材料成形工艺、金属学及热处理和材料成形原理等五、授课对象本课程面向材料成型及控制工程专业学生开设，也可以供材料科学与工程专业和电子封装技术专业学生选修。

六、课程教学目的（对学生知识、能力、素质培养的贡献和作用）本课程是第七学期开设的一般选修课，其教学目的主要包括：1、掌握金属材料冷挤压的变形性质和成型规律，以及冷挤压模具设计的方法；2、掌握冷挤压成型工艺及模具设计的特点及国内外发展概况，查找并掌握冷挤压技术及模具设计发展前沿的新技术的特性；3、掌握挤压成形的各种方法，能独立编制工艺规程和设计冷挤压模具，分析和解决冷挤压生产问题，具有今后从事冷挤压成型工艺和复杂模具开发与设计的能力。

表1 课程目标对毕业要求的支撑关系七、教学重点与难点：教学重点：1）本课程以介绍冷挤压成型工艺与模具为主体、以讲述两者的设计为重点；2）在全面了解与掌握挤压成形的材料原理及力学原理的基础上，重点学习冷挤压加工工序和模具的设计；3）重点学习的章节内容包括：第2章“挤压基本原理”（6学时）、第5章“冷挤压加工工序设计”（4学时）、第6章“冷挤压模具设计”（6学时）。

教学难点：1）冷挤压成型工艺及模具设计是实践性极强的课程之一，本课程将密切结合学生的生产实习、课程设计、实验课等实践环节，培养学生对冷挤压成型工艺及模具的认识及设计能力，提高授课质量与效果。

2）通过本课程学习，要求掌握冷挤压成型工艺的变形特点、应用范围、质量控制方法等，具备合理设计冷挤压成型工艺和复杂模具的实践能力。

八、教学方法与手段：教学方法：（1）采用现代化教学方法（含PPT演示，工艺动画，视频资料等），讲授冷挤压工艺的变形特点及应用领域，以提高教学效果及效率；（2）采用课堂教学与学生PPT汇报、交流讨论等方式，进行课堂互动，吸引学生的注意力、激发学生的学习热情，提高学生的学习效果。

套筒扳手冷挤压工艺及模具设计套筒扳手冷挤压工艺及模具设计是一种利用金属的塑性变形来加工形状复杂的零件的方法。

冷挤压工艺能够高效地生产高质量的零件，同时还可以提高材料的工作硬化能力和综合性能。

以下是关于套筒扳手冷挤压工艺及模具设计的详细介绍。

首先，套筒扳手冷挤压工艺需要通过模具将金属材料挤压成套筒形状。

冷挤压是指在室温下进行的挤压工艺，相对于热挤压来说，冷挤压要求更高的模具精度和金属材料性能，但可以避免热挤压过程中可能产生的氧化和变形问题。

在套筒扳手的冷挤压工艺中，一般采用径向挤压的方法。

先准备好所需的冷挤压毛坯材料，然后将毛坯材料放置在挤压机的挤压室中。

挤压机通过压力将材料挤压进入模具中，形成套筒形状。

在挤压过程中，需要控制好挤压速度、挤压压力和温度等参数，以保证零件的形状和质量。

在套筒扳手冷挤压工艺中，模具设计是非常重要的一环。

模具设计的质量直接影响着冷挤压零件的精度和质量。

首先，需要设计一个合理的模具结构，包括上模、下模、导向柱和导向套等部分。

模具结构应该具备良好的刚性和稳定性，以保证挤压过程中的精度和稳定性。

其次，需要设计合适的模具尺寸和形状。

模具的尺寸应该与零件的形状要求相匹配，同时考虑到挤压过程中材料的变形和收缩等因素。

模具的形状应该充分利用材料的塑性变形能力，以减少材料的切削量和废品率。

最后，还需要考虑模具的材料选择和表面处理。

模具的材料应具有良好的耐磨性、高温硬度和尺寸稳定性。

常用的模具材料有高速工具钢、钨钢和硬质合金等。

模具的表面处理可以采用热处理、镀铬和抛光等方法，以提高模具的表面质量和使用寿命。

总之，套筒扳手冷挤压工艺及模具设计是一项复杂而重要的任务。

通过合理的工艺参数和模具设计，可以高效地生产出高质量的套筒扳手零件。

这不仅可以提高工艺效率，同时还可以降低生产成本和资源消耗。

套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
套筒扳手冷挤压工艺及模具设计
工艺概述
套筒扳手冷挤压工艺是一种常用的金属加工方法，适用于扳手套筒的生产。

该工艺通过在金属坯料上施加高压力，使其在冷态下通过模具形成所需形状。

相比传统的热挤压工艺，冷挤压工艺具有成本低、成型精度高等优势。

工艺步骤
1. 准备金属坯料：选用适合的金属材料，根据套筒的需求进行切割或切锭得到金属坯料。

2. 设计模具：根据套筒的形状和尺寸要求，设计合适的冷挤压模具。

3. 加热坯料：将金属坯料加热至适当温度，通常为高于金属的再结晶温度。

4. 冷挤压：将加热后的金属坯料置于模具中，施加高压力，使其逐渐形成模具所需形状。

5. 完成工艺：冷挤压后的套筒进行冷却处理，去除模具并进行修整、清洁等工序。

6. 检验和质量控制：对冷挤压后的套筒进行检验，确保其尺寸、形状和表面质量符合设计要求。

模具设计要点
1. 模具材料选择：模具需要具备高强度、高硬度和耐磨性，常
用的材料有合金工具钢、硬质合金等。

2. 模具结构设计：根据套筒的形状和尺寸要求，设计适当的模
具结构，包括模具的上、下模和挤出口等。

3. 模具冷却设计：使用冷却系统对模具进行冷却，以提高生产
效率和控制工艺温度。

4. 模具表面处理：采用表面处理技术，如镀硬铬、表面喷涂等，提高模具的耐磨性和表面质量。

以上是关于套筒扳手冷挤压工艺及模具设计的简要介绍，冷挤
压工艺能够有效地提高扳手套筒的生产效率和质量。

不同形状和尺
寸的套筒可能需要针对性的工艺和模具设计，需要根据具体情况进
行调整和优化。

套筒扳手冷挤压工艺及模具设计套筒扳手冷挤压工艺及模具设计引言1. 冷挤压的基本原理冷挤压是一种将金属材料压制成所需形状的加工方法，其基本原理是通过施加高压力将金属材料挤压进模具中，使其形成所需的形状。

与传统的热挤压相比，冷挤压具有以下优点：- 保持金属材料的力学性能；- 无需进行后续热处理；- 提高材料利用率；- 减少生产成本。

2. 套筒扳手的冷挤压工艺套筒扳手的冷挤压工艺通常包括以下几个步骤：2.1 材料准备选择适合冷挤压的金属材料，通常使用高强度的合金钢作为原料。

根据套筒扳手的规格和要求，将金属材料切割成一定长度的柱状坯料。

2.2 加热处理将切割好的坯料加热至适当的温度，通常选择较高的温度以提高材料的延展性和可塑性。

加热温度的选择需根据具体的材料和工艺要求进行调整。

2.3 挤压成形将加热后的坯料放入冷挤压机的模具中，施加高压力使得坯料被挤压形成套筒扳手的初始形状。

冷挤压机通常采用液压系统来提供高压力，并通过控制活塞的运动来控制挤压过程。

2.4 冷却和回火在挤压成形后，将套筒扳手暴露在空气中进行冷却，以使其固化。

然后，对套筒扳手进行回火处理，以消除挤压过程中可能产生的应力，并提高其硬度和韧性。

2.5 表面处理，对套筒扳手进行表面处理，通常采用镀铬、喷涂等方式，以提高其表面的硬度、耐腐蚀性和美观度。

3. 套筒扳手的模具设计套筒扳手的模具设计在冷挤压工艺中起着关键作用。

以下是一些模具设计的考虑因素：3.1 模具材料模具材料需要具备足够的强度和硬度，以承受高压力和磨损。

常用的模具材料包括合金工具钢、硬质合金等。

根据具体要求，可以采用不同的模具材料。

3.2 模具结构模具结构直接影响到套筒扳手的形状和尺寸。

模具结构应考虑到挤压过程中套筒扳手内部的空间和外部轮廓的形成，以及模具的易于拆卸和维修。

3.3 模具冷却由于冷挤压工艺可能产生较大的摩擦热，模具冷却是必要的。

合理的模具冷却设计可以提高生产效率和模具的使用寿命。

套筒扳手冷挤压工艺及模具设计套筒扳手冷挤压工艺及模具设计1. 引言2. 冷挤压工艺冷挤压工艺是通过在室温下将金属材料进行加工，使其发生塑性流动并得到所需形状的方法。

与热挤压相比，冷挤压工艺不需要加热设备和冷却时间，节省了能源和时间成本。

套筒扳手的冷挤压工艺主要包括以下几个步骤：2.1 材料准备选择适宜的金属材料，并按照规定要求进行表面处理，以保证材料的质量和可加工性。

2.2 模具设计根据套筒扳手的设计要求，设计合适的冷挤压模具。

模具的设计应考虑到扳手的形状、尺寸、力学性能等因素，以确保挤压过程中的形状精度和机械性能。

2.3 挤压加工将准备好的材料放入冷挤压机的模具中，施加适当的压力，使材料发生塑性变形，从而得到套筒扳手的形状。

2.4 修整对挤压得到的套筒进行修整，去除多余的材料，并进行表面处理，以提高套筒的精度和美观度。

2.5 检验对挤压得到的套筒进行质量检验，包括尺寸、形状、力学性能等方面的检测。

2.6 后续工艺对挤压得到的套筒进行后续工艺，如热处理、表面涂层等，以增加套筒的使用寿命和功能性。

3. 模具设计套筒扳手的冷挤压模具设计是整个工艺中的关键步骤。

模具的设计应满足以下要求：3.1 适应性模具应适应不同规格和型号的套筒扳手的生产需求，具有一定的通用性。

3.2 精度和稳定性模具应具有足够的精度和稳定性，以保证挤压过程中的形状精度和尺寸精度。

3.3 寿命和可维修性模具应具有较长的使用寿命，并具备方便维修和更换模具零件的能力，以降低维护成本。

3.4 易操作性模具应易于操作和调整，以提高生产效率。

，套筒扳手的冷挤压工艺和模具设计在生产中具有重要意义。

通过合理的挤压工艺和优秀的模具设计，可以提高套筒扳手的生产效率和质量，降低成本，满足市场需求。

套筒扳手冷挤压工艺及模具设计一、引言套筒扳手是一种常见的手工工具，广泛应用于机械加工、维修等领域。

冷挤压技术是一种高效、精确的金属成形工艺，可用于生产套筒扳手。

本文将介绍套筒扳手的冷挤压工艺及模具设计。

二、冷挤压工艺2.1 工艺概述套筒扳手冷挤压工艺是通过将金属材料塑性变形成扳手的形状。

该工艺具有高效、节能、成本低等优点，能够满足大批量生产的需求。

2.2 工艺步骤套筒扳手冷挤压的工艺步骤如下：1. 材料准备：选择适合的金属材料，如碳钢、合金钢等。

2. 模具设计：设计套筒扳手的模具，包括挤压模、顶针等。

3. 材料预热：将金属材料进行适当的预热，以提高挤压性能。

4. 挤压成形：将预热后的金属材料放入挤压模中，施加压力使之变形。

5. 冷却处理：将挤压后的工件进行冷却处理，以提高强度和硬度。

6. 表面处理：对冷却后的工件进行表面处理，如镀层、热处理等。

7. 检验包装：对最终成品进行检验，合格后进行包装。

2.3 工艺参数套筒扳手冷挤压的工艺参数包括：挤压压力：根据材料的性质和形状要求确定合适的挤压压力。

挤压速度：控制挤压过程的速度，以保证工件的质量。

模具温度：根据材料的热处理要求，调整模具的温度。

冷却时间：冷却处理的时间要足够，以保证工件的性能。

三、模具设计3.1 模具类型套筒扳手冷挤压的模具主要包括挤压模和顶针两种。

挤压模：用于将金属材料塑性变形成工件的形状。

顶针：用于支撑和定位金属材料，在挤压过程中起到辅助作用。

3.2 模具材料套筒扳手冷挤压的模具材料需要具备高强度、耐磨损和耐腐蚀等特性。

常用的模具材料包括工具钢、合金钢等。

3.3 模具结构套筒扳手冷挤压的模具结构应满足以下要求：1. 确保工件的尺寸精度和表面质量。

2. 提高生产效率，减少模具更换次数。

3. 方便模具的制造和维修。

3.4 模具设计要点在套筒扳手冷挤压的模具设计中，需要考虑以下要点：1. 模具选择合适的材料和热处理工艺，以提高使用寿命。

2. 设计模具的结构合理，易于拆卸和安装。