冷挤压时,每一变形工序力求用最大的变形程度,最好能通过一次变形就达到冷挤压件图的要求。但由于冷挤压时每一道工序的变形量不能超过许用变形程度,有时也因受到模具结构的限制,使许多零件在冷挤压时需用多道工序才能完成。
在挤压黑色金属时,因材料的强度高,对变形程度过大的零件常需通过多道变形工序才能完成。而在挤压有色金属时,因材料的强度低、塑性好。通常能用一次挤压完成变形程度大而形状复杂的零件。下面对几种典型形状零件的冷挤压工艺及设计要点进行介绍。
当轴类零件不超过材料的许用变形程度时,一般用一次正挤压成形完成。挤压图7.4.8所示的零件有a、b两种工艺方案。在a方案中,毛坯取最大台阶直径(),用正挤压工艺挤出直径部分;b方案中,毛坯直径取次级台阶直径,先挤出直径,再将镦粗到。但是,在变形程度较小时(≤50%),也可同时进行两个或两个以上台阶的挤压。
图7.4.9所示零件的成形基本分为两道反挤压:第一次反挤大孔(),第二次再反挤小孔()。反挤大孔时的变形程度应取小于许用的合理变形程度。一次反挤压孔的相对深度受凸模长径比的限制,(黑色金属≤2 ~3,有色金属≤3 ~6)反挤压阶梯孔深也不能太大,一般≤ 1。
见图7.4.10。壁厚s很薄,≥2.5 ~ 3。因此要用一道工序成形是不可能的。通常第一道工序反挤成杯形件,再进行第二道与第三道正挤压,使外径逐渐变小。这类零件还可以采用挤压与变薄拉深相结合的方法成形。图7.4.11的零件与深孔薄壁件的挤压成形基本相似,只是多一道反挤压杯形后冲底工序。深孔件的另一种挤压方法是用双向挤,如图7.4.12所示。对于双向挤压,其可达(5~6)。
该类零件可用反挤压成形。通过调整中间圆柱四周的角部形状,可以达到调整挤出的中间圆柱高度。但若圆柱高度太大,中心圆柱应在中间工序里先挤压出来一段(见图7.4.6)。
图7.4.13考虑成品局部形状的半成品的设计挤压“山”形件
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