棒材挤压具毕业论文.doc

毕业设计论文 1 引言 冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。［1，2］冷挤压是无切削，少切削零件加工工艺之一，是近代金属塑性加工中一种先进的加工方法。用冷挤压即可以生产成批的有色合金及黑色金属零件。也可以加工各种模具的型腔。 1.1冷挤压的分类 1正挤压 正挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向相同。如图1-1它的加工过程是：先将毛坯放在凹模内，凹模底部有一个大小与所制零件外径相同的孔，然后用凸模去挤压毛坯。在挤压时由于凸模压力的作用，使金属达到塑性状态，产生塑性流动。强迫金属从凹模的小孔中流出．从而制成所需要的零件。一般说来，正挤压可以制造各种形状的实心工件(采用实心毛坯)，也可以制造各种形状的管子[3,4]。 图1-1 正挤压空心件 a)挤压示意图 b)毛坯与挤压零件 2反挤压 反挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向相反。图1-2所示是反挤压空心杯形工件的情形，它的加工过程是：把扁平的毛坯放在凹模底上，凹模与凸模在半径方向上的间隙等于杯形零件的壁厚。当凸模向毛坯施加压力时，金属便沿凸模与凹模之间的间隙向上流动，从而制成所需要的空心杯形零件。 图1-2反挤压 a)挤压示意图 b)毛坯与挤压零件 3复合挤压 复合挤压时，毛坯上一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同，而另一部分金属的流动方向则相反。图1-3所示为复合挤压工作的情况。用复合挤压的方法，可以制造各种带有突起的复杂形状的空心工件。 图1-3 复合挤压 a)挤压示意图 b)毛坯与挤压零件 4径向挤压 径向挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向垂直，采用实心毛坯或管状毛坯挤制成盘类零件或内壁有凸出要求的零件如图1-4、图1-5所示。 图1-4 冷模锻零件 a) 毛坯 b) 零件 图1-5 径向挤压 a) 毛坯 b) 零件 1.2冷挤压工艺对模具的要求 冷挤压时，为了使被挤压的材料产生塑性变形流动，模具须承受巨大的反作用力。冷挤压工艺对模具的要求[5,6] 　　1) 模具工作零件(凸模、凹模、芯轴、顶件器)应有足够的强度和刚度，工作零件要选择合理的几何形状及模具材料，使其有相当的强韧性和耐磨性，以提高模具使用寿命。 　　2) 模具易损部分要拆换方便，应具有通用性和互换性。 3) 模具应有良好的稳定性和导向装置，工作零件能简捷而可靠地固定在模架上。 4) 制造简单、成本低，有利于采用半自动化或自动化送料和出件，且操作要安全可靠。 为顺利实施冷挤压工艺必须考虑和解决以下几方面的问题： 1) 选用适合于冷挤压加工的材料； 2) 采用正确、合理的冷挤压工艺方案； 3) 选用合理的毛坯软化热处理方案； 4) 采用合理的毛坯表面处理方法及选用最理想的润滑剂； 5) 设计并制造适合冷挤压特点的模具结构，保证成品达到所要求的质量，同时还应保证模具有较长的工作寿命、较高的生产率和安全可靠； 6) 选舞合适的冷挤压模具材料及其热处理方法： 7) 选筹适合于冷挤压工艺特点的机器与设备。 1.3冷挤压坯料的表面处理 硬铝坯料2A11(LYll)、2A12(LYl2)塑性差，在挤压过程中，为了避免产生裂纹，应使硬铝坯料表面形成——层氧化膜或磷化膜。这是一层多孔、致密的氧化膜或磷化膜结晶，呈灰黑色，可用氧化处理、磷化处理或氟硅化处理来放得。由于这层薄膜中可以充填大量的润滑剂，所以在冷挤压时能取得较好的润滑效果[7,8]。 1.3.1氧化处理 　其工艺流程如下： 　1)汽油清洗，以去除油污。 　2)热水清洗(60—100c)。 　3)流动冷水清洗。 　4)酸洗(工业硝酸400-800g/L,2min) 　5)冷水清洗2次。 　6)氧化处理(工业氢氧化钠NaoH40-60g/L,温度50-70c,时间1-4min，以表面呈均匀细致的多孔从黑色站品膜为宦)。 7)流功热水清洗。 硬铝除了采用氧化处理来产个润滑支承层外，还可以来用磷化处理和氛硅化处理。试验表明，当采用磷化处即加T1IL菜油润滑时，挤出的零件表面粗糙度R。达0.8um，表面光泽。当采用氛耐化处理加工业菜油润滑时，挤出的零件表面质量比磷化处理的略有提高，但光泽不好，且氟硅化处理过程中会产生有毒物质，因此尽量不要采用。 1.3.2．磷化处理 配方为：磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)28g，磷酸(75％)25g，铬酸(CrO3)10g,十二烷基硫酸钠(湿润剂)0．5g，水1L。处理温度55—60℃．处理时间2—3min。 纯钢、黄铜在挤压中为厂获得较高的表面质量，往往进行钝化表面处理，以便在坯料友面形成一尼钝化膜作为润滑剂的支承层[9]。钝化表面处理工艺流程如下：