第四节  冷挤压工艺与模具结构 

冷挤压是利用金属塑性变形的原理，在常温下对挤压模具腔内的金属施加强大的压力，使之从模孔或凸、凹模的间隙中挤出，从而获得所需零件的一种无切削加工方法。用冷挤压代替切削加工，不仅可大大降低材料消耗，而且可大大提高生产效率（通常为几倍到几十倍）。

冷挤压工艺属于冷锻工艺的一种，它可以用来制造薄壁容器（如牙膏壳、铝质电容器及弹壳等）、汽车零件等，其制件示例如图所示，冷挤压使用的毛坯大都是棒料或块状结构。

一、冷挤压工艺

1．分类：

其中，正挤压、反挤压、复合挤压三种方式的金属流动方向都与凸模运动方向相平行，故统称为轴向挤压；而将轴向挤压和径向挤压联合的加工方法称为镦挤法，它能加工采用单独的轴向或径向挤压难以成形的制件，从而使冷挤压工艺的应用范围进一步扩大。

（5）减径挤压

减径挤压是一种变形程度较小的正挤压方法，毛坯断面仅作轻度缩减。减径挤压主要用于制造直径差不大的阶梯轴类挤压件，以及作为深孔薄壁杯形件的修整工序。

2．变形特点及工艺要求：

由于挤压时坯料处于三向受压状态下，因而塑性好，变形程度可以很大，变形所需变形的单位挤压力很大，当然塑性变形所需的压力也很大，且作用时间较长。

冷挤压技术的应用必须解决强大的变形抗力与模具承载能力的矛盾。

（1）设计合理的、工艺性良好的冷挤压件。

（2）恰当选择冷挤压件的原材料，正确确定坯料形状、尺寸及热处理规范 。

（3）制定合理的冷挤压工艺方案，合理选择冷挤压方式，适当控制冷挤压变形程度。

（4）采取有效措施解决模具的强度、刚度和寿命问题。如采用合理的模具总体结构，正确确定模具工作零件的结构、几何参数及加工要求等。

（5）选用合适的挤压设备。

二、冷挤压模具结构

作为冷挤压用工艺装备，冷挤压模具必须适应冷挤压金属的变形特点和强大的冷挤压力。所以，冷挤压模具应有足够的强度和刚度、良好的导向装置，且其结构应注意易损件的拆卸、更换、安装方便以及通用性等。

    冷挤压模具的结构形式很多，按冷挤压方式可分为正挤压模、反挤压模、复合挤压模及其他冷挤压模。

（1）采用通用模架，通过更换凸、凹模可挤压不同的冷挤压件。凸模6通过弹性夹头4、凸模固定圈5和紧固圈7固定；凹模通过凹模固定圈10和紧固圈8固定，凹模固定圈与紧固圈以H6/h5配合。

（2）以导柱导套导向，为了增加导柱长度，将导柱固定于上模（或下模）中，导柱导套以H6/h5配合。

（3）挤压件留在凹模中，用拉杆或顶出装置通过顶杆13将挤压件顶出，卸件工作可靠。

（4）上、下模座用中碳钢；凹、凸模分别用较厚的淬硬垫支承。

（1）采用通用模架更换凹模、组合凸模等零件，可以反挤压不同挤压件，还可以进行正挤压。

（2）凸、凹模的同轴度可以调整，即通过螺钉和月牙形板9调整凹模6的位置，以保证凸、凹模的同轴度。同时，月牙形板9和压板1可以压紧定位，防止挤压过程中凹模产生位移。

（3）凹模采用预应力组合结构，以承受较大的单位挤压力。

（4）对于黑色金属反挤压，其挤压件可能箍在凸模上，因而设置了卸件器2（卸件板3做成弯形是为了减小凸模长度）。考虑到挤压件可能留在凹模内，故又设置了顶出器10。凸模上端和顶出器下端均有锥度，以扩大支承面积，并加以厚垫板4和12，以承受黑色金属巨大的挤压力。

（1）以导向套1和组合下模外圈3导向，模具在工作时处于封闭状态，导向套还有安全保护作用，下设限位套4。

（2）上、下模均为预应力组合结构。上模六角形腔底部开有出气孔，以确保工件的六角形轮廓清晰。

（3）为了保证六角头部的成形质量并提高模具寿命，坯料体积应略大于挤压件体积，多余金属形成飞边，冷镦后再切除。

另外，按通用性冷挤压模可分为专用冷挤压模和通用冷挤压模；按调整的可能性冷挤压模可分为可调式冷挤压模和不可调式冷挤压模。

（资料收集于网络，仅供学习分享，如侵权，请联系删除）

如果你是想往设计方向发展，可以加入我创建的千人模具设计社群一起学习、交流、探讨（无广告）；关注私聊一下我回复“社群”，即可获得入群方式！私聊我回复“学习”，我会送你相关课程学习。