第4章 冷挤压工艺制订

4.1 冷挤压工艺的设计内容及方法

冷挤压工艺设计是在确定挤压件形状、尺寸、精度和材料之后，着手设计模具之前的一个阶段。在此阶段要制订工件的冷挤压加工工艺和有关的工艺顺序和数量，并研究如何具体实现符合生产要求的零件质量控制、经济性等有关问题。

4.1.1 工艺设计前的准备工作

1.查阅有关工艺设计资料

1）零件图和样品。

2）产品装配图及有关技术资料。

3）生产计划纲领（批量、年产量、总产量）。

4）有关设备型号、规格和技术参数方面资料。

5）有关挤压材料的尺寸、精度、性能和质量方面资料。

6）类似零件的成形试验数据及工艺设计参考资料。

2.产品图研究

1）产品结构和作用。

2）产品性能和使用要求。

3）产品精度。

4）产品的质量要求及其控制。

5）产品设计基准。

6）冷挤压工艺性分析。

7）冷挤压后的加工问题。

3.成形性研究

1）哪些部位能够挤压成形。

2）哪些部位不能够挤压成形，应在挤压之后进行切削加工。

3）难成形部位的工艺分析。

4）冷挤压工艺基准。

5）加工部位和余量的确定。

6）成形方式选择。

7）成形工序的分析。

8）重点工序的设计要点。

9）关键部位的质量控制方法。

4.了解生产现状和技术条件

1）冷挤压设备及其有关参数。

2）模具加工的设备、能力、手段和技术水平。

3）工人操作技能。

4）设计人员的技术水平。

5）生产周围环境。

4.1.2 工艺设计的主要内容和方法

冷挤压工艺设计工作包括以下方面：①挤压件设计；②工艺计算；③成形工序设计；④成形工艺方案制订。工艺设计的基本程序如图4-1所示。

工艺设计时，从研究产品图进行工艺分析开始。首先根据变形前后材料体积不变定律及所设计的挤压件图形，计算出毛坯体积，并由挤压件尺寸或中间工序尺寸，按照体积公式确定毛坯尺寸，再按变形程度、挤压力大小和形状复杂程度，确定工序数目；然后进行工序设计，决定中间成形工序的预备形状和尺寸，并选定成形方法，安排加工顺序；最后决定冷挤压成形工艺方案，即选定材料和设备，编制工艺流程和构思模具结构，同时进行全面工艺评价和核算技术、经济指标。工艺计算步骤列于表4-1。表中所列项目内容不能单独分开研究，需反复交叉进行。在设计模具过程中，还可能反过来对初始的工艺方案进行修正；在试验过程中进一步补充完善，并就实际生产条件，重新评价工艺设计。

图4-1 工艺设计的基本程序

表4-1 工艺计算步骤

（续）

4.1.3 成形方法的评价和估算

在冷挤压工艺方案设计中，需要作出如下的评价和估算。

1.工艺性评价

1）挤压件形状复杂程度。

2）挤压件成形难易程度。

3）挤压件变形程度。

4）挤压件的尺寸范围。

5）挤压件的精度等级。

6）挤压件表面粗糙度。

7）挤压件性能指标。

8）挤压件质量标准。

9）挤压材料的工艺性能。

2.估算项目

1）总变形程度。

2）总工序数目。

3）总工装套数。

4）单件工时。

5）材料利用率及单价。

6）设备台数及负荷能力。

7）模具成本。

8）初步经济预算。

9）效果分析及评价。

根据上面这些评价和估算，便可确定一种经济合理的最佳工艺方案。