冷挤压模具的失效分析.docx

百度文库-让每个人平等地提升自我 内容摘要自从我国加入WT 0之后，模具产品已提升到技术装备总体水平至关重要的一个环节， 其中，尤其是冷挤压模具，它是实现少、无切削加工的重要工艺装备，在现代生产加工 中日益得到广泛的应用但在冷挤压加工时，常常遇到一些妨碍正常投产的重要问题， 就是模具受到损坏，最终导致模具失效本文结合工厂实际的生产状况，对冷挤模具应用，冷挤模具的失效形式，以及对所 产生的各种失效形式进行分析，而后找出解决的办法，提高生产效益，减少成本，使冷 挤压得到广泛的应用关键词：冷挤压加工 冷挤模具 失效目录引 言 ………………………………………………………………………………………1一、挤压的实质及方法分类 ………………………………………………………………2（一）冷挤压加工的实质 ……………………………………………………………………2（二）冷挤压的方法分类 ……………………………………………………………………2二、冷挤压的特点 ……………………………………………………………………………2 （一）冷挤压的优点 …………………………………………………………………………3 （二）冷挤压的缺点 …………………………………………………………………………4三、冷挤压的实现形式 ………………………………………………………………………5 （一）冷挤压模具的构造及特点 ……………………………………………………………5 （二）对冷挤压模具的基本要求 ……………………………………………………………6四、冷挤压模具的失效性 ……………………………………………………………………6 （一）模具失效出现的过程 …………………………………………………………………6 （二）模具失效的形式 ………………………………………………………………………7五、 冷挤模具的工作条件 14六、 模具损坏的各种具体因素 14（―）模具材料的影响 14（二） 模具结构的影响 15（三） 模具制造工艺的影响 16七、 模具工作条件和使用维护的影响 17（一） 被加工材料的影响 17（二） 润滑条件的影响 18参考文献……………………………………………………………………………………19 致谢 ………………………………………………………………………………………20 百度文库-让每个人平等地提升自我 冷挤压模具的失效性分析冷挤压加工的发展在初期是极其缓慢的，长期以来一直局限于铅和锡等几种较软的 金属材料。

18世纪末，法国人首先成功地冷挤压出铅棒直到19世纪20世纪初，才开始 应用于锌，锡，纯铜，无氧铜及黄铜等，如冷挤压生产锡制牙膏管，英国于1886年开始 运用于冷挤压加工，某一工厂先从加工软金属开始，后来逐步实现冷挤压比较坚硬的有 色金属，如锌，铝，铜极其合金1903年美国运用冷挤压制成薄壁黄铜管，随后，又采 用预制成杯形坯料，然后再用正挤压的方法，成功地制成深孔杯形件，第一次世界大战 期间，美国军火商采用这种挤压方法大批量生产黄铜弹壳，第一次世界大战后，德国用 冷挤压方法可成批生产纯铝和纯锌电容器外壳等各种有色金属器件钢的冷挤压正式用于国民经济中的各行各业始于1947年美国于1949年发表了关于 各种钢材冷挤压前后力学性能的实验结果德国于1950年发表了关于黑色金属的冷挤压 实验报告，得出了一些基本工艺的技术数据，并在1953年公布了关于钢的冷挤压压力和 挤压功的实验结果，日本于1957年引进专用冷挤压压力机以后，在钟表等精密仪器工业 中开始应用冷挤压加工，由于这种技术的经济效益极其显著，不久，便在大批量生产的 汽车，电器及纺织等工业部门中得到了广泛的应用现在，这种技术已在机械零件制造 行业中成为一种极重要的加工手段，并遍及于国民经济的各个工业部门。

在我国，解放前，冷挤压加工技术是极端落后的当时只有极少数的工厂用铅，锡 等有色金属挤压牙膏管，线材和管材等，解放后，冷挤压加工技术得到了发展，在改革 开放以来，引进了一些国外先进的模具材料的使用方面，除了采用高碳高铬钼钢，高速 钢，滚珠轴承钢，弹簧钢以外，还采用了不少新型模具钢以及硬质合金，基体钢，钢结 构硬质合金等冷 挤压模 具的 使用 寿命已从一般可达 5000~50000 次增加到 400000~5000000次在模具结构设计方面，采用近代的最优化设计计算方法， CAD/CAM 系统以及数字化技术和专家系统，在保证强度，钢度等要求的前提下，充分发挥了模具 材料的潜力再模具制造方面，采用了先进的快速造型技术，并采用先进的无轴高速数 控加工，既快有能精密地制得所需的冷挤压模具在冷挤压压力机方面，我国已拥有各 级吨位挤压压力机的独立设计和制造能力，现在，除了经常采用的冷挤压压力机，通用 机械压力机，液压机之外，我国还成功的采用了摩擦压力机和高速锤进行冷挤压生产二、冷挤压的实质及方法分类（一）冷挤压加工的实质冷挤压的加工方法是利用金属材料塑性变形的原理，在室温的条件下，，将冷态的 金属毛坯放入装在压力机上的模具型腔内，在强大的压力和一定的温度作用下，迫使金 属毛坯产生塑性流动，通过凸模与凹模的间隙或凹模出口，挤出空心或端面比毛坯断面 要小的实心零件，可以获得所需一定形状及尺寸，还具有较高力学性能挤压件的工艺技 术。

冷挤压是无切削，少切削零件加工工艺之一，所以是近代金属塑性加工中一种先进 的加工方法但在冷挤压加工时，常常遇到一些妨碍正常投产的重要问题，就是模具受 到损坏自从我国加入WT0之后，模具产品已提升到技术装备总体水平至关重要的一个环节， 其中，尤其是冷挤压模具，它是实现少、无切削加工的重要工艺装备，在现代生产加工 中日益得到广泛的应用冷挤压成型加工是靠模具来控制金属流动，靠软化金属体积的大量转移来成形所需 的零件由此可知，冷挤压工艺的成功与失败与模具结构设计，模具材料以及金属毛坯 的软化处理等密切相关冷挤压加工的成型速度范围很广，所用的设备可以在专用的冷挤压压力机上进行， 也可在一般的机械压力机或液压机，摩擦压力机及高速锤上进行二）冷挤压的方法分类 冷挤压工艺可按金属流动方向，金属流动速度及变形温度等进行分类：1、 按金属流动方向分类与凸模运动方向之间的相互关系，冷挤压方法分为正挤压， 反挤压，复合挤压，减径挤压，径向挤压，墩挤压2、 按金属坯料充填模具型腔的流动速度有一般速度，低速及高速挤压之分3、 按变形温度状态分，有冷挤压，温挤压，热挤压二、冷挤压的特点 冷挤压技术是一种高精，高效，优质低耗的先进生产工艺技术，比较多的应用于中 小型锻件规模化生产中。

与常规模锻工艺技术相比，可以节材30%~50%，节能 40%~80%， 而且能够提高锻件质量和改善作业环境二战后，冷挤压技术在国外工业发达国家的汽 车，摩托车，家用电器等行业得到了广泛的发展应用，而新型挤压材料，模具新钢种和 大吨位压力机的出现，更拓展了其发展空间日本 80 年代自称，其轿车生产中以锻造 工艺方法生产的零件，有 30%~40%是采用冷墩工艺生产的，近年来生产的新型轿车则每 车平均使用 42Kg 的冷锻件美国等国家的轿车生产中，每车平均使用 40Kg 的冷锻件 随着科技的进步和汽车，摩托车，家用电器等行业对产品技术要求的不断提高，冷锻件 生产工艺技术已逐步成为中小锻件精华生产的发展方向一）冷挤压的优点近年来，在机械制造工艺方面广泛采用冷挤压先进技术，取得了显著的成效目前， 随着计算机，快速造型及数字化等现代科学的迅速发展及应用，使冷挤压工艺进一步得 到开拓及采用与其他制造方法相比，冷挤压工艺已成为金属塑性变形中最先进工艺之 一，在技术上和经济上它都有很多的显著优点1、显著降低原材料的消耗 冷挤压是一种金属塑性成形加工方法，它在不破坏金属的前提下使金属体积作出塑 性转移，达到少无切削而使金属成形，制得所需的形状及尺寸零件，这样就避免了在切 削加工是而形成的大量金属废屑，大大节约了各种有色金属及钢铁原材料。

2、提高劳动生产率 冷挤压零件是在压力机上进行的，操作方便，容易掌握，生产率很高3、可形成复杂形状的零件 在压力机的往复直线动作下完成复杂的加工工序，并可以制成形状复杂的零件4、提高零件的力学性能 在冷挤压过程中，金属材料处于三向不等的压应力作用下，挤压变形后，金属材料 的晶粒组织更加致密，金属流线不被切断，成为沿着挤压件轮廓连续分布的金属流线 同时，挤压利用了金属材料冷变形的加工硬化特性，使冷挤压件的强度大为提高，从而 提供了用强度钢代替高强度钢的可能性5、可获得教高尺寸精度及较小表面粗糙度值的零件经冷挤压成形零件的表面质量是十分良好的在冷挤压过程中，金属表面在高压下 受到模具光滑表面的熨平，因此零件的表面粗糙度值很小，表面强度也大为提高冷挤 压零件的精度可达 IT7~IT8 级，表面粗糙度可达~因此，用冷挤压加工的零件一般很 少再切削加工，只需在要求特别高之处进行精磨冷挤压工艺可以获得理想的制作表面 粗糙度与尺寸精度，有些零件经挤压后可以不再进行切削加工，从而为采用冷挤压加工 代替 某些零件的锻造，铸造与切削加工开辟了一条广阔的道路6、减少工序，缩短生产周期 冷挤压工艺是在闭式模具型腔中进行金属塑性变形，所得的挤压是没有飞边的，故 不再需要切边（或冲孔）后续工序，从而缩短了生产周期。

7、减少设备投资与模锻工艺相比，因冷挤压不产生飞边，故可以省去切边模及切边压力机，明显的 减少了设备投资，另外冷挤压生产加工，可在专用冷挤压压力机上，也可以在通用液压 机上进行，还可以在非专门为冷挤压而设计的普通压力机上进行，如通用冲床或摩擦压 力机8、降低零件的生产成本由于冷挤压可以大大节约原材料和加工工时，因此必然可降低零件的制造成本二）冷挤压的缺点虽然冷挤压有种种优点，但是在实际生产过程中也有它的不足，比如：1、变形抗力高冷挤压时，被挤压材料的变形较高，其中最有实用意义的是钢的冷挤压，其变形抗 力高达2000MPa以上，这样的超高压力，对模具材质，结构以及加工制造等提出了更高 的要求2、 模具寿命短由于冷挤压模具承受着很大的单位挤压力作用，最高可打3000MPa，模具易磨损， 易破坏，虽然在模具材料和模具结构等方面采用了很多有效的措施，但与冲压模相比， 其使用寿命还是不高的3、 对毛坯的要求较高冷挤压加工时对毛坯的要求比其他金属塑性成形加工工艺都高，否则，会使模具受 到损坏，对于冷挤压毛坯，除了要求毛坯具有准确的几何形状和较高的尺寸精度外，还 要求在冷挤压变形之前对毛坯进行一定的软化退火处理及表面润滑处理。

4、 对冷挤压设备要求较高当实施冷挤压工艺过程时，除了要求冷挤压设备应有较大的强度以外，还要求有较 好的刚度，此外，还要求设备具有良好的精度并具有可靠的保险装置通过上述分析可见，冷挤压加工方法是一种“优质，高产，低消耗，低成本”的先 进工艺，在技术上和经济上都有很高的应用价值目前，冷挤压技术已经在我国汽车， 摩托车，仪表，电信器材，轻工，建筑，宇航，船舶，军工及五金等工业部门中获得了 广泛的应用，已成为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一三、冷挤压的实现形式冷挤模具是实现少，无切削加工的重要的工艺装备，现代生产中日益得到广泛的应用一）冷挤压模具的构造及特点1、冷挤压模具的构造冷挤压模具一般由以下四个部分组成：工作部分（凸模，凹模，上下模座）；导向 部分（导柱，导套或导筒）； 卸料和顶出部分（卸料板，顶杆）；紧固部分（凹模压板， 螺栓，销钉等）冷挤压模零件分为工艺零件和辅助零件常用的模具结构有：专用反 挤模，正挤模，复合模和通用模等2、冷挤压模具的特点 冷挤模的外部轮廓形状酷似板料。