冷挤压加工方法详解

按冷挤压过程中金属流动方向与凸模运动方向的不同，冷挤压的加工方式分为正挤压、反挤压及复合挤压等，如图8-25所示。

图8-25 冷挤压的加工方法

a）正挤压实心件 b）正挤压空心件 c）反挤压 d）复合挤压

在冷挤压过程中，由于挤压方式和材料种类的不同，其挤压变形的特点也有所差异。但不论采用何种方式，利用冷挤压加工的零件具有以下特点：零件表面粗糙度低，加工精度高（可达IT7级），在一定范围内，可大大减少切削加工量，甚至代替切削加工。由于在冷挤压过程中，金属处于三向压应力状态，变形后材料组织致密且具有连续的纤维流向，零件的强度、刚度较好，可用一般钢材代替贵重钢材。

（1）冷挤压的变形程度 冷挤压变形程度指挤压时金属材料变形量的大小，冷挤压变形程度的表示方法以断面缩减率ε_A、挤压比G和对数挤压比φ表示，其中：断面缩减率挤压比对数挤压比

式中 A₀——坯料横截面积（mm²）；

A₁——挤压件横截面积（mm²）。

由于在冷挤压时，挤压金属处于三向压应力状态下产生塑性变形，可达到很大的变形程度。因此，冷挤压极限变形程度实际上是指在模具强度允许的条件下，保持模具具有一定寿命的一次挤压变形程度。表8-7列出了常用金属材料一次挤压的极限变形程度参考值。

表8-7 常用金属一次挤压的极限变形程度参考值

（2）毛坯尺寸的计算 毛坯体积根据制件体积与毛坯体积相等的原则计算，考虑到零件修边的要求，按挤压工件体积的1.03～1.05倍确定零件毛坯的体积。(www.xing528.com)

考虑到零件定位的要求，毛坯的外径应比凹模尺寸（挤压件外径）小0.1～0.2mm。反挤薄壁有色金属时，毛坯外径比凹模尺寸（挤压件外径）小0.01～0.05mm。

（3）冷挤压力 冷挤压力F是选用冷挤压设备的依据，可按下式进行估算：

F=KpS_凸

式中 F——冷挤压力（N）；

K——安全系数，一般取1.3；

p——单位挤压力（MPa），参见表8-8；

S_凸——凸模工作部位投影面积（mm²）

表8-8 不同钢种各种挤压方式p值 （单位：MPa）

选择压力机吨位时，应保证压力机公称压力大于冷挤压力F。