鎢銅冷擠壓工藝介紹
制造金屬零件的重要方法——冷擠壓成形
隨著我國(guó)加入WTO，全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，必然會(huì)對(duì)我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)產(chǎn)生巨大的沖擊。我們必須改革傳統(tǒng)的加工方式，來(lái)適應(yīng)市場(chǎng)。要參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，就必須在技術(shù)交流形式和手段與國(guó)際接軌，企業(yè)創(chuàng)新能力越來(lái)越成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。
冷擠壓成形是指所成形的零件達(dá)到或接近成品零件的形狀和尺寸，它是在傳統(tǒng)的金屬塑性加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。近幾年來(lái)，冷擠壓技術(shù)是各行各業(yè)得到迅速發(fā)展的新工藝之一，也是產(chǎn)品零件加工中的重要手段，與其他制造工藝（如切削加工、鑄造、鍛造）相比，它具有“優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低成本”的優(yōu)點(diǎn)。目前，在汽車、電子通信、輕工、建筑、航空航天、軍工、日用五金等制造業(yè)中都起著極為重要的作用。尤其在21世紀(jì)的零件制造業(yè)中，中國(guó)加入世貿(mào)組織后，產(chǎn)品價(jià)格的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈，冷擠壓技術(shù)已成為各企業(yè)繼續(xù)發(fā)展與開(kāi)拓的重要指標(biāo)之一。普遍認(rèn)為，一個(gè)國(guó)家的冷成形（冷擠壓、冷鍛、冷鐓及沖壓等）加工技術(shù)水平，是這個(gè)國(guó)家汽車工業(yè)水平、工業(yè)化水平乃至現(xiàn)代化水平的一種重要標(biāo)志和反映。
冷擠壓技術(shù)與汽車工業(yè)切切相關(guān)。據(jù)國(guó)外汽車工業(yè)報(bào)導(dǎo)，每輛汽車上的冷擠壓件已達(dá)80kg，替代過(guò)去采用切削方法加工。預(yù)計(jì)2010年，汽車中的冷擠壓產(chǎn)品還繼續(xù)增加。為什么在機(jī)械制造工藝方面要廣泛采用冷擠壓成形優(yōu)秀技術(shù)，因?yàn)樵诩夹g(shù)上和經(jīng)濟(jì)上它具有如下的顯著優(yōu)點(diǎn)。
1、顯著降低原材料的消耗
冷擠壓是一種金屬塑性成形加工方法，它在不破壞金屬的前提下，使金屬體積作出塑性轉(zhuǎn)移，達(dá)到少切屑無(wú)切屑而使金屬成形，制得所需的形狀及尺寸的零件。這樣就避免了切削加工時(shí)而形成的大量金屬?gòu)U屑，大大節(jié)約了鋼鐵及有色金屬原材料，使1t金屬材料能作2t，甚至3～5t之用。
2、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率
冷擠壓零件是在壓力機(jī)上進(jìn)行的，操作方便，容易掌握，生產(chǎn)率很高。例如：純鐵底座材料較軟，切削性能差，機(jī)加工較為困難，采用冷擠壓后，不僅顯著節(jié)約了原材料，而且使生產(chǎn)率提高了30倍。又如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷，冷擠壓比車削加工可提高生產(chǎn)率3.2倍。目前又生產(chǎn)了冷擠壓活塞銷自動(dòng)機(jī)，使生產(chǎn)率進(jìn)一步提高，一臺(tái)冷擠壓自動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)率相當(dāng)于100臺(tái)臥式車床或10臺(tái)四軸自動(dòng)車床。
3、可成形復(fù)雜形狀的零件
在壓力機(jī)的往復(fù)直線動(dòng)作下完成復(fù)雜的加工工序，并可以制成形狀復(fù)雜的零件。如薄壁異形件、帶加強(qiáng)筋的筒形件等，形狀復(fù)雜，尺寸小，要求嚴(yán)。若采用切削加工方法制造，不僅生產(chǎn)率低，材料消耗大，而且在制造方法還會(huì)感到十分困難；但用冷擠壓加工則就顯得十分方便。
4、提高零件的力學(xué)性能
在冷擠壓過(guò)程中，金屬材料處于三向不等的壓應(yīng)力作用下。擠壓變形后，金屬材料的晶粒組織更加致密，金屬流線不被切斷，成為沿著擠壓件輪廓連續(xù)分布的金屬流線。同時(shí)，由于冷擠壓利用了金屬材料冷變形的加工硬化特性，使冷擠壓件的強(qiáng)度大為提高，從而提供了用低強(qiáng)度鋼代替高強(qiáng)度鋼的可能性。例如，我國(guó)過(guò)去采用切削加工方法生產(chǎn)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞銷，所用原材料為低合金結(jié)構(gòu)鋼20Cr。由于改用冷擠壓法生產(chǎn)，可提高活塞銷零件的力學(xué)性能，故采用材料為20低碳鋼。
5、可獲得較高尺寸精度及較小表面粗糙度值的零件
經(jīng)冷擠壓成形零件的表面質(zhì)量是十分良好的。在冷擠壓過(guò)程中，金屬材料表面在高壓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，表面強(qiáng)度也大為提高。一般冷擠壓制件的表面粗糙度值Ra至少在0.63～1.25μm以上?？梢?jiàn)，用冷擠壓法加工的零件，有的部位可以少留加工余量，甚至不留加工余量即可達(dá)到產(chǎn)品圖樣上的技術(shù)要求。
冷擠壓零件的尺寸精度一般可達(dá)精度等級(jí)IT8～I(xiàn)T9級(jí)，個(gè)別的尺寸公差范圍可控制在0.015mm以內(nèi)。冷擠壓工藝可以獲得理想的制件表面粗糙度與尺寸精度，有些零件經(jīng)冷擠壓之后可以不再進(jìn)行切削加工，從而為采用冷擠壓方法加工代替某些零件的鍛造、鑄造與切削加工開(kāi)辟了一條廣闊的道路。
6、減少工序，縮短生產(chǎn)周期
冷擠壓工藝是在閉式模具型腔中進(jìn)行金屬塑性變形，所得的擠壓件是沒(méi)有飛邊的，故不再需要切邊（或沖孔）后續(xù)工序，從而縮短了生產(chǎn)周期。
7、減少設(shè)備投資
與模鍛工藝相比，因冷擠壓不產(chǎn)生飛邊，故可省去了切邊模及切邊壓力機(jī)，明顯地減少了設(shè)備投資。另外，冷擠壓生產(chǎn)加工，可在專用的冷擠壓壓力機(jī)上，也可以在通用液壓機(jī)上進(jìn)行，還可以在非專門為冷擠壓而設(shè)計(jì)的普通壓力機(jī)上進(jìn)行，如通用沖床或摩擦壓力機(jī)。
8、降低零件的生產(chǎn)成本
由于冷擠壓可以大大節(jié)省原材料和金屬切削加工工時(shí)，因此必然可降低零件的制造成本。例如，生產(chǎn)汽車活塞銷有三種方法：冷擠壓、圓鋼切削加工和無(wú)縫鋼管切削加工。冷擠壓成形活塞銷的成本較低，相對(duì)于圓鋼切削加工成本降低45%，比用無(wú)縫鋼管作原料的加工成本降低29%。
