可成形復雜形狀的零件
在壓力機的往復直線動作下完成復雜的加工工序,并可以制成形狀復雜的零件。如薄壁異形件、帶加強筋的筒形件等,形狀復雜,尺寸小,要求嚴。若采用切削加工方法制造,不僅生產率低,材料消耗大,而且在制造方法還會感到十分困難;但用冷擠壓加工則就顯得十分方便。
提高零件的力學性能
在冷擠壓過程中,金屬材料處于三向不等的壓應力作用下。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分布的金屬流線。同時,由于冷擠壓利用了金屬材料冷變形的加工硬化特性,使冷擠壓件的強度大為提高,從而提供了用低強度鋼代替高強度鋼的可能性。例如,我國過去采用切削加工方法生產汽車發動機活塞銷,所用原材料為低合金結構鋼20Cr。由于改用冷擠壓法生產,可提高活塞銷零件的力學性能,故采用材料為20低碳鋼。
可獲得較高尺寸精度及較小表面粗糙度值的零件
經冷擠壓成形零件的表面質量是十分良好的。在冷擠壓過程中,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。可見,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到產品圖樣上的技術要求。
冷擠壓零件的尺寸精度一般可達精度等級IT8~IT9級,個別的尺寸公差范圍可控制在0.015mm以內。
冷擠壓工藝可以獲得理想的制件表面粗糙度與尺寸精度,有些零件經冷擠壓之后可以不再進行切削加工,從而為采用冷擠壓方法加工代替某些零件的鍛造、鑄造與切削加工開辟了一條廣闊的道路。
減少工序,縮短生產周期
冷擠壓工藝是在閉式模具型腔中進行金屬塑性變形,所得的擠壓件是沒有飛邊的,故不再需要切邊(或沖孔)后續工序,從而縮短了生產周期。
減少設備投資
與模鍛工藝相比,因冷擠壓不產生飛邊,故可省去了切邊模及切邊壓力機,明顯地減少了設備投資。另外,冷擠壓生產加工,可在專用的冷擠壓壓力機上,也可以在通用液壓機上進行,還可以在非專門為冷擠壓而設計的普通壓力機上進行,如通用沖床或摩擦壓力機。
降低零件的生產成本
由于冷擠壓可以大大節省原材料和金屬切削加工工時,因此必然可降低零件的制造成本。例如,生產汽車活塞銷有三種方法:冷擠壓、圓鋼切削加工和無縫鋼管切削加工。冷擠壓成形活塞銷的成本最低,相對于圓鋼切削加工成本降低45%,比用無縫鋼管作原料的加工成本降低29%。
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