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冷擠壓理論介紹
冷擠壓是精密塑性體積成形技術中的一個重要組成部分。冷擠壓是指在冷態(tài)下將金屬毛坯放入模具模腔內，在強大的壓力和一定的速度作用下，迫使金屬從模腔中擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及具有一定力學性能的擠壓件。顯然，冷擠壓加工是靠模具來控制金屬流動，靠金屬體積的大量轉移來成形零件的。
冷擠壓技術是一種高精、高效、優(yōu)質低耗的先進生產工藝技術，較多應用于中小型鍛件規(guī)?；a中。與熱鍛、溫鍛工藝相比，可以節(jié)材30%～50%，節(jié)能40%～80%而且能夠提高鍛件質量，改善作業(yè)環(huán)境。
目前，冷擠壓技術已在緊固件、機械、儀表、電器、輕工、宇航、船舶、軍工等工業(yè)部門中得到較為廣泛的應用，已成為金屬塑性體積成形技術中不可缺少的重要加工手段之一。二戰(zhàn)后，冷擠壓技術在國外工業(yè)發(fā)達國家的汽車、摩托車、家用電器等行業(yè)得到了廣泛的發(fā)展應用，而新型擠壓材料、模具新鋼種和大噸位壓力機的出現便拓展了其發(fā)展空間。日本80年代自稱，其轎車生產中以鍛造工藝方法生產的零件，有30%～40%是采用冷擠壓工藝生產的。隨著科技的進步和汽車、摩托車、家用電器等行業(yè)對產品技術要求的不斷提高，冷擠壓生產工藝技術己逐漸成為中小鍛件精化生產的發(fā)展方向。與其他加工工藝相比冷擠壓有如下優(yōu)點：
1）節(jié)約原材料。冷擠壓是利用金屬的塑性變形來制成所需形狀的零件，因而能大量減少切削加工，提高材料利用率。冷擠壓的材料利用率一般可達到80%以上。
2）提高勞動生產率。用冷擠壓工藝代替切削加工制造零件，能使生產率提高幾倍、幾十倍、甚至上百倍。
3）制件可以獲得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可達it7～it8級，表面粗糙度可達r0.2～r0.6。因此，用冷擠壓加工的零件一般很少再切削加工，只需在要求特別高之處進行精磨。
4）提高零件的力學性能。冷擠壓后金屬的冷加工硬化，以及在零件內部形成合理的纖維流線分布，使零件的強度遠高于原材料的強度。此外，合理的冷擠壓工藝可使零件表面形成壓應力而提高疲勞強度。因此，某些原需熱處理強化的零件用冷擠壓工藝后可省去熱處理工藝，有些零件原需要用強度高的鋼材制造，用冷擠壓工藝后就可用強度較低的鋼材替用。
5）可加工形狀復雜的，難以切削加工的零件。如異形截面、復雜內腔、內齒及表面看不見的內槽等。
6）降低零件成本。由于冷擠壓工藝具有節(jié)約原材料、提高生產率、減少零件的切削加工量、可用較差的材料代用優(yōu)質材料等優(yōu)點，從而使零件成本大大降低。
冷擠壓技術的發(fā)展趨勢
1）隨著能源危機的日趨嚴重，人們對環(huán)境質量將更加關注，加之市場競爭日益加劇，促使鍛件生產向高效、高質、精化、節(jié)能節(jié)材方向發(fā)展。因此用擠壓成形等工藝手段所生產的精化鍛件的產量，在市場競爭中將得到較大的發(fā)展。
2）汽車向輕型化、高速度、平穩(wěn)性方向發(fā)展，對鍛件的尺寸精度、重量精度及力學性能等都提出了較高的要求。如轎車發(fā)動機用連桿鍛件除對大小頭之間的誤差有要求外，對每件的重量誤差也要求不大于八克。新產品的高要求，將促進精化生產工藝的發(fā)展。
3）專業(yè)化、規(guī)?；慕M織生產仍是冷擠壓生產的發(fā)展方向和趨勢。在法國，以擠壓成形工藝生產鍛件的專業(yè)廠家1991－1994年全員勞動生產率，即每人生產擠壓件的產量及產值，均高于一般生產模鍛件或者自由鍛件的廠家。以1994年為例，專業(yè)廠家擠壓件人均產量為 51024kg，創(chuàng)產值775688法郎。而同期一般性生產模鍛件的廠家，其人均產量僅為39344kg，產值592384法郎，僅相當于擠壓件專業(yè)生產廠家的77.1%和76.37%。自由鍛件生產廠與之相比則更低。
4) 擠壓專機將成為一種發(fā)展趨勢。隨著中小型鍛件的精化生產發(fā)展及冷擠壓、溫擠壓工藝的推廣應用，多工位冷擠壓壓力機、精壓機及針對某種鍛件而設計制造的專機會得到大力發(fā)展。
冷溫擠壓的定義和分類
擠壓是迫使金屑塊料產生塑性流動，通過凸模與凹模間的間隙或凹模出口，制造空心或斷面比毛坯斷面要小的零件的一種工藝方法。如果毛坯不經加熱就進行擠壓，便稱為冷擠壓。冷擠壓是無切屑、少切屑零件加工工藝之一，所以是金屑塑性加工中一種先進的工藝方法。如果將毛坯加熱到再結晶溫度以下的溫度進行擠壓，便稱為溫擠壓。溫擠壓仍具有少無切屑的優(yōu)點。
根據擠壓時金屬流動方向與凸模運動方向之間的關系，
常用的擠壓方法可以分為以下幾類。
(一)正擠壓 擠壓時，金屬的流動方向與凸橫的運動方向相一致。正擠壓又分為實心件正擠壓空心件正擠壓兩種。正擠壓法可以制造各種形狀的實心件和空心件，如螺釘、心軸、管子和彈殼等。
(二)反擠壓 擠壓時，金屑的流動方向與凸模的運動方向相反，反擠壓法可以制造各種斷面形狀的杯形件，如儀表罩殼、萬向節(jié)軸承套等。
(三)復合擠壓 擠壓時，毛坯一部分金屬流動方向與凸模的運動方向相同，而另一部分金屑流動方向則與凸模的運動方向相反，復合擠壓法可以制造雙杯類零件，也可以制造杯桿類零件和桿桿類零件。
(四)減徑擠壓 變形程度較小的一種變態(tài)正擠壓法，毛坯斷面僅作輕度縮減。主要用于制造直徑相差不大的階梯軸類零件以及作為深孔杯形件的修整工序。
以上幾種擠壓的共同特點是：金屑流動方向都與凸模軸線平行，因此可統稱為軸向擠壓法。另外還有徑向擠壓和鐓擠法。