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冷挤压简介

图5 用冷挤制造的零件
    这表明用冷挤压加工活塞销可用20号钢代替20Cr钢。
    从以上特点,可以看出,冷挤压技术与目前各种加工方法比较,具有突出的优越性。这就为冷挤压代替切削加工、锻造、铸造和拉深工艺来制造机器零件,开辟了一条广阔的道路。

图6 冷挤压件实例之四
    三、冷挤压技术的发展
    冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的,长期以来只对几种软金属(铅和锡)进行挤压。直到19纪末20世纪初,才开始挤压较硬的有色金属(锌、铝、紫铜、黄铜等)至于钢的挤压,由于冷挤压时需要很大的压力,在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题,长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。
    1906年,英国人科斯利特(T.W.coslett)发现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法,但工序繁多,而经济效益又差,故未被广泛采用。不过,这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来,用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处理过的毛坯表面附有脂肪润滑剂或钠皂薄膜,且这层薄膜不易脱落,挤压这种毛坯时,压力较小。这个发现使人们找到了一种理想的钢毛坯表面处理法一磷化皂化法。
    磷化皂化处理钢毛坯表面方法的出现使钢的挤压成为可能。1934年,德国人采用磷化皂化法成功地冷挤出钢管。二次世界大战期间,德国人需要大量弹壳,当时黄铜又供应不足,于是德国人秘密试验用冷挤压生产钢弹壳、后来,采用合金工具钢作模具材料,用冷挤压成功地挤出大批量钢弹壳类零件。

图7 冷挤压件的应用
    第二次世界大战以后,美国人窃取了德国人关于钢的冷挤压的全部资料,开始在美国用冷挤压秘密生产军火,开办了很多生产钢弹壳和弹体的军工厂。
    钢的冷挤压于1947一年才正式用于民用工业。
    美国于1949年发表了各种钢材冷挤压后机械性能的实验数据。德国于1950年、1953年先后公布了钢的冷挤压的基本技术数据及冷挤压力和挤压功的实验结果。
    1957年,日本引进了专用冷挤压机,开始在精密仪器和仪表中采用冷挤压技术。日本见这种新技术经济效益显著,很快把这种技术用于制造汽车和电气制件。现已成为遍及各个工业部门的重要加工手段。
    图7介绍了冷挤压的发展和应用情况。
    从图上看出,自1950年以后,冷挤压件生产的迅速发展。虚线表示预测产量,但后来均突破这个预测量,尤其日本突破得更多。目前生产的冷挤压件80~85%用于汽车工业,其余用于电器工业、机器制造业、仪表工业和建筑业等。
    在我国,建国前的冷挤压加工是十分落后的,当时,仅有少数工厂用铅、锡等有色金属挤压牙膏管或线材、管材一类产品。
    建国后,冷挤压技术得到了发展。50十年代开始了铝、铜及其合金的冷挤压;60年代 黑色金属冷挤压已应用于生产。十年浩劫,极大地影响了冷挤压技术的发展。1978年以后,在“独立自主,自力更生”的伟大方针指引下,冷挤压技术得到了迅速发展。近几年来, 随着改革开放政策的进展,随着国家工业生产及科学技术的蓬勃发展,冷挤压技术也得到 了迅猛发展。
    70年代末,国内不少高等学校、研究所和工厂开展了冷挤压技术的实验研究,发表了大量的有价值的论文,初步形成了一支研究和应用冷挤压技术的队伍。
    目前,我国已能对铅、锡,铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压,甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。制造的冷挤压件是各种各样的,最重可达30公斤,最轻只有1克。在模具材料使用方面,除了用高速钢、轴承钢、高碳高铬合金工具钢外,还采用了不少新型模具钢如CG2、65Nb、LD等。在挤压工艺参数选择和模具结构设计方面,初步采用了优化设计

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