柱塞的冷擠壓成形工藝及模具

王志娟

（江蘇森威集團有限責(zé)任公司，江蘇 大豐 224100）

柱塞是汽車起動電機中的小零件之一，其產(chǎn)品精度要求高，加工困難，運用現(xiàn)有的工藝加工，企業(yè)利潤極低，因此用冷擠壓技術(shù)加工此類零件的方法迫在眉睫。

一、工藝論述

老工藝采用機加工的方法，如圖1所示，下料，退火，噴丸，機加工1，機加工2，其效率低下，日產(chǎn)400件，離月產(chǎn)5萬套的要求太遠(yuǎn)，其軸承孔尺寸要求高，粗糙度要求高，僅為0.03mm，普通刀具和普通的機床很難控制該尺寸，高精度的設(shè)備成本極高，日耗大，所以制約了該零件在本企業(yè)的發(fā)展。

用先進(jìn)的冷擠壓技術(shù)加工此類零件已成為是否生產(chǎn)此類零件的關(guān)鍵。

新工藝采用冷擠壓技術(shù)加工柱塞，如圖1所示，下料，退火，噴丸，磷皂化，反擠壓，成形，日產(chǎn)3000件，新型的模具結(jié)構(gòu)和特殊材質(zhì)的模具保證了軸承孔的尺寸和粗糙度，既加工出了合格的產(chǎn)品，又降低了生產(chǎn)成本，給企業(yè)帶來了極大的利潤。

二、設(shè)計核心

普通的反擠壓成形工藝難以保證軸承孔0.03mm的公差，其模具變形和溫度的升高對產(chǎn)品的公差影響就達(dá)到0.02mm，因此采用階段成形法（如圖1所示新工藝）加工軸承孔成為工藝設(shè)計的核心。

普通的模具結(jié)構(gòu)（如圖2所示）很難保證產(chǎn)品同軸度0.08的要求，因此我們采用滾動保持架的模具結(jié)構(gòu)（如圖2所示），其過盈配合消除了間隙帶來的同軸度的影響，從而生產(chǎn)出了合格的產(chǎn)品，故滾動軸承套的模具結(jié)構(gòu)成為了模具設(shè)計的核心之一。

普通的模具材料在擠壓的過程中會產(chǎn)生微變形，因此，經(jīng)過幾輪的模具材料的驗證，日本的材料牌號為SKH51的鋼材能夠滿足批量生產(chǎn)的要求，至此材料的選擇成為成功的核心之一。

圖1

圖2

三、成本論述

機械加工的刀具和設(shè)備成本占用了絕大多數(shù)此類產(chǎn)品的價值，耗材大，易損，而冷擠壓模具生產(chǎn)數(shù)十萬件后才會損壞，給企業(yè)帶來了相對高的效率并且節(jié)約了成本。

機械加工產(chǎn)生的鐵屑給企業(yè)帶來了很大的浪費，冷擠壓沖壓工藝成形為零切削方案，其實施給企業(yè)節(jié)約了50%的材料成本，為環(huán)保事業(yè)又作出了貢獻(xiàn)。

結(jié)論

設(shè)計出一套適合國內(nèi)生產(chǎn)柱塞以及相類似產(chǎn)品的工藝及模具方案是非常有必要的，是適合當(dāng)代企業(yè)發(fā)展需要的，是中小企業(yè)生存、發(fā)展和盈利的必經(jīng)之路。

[1]劉蘋，吳鳴，王紅軍，等.柱塞冷擠壓工藝及模具設(shè)計[J].煤礦機械， 2010， 31（09）：109-111.