六角螺钉挤压成型与模具设计

在冷挤压内六角螺钉外形时，材料塑性流动剧烈，如果坯料没有经过良好的表面处理，坯料容易与模具型腔焊合，导致挤压力急剧增加，使模具使用寿命大为下降。在很高的挤压力作用下，一般所涂刷的剂会被完全挤掉，起不到作用[4]。因此在冷挤压前需要对毛坯进行表面处理，获得表面支承层，以便在后续处理时起到储存剂的作用。

冷挤压毛坯表面处理分为3个阶段：酸洗除锈、磷化处理和皂化处理。其中磷化处理的目的是在毛坯表面形成磷化层，以吸收、储藏剂；皂化处理的目的是获得有效的剂。冷挤压外形。在内六角螺钉外形冷挤压过程中，挤压力和挤压速度2个参数对成型质量影响很大。综合内六角螺钉材料特点和挤压件结构考虑，经计算，冷挤压力取1200～1400kN，挤压速度取4～5mm/s。

1挤压设备选择

根据内六角螺钉2次挤压所需的最大吨位，同时结合工厂的生产实际，采用2000kN四柱液压机作为挤压成型设备。该设备具有顶出装置，运行平稳、挤压力恒定，能够满足产品挤压成型要求。

2模具设计

根据制定的挤压成型工艺方案可知，内六角螺钉挤压成型共需要2副模具。图6所示为热挤压内六角通孔模具，图7所示为冷挤压外形模具。为节约模具制造成本，模具设计为组合式，而且不同部分采用不同的材料，其中工作部分材料选用高速钢W6M05Cr4V2，其余部分材料采用普通钢材。为防止挤压过程中，凹模产生横向和纵向裂纹，凹模采5产品试制根据制定的挤压成型工艺方案，对内六角螺钉进行了多次挤压工艺试验，成功试制出一批样件（如图8所示）。对样件进行检测表明：零件内六角通孔尺寸、外形尺寸、表面粗糙度均符合图纸设计要求；解剖渗透探伤测试表明：零件内部无裂纹、金属流线连续无折叠（如图9所示）。

3结束语

（1）产品试制结果表明：制定的挤压成型工艺方案可行，工艺参数选用准确，模具设计合理，零件性能优良。（2）与切削加工方法相比，采用挤压成型工艺制造内六角螺钉，生产效率高、生产成本低、材料利用率高。

作者：肖黎明 路香兰 李宏伟 蔡晓青 单位：北京北方车辆集团有限公司