1引言
·挤压模技术·
钛合金自锁螺帽冷挤压模具设计及制造
洪慎章
上海交通大学塑性成形技术与装备研究院（上海200030）
【摘要】分析了钛合金自锁螺帽冷挤压成形工艺及制订，介绍了钛合金的材料特性，毛坏软化热处理和表面润滑处理。阐述了该制件的模具结构设计，模具材料及主要模具零件的加工技术要求。
关键词：自锁螺帽；钛合金材料；冷挤压成形工艺；模具结构设计；加工技术要求
中图分类号：TG372
文献标识码：B
DesignandManufacturingofColdExtrudingDie forthe Oneself-LockNutof TitaniumAlloy
[Abstract] In this paper the cold extruding forming technology and the formulates for the oneselflock nut of titanium alloy were analysized. It introduced the material characteristic of the titanium alloy, the soft heat treatment and the surface lubricating treatment of the blank. It expounded the design of the die structure, the die materials and the process technical requires. Key words: oneselflock nut; titanium alloy material; cold extruding forming technology; design of extruding die structure; process technical requires
化，扩大其使用范围，可在Ti中加入各种合金元素，从
随着航空及宇航工业的进一步持续发展，各种锁紧螺帽零件日益增多。为了减轻零件重量，都选用材料比强度较大的钛合金。选用β型钛合金 TB3。旧工艺主要采用切削加工方法制造，从金工车间实际制造情况来看，不仅切削加工存在制造周期长，生产效率低，而刀具损耗大及原材料浪费严重等缺陷，难以满足产品需求。为此，提出采用冷挤压成形工艺制造自锁螺帽零件，并对钛合金冷挤压成形工艺进行了研究。
2冷挤压成形工艺分析及制订 2.1钛合金材料的特性
钛(Ti)与其它材料不一样，因钛是具有密排六方晶格的金属，但与具有密排六方晶格的Mg、Zn相比， Ti的滑移系数目较多，因此Ti的塑性较高，即冷成形性能较大，为冷挤压成形工艺创造了有利条件。但纯钛的强度低，限制了它在工业上的应用。为了使Ti强
《模具制造》2017年第12期万方数据
而得到各种性质的钛合金。现根据自锁螺帽的性能要求，选用β型钛合金TB3(Ti-3.5A1-10Mo-8V-1Fe）。 2.2冷挤压件工艺制订
（1)从零件几何形状来看，内孔螺纹.圆角半径都放在冷挤压后进行切削加工。
(2)考虑到冷挤压毛坏体积存在误差以及工厂现有液压机生产时行程控制精度不高，在零件长度上预留1mm的加工余量。
(3)按冷挤压工艺规定的需要，为避免上、下凸模相碰而造成损怀，需在内孔中设计成连皮，该连皮在以后加工内螺纹时再去除。
根据上述工艺分析，可制订冷挤压件如图1所示。(4)毛坏尺寸的确定。为了减少变形抗力，经分
析应采用空心毛坏，即管坏，通过体积不变原理计算可得管坏的形状及尺寸，外圆直径d;=Φ10.02mm，内孔直径dz=Φ5.02mm，高度H=4mm。为保证毛坏端面质量，采用车床切割制造毛坏。
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