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，其產品精度要求高，加工困難，運用現有的工藝加工，企業利潤極低，因此用冷擠壓技術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400件，離月產5萬套的要求太遠，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，高精度的設備成本極高，日耗大，所以制約了該零件在本企業的發展。

用先進的冷擠壓技術加工此類零件已成為是否生產此類零件的關鍵。

新工藝采用冷擠壓技術加工柱塞，如圖1所示，下料，退火，噴丸，磷皂化，反擠壓，成形，日產3000件，新型的模具結構和特殊材質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品，又降低了生產成本，給企業帶來了極大的利潤。

二、設計核心

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品的公差影響就達到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計的核心。

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

普通的模具材料在擠壓的過程中會產生微變形，因此，經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備成本占用了絕大多數此類產品的價值，耗材大，易損，而冷擠壓模具生產數十萬件后才會損壞，給企業帶來了相對高的效率并且節約了成本。

機械加工產生的鐵屑給企業帶來了很大的浪費，冷擠壓沖壓工藝成形為零切削方案，其實施給企業節約了50%的材料成本，為環保事業又作出了貢獻。

結論

設計出一套適合國內生產柱塞以及相類似產品的工藝及模具方案是非常有必要的，是適合當代企業發展需要的，是中小企業生存、發展和盈利的必經之路。

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