冷挤压工艺的原理是什么？

冷挤压工艺的原理是什么？

　　一、主应力状态对冷挤压工艺的影响

　　金属的塑性是随着应力状态的变化而变化的，压应力能提高金属的塑性，而拉应力则降低金属的塑性，这是因为：

　　（1）冷挤压材料都是多晶体。晶粒间的变形是一种不理想的变形，也可以将这种变形看作金属破坏的开始。拉应力促使晶间变形，晶间变形在没有回复机构（如再结品）时，会引起晶间破裂的积聚，使多晶体很快破坏，压应力能阻止这种破坏，从而提高金属的塑性。

　　（2）随着立体压缩程度的增加，不仅使金属更密实，而且使各种微观破坏，甚至宏观破坏的缺陷得到弥补。

　　（3）三向压应力能使金属内某些夹杂物的危害程度大为减少。金属内夹杂物的存在，正如内部空洞一样往往会形成应力集中。在拉应力作用下，这种应力集中是十分危险的，而在压应力时影响就小得多。

　　（4）塑性变形时往往会产生附加拉应力。在压应力的作用下，这些附加拉应力将被抵消或相应减少。

　　由于冷挤压成形时金属处于三向压应力状态，大大提高了金属的塑性，因此可用少量的冷挤压工序来替代多道的拉深工序，这是冷挤压工艺的优点，但冷挤压加工所需的变形力比拉深加工大许多，这实质上也是主应力状态对变形力的影响。

　　根据变形能量塑性条件：

　　（σ1-σ2）2+（σ2-σ3）2+（σ3-σ1）2=2σ2

　　必须使公式左边三项数值之和达到2σ2（其中σ1、σ2、σ3为三个方向的主应力）时，材料才进入塑性状态。显然异号应力状态比同号应力状态容易使左边三顼数值之和达到2σ2数值，因此异号应力状态的变形力总是小于同号应力状态的变形力，这就是冷挤压（同号应力状态）的变形力高于拉深（异号应力状态）的原因。