1.3冷挤压的概述

在该次的到高径比镦粗防失稳的模具设计中，将采用冷挤压的方式来实现模具的防失稳。冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模想毛坯施加压力，设计金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法[4]。

冷挤压可分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压及锻压，冷挤压有着尺寸准确节约材料，生产效率高，适用面广及强度高的特点，目前在我国冷挤压还是相对落后的，我国将会在扩大冷挤压技术的应用范围、提高冷挤压制件的精度和表面质量、扩大冷挤压用的原材料种类，研究更理想的表面处理与润滑方法、进一步使用CAD/CAM和优化设计，提高和加快模具设计与制造，研制出更合理的模具结构、寻找更合适与冷挤压用的模具材料及其热处理方法，以延长模具的适用寿命、进一步发展温热挤压、等温挤压、静液挤压及高速挤压等新工艺技术的研究和应用、研制适合于冷挤压的多功能的冷挤压机，使毛坯和制件能安全自动地进料和出件，以便进一步提高生产率等各个方面提升我国冷挤压技术[5]。

1.4大高径比镦粗的国内研究

由于生产和制造的需要，大口径镦粗变形一直非常关注国内外的问题，学者梁秀春发现了一种大高径比镦锻方法。在部分镦锻时，坯料的金属流动特性与平砧镦粗的相似。为了避免镦粗时的纵向弯曲，坯料的变形部分的高度比应小于2.5-3，因此，在用局部镦粗法锻造头部带有较大法兰的轴杆锻件即当头部法兰较大而杆部较细时，如果坯料的尺寸由高直径之前的高直径比选择时，当比率大于2.5-3时，我们通常使用的是使用直径大于锻钢直径的钢筋，首先将长棒的长度调到所需的尺寸，然后再部分镦粗，镦锻其头部，这样的锻造过程不仅需要部分镦锻，而且还需要局部拔长，加工过程更复杂，材料消耗也很大，如果通过调整镦粗的方法来镦粗大高径比的头部，可以按压棒的直径来确定坯料的直径，省去了部分局部拔长这道工序，梁秀春则设计了一套镦锻模具。压模机中安装的模具可以镦锻大高径比的锻件。其工作原理如下：当上模和下模分离，则模具处于打开状态时，坯料进入下模，当压模中的模板与滑块的压力一起移动时，向下运动时，当上模落入下模时，上模停止运动，当压板滑块继续向下移动时，上板驱动压头继续向下运动，坯料会沿着下模向下流动上模的内孔，镦粗逐渐变成所需的形状，由于坯料由上模孔支撑，所以坯件在变形时不会引起不稳定，以实现镦锻变形，当变形完成时，上模板按压滑块向上，首先驱动压头向上运动，当上行到一定位置时，由于杆与模板固定在一起上模也将一起移动，并打开模具，使模具上下模具分离，然后取下工件。模具结构简单，可靠，在长轴锻造加工中，使用这种模具实现局部镦粗，不仅简化了加工过程，而且节省了材料消耗和人体消耗[6]。

1.5Pro/E简介及应用

Pro/Engineer操作软件是美国参数技术公司（PTC）旗下的CAD/CAM/CAE一体化的三维软件。Pro/Engineer软件以参数著称，是参数化技术的最早应用者，在目前的三维造型软件领域中占有着重要地位。Pro/Engineer作为当今世界机械CAD/CAE/CAM领域的新标准而得到业界的认可和推广，是现今主流的CAD/CAE/CAM软件之一，特别是在国内产品设计领域占据着重要位置[7]。Pro/E自1988年问世以来，因为其各种功能的强大，现如今已经成为三维CAD系统的标准软件，在三维CAD/CAM/CAE系统中有着不可或缺的作用，并且如今已经广泛应用于机械、航天、模具等各个行业[8]。