在挤压变形的全过程中,坯料上的尚未成形段一直是敞开的,始终不受模具的约束,则称此工艺为开式挤压。常温下的开式挤压称为开式冷挤压。开式冷挤压技术是高效、节能、节材的先进成形技术之一。与其它类型的冷挤压相比,它具有模具结构简单、成形力低、工艺流程简化、无污染、适于规模生产的特点。因此,自20世纪70年代以来,随着汽车、家电等产品产量的迅速增加和人们对产品质量要求的不断提高,开式冷挤压工艺及设备在工业化国家中得以快速发展。实心轴及厚壁管件类零件在工业生产中应用最为广泛,是最适用于采用开式冷挤压进行批量生产的零件类型,采用节材高效的开式冷挤压技术已是当务之急。本文利用主应力法和上限法对实心轴和厚壁管件开式冷挤压过程进行了数学建模,研究了挤压过程中摩擦系数、凹模倾角、变形程度、材料屈服强度及原始厚径比对挤压功率的影响情况,并研究了各个因素对极限变形程度的影响情况,得到了在其它条件不变的情况下各个因素对挤压功率和极限变形程度的影响曲线,从理论上探讨了实心轴开式冷挤压最佳模角的计算方法,并与实验结果进行了比较,为挤压过程中挤压机吨位的选择提供了可供参考的理论依据,并有利于寻求最优的参数组合以降低挤压力、扩展材料的应用范围。对电机轴开式冷挤压加工工艺进行了探究,给出了加工工艺流程,并与传统切削加工工艺进行了对比,指出了利用开式冷挤压技术进行加工在节约材料、提高加工效率等方面的优势。利用数值模拟的方法研究了不同参数组合情况下阶梯轴台阶圆角挤压过程中金属的流动情况,通过与实验数据的对比,得到了过渡圆角挤压过程中完全成形和基本成形时的变形程度和圆角半径的取值范围。