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冷挤压工艺_正挤压模具设计说明

冷挤压工艺_正挤压模具设计说明
冷挤压工艺_正挤压模具设计说明

目录

第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2)

一、冷挤压工艺 (2)

二、冷挤压模具特点 (2)

三、典型的冷挤压模具组成 (2)

四、冷挤压模具分类 (3)

五、冷挤压的特点 (3)

第二章模具工作部分设计 (5)

一、冷挤压模设计要求 (5)

二、正挤压凸模 (5)

三、正挤压凹模 (6)

第三章模具组成及工作过程原理 (8)

一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8)

二、工作过程 (9)

第四章听课感受及意见与建议 (10)

一、感受 (10)

二、意见和建议 (10)

参考文献 (10)

第一章冷挤压工艺的特点及模具分类

一、冷挤压工艺

冷挤压的工艺过程是:先将经处理过的毛坯料放在凹模,借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形,通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。

二、冷挤压模具特点

1、模具应有足够的强度和刚度,要在冷热交变应力下正常工作;

2、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性,并有一定的韧性;

3、凸、凹模几何形状应合理,过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡,避免应力集中;

4、模具易损部分更换方便,对不同的挤压零件要有互换性和通用性;

5、为提高模具工作部分强度,凹模一般采用预应力组合凹模,凸模有时也采用组合凸模;

6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板,以扩大承压面积,减小上下模板的单位压力,防止压坏上下模板;

7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成,应有足够的厚度,以保证模板具有较高的强度和刚度。

三、典型的冷挤压模具组成

1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等;

2、传力部分如上、下压力垫板;

3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等;

4、卸料部分 如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等;

5、导向部分 如导柱,导套、导板、导筒等;

6、紧固部分 如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 在第二章容中将主要介绍模具的工作部分的设计。

四、冷挤压模具分类

根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系,冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。

1、正挤压如图1-1所示,挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同,适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压;

2、反挤压如图1-2所示,挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反,适用于各种截面形状的杯形件的挤压;

3、复合挤如图1-3所示,挤压时,金属流动方向相对于凸模运动方向,一 部分相同,另一部分相反,适用于各种复杂形状制件的挤压;改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状,就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。

五、冷挤压的特点

1、节约原材料,生产效率高

冷挤压是少无切削加工工艺,与切削加工相比,节约原材料,同时,冷挤压是在压力机简单的往复运动中生产零件,生产效率高,比切削加工高30倍。

图1-1 正挤压图 1-2 反挤压图 1-3 复合挤

2、提高零件的力学性能

在冷挤压过程中,金属处于三向挤压应力状态,变形后材料的组织致密,又有连续的纤维流向,变形中的加工硬化也使材料的强度和刚度大大提高,从而可用低强度钢材代替高强度钢。

3、可加工形状复杂的零件

对复杂零件可以一次加工成型,加工十分方便,大批大量生产时,加工成本低。

4、提高零件的精度,降低表面粗糙度

由于金属表面在高压、高温(挤压过程中产生的热量)下受到模具光滑表面的熨平,因此,制件表面很光,表面强度也大为提高。冷挤压零件的精度可达1T8~1T9级,有色金属冷挤压零件的表面粗糙度可达Ra=1.6~0.4μm。有的冷挤压件无需切削加工。

第二章模具工作部分设计

一、冷挤压模设计要求

1、模具应具有足够的刚度和强度,并且能在冷热交变应力的情况下,模具应保证正常工作,模具结构要合理,如采用组合式模具。

2、选用合适的模具材料,工作部分必须要有相当的韧性和耐磨性,几何形状及参数要合理、准确。有利于毛坯塑性变形、降低单位挤压力。尽量采用光滑圆角过渡,防止应力集中。

3、模具的易损部位,应考虑通用性和互换性。并便于更换、修理。

4、对于精度要求较高的挤压件,模具设计要有良好的稳定导向装置。

5、坯料取放应方便,毛坯易放入模腔。

6、模具应安全可靠,制造工艺简便,成本低,使用寿命长。

为满足以上各项要求,必须慎重考虑模具结构的设计、材料的选择、制造工艺及其热处理等问题。

二、正挤压凸模

1、如图2-1是正挤压凸模的各种型式。

图2-1

实心件正挤压凸模比较简单,可按图2-1(a)、(b)的型式设计。(b)型端部的锥度有防止凸模纵向开裂的作用。

对正挤压空心件的凸模设计要特别注意。纯铝空心件正挤压,可使用图(c)的整体式凸模。对于挤压较硬的金属材料,特别是黑色金属的挤压,应采用图(d)、(e)的组合式凸模。(e)型组合式凸模与芯轴之间采用IT7级H7/k6过渡配合,芯轴与凸模本体之间没有相对滑动,在挤压过程中,芯轴受摩擦而产生很大的拉应力,因而仅适用于芯轴直径较大、或挤压材料不太硬、或摩擦系数较小的条件。

(d)型组合凸模、凸模孔与芯轴之间用IT7级间隙配合H7/h6。挤压过程中由于摩擦力的作用,芯轴可随变形金属同时向下滑动,从而大大减弱了芯轴的受拉情况,避免芯轴拉断。

2、自行车前钢碗正挤压凸模尺寸设计

图2-2

三、正挤压凹模

1、正挤压凹模有图2-3所示的几种结构型式。

图2-3

凹模一般采用预应力的结构。图2-3(a)是整体式凹模,这种凹模在使用中,直筒部分与锥角相交处产生应力集中容易开裂,所以常采用图2-3中的(b)、(c)及(d)等剖分式结构。

2、自行车前钢碗正挤压凹模尺寸设计

图2-4

第三章模具组成及工作过程原理

一、自行车前钢碗正挤压模具装配图

本模具为空心件正挤压模,凸模由凸模芯、凸模套组成。上顶料杆中部开有气孔。下顶料杆靠托板托住,改变下顶料杆的长度可适用于顶出不同长度的工件。

图3-1

零件明细表

二、工作过程

本模具通过凸模与凹模将毛坯正挤成管状零件。考虑到工件挤压后卡在凹模,一副顶出装置,即由顶料杆和顶出板等将加工好的工件顶出。

第四章听课感受及意见与建议

一、感受

二、意见和建议

参考文献

[1] 贾俐俐主编. 挤压工艺及模具[M]. :机械工业,2004.

[2] 长顺. 冷积压模具设计[M]. :国防工业,1994.

[3] 翟德梅编. 挤压工艺及模具[M]. 化学工业,2004.

[4] 吴诗编著. 温挤技术[M]. :国防工业,1979.

[5] 洪深泽. 挤压工艺及模具设计[M]. :机械工业,1996.

挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案

挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案 文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]

2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A 注:1.请考生将试题答案写在答题纸上,在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的,以作弊论。 一、名词解释题(每题3分,共计3×5=15分) 1)反挤 2)型材挤压 3)“红脆”现象 4)皂化处理 5)脱碳现象 二、是否判断题(每题分,共计×10=15分) 1)复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。 2)温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理,从而得到较好的综合 性能。 3)静液挤压是一种新型挤压工艺,能使脆性材料的挤压变成现实。 4)型材挤压之所以产品形式不一样,其决定因素在于模孔的不同设计。 5)温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压,但要差于冷挤 压的。 6)型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调,否则其挤压 制件质量不能保证。 7)确定热挤压加热温度的范围,要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗 力等因素。

8)挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。 9)热挤压件图要参考冷挤压件图,在考虑多种因素的前题下,进行绘制 或设计。 10)冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。 三、简答题(每题5分,共5×5=25分) 1)挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区,表示其 应力应变状态 2)型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决 3)Conform连续挤压有何特点 4)相对比其他塑性成形工艺,挤压工艺有何特点 5)如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力 四、问答题(每题14分,共2×14=28分) 1)冷挤压时,挤压力与挤压行程存在一定的关系,请用曲线表示,各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些 2)图1为一中部带凸缘的杯形件制品,现在需要运用挤压工艺成形,请设计2套工艺方案,详细阐述每套方案的每一工步或工序,并绘制各步简图 五、综合题(共17分)

冷挤压模结构设计

冷挤压模结构设计 上下模板是冷挤压压力的主要支承部分,由于冷挤压的单位压力较高,上下模板不能采用铸铁材料。上下模板加导柱、导套就组成有导向的冷挤压模架,无导柱、导套者则为无导向模架 图1为在导柱、导套导向通用反挤压模具。卸年亦有导向,其导向的基准仍为模架的导柱。反挤压时挤压件的端面往往是不平的,缺件时使凸模受力不均匀,可能造成凸模偏移而折断。缺件有强有力的导向时,提高了凸模的稳定性,这是因为卸件板与凸划亦有导向的缘故。反挤压适用模架兼作为下挤压及复合挤压使用。 图2为有导柱导套导向正挤压通用模具。 图3为镦挤复合模具。 通用反挤、正挤和镦挤复合模架中的组合凹模在相同吨位的压力机上都设计成可以互换的,提高了模具的使用范围。 模架精度可分为三级,其技术指标见表1,用于不同挤压件选用,常用的为Ⅱ级。 卸件板与顶件杆:挤压有时粘在凸模上,有时粘在凹模中,有此部件,能将打主挤压件取出。卸件板与顶件杆都是用于制件脱模的零件。 凸模与凹模垫板:通用冷挤压模具中,采用了多层垫板。为了防止高的挤压单位压力直接传递给模板而造成局部凹陷或变形,必须在凹模底端加上垫板,以便把加工压力均匀分散传递,起到缓冲作用。 凸模固定器及定位环:凸模固定器是将凸模安装在上模上,而定位环则可考虑挤压件的不同直径快速交换,提高了模具的通用性能。 凸模与凹模:冷挤压模具的工作部件,在设计时必须认真对待。应选用具一定韧性的高强度钢材制造。凸模与凹模承受了最大的冷挤压单位压力。为了加强凹模的强度,通常采用预应力组合凹模,可以用二层或三层组合而成。 表1

图1 图2

图3

接,不允许有加工刀痕存在。对于正挤压纯铝空心件的凸模,可采用型式b设计,凸模与芯轴制作成整体。 挤压黑色金属空心件,整体式凸模就不宜采用,在凸模本体与芯轴的直径急剧过渡区就很易断裂。应当采用型式c与型式d的组合式,使凸模本体与芯轴组合而成。 组合芯轴分固定式c与活动式d。固定用于芯轴直径较大,而活动式用于芯轴直径较小的环形件。活动芯轴可随变形金属同时向下滑动一锻距离,从而改善了芯轴的受拉情况,防止芯轴被拉断。 图5为下挤压凸模顶端形状的又一种型式。此型式有下列特点: (1)端面有0.5°~1°斜角,其作用是保证凸模的稳定性。特别是毛坯二端不平时尤为重要。(2)同凹模配合的有效长度为3~5mm,而不是全直筒式的。凸模在高的单位挤压力作用下,有时会使凸模直径胀大,增加了凸模下移的阻力。仅有3~5mm有效长度,就能确保凸模的使用精度。 (3)后角3°的存在,采用小圆弧相联,具有较低的应力集中系数,保证凸模具有较高的寿命。为此,这种型式的凸模亦广为采用。 公式1 图1

挤压模具设计

目录 第一章概述 (2) 第二章模孔布置 (3) 2.1模具的外形尺寸 (3) 2.2模孔的合理配置 (3) 第三章设计工作带长度 (5) 第四章设计导流腔 (8) 第五章型材模孔尺寸设计 (9) 第六章型材模具强度校核............................................................................................. 错误!未定义书签。第七章绘制模具图.. (14) 总结..................................................................................................................................... 错误!未定义书签。参考文献. (16)

第一章概述 1.从模具设计与制造的专业术语可知,用于成形加工的模具必须完成设计和制造两个阶段,它们相辅相成,缺一不可。本设计为型材模具课程设计。 2.设计时,首先根据工件横截面形状对模具的模孔进行布置;模孔布置设定后再对模具各段的工作带进行计算和设计,设计导流腔;选择模具材料并通过计算确定型材模孔尺寸;最后对所设计的模具进行强度校核及画出模具图;对此次课程设计进行总结。

第二章模孔布置 2.1模具的外形尺寸 ①模具外形D 模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定,并考虑模具外形尺寸的系列化,便于更换、管理,一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。型材部分模具外形尺寸如下所示: 表1-1 型材、棒材用部分模具外形尺寸 挤压机能力/MN 模具外形尺寸 D1D2H (°)h h1 11.76 148 150.6 30 3 2~3 1.5 148 152.5 40 3 2~3 1.5 148 154.5 70 2 2~3 1.5 19.6 200 203.4 40 3 3~4 1.5 200 204.5 60 3 3~4 1.5 200 207.5 80 3 3~4 1.5 49 265 275.5 60 8 4~8 2.5 350 370.9 60 9 4~8 2.5 350 324.6 70 10 4~8 2.5 350 384.4 70 10 4~8 2.5 又因为挤压筒的内径为200mm,挤压机能力为19.6MN,则选取D=200mm ②在挤压机设计时,通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度,其关系为: H=(0.12~0.22)D t 所以H=(0.12~0.22)D t=0.12~0.22)3200=24~44mm 又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定,在保证模具组件(模子+模垫+垫环)有足够强度的条件下,模子的厚度应尽量薄。一般H=25~80mm,80MN以上吨位挤压机取80~150mm。模具厚度也应系列化。 所以取H=40mm 2.2 模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置 ①具有两个以上对称轴的型材,型材的重心布置在模子中心 ②具有一个对称轴,如果断面壁厚差不大,应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴,使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。 ③对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材,将型材重心相对模子中心偏移一定距离,且

冷挤压工艺正挤压模具设计说明

目录 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2) 一、冷挤压工艺 (2) 二、冷挤压模具特点 (2) 三、典型的冷挤压模具组成 (3) 四、冷挤压模具分类 (3) 五、冷挤压的特点 (4) 第二章模具工作部分设计 (5) 一、冷挤压模设计要求 (5) 二、正挤压凸模 (6) 三、正挤压凹模 (7) 第三章模具组成及工作过程原理 (8) 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8) 二、工作过程 (10) 第四章听课感受及意见与建议 (11) 一、感受 (11) 二、意见和建议 (11)

参考文献 (11) 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 一、冷挤压工艺 冷挤压的工艺过程是:先将经处理过的毛坯料放在凹模内,借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形,通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。 二、冷挤压模具特点 1、模具应有足够的强度和刚度,要在冷热交变应力下正常工作; 2 、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性,并有一定的韧性; 3、凸、凹模几何形状应合理,过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡,避免应力集中; 4、模具易损部分更换方便,对不同的挤压零件要有互换性和通用性; 5、为提高模具工作部分强度,凹模一般采用预应力组合凹模,凸模有时也采用组合凸模; 6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板,以扩大承压面积,减小上下模板的单位压力,防止压坏上下模板; 7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成,应有足够的厚度,以保证模板具有较高的强度和刚度

、典型的冷挤压模具组成 1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等; 2、传力部分如上、下压力垫板; 3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等; 4、卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等; 5、导向部分如导柱,导套、导板、导筒等; 6、紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 在第二章内容中将主要介绍模具的工作部分的设计 四、冷挤压模具分类 根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系,冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。 1、正挤压如图1-1所示,挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同,适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压; 2、反挤压如图1-2所示,挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反,适用于各种截面形状的杯形件的挤压; 3、复合挤如图1-3所示,挤压时,金属流动方向相对于凸模运动方向,一部分相同,另一部分相反,适用于各种复杂形状制件的挤压;改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状,就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。 cd

自行车花盘冷挤压模具设计(课程设计)

ANYANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY 本科毕业论文 自行车花盘冷挤压模具设计Design for cold extruding dies of the bicycle face 2008年05月

目录 第一章自行车花盘零件图纸及要求 (1) 第二章冷挤压工艺性分析 (30) 2.1 零件冷挤压工艺性分析 (40) 2.2 许用变形程度及变形程度的计算 (40) 2.3 挤压变形力的计算 (42) 第三章冷挤压毛坯的制备 (52) 3.1毛坯形状和尺寸的确定 (42) 3.2毛坯的软化处理 (42) 3.3毛坯的表面处理和润滑 (42) 第四章冷挤压模具设计 (52) 4.1 模具结构的选择 (53) 4.2 模架的选择 (60) 4.3模具工作部分设计 (42) 4.3.1凸模设计 (42) 4.3.2凹模设计 (42) 4.4导向、顶出及紧固件设计 (42) 4.4.1导向设计 (42) 4.4.2顶出装置设计 (42) 4.4.3模具固定方法设计 (42) 4.4.2 (42) 结论 (71) 致谢 (74) 参考文献 (75)

附录3: 自行车花盘冷挤压模具设计 专业班级: 指导教师: 职称: 摘要(空1格)× ×××××××××××××××××××××××××××××××× 关键词:××× ××× ××× Design for cold extruding dies of the bicycle face Abstract (空1格)Key words ××× ××× ××× ×××

附录4: 引 言 ××××××××××××××××××××××××××××××××××××× 第一章 自行车花盘零件图纸及要求 在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志,在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 作为学过《模具设计》的学生应该掌握模具设计程序、设计思路,设计方法。基于此,以生活当中自行车的花盘作为工件,结合大学所学的机械设计知识,设计出一套能挤出自行车花盘的冷挤压模具。自行车花盘的参数如下: 第二章 冷挤压工艺性分析 2.1 零件冷挤压工艺性分析 1)材料:Q215为碳素结构钢,具有良好的可冲压性能。该钢的强度与塑性配合较好,冷弯性能和焊接性能也很好。在制造机械设备时,一般采用冷弯、焊接,而不用锻造和热处 工件名称:自行车花盘 生产批量:大批量 材 料:Q215

冷挤压工艺对材料的要求

挤压技术现在已经有了很大的发展,但是,这种技术在生产上能否稳定、推广应用,模具使用寿命的长短有决定性的影响。 挤压模具材料及热处理,是为适应这一项技术的发展而逐步发展起来的。目前,模具材料可以在低合金工具钢,高碳高铬合金工具钢,高速钢,硬质合金等较为广泛的范围内选用。因此,按照冷挤压工艺特性的要求,合理选用模具材料,制定正确的热处理工艺,是保证获得具有较长使用寿命及经济合理性的重要环节。 为了合理选用模具材料,首先应对模具在挤压过程中的工作情况及所要求的性能进行分析。 一、模具在挤压过程中承受的应力 1.承受大的挤压力:金属在冷挤压时的变形抗力是很大的,如挤压低碳钢(σb=400(兆帕)反挤压的单位挤压力可达2000~3000(兆帕),当润滑和表面处理不当时,其单位挤压力甚至高达3000~3500(兆帕),这个数值已超过了一般模具钢的弹性极限,有可能使模具在挤压过程中产生微量的塑性变形,而使挤压件尺寸精度较差,严重时将发生模具的破损。 2.因偏心负荷而引起的弯曲应力:因毛坯两端不平,毛坯与凹模间隙大,模具加工及装配的同轴度偏差过大等原因,都会引起凸模承受较大的偏心弯曲应力,而导致模具早期折断。 3.连续作用的冲击力:机械式的冷挤压机,实际上是以连续的冲击式施加负荷于模具上。近年来,虽然广泛采用了液压缓冲装置,但仍不可能完全消除这种冲击负荷。对于高硬度(HRC≥60)的模具,当存在某些表面和内部缺陷时,会引起应力集中而过早脆裂。 4.模具表面磨损:模腔内的金属在强大外力作用下,产生塑性流动时,会引起模具表面的磨损。当模具表面存在贫碳、软点、组织不均匀等缺陷时,会加速模具的磨损产生模具表面早期破坏。 5.模具温度升高而加速模具的磨损:由于金属的变形与摩擦原因而产生的热,在连续生产过程中,会使模具的温度逐步上升:可能达到200℃甚至更高,对于一些模具材料,会产生回火作用,而降低模具的性能。 二、冷挤压工艺对模具材料的要求 综合前述的冷挤压模具在工作过程中所承受的负荷情况,模具材料应能满足以下几方面的基本要求。 1.具有高的强韧性:模具在挤压过程中要同时承受极大地挤压力、弯曲应力、冲击等复杂的负荷。故要求所选用的材料,经过热处理后,应具有高的强韧性。因此,模具材料应有良好的淬透性(保证模具能淬透)及均匀的组织。大块的碳化物及严重的偏折,纤维方向性和非金属夹杂等内部缺陷,都会使模具的强韧性降低,或在受负荷时引起应力集中,造成模具早期破坏。 2.足够的热稳定性:当连续生产时,模具的温升有时达到或超过200℃,这对用160~180℃作回火温度的模具材料,会使强度、硬度下降,故用于温升较高的模具材料,应具备良好的抗回火稳定性。

冷挤压技术

冷挤压技术工艺与发展 班级:材加11-A2 姓名:于鸿超 学号:120113203002

冷挤压技术工艺与发展 摘要:模具是现代工业生产的主要工艺设备之一,其设计制造技术代表了一个国家的工业设计制造技术的发展水平。本文对冷冲压相关概念和技术进行了论述,明确了冲压工艺与模具制造技术的发展方向。 关键词:模具冷冲压工业设计 挤压是迫使金屑块料产生塑性流动,通过凸模与凹模间的间隙或凹模出口,制造空心或断面比毛坯断面要小的零件的一种工艺方法。如果毛坯不经加热就进行挤压,便称为冷挤压。冷挤压是无切屑、少切屑零件加工工艺之一,所以是金屑塑性加工中一种先进的工艺方法。如果将毛坯加热到再结晶温度以下的温度进行挤压,便称为温挤压。温挤压仍具有少无切屑的优点。 改革开放以来,随着国民经济的高速发展,市场对模具的需求量不断增长。近年来,模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展,模具工业企业的所有制成分也发生了巨大变化,除了国有专业模具厂外,集体、合资、独资和私营也得到了快速发展。浙江宁波和黄岩地区的“模具之乡”;广东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业,科龙、美的、康佳等集团纷纷建立了自己的模具制造中心;中外合资和外商独资的模具企业现已有几千家。 随着与国际接轨的脚步不断加快,市场竞争的日益加剧,人们已经越来越认识到产品质量、成本和新产品的开发能力的重要性。而模具制造是整个链条中最基础的要素之一,模具制造技术现已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志,并在很大程度上决定企业的生存空间。 冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的,长期以来只对几种软金属(铅和锡)进行挤压。直到19纪末20世纪初,才开始挤压较硬的有色金属(锌、铝、紫铜、黄铜等)至于钢的挤压,由于冷挤压时需要很大的压力,在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题,长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。 1906年,英国人科斯利特(T.W.coslett)发现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法,但工序繁多,而经济效益又差,故未被广泛采用。不过,这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来,用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处

冷挤压模具设计

第六章冷挤压模具设计 本章通过一些典型的冷挤压模具结构,介绍冷挤压模具的特点、其工作零件及其它主要零部件的设计要点及步骤等。 第一节冷挤压模具的结构及分类 一、概述 冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形,其单位挤压力相当大,同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上,加上剧烈的磨损和反复作用的载荷,模具的工作条件相当恶劣。因此冷挤压模具应具有以下特点: (1)模具应有足够的强度和刚度,要在冷热交变应力下正常工作; (2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性,并有一定的韧性; (3)凸、凹模几何形状应合理,过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡,避免应力集中; (4)模具易损部分更换方便,对不同的挤压零件要有互换性和通用性; (5)为提高模具工作部分强度,凹模一般采用预应力组合凹模,凸模有时也采用组合凸模; (6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板,以扩大承压面积,减小上下模板的单位压力,防止压坏上下模板; (7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成,应有足够的厚度,以保证模板具有较高的强度和刚度。 典型的冷挤压模具由以下几部分组成: 1.工作部分如凸模、凹模、顶出杆等; 2.传力部分如上、下压力垫板; 3.顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等; 4.卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等; 5.导向部分如导柱,导套、导板、导筒等; 6.紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 二、冷挤压模具分类 冷挤压模具有多种结构形式,可根据冷挤压件的形状、尺寸精度及材料来选择合适的模具结构形式。冷挤压模具可以按以下几个方面来分类。 (一)按工艺性质分类 模具按工艺性质可分为:正挤压模、反挤压模、复合挤压模、镦挤压模等。 1.正挤压模图6-1所示为实心件正挤压模。该模具更换相应的工作部分零件,可进行其它零件的正挤,也可用于反挤压、复合挤压和镦挤。顶出系统由零件1、2、3、4组成可调式拉杆,其中件3为调节螺母。旋转螺母可以调节拉杆长度,以适合不同零件挤压后的顶出。凸模6由活动护套加以保护,以增加凸模的强度和稳定性。此外,当该模具用于反挤压或复合挤压时,更换合适的护套还可以利用上模部分的打料系统进行卸料。

冷冲压工艺与模具设计练习题

《冷冲压工艺与模具设计》课程习题集 一、单选题 1. 下列不是模具失效的原因是( ) A.磨损 B.氧化 C.崩刃 D. 折断 2.模具的压力中心就是冲压力( )的作用点。 A .最大分力 B .最小分力 C .合力 D.冲压力 3.为保证压力机和模具正常工作,模具的压力中心应与压力机的压力中心( ) A.重合 B.不重合 C.偏离 D.大小相同 ; 4.点的主应力状态图有( ) 种种种种 5.曲柄压力机可分为曲轴压力机和偏心压力机,其中偏心压力机具有( ) A.压力在全行程中均衡 B.闭合高度可调,行程可调 C.闭合高度可调,行程不可凋 D.有过载保护 6.能进行三个方向送料,操作方便的模架结构是( ) A.对角导柱模架 B.后侧导柱模架 C.中间导柱模架 D.四导柱导架 7.导板模中,要保证凸、凹模正确配合,主要靠( )导向 $ A.导筒 B.导板 C.导柱、导套 D.导料销 8.复合模中同时具有落料凸模和冲孔凹模作用的零件称为( ) A.凹模 B.凸模 C.凸凹模 D.卸料板 9.冲裁模的台阶式凸模安装部分(固定部分)与凸模固定板的孔的配合采用( ) A. H7/m6 s6 a6 r6 10.冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了( ) A.光亮带 B.毛刺 C.断裂带 D.圆角带 11.落料时,其刃口尺寸计算原则是先确定( ) ¥ A.凹模刃口尺寸 B.凸模刃口尺寸 C.凸、凹模尺寸公差 D.孔的尺寸 12.冲裁模采用始用挡料销是为了提高材料的() A.强度 B.塑性 C.利用率 D.硬度 13.模具的合理间隙是靠()刃口尺寸及公差来实现。 A.凸模 B.凹模 C.凸模和凹模 D.凸凹模

冷挤压工艺 正挤压模具设计

目录第一章冷挤压工艺的特点及模具分类........................ 一、冷挤压工艺 ........................................ 二、冷挤压模具特点..................................... 三、典型的冷挤压模具组成............................... 四、冷挤压模具分类..................................... 五、冷挤压的特点 ...................................... 第二章模具工作部分设计 ................................. 一、冷挤压模设计要求................................... 二、正挤压凸模 ........................................ 三、正挤压凹模 ........................................ 第三章模具组成及工作过程原理............................ 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图....................... 二、工作过程 .......................................... 第四章听课感受及意见与建议.............................. 一、感受 .............................................. 二、意见和建议 ........................................ 参考文献.................................................

挤压工艺及模具设计

挤压工艺及模具设计Extrusion Technology and Mould Design

一、挤压工艺分类 挤压可分为以下三类: 1)冷挤压,又称冷锻,一般指在回复温度以下(室温)的挤压。 2)温挤压,一般指坯料在金属再结晶温度以下、回复温度以上进行的挤压。对于黑色金属,以600℃为界,划分为低温挤压和高温挤压。 3)热挤压,指坯料在金属再结晶温度以上进行的挤压。

1)冷挤压工艺 冷挤压是在冷态下,将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及一定力学性能的挤压件。 冷挤压与热锻、粉末冶金、铸造及切削加工相比,具有以下主要优点: 1)因在冷态下挤压成形,挤压件质量好、精度高、其强度性能也好; 2)冷挤压属于少、无切削加工,节省原材料; 3)冷挤压是利用模具来成形的,其生产效率很高; 4)可以加工其它工艺难于加工的零件。 。

2)温挤压工艺 温挤压成形技术是近年来在冷挤压塑性成形基础上发展起来的一种少无切削新工艺,又称温热挤压。它与冷、热挤压不同,挤压前已对毛坯进行加热,但其加热温度通常认为是在室温以上、再结晶温度以下的温度范围内。对温挤压的温度范围目前还没有一个严格的规定。有时把变温前将毛坯加热,变形后具有冷作硬化的变形,称为温变形。或者,将加热温度低于热锻终锻温度的变形,称为温变形。 从金属学观点来看,区分冷、热加工可根据金属塑性变形后有无加工硬化现象存在来决定似乎更合理些。在金属塑性变形后存在加工硬化现象这个过程称为冷变形及温变形。

3)热挤压工艺 热挤压是几种挤压工艺中最早采用的挤压成形技术,它是在热锻温度时借助于材料塑性好的特点,对金属进行各种挤压成形。目前,热挤压主要用于制造普通等截面的长形件、型材、管材、棒料及各种机器零件等。热挤压不仅可以成形塑性好,强度相对较低的有色金属及其合金,低、中碳钢等,而且还可以成形强度较高的高碳、高合金钢,如结构用特殊钢、不锈钢、高速工具钢和耐热钢等。

冷冲压工艺与模具设计A卷及答案

A、凹模 B、凸模 C、凸凹模

4、下列工序中属于成形工序的是( C ) A、落料 B、拉深 C、冲孔 5、复合模的分类是根据落料凹模的安装位置来确定的, 落料凹模安装在上模称为( C ) A、正装式复合模 B、连续模 C、倒装式复合式 6、导正销与凸模的配合为:(A ) A、H7/h6 B、H7/f6 C、H7/k6 7、弯曲角度?越小(或中心角越大)回弹积累越大回弹也( B ) A、越小 B、越大 C、不变 8、为保证压力机和模具正常工作,模具的压力中心应与压力机的压力中心(A ) A、重合 B、不重合 C 、偏离 9、冲裁模采用始用挡料销是为了提高材料的( C ) A、强度 B、塑性 C、利用率 10.拉深系数m一般取值为。(A ) A、<1 B、>1 C、<0 三、判断题(每小题2分,共20分) 1、板料落料件尺寸等于凹模刃口尺寸,冲孔时孔的尺寸等于凸模刃口尺寸。(√) 2、板料冲裁时凸、凹模间隙过大时落料件尺寸小于凹模尺寸,冲孔时孔的尺寸大于凸 模尺寸,(√) 3、滚珠导向是一种无间隙导向精度高,寿命长(√) 4、板料弯曲时在中性层以外区域纤维受压缩变短;中性层以内区域纤维受拉伸而伸长。 (×) 5、板料弯制U形件时,凸、凹模的间隙越大工件回弹越小。(×) 6、冲裁模的凹模在下模,凸模在上模的称为倒装模(×) 7、板料弯曲时相对弯曲半径r/t越小,其变形程度就越大越容易产生裂纹。(√) 8、相对弯曲半径r/t越大,回弹越大。(√) 9、压力机在一次行程中只完成一道工序的冲裁模称为复合模。(×) 10、压力机在一次行程中、依次在几个不同的位置上,同时完成多道工序的冲模称为 复合模。(×) 四、名词解释(每小题3分,共5小题, 15分) 1、拉深系数:以拉深前后的坯料直径之比来表示。 2、单工序冲裁模:指在压力机一次行程内只完成一个冲压工序的冲裁模。 3、搭边:排样时冲裁件之间以及冲裁件与条料侧边之间留下的工艺废料。

冷挤压和冷锻简介

冷镦、冷挤压基础知识介绍 发布日期:2007-03-16 浏览次数:54 冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。 冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。 目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点: 1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。 2)提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。 3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。 4)提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。 5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面

冷挤压

内齿轮冷挤压参数优化设计及模具寿命预测 【摘要】将正交试验设计方法和冷挤压数值模拟方法相结合,评估了冷挤压过程中参数:凹模锥角、摩擦系数和挤压速度对成形力的影响,并确定最优的工艺参数组合。以汽车减速轴 为例,分组建立了冷挤压件和模具的有限元模型,运用正交试验方法进行分组仿真分析,通过 对轴向挤压力数据的方差分析,确定最优的工艺参数组合,并根据优化后的参数,对模具的寿 命进行预测。试验方法对实际工艺设计具有指导意义。 【关键词】冷挤压工艺参数,数值模拟,正交试验,寿命预测Optimization For Cold Extrusion Parameters Of Inner Gear And Die’s Life Prediction Abstract: combining the orthogonal experiment with cold extrusion simulation, the parameters of the cold extrusion process, such as hail-cone-angle of the bottle die, friction coefficient and punch speed, were generally studied and the load on the dies was evaluated. Then the optimization of the parameters were obtained. Taking an automobile shaft as an example, the FEA models were built, and the orthogonal experiment was conducted to make plans for simulation. With the statistical analysis of the variance on Z load, the optimization of parameters were obtained, and the life of mold was predicted, which could provide guidance in the producing design. Key words: cold extrusion processing parameters, numerical simulation, orthogonal experiment,life prediction 1 引言 汽车起动机减速轴是起动机的重要零部件之一,在汽车起动时起传递转矩和力的作用。因此,对其结构要求严格。其一端为盲孔内无越程槽内齿轮,另一端是具有螺旋花键的减速杆,主要应用于行星齿轮传动。本文基于275减速轴进行研究,其结构如图1所示。

第六章 冷挤压工艺与模具设计

第6章冷挤压工艺与模具设计 一、目的与要求 了解冷挤压工艺方法及冷挤压模具结构组成。 二、主要内容 冷挤压分类,冷挤压件工艺性分析,冷挤压模具设计。 三、难点与重点 冷挤压必须解决的主要问题 四、授课方式 多媒体授课。 五、思考题 6—1 冷挤压加工有哪些类型?各适用于什么场合? 6—2 冷挤压加工有什么优点? 6—3 冷挤压对毛坯有何要求? 6—4 如图所示的冷挤压件,试确定坯料形状及尺寸。 6—5 如图所示的冷挤压件,材料为10号钢,试计算冷挤压力的大小。 题6—4图题6—5图 6—6 预应力组合凹模是如何提高挤压凹模的整体强度的?若凹模承受的单位压力是1300MPa,通常采用几层凹模? 六、小结

6.1 概述 冷挤压是指在室温条件下,利用压力机的压力,使模腔内的金属毛坯产生塑性变形,并将金属从凹模孔或凸、凹模的缝隙中挤出,从而获得所需工件的加工方法。 6.1.1、冷挤压的分类 根据冷挤过程中金属流动的方向和凸模运动方向的相互关系,可将冷挤压分为正挤压、反挤压、复合挤压、径向挤压等。 1、正挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向一致(见图6-1)。适用于带凸缘的空心件和杯形件、管件、阶梯轴等制件的挤压。 2、反挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反(见图6-2)。适用于杯形件、 图6-1正挤压图6-2反挤压 3、复合挤压挤压时一部分金属的流动方向与凸模运动方向相同,而另一部分金属的流动方向与凸模运动方向相反(见图6-3)。适用于各种断面的制件,如圆形、方形、六角形、齿形、花瓣形等的挤压。 4、径向挤压挤压时金属流动方向与凸模运动方向相垂直(见图6-4)。适用于具有

冷 挤 压 成 形 技 术

冷挤压成形技术 冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。 冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。 目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点:1)节约原材料。冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。 2)提高劳动生产率。用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。 3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。 4)提高零件的力学性能。冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。 5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。 6)降低零件成本。由于冷挤压工艺具有节约原材料、提高生产率、减少零件的切削加工量、可用较差的材料代用优质材料等优点,从而使零件成本大大降低。 冷挤压技术在应用中存在的难点主要有: 1)对模具要求高。冷挤压时毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显著增大,这使得模具所受的应力远比一般冲压模大,冷挤压钢材时,模具所受的应力常达2000MPa~2500MPa。例如制造一个直径38mm,壁厚5.6mm,高100mm的低碳钢杯形件为例,采用拉延方法加工时,最大变形力仅为17t,而采用冷挤压方法加工时,则需变形力132t,这时作用在冷挤压凸模上的单位压力达2300MPa以上。模具除需要具有高强度外,还需有足够的冲击韧性和耐磨性。此外,金属毛坯在模具中强烈的塑性变形,会使模具温度升高至250℃~300℃

冷冲压工艺及模具设计试卷及答案套

《冷冲压工艺及模具设计》考试试题(1) 适用专业模具专业时量:120min 闭卷记分 学生班级姓名学号 一、填空:(每小题2分,共20分) 1、冷冲压工艺有两大类,一类是,另一类是工序。 2、冲裁的变形过程主要包括、、。 3、下模板与导柱的配合为,导柱与导套的配合为。 4、冲裁时废料有和两大类。 5、弯曲时,零件尺寸标注在外侧,凸凹模尺寸计算以为基准 6、拉深可分为和两种。 7、冷挤压变形程度的表示法有、、。 8、冷冲模按工序性质可分为、、、、。 9、翻边系数的表达式为m=。 10、在JB23-63型压力机的型号中,63表示。 二、名词解释:(每小题4分,共12分) 1、冲裁: 2、连续模: 3、模具闭合高度: 三、问答题:(每小题5分,共15分) 1、指出下面冲裁过程F-h曲线中各曲线段各为什么阶段? OA段:AB段: BC段:CD段: 2、什么叫弯曲时的回弹?减小回弹的措施有哪些? 3、什么叫冲裁尺寸精度?影响冲裁精度的主要因素是什么? 四、说明下例模具属何种类型?并指出图中各序号零件的名称。 (15分)

五、计算题:(24分) 1、计算下例弯曲件毛坯尺寸,并确定凸凹模尺寸。材料为Q235,t= 2.0mm,尺寸32为未注公差Δ=0.62,δd=0.03,δp=0.02,Z=1.1t,C= 3.0。(12分) 2、确定下例拉深件需几次才能拉深完成,并确定各 次拉深系数。拉深系数值见下表示,材料为08钢,t=2mm, 毛坯直径D=283mm,零件图如下图示。(12′) 六、编织加工下例零件时的合理工艺路线,并说明各道工 序采用何种类型的模具?材料为08钢。(14分)

冷挤压成型工艺及模具设计作业

华中科技大学 课程考试答题本 姓名 学号 专业班级 考试科目 考试日期 评分 评阅人

冷挤压成型工艺及模具设计作业 一、结构分析 此零件为一个较长的阶梯轴,单向、多阶梯、无孔,有24°倒角X2,相对简明。材料为20Cr(合金结构钢)。 二、坯料设计与挤压前处理 下料:由零件结构分析可知:加工此零件宜选用实心棒状坯料,在锯床上锯切下料。

挤压前处理 1.软化处理:查表知,加热到860℃,保温14h,随炉冷却至300℃后空冷,密封光亮退火,硬度达到120-130HBS。 2.表面处理:参选碳钢与合金钢坯料的表面处理,即采用磷化处理,把钢坯料放在磷酸盐溶液中进行处理,金属表面发生溶解和腐蚀,形成一层很薄的磷酸盐盖层。 3.润滑处理:工业猪油或机油拌二硫化钼

三、工艺设计与对比分析 工艺方案一:A 正挤压+B 镦粗 (1)由UG 三维图测得零件体积Vp=256506.9079mm 3 修边余量体积Vx=Vp*(3%~5%) 毛坯体积取V0=Vx+Vp=(264202~269322mm 3) 由零件尺寸可以初步选取毛坯直径d0=36mm , h=260mm ,经验算知所选毛坯直径在上述范围之内。则设计第一步正挤压和第二步镦粗的模 具示意图如下图所示: 毛坯 凸模1 凹模1 凸模2 凹模2

则其相应的工步图为: 成形力计算与设备选择: A正挤压第一步:εA=(362-27.52)/27.52=41.6% 由下表知,单位挤压力取下端小值p=1400Mpa 则F=pA0=1400x3.14x362/4=1424KN B镦粗第二步:εA=(79.1-33.3)/79.1=57.8% 由下表可知,单位挤压力p=950Mpa 则F=pA0=950x3.14x362/4=966KN

复杂壳体冷挤压成形工艺与模具设计

1 绪论 (3) 1.1 本课题的目的和意义 (3) 1.2 本课题的主要研究内容 (4) 1.3 小结 (5) 2 复杂壳体冷挤压工艺的确定 (5) 2.1 冷挤压工艺概述 (5) 2.2挤压零件分析 (7) 3、挤压工艺分析 (9) 3.1 坯料尺寸的确定 (9) 3.2 毛坯软化处理 (10) 3.3 冷挤压毛坯表面处理与润滑 (10) 3.4变形程度计算 (13) 3.5确定挤压次数 (13) 4 挤压设备选择 (14) 4.1挤压力的确定 (14) 4.2挤压设备类型选择 (14) 4.3液压式压力机型号选择 (14) 5模具的结构型式及其主要零部件的设计 (15) 5.1冷挤压模具的结构分析 (15) 5.1.1冷挤压模具的组成部分 (16) 5.1.2对模具设计的要求 (16) 5.2冷挤压模具的结构特点 (17) 5.3 模具材料的选择 (17) 5.3.1冷挤压模具工作零件的材料要求 (17) 5.3.2冷挤模零件材料选取 (18) 5.4凸模设计 (18) 5.4.1 分流控制腔的设计 (19) 5.4.1.1 分流控制腔的结构形式及位置确定 (19) 5.4.1.2 控制腔高度尺寸(i h )的确定 (20) 5.4.2凸模的结构及尺寸 (20) 5.5凹模的设计 (21) 5.6卸料和顶出装置的设计 (23) 5.7 挤压模具模座的设计 (24) 5.7.1上模座的设计 (24) 5.7.2 下模座的设计 (26) 5.8导柱导套的设计 (27) 6、装配图 (29) 7 复杂壳体成形过程的有限元仿真 (31) 7.1有限元分析软件的背景介绍 (31) 7.1.1 DEFORM 的介绍 (31) 7.1.2 DEFORM 的功能 (32)

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