冷挤压模具设计及其成形过程毕业
目录
目录 (1)
冷挤压模具设计及其成形过程 (3)
第一章绪论 (3)
1.1冷挤压成形技术发展概况 (4)
1.2选题依据和设计主要内容 (6)
1.2.1毕业设计（论文）的内容 (6)
1.2.2毕业设计（论文）的要求 (6)
第二章冷挤压工艺设计 (7)
2.1挤压工艺步骤 (7)
2.2工艺设计步骤 (9)
2.2.1计算毛坯的体积 (9)
2.2.2确定坯料尺寸 (10)
2.2.3计算冷挤压变形程度 (11)
2.2.4确定挤压件的基本数据 (13)
2.2.5确定挤压次数 (13)
2.2.6工序设计 (13)
2.2.7工艺方案确定 (19)
2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21)
第三章压力设备选择 (24)
3.1各主要工序所需镦挤力 (24)
3.2主要设备选用 (25)
第四章模具设计 (26)
4.1冷挤压模具设计要求 (27)
4.2凸模设计依据 (28)
4.3冷挤压组合凹模设计依据 (29)
4.4凸模设计 (34)
4.4.1镦平凸模设计 (34)
4.4.2凹模设计 (36)
4.5预成形模具设计 (37)
4.5.1预成形凸模设计 (38)
4.5.2预成形凹模设计 (39)
4.6终成形模具设计 (41)
4.6.1终成形凸模设计 (41)
4.6.2终成形凹模设计 (42)
4.7冷挤压模架设计 (43)
4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (43)
4.7.2模架的设计 (44)
4.7.3其它零件设计 (46)
第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (51)
5.1加工工艺编制原则 (51)
5.2加工工艺的编制 (51)
第六章总结及课题展望 (54)
6.1本文工作总结 (54)
6.2课题展望 (54)
参考文献 (55)
谢辞 (57)
附录一：英文科技文献翻译 (58)
英文翻译： (63)
附录二毕业设计任务书 (67)
冷挤压模具设计及其成形过程
机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业
06城建机械乔红娇指导老师雷声
第一章绪论
挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中，在一定温度下，通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。挤压的加工原理是金属坯料处于三向压应力状态下变形时，能大大提高金属的塑性，允许金属有较大的变形。挤压变形的特征是由大截面向小截面的变形。挤压即可在专用挤压机上进行，也可在一般的机械压力机、液压机、摩擦压力机以及高速锤上进行。挤压加工有许多特点，主要表现在挤压变形过程的应力应变状态、金属流动行为、产品的综合质量、生产的灵活性与多样性、生产效率与工艺流程简单、设备投资较少等方面。而冷挤压除了前面列出的共性优点外，还有它自己独特的优点。如能够得到强度大、刚性好而质量轻的零件；零件的精度等级较高、表面粗糙度值较低；节约能源，工作环境得到较大改善。
挤压按照挤压坯料的温度分类一般可分为冷挤压、温挤压、热挤压三类，而其中冷挤压应用范围最广。冷挤压一般是指在回复温度以下的挤压，对于黑色金属常指在室温中对坯料进行的挤压。由于冷挤压具有很多优点，所以它已越来越多地用来大量生产软质金属、低碳钢、低合金钢零件。但是冷挤压的优点往往不能用简单的方法发挥出来，因为冷挤压是金属在冷态下、强烈的三向压应力状态下变形的，变形抗力较大。因此它也有些自己的缺点。如模具易磨损，易破坏，因此要求模具材料好、对挤压设备要求较高、对所加工的原材料要求高；挤压前坯料处理复杂；工艺流程设计技术水准较高，研发过程周期长，投入大。
金属材料的冷、温、热变形通常是以金属成形过程中加工硬化、回复和再结晶状态来判定的。金属塑性变形后，材料处于加工硬化状态，称为冷变形；金属塑性变形后，材料具有再结晶组织，称为热变形；介于了冷变形与
热变形之间，材料处于回复状态，称为问温变形。各种塑性变形的温度范围见图1.1。
图1.1 各种塑性变形的温度范围
挤压工艺正是在金属材料冷变形、温变形、热变形这三种状态下进行，并按被挤压材料的温度分为了冷挤压、温挤压、热挤压三大类。
在此我们主要用到的是冷挤压加工。
1.1冷挤压成形技术发展概况
挤压技术的发展经历了漫长的历史过程。19世纪末，法、英、美、德等国开始用冷挤压法生产软质有色金属零部件。第一次世界大战期间，美国采用冷挤压法大批量生产黄铜弹壳，并企图用冷挤压法生产钢质弹壳，但未获得成功，原因是当时不能用工具钢作为模具材料，也没有找到良好的表面处理方法和润滑剂。
第一次世界大战以后，德国人于1921年制造出冷挤钢管压力机，经过进十年的研究及实验，知道1931年冷挤钢管才在实验室里试制成功，但不能正式投入生产，其原因也是由于钢冷挤压时变形抗力过大，找不到用于生产的
模具材料和表面润滑处理方法。第二次世界大战前夕，德国对弹壳的需求量猛增，但是用黄铜材料制造弹壳，因原料来源不足，满足不了战争的需要。为了扩大弹壳的生产量，德国秘密试验用冷挤压法生产钢弹壳，但一直没有成功，直到1942年德国人找到了采用表面磷化、皂化处理法，并用合金工具钢作为模具材料，成功地用冷挤压法大批量生产了钢弹壳，当时在战场上引起了极大的震动和惊诧。第二次世界大战一结束，美国查明了德国人关于钢的冷挤压的全部资料，并聘用德国专家，继续深入地研究钢的冷挤压，大规模地开办了用冷挤压法生产弹壳和弹体的军工厂。第二次世界大战以后冷挤压工艺的应用开始由军工向民用转化。从949年开始，美、德等国在民用工业中采用冷挤压法加工各种钢质零件，并进一步开展了钢的冷挤压研究工作。日本于1957年引进第一台专用冷挤压力机，首先在钟表等精密仪器工业中采用冷挤压加工。由于这种加工方法的经济效益显著，不久，便在大批量生产的汽车和电器等工业部门中得到广泛应用，现在已成为一种重要的加工手段，遍及于各个工业部门。
在我国，解放前的冷挤压技术是很落后的，当时只有极少数工厂用铅、锡等有色金属挤压牙膏管、线和管材等。解放后冷挤压技术得到了一定不敢程度的发展，20世纪50年代开始了铜及其合金的冷挤压，60年代开始了黑色金属的冷挤压，近年来随着我国工业生产和科学技术的蓬勃发展，冷挤压技术也得到了迅猛发展。这种先进的压力加工工艺已在我国的工业建设中起着令人瞩目的作用。目前，我国已对铝、锡、银、纯铜、无氧铜、黄铜、锡青铜、锌及其合金、纯铝、防锈铝、锻铝、硬铝、可伐合金、泊莫合金、低碳钢以及中碳钢等多种金属进行冷挤压，甚至对轴承钢、高速钢等也可进行一定变形量的冷挤压。我国可以制造的冷挤压件及型材的品种也多种多样。在模具材料的使用方面，除了采用高速钢、高碳高铬钼钢、滚珠轴承钢、弹簧钢等以外，还采用不少新型模具钢、硬质合金以及钢结硬质合金等。在模具结构方面，采用近代的最优化设计方法以及计算机辅助设计，在保证强度、刚度、可靠性等要求的提下充分发挥了模具材料的潜力。在冷挤压技术的理论研究方面，国内不少高校和研究院所正在采用有限元等计算方法、数值模拟冷挤压成形全过程，以及揭示冷挤压时的金属流动规律及应力应变规律，这些都会对冷挤压技术的发展这更大的推动作用。
综上所述，我国冷挤压技术的研究水平还是较高的，在冷压技术推广方
面曾一度达到轰轰烈烈的局面，但发展速度较为缓慢。其主要原因有：作为作为冷挤压零件最广泛应用领域的汽车工业尚不发达，汽车零部件生产厂点多、批量小，达不到规模经济生产；缺少专用冷挤压力机，用通用压力机又满足不了冷挤工艺的特殊要求；缺少冷挤压专用钢种，虽有标准件拥抱过冷镦钢，但品种少，规格小，不能满足较大零件冷挤压的要求等。今年来，我国汽车工业、摩托车工业得到迅速发展，给冷挤压技术应用带来了新的机遇。当代轿车某些关键部件，从设计开始就是立足于精密成形，从结构反方面很难用机加工方法来代替，这些关键零件的国产化，大大促进了精密锻造特别是冷挤压技术的发展。
1.2 选题依据和设计主要内容
1.2.1毕业设计（论文）的内容
螺钉是重要连接零件，要求结构强度高，宜采用冷精锻成形。杆部变截面，采用正挤压工步；头部采用先聚料后镦挤的方法。挤压变形力较大，模具设计时要保证模具有足够的强度。
1.2.2 毕业设计（论文）的要求
1)正确排工步，在满足工艺要求的前提下，采用最少的工步；
2)模具结构要合理；
3)掌握组合凹模优化设计方法；
4)手绘总装图1副和主要工作零件图；
5)使用三维造型软件, 画局部总装图；
课程设计题目套筒加工工艺课程设计 系机械工程系 专业机电一体化 学生姓名班级 指导教师职称(务) 完成日期年 12 月 25 日
课程设计任务书 学年第一学期 机械工程学院机械工程专业班级 课程名称：机械制造课程设计 设计题目：套筒的制造 完成期限：自年12 月22日至年12月28 日 内容及任务设计内容：（一）对零件（中等复杂程度）进行工艺分析，画零件图。 （二）选择毛坯的制造方式。 （三）制订零件的机械加工工艺规程 1．选择加工方案，制订工艺路线； 2．选择定位基准； 3．选择各工序所用的机床设备和工艺装备（刀具、夹具、量具等）； 4．确定加工余量及工序间尺寸和公差； 5．确定切削用量 （四）填写工艺文件 1．填写机械加工工艺卡片； 2．填写机械加工工序卡片。 （五）编写设计说明书。 设计任务：掌握机械制造过程中的加工方法、加工装备等基本知识，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为后续课程的学习及今后从事科学研究、工程技术工作打下较坚实的基础。 每个学生应在教师指导下，独立完成以下任务： 1．机械加工工艺卡片一张； 2．机械加工工序卡片一套； 3．设计说明书一份。 进度安排 起止日期工作内容2011.12.22-2011.12.22 熟悉课题、查阅资料2011.12.23-2011.12.25 零件分析，画零件图2011.12.26-2011.12.27 制订零件加工工艺规程2012.12.27-2011.12.28 填写工艺文件，编写设计说明书 主要参考资料【1】张世昌，李旦主编，机械制造技术基础［Ｍ］.北京：高等教育出版社，2006.1 【2】狄瑞坤，潘晓红主编.机械制造工程［Ｍ］.杭州：浙江大学出版社，2001.1. 【3】杨梳子主编，机械机械加工工艺师手册.北京：机械工业出版社，2004.1 【4】赵如福主编.金属机械加工工艺人员手册.上海：上海科学技术出版社，2006.11
钢筋套筒冷挤压连接施工技术 2018-12-12 17:08 一、概述 钢筋套筒冷挤压连接是钢筋混凝土结构施工中钢筋连接的一项新技术。目前在我国已建和在建的几个大的水电工程三峡水电站、小浪底工程、公伯峡水电站、拉西瓦导流洞中都得到了广泛的运用。 1、钢筋套筒冷挤压技术的特点 （1）钢筋套筒冷挤压连接技术施工工艺简单，容易掌握。 （2）钢筋套筒冷挤压连接技术施工快，在施工中较传统的焊接方法可以节省大量的时间。 （3）钢筋套筒冷挤压连接技术较传统钢筋焊接连接施工可以降低工程成本。 （4）钢筋套筒冷挤压连接技术适用于钢筋混凝土结构中钢筋直径为φ16-φ40的带肋钢筋的径向挤压连接。 2、钢筋套筒冷挤压技术技术要求
带肋钢筋挤压连接施工中必须采用合适的挤压工艺和合理的验收标准，以确保施工的质量完全达到设计要求。 二、钢筋套筒冷挤压连接技术材料及设备 （一）、材料 1、钢筋 挤压连接的钢筋必须具有质量证明书，其表面形状、尺寸和力学性能等应符合国家标准的要求。钢筋使用前必须进行外观检查和抽取试样作力学性能试验。钢筋发生脆断和力学性能明显不正常时，尚应进行化学成份分析。钢筋在储运时，不得损坏表面标志，并按批堆放整齐，避免锈蚀和污染。 2、套筒 套筒材料采用适于压延的无缝钢管加工制成，其实测力学性能，套筒尺寸及偏差符合要求。套筒储运时须防锈蚀和污染，验收时分批验收，存放时按不同规格分别堆放，套筒应有出厂合格证。 （二）、设备
1、挤压设备 挤压连接设备由压接器，超高压油泵、超高压油管组成。超高压油泵是挤压的动力源，额定工作压力为80Mpa；压接器是钢筋挤压的执行部件，有两种型号，最大工作压力100Mpa；其中YJH-32型适用于压接φ16-φ32钢筋，YJH-40T适用于压接φ32-φ40钢筋。压模、套筒、钢筋应配套使用，压模共有九种规格，模具上标注的数字表示被接钢筋的直径，使用时应检查。 钢筋套筒冷挤压连接设备还包括挤压辅助设备和挤压专用设备。挤压辅助设备有：吊具、角向砂轮机等；挤压专用设备包括：标志卡、尺寸卡板。 三、钢筋大道筒冷挤压连接施工 （一）套筒、压模型号及压搪参数 1、相同规格钢筋连接时的套筒型号、模具型号及压痕参数 相同规格钢筋连接时的套筒型号、模具型号及压痕参数应符合表1-4中所示。 同规格钢筋连接时的参数表1-4 2、不同规格钢筋连接，套筒的型号，模具型号及压痕最小直径，压痕道次等参数符合表
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）
学 号_0910121037___ 课程设计 课 题 挤压模具设计 学生姓名 李 孝 辉 系 别 机 械 工 程 系 专业班级 09 材控 1 指导教师 张红云 张金标 徐向其 刘建 二 0 一 二 年 十 二 月
课程设计任务书 机械工程系09材控（1,2）班 指导教师：张红云，张金标，徐向其，刘建。 设计课题：挤压模具设计 一、设计条件：在19.6MN挤压机的Φ200mm挤压筒上生产出下列条件的合格型材，设 计出相应的型材模具。 1.单模孔模具生产如下图型材。（1,2，3组同学设计） 2.双模孔生产ф12mm的圆棒材。（4,5,6组同学设计） 3.三模孔生产ф8mm的圆棒线材。（7,8,9组同学设计） 4.四模孔生产ф6mm的圆棒线材。（10,11,12组同学设计） 二、设计内容： 1.模孔布置。 2.设计工作带长度。 3.型材模孔尺寸设计。 4．模子强度校核。 5.画出模具图。 三、设计时间：2012年12月10日至12月14日 四、设计地点：实验楼C楼501,502
五、分组情况： 组号学生安排情况型材金属种类 1 0910121001----0910121012，0810121039,0810121114 铜及其合金 2 0910121013----0910121023，0810121027 铝及其合金 3 0910121026----0910121036 镁及其合金 4 0910121037----0910121048 铜及其合金 5 0910121049----0910121060 铝及其合金 6 0910121061----0910121072 镁及其合金 7 0910121073----0910121084 铜及其合金 8 0910121085----0910121096 铝及其合金 9 0910121097----0910121108 镁及其合金 10 0910121109----0910121120 铜及其合金 11 0910121121----0910121132 铝及其合金 12 0910121133----0910121140,0906131060,0906121043 镁及其合金
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
广东石油化工学院 课程设计说明书 题目塑料成型模具设计 专业：机电工程学院 班级：材控11-1 学生：梁开森 学号： 11024180121 指导教师：罗宇玲 完成时间：2014 年 9 月 1 日至2014 年 9月 26 日
《塑料成型模具设计》课程设计任务书 机电工程学院材料成型及控制工程专业班学生 一、课程设计题目：制订图示塑料制件的工艺规程并设计其成型模具 二、原始设计资料：按附图及要求（或实物+技术要求） 给定生产批量：大、或中、或小批量 三、设计工作起止日期：20 年月日——20 年月日 四、设计内容要求： 1.明确设计任务，确定成型工艺，选择成型设备； 2.确定成型模具的结构方案； 3.计算成型模具零件的工作尺寸，关键部位进行强度计算及校核； 4.绘制成型模具的结构总装图（0＃或1＃图）； 5.绘制三～四张主要零件图（非标准件）； 6.图纸应符合制图标准及规范； 7.按进度要求分阶段呈交指导教师检查设计工作； 8.设计图纸及计算说明书必须经指导教师审查后方能参加答辩。 五、进度要求： 1. 明确设计任务，查阅资料。1天 2. 分析塑件结构，方案设计。1天 3. 模具结构设计。3天 4. 零件设计。2天 5. 编写设计计算说明书。2天 6. 答辩。1天 六、应交的设计资料（装入档案袋）： 1.设计计算说明书一份（要求打印）； 2.模具结构总装图一张； 3.零件图三～四张。 七、主要参考资料 1. 塑料模设计手册.《手册》编写组编. 机械工业出版社 2. 实用塑料注射模设计与制造. 陈万林等编. 机械工业出版社 3. 塑料注射成型模具结构图册. 上海市第二轻工协会 4. 典型注射模具结构图册. 中南工业大学出版社 5. 机械制造工艺师手册. 机械工业出版社 6. 李秦蕊主编. 塑料模具设计. 西北工业大学出版社 教研室负责人 指导教师 接受设计任务开始执行日期年月日 学生签名
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
《套管塑料模具设计》 毕业设计说明书 设计题目：套管塑料模具设计 学生姓名：朱宏栋 学号：201304040219 系别：机电工程系 专业班级：机电模具2班 指导教师：吴光辉 起止时间：2015年12 月21日——2015年12 月28 日
目录 套管塑料模设计 (3) 1、塑件的工艺分析 (4) 1.1、塑件的原材料分析 (4) 1.2、塑件的尺寸精度分析 (4) 1.3、塑件表面质量分析 (5) 1.4、塑件的结构工艺分析 (5) 2、成型设备选择与塑件注射工艺参数确定 (6) 2.1、计算塑件的体积 (6) 2.2、注塑机的初步选择 (6) 2.3、塑件注射工艺参数的确定 (6) 3、注射模的结构设计 (7) 3.1、分型面的选择 (7) 3.2、型腔数目的确定及型腔的排列 (7) 3.3、浇注系统的设计 (8) 3.4、型芯、型腔结构的确定 (9) 3.5、推件方式的选择 (10) 3.6、侧抽芯机构设计 (10) 4模具设计有关尺寸计算（型芯型腔图如下） (11) 型芯 (12) 4.1型腔和型芯工作尺寸计算 (12) 4.2、抽芯机构零件设计与计算 (13) 4.3、模板尺寸设计 (15) 4.4、导向机构的设计 (15) 5、冷却系统的设计 (15) 6、注射机有关参数的校核 (16) 6.1、注射压力校核 (16) 6.2、安装尺寸校核 (16) 6.3、最大行程校核 (16) 6.4、推出装置校核 (16) 7、模具装配图 (17) 设计小结 (17) 参考文献 (18)
套管塑料模设计 摘要：本设计分析塑料的特性及其对注塑工艺的影响，介绍了套管塑料模具主要零部件的尺寸计算方法，注塑模结构及工作过程。根据套管零件的特点确定了塑料模结构，达到了塑件的尺寸精度。 针对塑件脱模过程中的难点，设计了一种非常规抽芯的塑料模结构，并对模具设计与制造中的一些关键问题加以详述。同时对浇注系统，顶出机构也作了简要说明。 关键词：注塑模；设计；套管；抽芯机构；侧向抽芯 前言： 随着中国当前的经济形势的高速发展，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。可见模具工业在国民经济中重要地位。我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。 近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。套管注射模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或柱塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。 本次课程设计的主要任务是塑料模具的设计，也就是设计一副注塑模具来生产插套管塑料件产品，以实现自动化提高产量。针对套管塑料模的具体结构，通过此次设计，使我对模具的设计有了较深刻的认识；同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准等，结合教材上的知识也对注塑模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、侧抽机构、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经
第一章绪论 一、塑料模具设计与制造在国民经济中的地位和作用 1.1塑料工业在国民经济中的地位 结构泡沫注塑模和反应成型注塑模等之别。 1、压塑模 用于塑料制件压缩成型的模具简称压塑模，俗称压模。压塑模主要用于热固性塑料制品的成型，但也可用于热塑性塑料制品成型。另外，还可用于冷压成型聚四氟已稀坯件，此种模具称为压锭模。 2、传递模 用于塑料制件传递成型的模具称为传递模或称压注塑，俗称挤胶模。传递模多用于热固性塑料制品的成型。 3、挤塑模 用于连续挤出成型塑料型材的模具通称挤塑模，简称模头，俗称机头。这是又一大类用途很宽、品种繁多的塑料模具。主要用于塑料棒材、管材、板材、片材、薄膜、电线电缆包覆、带丝、复合型材及异性材的成型加工。也用于中空制品的制坯成型，此种模具称为型坯模。 4、中空吹塑模 将挤出或注射出来的尚处于塑化状态的管状型坯，趁热放置于模具型腔内、立即在管状型坯中心通以压缩空气，致使型坯膨胀而紧贴于模腔壁上，经冷却硬化即可得一中空制品。凡此种塑料制品成型方法所用的模具，称为中空吹塑模。中空吹塑模主要用于热塑性塑料的中空容器类的制品成型。 5、热成型模具 热成型模具通常以单一的阴模或阳模形式构成。将预先制备的塑料片材周边紧压于模具周边上，并加热使之软化，然后于紧靠模具一侧抽真空，或在其反面 充以压缩空气，使塑料片材紧贴于模具上，经冷却定型后即得到一热成型制品。此类制品成型所用的模具通称热成型模具。
第二章模具工艺规程的编制 零件图如图所示,本塑件的材料采用聚丙稀(pp),其生产类型为大批量. 1. 塑件的工艺分析: 1.1塑件的原材料分析 塑件的材料采用聚丙稀(乳白色)属热塑性塑料,从使用性能上看,该件刚度好,吸水性小,耐热性强,是理想的套类零件的材料,从成型性能上看,该塑件熔料的流动性好,具有铰链特性,成型容易,但收缩大,另外该塑件成型时容易产生缩孔,凹痕,变形等缺陷.成型温度低时,方向性明显,凝固速度比较快,易产生内应力,即模温太低时制品取向显著,熔接强度低,表面无光泽,并会出现流痕;模温太高时,易发生翘曲变形,因此在成型时,注意控制成型温度,浇注系统应该比较缓慢散热.冷却速度不宜过快. 1.2塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 1.2.1结构分析
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》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
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。
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
一模多件套筒式冲模设计 摘要：本文首先介绍了冲压模具、模具CAD技术、三维模型及运动仿真技术的发展现状和前景，选用了三维设计软件Pro/Engineer。通过一模多件套筒结构工艺性和尺寸精度的分析，比较几种不同冲压工艺方案的优缺点。采用了复合模一次将冲孔、落料以及外形冲出，模具结构型式采用倒装式复合模。推件装置采用典型的打杆打料板式的刚性推件装置，卸料装置采用弹性卸料板。选用四导柱高精度模架，然后确定了模具的总体结构。最后根据冲压手册及相关的模具设计手册进行冲裁力、压力中心、模具工作部分、模具各零部件尺寸的计算及设计。 在有关的设计及计算完成之后，应用三维设计软件Pro/Engineer建立模具各个零部件的三维模型，然后根据要求进行零件装配，零件装配好以后，进行装配体的干涉检查，确定装配体中各零件之间是否存在干涉。 关键词：模具设计；拆装；三维模型；CAD
1绪论 1.1课题背景 随着计算机技术的日益发展,制造业正面临着空前的变革。能够完整描述产品的数字化模型在赢得客户方面正发挥着越来越大的作用。更进一步,如果能够制作数字模型的动态演示片,那么在与客户交流以及方案设计论证时,可以进行多种设计方案分析比较,与仅演示静态模型相比,能达到更好的效果。模具拆装动态模拟正是基于这种思想提出的。采用先进的造型技术建立模具模型并实现拆装模拟以及运动仿真，可以更好地展示模具内部结构，以及装配关系，这样有即利于产品的宣传，同时也有利于和客户的沟通。 另一方面在实际的模具拆装实验教学中，由于课时短，学生在有限的时间内拆装的模具的数量少，因此我们如果能把模具做成三维模型，这样我们能够在很短的时间内清楚的了解多套模具的内部结构，装配关系，以及模具的工作过程。 1.2冲压模具业发展现状及发展趋势 1.2.1冲压模具发展现状 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”；广东及山东一些大集团公司和迅速崛起的乡镇企业，美的、海尔、海信等集团纷纷建立了自己的模具设计和制造中心。 近年来许多模具企业加大了用于技术进步的投资力度，将技术进步视为企业发展的重要动力。一些国内模具企业已普及了二维CAD，并陆续开始使用UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS、Solid Works等国际通用软件，个别厂家还引进了Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris和MAGMASOFT等CAE软件，并成功应用于冲压模的设计中。 以汽车覆盖件模具为代表的大型冲压模具的制造技术已取得很大进步，东风汽车公司模具厂、一汽模具中心、天汽模具中心等模具厂家已能生产部分轿车覆盖件模具。此外，许多研究机构和大专院校开展模具技术的研究和开发。经过多年的努力，在模具CAD/CAE/CAM技术方面取得了显著进步；在提高模具质量和缩短模具设计制造周期等方面做出了贡献。 例如，吉林大学汽车覆盖件成型技术所独立研制的汽车覆盖件冲压成型分析KMAS软件，华中理工大学模具技术国家重点实验室开发的注塑模、汽车覆盖件模具和级进模CADCAM软件，上海交通大学中心开发的冷冲模和精冲研究中心开发的冷冲模和精冲模CAD软件深圳市立先科技开发有限公司开发的Press模具设计软件、模具行业拥有不少的用户。 虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低；CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高；许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具仍然依赖进口[1]。
《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）
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
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)
浅谈薄壁凸台套筒注塑模具的设计及加工张建兵 发表时间：2019-10-24T14:22:39.537Z 来源：《电力设备》2019年第12期作者：张建兵靳常树 [导读] 摘要：在实际的生产过程中，我们会经常遇到各种不同类型的薄壁零件，他们在加工过程中很容易受到变形。 （格力电器（合肥）有限公司安徽合肥 231200） 摘要：在实际的生产过程中，我们会经常遇到各种不同类型的薄壁零件，他们在加工过程中很容易受到变形。因此，针对薄壁凸台套筒注塑模具进行设计和加工上的分析研究，寻找其存在的弱点和不足之处，提供其技术上的支持，对这些问题进行改良。 关键词：薄壁凸台套筒注塑；模具；设计及加工 一、相关零件分析 （一）零件的构造 通常薄壁凸台套筒注塑模具采用的材料主要是塑性好、耐高温、防腐蚀，同时还不容易和其他的物质发生化学反应。此零件的结构主要是包覆粉柱状零件的壳体，他能够和其他零件相互配合，必要时可进行拆离。从经济上考虑这款零件是具有可行性的。 （二）零件的生产 像这种模具在生产上也具有一定的要求，开展大规模大批量生产时，不仅仅需要保证模具的质量问题，还需要采用高速自动化生产都宣传模式，从而可以有效的缩短工期，提高工作效率。但是开展小批量的生产，可以采用比较简单的生产模式，能够有效地降低成本，同时也确保了生产质量问题。 （三）零件的规格 一般零件的质量为0.1克，通过计算零件的质量和体积，可以选择合适的注塑机，从而提高生产效率和设备的利用率。 二、注塑机选用 注塑机的选用需要考虑到零件的质量和体积问题，在选择注塑机时，要注意其定位圈的直径和最大注塑量，要考虑注塑压力，固定模板的面积大小、闭合厚度、移动模板的面积大小等等。 三、薄壁凸台套筒注塑模具的设计 （一）主要结构设计 模具结构设计首先要考虑到模具的具体使用功能，在进行零件尾部锁扣尺寸设计时，要注意其变形回弹时不会影响到模具的功能。因此在进行芯轴加工时，要严格的按照零件类型才行加工，又留出一定的收缩量，要为心轴留出可移动的台阶，业余住宿后，零件能够从型腔中抽出，在从心轴上脱落下来[1]。 （二）浇注系统的设计 浇筑系统设计在模具设计中是一个十分重要的环节，它主要包括主流道、分流道、浇口和冷料井。浇注系统设计的治疗问题，能够直接影响到塑件的质量问题。因此浇注系统在进行设计时，需要遵循以下几个原则： 1.浇注系统设计的流道长度要尽可能的短一些，尽量减少弯折现象，使压力损失降到最低； 2.型腔和浇口的排列需要合理布置，尽可能的减小排列的尺寸 3.型腔布置和浇口开设的部位需要对称，确保不会发生偏移 4.在满足了型腔充满条件之后，需要尽可能的将浇口系统容积设计的小一些，避免材料的大量消耗 5.浇口的位置要适当，避免在浇筑时冲击到型芯，导致型芯发生变形等 （三）主流道的设计 主流道是在浇筑过程中塑料熔体最先经过的地方，因此其结构的设计需要按照真实的情况进行分析研究，确保塑料熔体的流动速度符合其凝固的时间。一般主流道套筒采用高碳钢来进行制造，完成后还需要进行热处理、主流道的内表面具有一定的粗糙度，其粗糙值为0.4μm，孔径为0.5mm。一般为了方便将流道中的一些凝料清理出来，都会将主流道设计为锥形，要控制好锥形的角度，若是角度过大，很容易会引发塑料熔体流速减慢。将主流道和注射机的喷嘴进行紧密连接，能够保证塑料熔体在进入到主流道时不会溢出来。但是由于两者长时间的接触，避免不了碰撞和磨损，因此在进行主流道设计时，一部分可以设计为可以拆卸的，从而方便后续的加工处理。 （四）冷料井设计 冷料井的主要功能是接受料流前锋的冷料，防止它们进入到型腔中，影响最终成型后模具的质量，在开模时能够将主流道中存留的凝料清理出来。它主要位于主流道对面的动模板上，有时会处于分流道的末端，能够方便其开展工作。在结构设计上冷料井的直径需要大于大端直径，长度约等于主流段的大道直径[2]。 （五）分流道设计 分流道的功能作用主要是用来分流和转向，一般设计在主流道和浇口之间，将其截面的形状设计为圆形、半圆形、梯形等等。圆形和正方形截面的分流道，截面面积最小，当塑料熔体经过时，温度下降的度数较小，阻力也小，因而流道的速度很快，效率最高。但是正方形的模具制作起来十分困难，因此在实际的生产中一般采用半圆形或者梯形。 （六）浇口选择 一般浇口的选择会在分型面上，为了方便以后开展模具加工和以后的清理工作等。浇口根据功能和整体的构造一般会设置在尾部端面的中心处，当塑料熔体经过浇口时，剪切的速率增高，料流的温度升高，粘度降低，从而提高了其流动速度，才有利于进一步的工作，进行充型。要合理的设计浇口的大小，若是浇口的尺寸过小，当塑料熔体通过浇口时，会增加对塑料熔体的压力，导致整体的流速并不均匀，凝料的速度加快，但是补缩却是十分困难，很容易就会导致喷射的想象。因此在进行浇口尺寸设计时，要考虑到塑料熔体的合理流速，确保模具的质量问题。 （七）模具的加热和冷却系统 此模具选择的加热方式为电加热，主要是因为材料的熔温为200℃，但是模具的温度要求是60℃。 冷却系统进行设计时要遵循以下几点原则： 1.冷却水孔的数量要多尺寸要大，数量要≥3，可以有效的降低出水和入水的温度差；