课题挤压模具课程设计
学生姓名孙天宇 1110121103
汪浩 1110121104
王朝 1110121105
王青 1110121106
王显 1110121107
王业伟 1110121108 院别机械工程学院
专业班级11材控（2）班
指导教师张红云、张金标、刘建
二0一四年十月
课程设计任务书
机械工程学院11材控班
指导教师：张红云，张金标，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）
5.双模孔生产3*5扁线材。（13,14,15组同学设计）
6.四模孔生产3*5扁线材。（16,17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：2014年12月27日至10月31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 1110121001----1110121005，1010121113 铜及其合金
2 111012106-----1110121012 铝及其合金
3 1110121015----111012102
4 镁及其合金
4 1110121025--- 1110121031 铜及其合金
5 1110121032----1110121039 铝及其合金
6 1110121040----1110121048 镁及其合金
7 1110121049----1110121056 铜及其合金
8 1110121058----1110121070 铝及其合金
9 1110121071----1110121079 镁及其合金
10 1110121080----1110121088 铜及其合金
11 1110121090----1110121095 铝及其合金
12 1110121096----1110121101 镁及其合金
13 1110121103----1110121108 铜及其合金
14 1110121109----1110121115 铝及其合金
15 1110121116----1110121122 镁及其合金
16 1110121124----1110121131 铜及其合金
17 1110121132----1110121137 铝及其合金
目录
第一章概述 ....................................... 错误！未定义书签。第二章坯料选择.. (6)
2.1坯料尺寸计算 (6)
2.2挤压比的计算 (6)
2.3挤压机的选择 (7)
第三章模孔布置 (8)
3.1模孔的布置 (8)
3.2工作带长度的确定 (9)
3.3模孔尺寸的确定 (10)
3.4模孔出口尺寸确定 (10)
第四章模具外形尺寸设计 (11)
4.1模角 (11)
4.2模子的外形尺寸 (11)
4.3入口圆角半径r (11)
4.4挤压模结构形式与模具外形锥度 (12)
4.5模具材质的选取 (12)
第五章强度校核 (14)
第六章绘制模具图 (15)
设计小结 (16)
参考文献 (22)
第一章概述
本次设计主要是在给定挤压筒和挤压机的条件下，设计挤压出3 5mm的扁线材所用的双模孔模具。在此次设计中，本组以黄铜为例，对模孔的布置，工作带长度，模孔的尺寸以及模具外形尺寸的进行确定的设计，并对模子的强度进行校核以及绘制各种模具图；此次的课程设计是对我们所学的专业知识进行的一个总结，对我们以后的学习和工作具有一定的指导意义，同时通过对模具的设计还可以让我们进一步了解挤压模具的工艺过程，通过查阅更多的资料，能够开阔我们的视野和见识，提高我们将理论运用于实践的能力。
黄铜是铜与锌的合金。最简单的黄铜是铜-锌二元合金，称为简单黄铜或普通黄铜，改变黄铜中锌的含量可以得到不同机械性能的黄铜。黄铜中锌的含量越高，其强度也较高，塑性稍低。铅黄铜即我们通常所说的易削国标铜。加铅的主要目的是改善切削加工性和提高耐磨性，
黄铜以锌作主要添加元素的铜合金，具有美观的黄色，统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36％的黄铜合金由固溶体组成，具有良好的冷加工性能，如含锌30％的黄铜常用来制作弹壳，俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42％之间的黄铜合金由和固溶体组成，其中最常用的是含锌40％的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能，常添加其他元素，如铝、镍、锰、锡、硅、铅等。
在铜合金的热挤压过程中，对金属流动性的影响除挤压温度外，挤压载荷、热加工特性、合金的组织与性能都对铜在挤压筒中的流动情况产生影响。对于塑性很差的低塑性铜合金，可以进行二次挤压成型的方法。铜合金的热挤压有时需要有润滑剂，润滑剂可以减少摩擦力和温度损失，但要考虑到润滑剂对制品表面质量的影响。铜合金的毛坯加热温度应根据合金的性能、铸锭和被挤压制品的尺寸和挤压设备能力来确定。
第二章 坯料选择
2.1坯料尺寸计算
2.1.1锭坯直径计算
计算锭坯直径时，应综合考虑挤压筒直径、锭坯直径偏差量、加热膨胀后仍能顺利进入筒内等因素。由于本设计挤压圆棒线材，所以坯料可选择为圆锭。为使坯料加热后能顺利装入挤压筒内，坯料直径与挤压筒内径应有一定间隙，此时，坯料直径可用下式来预选：
D D D p ?-=0
0D —挤压筒直径，D ?—使锭坯顺利进入又不产生纵向裂纹的间隙值。 表2.1筒、锭间隙选择
金属材料
挤压机
挤压筒直径 mm
间隙值mm
类型
吨位
D ?
铜
卧式
—
≤100
1~3 100~300 5 ≤300
10 立式
6 75~120
1~2
由挤压筒直径为200mm ，则mm D 5=?，mm D D p 19010200520=-=?-=。 为保证加热后顺利进入筒内，把挤压筒截面积与锭坯截面积之比称为填充系数
c λ。
c
D D λ0
=
，则11.1=c λ，在1.07—1.15之间，符合要求。
2.1.2锭坯长度计算
长度一般为直径的2.5—3.5倍。
mm mm D L p 600665475)5.35.2(取-=-=。
2.2挤压比的计算
在挤压生产中，金属的变形量大小常用挤压比λ或加工率(ε)来表示。挤压比甚至挤压成形前锭坯充满挤压筒时的断面积与挤压成形后制品断面积总和之比值，
以λ表示：
f
n F t
?=
λ 式中n —模孔数；
挤压比。
—挤压筒的面积
，—单孔制品的面积，—λ;;2
2
mm F mm f t 7.10465
321002
=???=
πλ。
设计原则有利于查资料可知，λ取10~400较为合适，而所求得的挤压比λ大于标准值，故需要设计导流腔。导流腔的金属预分配和调整金属流速。一般来说，导流腔的轮廓尺寸应比型材外形轮廓尺寸大6~15mm ，导流孔的深度可取15~25mm ，导流孔的入口最好做成3°~15°导流角，导流模腔内的各点应均匀圆滑过渡，表面应光洁，以减小摩擦阻力。故可选取导流腔的轮廓尺寸为10?12mm ，导流孔的深度可取20mm 。
2.3挤压机的选择
卧式挤压机按其挤压方法又可分为正向挤压机、反向挤压机和联合挤压机三种类型。挤压机的技术特性主要包括：挤压力、穿孔力、挤压杆的行程与速度、穿孔针的行程与速度和挤压筒的尺寸等。最常用的卧式挤压机的能力为8-50MN 。 立式挤压机的主要部件的运动方向和出料方向与地面垂直，所以占地面积小，单要求较高的厂房和较深的地坑。后者是为了保证挤出的管子平直和圆整，以便随时的酸洗、冷轧或带芯头拉拔等。因运动部件垂直地面移动，所以磨损小，部件受热膨胀后变形均匀，挤压机中心不易失调，管子偏心很小。挤压机的能力最大不超过15MN ，常为6-10MN ，主要用作生产尺寸不大的管材和空心制品。
由于本设计选用19.6MN 的挤压机，所以为卧式挤压机。
第三章 模孔布置
3.1 模孔的布置
采用多孔棒材模时，金属流动要比单孔模均匀，故可以减少中心缩尾形成的几率。但是，如果模孔排列不当，会使挤出的制品长短不齐，增加几何废料，恶化表面质量；如果模孔靠近挤压筒边缘，也会使制品表面产生起皮、分层等缺陷。此外，多模孔过于靠近挤压筒边缘时由于内侧金属供应量大、流动速度快，而外侧由于金属供应量不足，流动速度慢，会造成制品出现外侧裂纹；当模孔太靠近挤压筒中心时，外侧金属供应量大与内侧，则制品易出现内侧裂纹。应将多孔模模孔的理论重心均匀的分布在距模具中心和挤压边缘有适当距离的同心圆周上。多孔模的同心圆直径D 心与挤压筒直径Dt 之间的关系可以按以下的经验公式来确定。
[]
)2(1.00
--=
n D D α心
式中：心D —多孔模模孔断面重心分布的同心圆直径； 0D —挤压筒内径，n —模孔数目， α—经验系数，一般可取2.5～2.8，n 值较大时取下限，挤压筒内径大时取上限，一般取2.6。
代入数据，求得D 心=200/[(2.5～2.8）-0.1(2-2)]=71.43～80，取心D =80mm 。 为了延长模具的使用寿命，模孔离模具外径圆周的距离和模孔之见的距离都应保持一定的数值，这个数值与挤压机的大小有关。对于49MN 以下的挤压机，这个距离可取15~50mm ；对于大型挤压机，应加大到30~80mm ，如下表所例的经验数据，以供参考。
表3.1模孔间最小距离
挤压筒直径mm 80~95 115~130 150~200 220~280 300~500 最小距离mm
15
20
25
30
50
结合所给出的挤压机为19.6MN ，挤压筒直径为200mm ，以及表3-1的数据可选模孔间距离为25mm<80mm 。
表3.2模孔与挤压筒壁间的最小间距
挤压筒直径mm 85~90 115~130 150~200 200~280 300~500 >500 最小间距mm
10~15
15~20
20~25
30~40
40~50
50~60
实际距离为（200-80）/2=60>(30~40),符合，则mm D 80=心。 模孔布置如图：
图（a）图（b）
由于受重力的作用，图（b）中下边模孔挤出的制品长度比上边的长，则选取图（a）方式布置。
3.2工作带长度的确定
工作带又称定径带，是模具中垂直模具工作端面并保证挤压制品的形状、尺寸和表面质量的区段，也是模孔重要的组成成分。正确选择工作带长度h有利于提高挤压制品质量与金属流动的均匀性。工作带长度h的选择应根据挤压机的结构形式(立式或卧式)、被挤压的金属材料、制品的形状和尺寸等因素来确定。
若工作带长度h太长，则挤压金属材料易粘结在工作带表面，使制品表面出现划伤、毛刺、麻面、搓衣板型波浪等缺陷，同时增大模具与被挤压金属的摩擦力，金属流速变慢，增大挤压力等现象；若工作带长度h过短，则会加快模孔的磨损，使制品尺寸不稳定，出现超差现象，且因金属流速较快致使制品断面各部分金属流动不均匀而形成波浪、扭拧、弯曲等缺陷。
工作带长度h的确定原则如下：
1）工作带的最小长度，应按照挤压时能保证制品断面尺寸的稳定性和工作带的耐磨性来确定。一般最短1.5~3mm。
2）工作带的最大长度，是按照挤压时金属与工作带的最大有效接触长度来确定。铝及铝合金一般最长不超过15~20mm。
3）挤压型材的模具工作带长度取值时，应视情况不同而有所区别。通常情况下，一些简单断面实心型材，如壁厚角形、丁字形、工字形之类，模孔各部位的工作带长度可以是相同的，一般取值为2~8mm；而对于建筑型材，因挤压比大，挤压速度快，制品长度较长，即使是等截面等壁厚的情况，模具工作带取值也应不相同，要参照生产实际经验确定。
表4.1模孔工作带长度
金属种类轻金属紫铜，青铜，黄
铜
白铜，镍合金稀有金属钢
工作带长度2~8 8~12 3~5 4~8 4~6 本设计为挤压黄铜，因而模孔工作带长度h为8～12mm，取h=10mm。
3.3模孔尺寸的确定
模子工作带直径与实际所挤压出制品直径并不相等。在设计时应保证在冷状态下不超过所规定的偏差范围，同时又能最大限度的延长模子的使用期限。通常是用裕量系数1C 来考虑各种因素对制品尺寸的影响。为挤压不同金属与合金时的模孔裕量系数1C 的值。
模孔尺寸的确定可按下式计算：
11)1(?++=C A A m
式中： —1C 裕量系数；—m A 型材的名义外形尺寸（指型材的宽高）；
。型材外形尺寸的正偏差
—1? 表4.2裕量系数1C
合金
1C 的值
含铜量不超过65%的黄铜
0.014~0.016 紫铜，青铜及含铜量大于65%的黄铜
0.017~0.020 纯铝、镁合金 0.015~0.020 硬铝及锻铝
0.007~0.010
本设计中为挤压黄铜圆棒材，故1C 取为0.015。 则模孔的宽A=5)015.01(+?=5.08mm ，取5.1mm 。 模孔的高A=3)015.01(+?=3.05mm ，取3.1mm 。 3.4模孔出口尺寸
为了防止划伤制品表面，一般出口端尺寸比工作带尺寸大3~5mm ，本设计取4mm 。 出口端尺寸为：宽A 1=5.1+4=9.1mm ，高A 2=3.1+4=7.1mm 。
第四章模具外形尺寸设计
4.1模角
根据挤压机的结构，用途以及所生产的制品类别的不同，挤压工具的组成和结构形式也不同。挤压工具一般包括：挤压模、挤压垫、挤压杆和挤压筒。模角是模子的基本参数之一，它指模子的轴线与其工作断面间所构成的夹角。当模角α=90°。挤压时，可以，形成较大的死区，从而获得优良的制品表面。但是，倘若死区发生断裂时，则会在制品表面发生起皮或分层。挤压力较大，特别在较高温度和高强度的合金是，模孔会因塑性变形而变小。应用：挤压铝合金型材、棒材，镍合金、铜合金管、棒材。本实验设计中采用模角为90的平模。
4.2模子的外形尺寸
4.2.1模具外径D
为了便于制造和更换，模具外径可标准化与系列化。模具外径尺寸标准化、系列化的必要性有三个方面：①减少模具设计与制造的工作量，降低产品成本，缩短生产周期，提高生产效率；②通用性大，互换性强，只需要配备几种规格的模支撑和模架，可节约模具钢材，容易备料，便于维修和管理；③标准化有利于提高产品的尺寸精度。因此，对于一台挤压机来说，模具外径最好根据挤压机配备各种规格的挤压筒，有1~3种规格为宜。因设计条件为在19.6MN挤压机的φ200mm挤压筒上生产，所以取模具的外圆直径为198mm。
表4-1 棒材模具外形标准尺寸
挤压机能力/MN 挤压筒直径/mm D1/mm H/mm β
7.35 11.76~14.7
19.6
34.3
49
122.5
196
φ85，φ95
φ115，φ130
φ170，φ200
φ270，φ320，φ370
φ300，φ360，φ420，φ500
φ420，φ500，φ650，φ800
φ650，φ800，φ1100
113，132
148
198
230，330
270，306，360，420
300，420，570，670，880
570，670，900，1000
16，32
32，50，70
40，60，80
60，80
60，80
60，80，120，150
80，120，150，200
3?
3?
3?
3?
6?
6?，10?
10?，15?
4.2.2模具厚度H
一般H=25~80mm，80MN以上吨位挤压机取80~150mm。考虑标准化及强度等因素，将H放大，取H=80mm。
4.3入口圆角半径r
在工作带模孔入口设有圆角半径r，可以防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和减轻金属在进入工作带时所产生的非接触变形，同时也是为了减轻在高温下挤压时模子的入口棱角被压颓而很快改变模孔尺寸用的，以保证制品尺寸精度。
入口圆角半径的选用与被挤压金属的强度、挤压温度、制品断面尺寸有关。根
据表，本设计中的入口圆角半径取值为r=4mm 。
表4-2模具入口处圆角半径/mm
金属种类
铝合金 紫铜、黄 铜 白铜 镍合金 镁合金
钢、钛合
金
入口圆角半径 0.40~0.75 2~5
4~8
10~15
1~3
3~
8
4.4挤压模结构形式与模具外形锥度β
挤压模具的外形结构根据其安装方式的不同可以有不同的结构形式，卧式挤压机上用的挤压模有圆柱形、带正锥和带倒锥三种形式。带正锥的挤压模在操作时逆着挤压方向放到模支承中，为了便于装卸，锥度不能太小，否则，人工取模困难；但如果锥度过大，则可能出现在模座靠紧挤压筒时，挤压模容易从模支承中脱落出来，故正锥的锥度在1?30'~4? 范围内选取。带倒锥的挤压模在操作时顺着挤压方向装入模支承中，其锥度为3?~10?，一般取6?左右，为了便于机械加工挤压模的外形锥度，一般在锥体上有一段长10mm 左右的圆柱部分。
由表4-1查得，β=3?，因此，应选择带正锥的挤压模，如4-1所示
4.5模具材质的选取
对于热挤压模具，由于工作环境十分恶劣，在挤压生产中长时间的承受高温、高压、强摩擦及循环载荷的冲击作用，导致模具使用寿命低且损耗大，通常模具费用占挤压生产成本的10%到15%。因此，延长模具寿命，降低模具成本，一直是挤压生产过程中人们最关心的一个重要问题。模具寿命不仅与挤压工艺、模具制造工艺过程有关，而且还与模具的材质选择有重要的关系。模具材料必须具备以下条件：足够的高温强度、良好的抗磨损性能、足够高的抗疲劳性、良好的导热性能以及良好的热处理淬透性和可氮化性；这些是模具材料选择的首选条件。
热挤压模具中，主要是含碳量为0.3%—0.5%的钢中，添加W ，Mo ，V ，Cr ，Ni
图4-1 带正锥体的锥形模示意图
的合金元素的高合金亚共析钢。添加上述合金元素，可提高模具的高强度、耐热性、抗热磨损的性能。目前，我国用于热挤压生产的模具材料，基本上是3Cr2W8V，4Cr5MoSiV1登高温耐热钢。对于3Cr2W8V模具钢，其特点是较好的高温强度，但存在较高的脆性和热裂行，不是个用于挤压断面形状复杂的铝合金制品挤压模具；所以采用3Cr2W8V模具钢对于挤压简单型面的棒线材叫适合。
第五章 强度校核
对于多孔棒材模，需要对模孔之间和模孔与模具外径圆周之间的危险断面进行强度校核。
多模的剪切强度计算公式如下：
()H
d -n r P
.F Q ?==
∑x 280πτ≤[]τ （5-1） 式中：Q ?模具上承受的总压力，一般取Q =0.8P ，有时为了安全起见，可取Q =P ； P ?挤压机的公称压力；
r x ?各模孔均布的同心圆半径； d ?棒材直径；
n ?多孔模的模孔数；
τ?模具材料允许的抗剪强度，在450℃时，3Cr2W8V 钢取 在450～500℃时，取[]τ=(0.5~0.6)[]b σ，[]b σ有下表可得，[]Mpa 6.882~5.7351471)6.0~5.0(=?=τ，取[]τ=882.6MPa 。
牌号
试验温度℃
力 学 性 能
σb
MPa σ0.2
MPa δ%
ψ%
a k
HB kJ/m 2 热处理制度
3Cr2W8V
20 300 400 450 500 550 600
1863 ? 1491 1471 1402 1314 1255
1716 ? 1373 1363 1304 1206 ?
7 ? 5.6 ? 8.3 ? ?
25 ? ? ? 15 ? ?
290 ? 607 506 556 570 621
481 429 429 402 405 363 325
1100℃淬火，550℃回火
由上式可得到：
()[]
τπd -n r P
H ?=
x min 28.0 （5-2）
根据设计条件及计算，已知P =19.6MN ，r x =mm 40mm 2
80
2==心D ，H =80mm ， 等效直径mm d 37.45
32=??
=π
,n =2，则有
()m m 14.73m m 6
.8237.424026
.198.0min =????=
-H π，H=80>73.14mm ，则校核通过。
第六章 绘制模具图
设计小结
为期一周的课程设计将要结束了，在这一周的学习中，我学到了很多，也找到了自己身上的不足。感受良多，获益匪浅。
本次设计的是生产3*5mm扁线材的双模孔挤压模具。本次设计主要包括模孔布置、设计工作带长度、型材模孔尺寸设计、模子强度校核、画出模具图等主要任务。在此次设计任务中，我所负责的任务是模子的校核。
在这一周里，我们小组分工合作、齐心协力，一起完成了课程设计前的准备工作、小组讨论分工、完成挤压模具设计、课程设计总结报告、个人小结的任务。虽然我负责的是模子的校核，但也要对前面的所有的设计过程和内容更有所了解。
通过这次课程设计，我拓展了知识面，锻炼了能力，综合素质得到很大提高。安排课程设计的基本目的，在于通过理论与实践的结合、人与人的沟通，进一步提高思想觉悟。尤其是观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。课程设计这样集体的任务光靠团队里的一个人或几个人是不可能完成好的，合作的原则就是要利益均沾，责任公担。如果让任务交给一个人，那样既增加了他的压力，也增大了完成任务的风险，降低了工作的效率。所以在集体工作中，团结是必备因素，要团结就是要让我们在合作的过程中：真诚，自然，微笑；说礼貌用语；不斤斤计较；多讨论，少争论，会谅解对方；对他人主动打招呼；会征求同学的意见，会关心同学，会主动认错，找出共同点；会接受帮助，信守诺言，尊重别人，保持自己的特色。
总而言之，这次课程设计让我明白了仅仅只是掌握理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，将理论运用于实践，才能提高自己的实际动手能力和思考创新能力。虽然短暂的实践会渐渐的从自己的学习与生活中远去，褪去，但是它给自己带来的变化是永远抹不掉的。让自己深深的认识到，只有选择振作，去做，去思考，去学习，才会真正的有所收获。
签名：
经过一个星期的努力，我和同学们一起度过了这段忙碌而充实的时光。这次的课程设计深刻的反映出实践是检验真理的唯一标准这句话的真谛。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，是我们迈向社会，从事职业工作前一个必不少的过程。“千里之行始于足下”，通过这次课程设计，我深深体会到这句千古名言的真正含义。我今天认真的进行课程设计，学会脚踏实地迈开这一步，就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。
在上课的时候，老师大概和我们讲了一下挤压模具设计的情况，首先老师先介绍了这次课程设计的主要内容和实施步骤，然后同学们进行分组并选出组长和集成组组员，各组进行分工安排、制定计划，组员明确各自的任务后，互相合作完成工作。刚开始对模具设计还一无所知。但由于时间紧迫，在接到老师的任务书之后，在网上查找了大量的资料，仔细分析任务书的要求和挤压模具设计中的步骤，并和同组学员讨论和分析了设计的内容。
其次，在编写说明书时，参照资料，列出说明书里，所需要的步骤和内容。根据自己所列的目录进行接下来的工作，这个方法我觉得很受用，因为做设计不是一两天的事情，每天的想法都是不一样的，为了保证说明书的一致，不重复使用数据，使设计的步骤更加清晰。在目录下，每个大标题下都有几个小标题，每个数据的查找和每个表格的应用都是按照严格的标准进行的，这个工作量不仅繁重，而且需要保持清晰的头脑，否则破坏设计的流程。例如：为了剪切说明书的图案，修改零件图的尺寸，剪切完成后，将尺寸保存在该文档中，最后，需要花一个多小时的时间
重画之前的图形。
在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识，也培养了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在设计过程中，与同学分工设计，和同学们相互探讨，相互学习，相互监督。学会了合作，学会了运筹帷幄，学会了宽容，学会了理解，也学会了做人与处世。在这次模具课程设计中，不能说自己真正明白里面的机构和原理，但是从这个过程中体会到设计的严谨性。也进一步培养自己的自学能力；分析问题、解决问题的能力；一定的计算能力、一定的制图能力；还有初步具有查阅手册，使用国家技术标准以及一定的文字表达能力。这次设计过程中，体现出了自己设计开发系统的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。在今后的学习中，我们应该发现自己的不足然后虚心学习，更加完善自己，为今后步入社会参加工作打下足够的基础。
签名：
本次设计的是在19.6MN挤压机的Φ200mm挤压筒上双模孔生产3*5mm扁线材，本次设计的主要包括模孔布置、设计工作带长度、型材模孔尺寸设计、模子强度校核、画出模具图等主要任务。在此次设计任务中，我所在这组的材料为铜及其合金，我所负责的任务是模孔布置。如果模孔排列不当，会使挤出的制品长短不齐，增加几何废料，恶化表面质量；如果模孔靠近挤压筒边缘，也会使制品表面产生起皮、分层等缺陷。此外，多模孔过于靠近挤压筒边缘时由于内侧金属供应量大、流动速度快，而外侧由于金属供应量不足，流动速度慢，会造成制品出现外侧裂纹；当模孔太靠近挤压筒中心时，外侧金属供应量大于内侧，则制品易出现内侧裂纹。
本次关于挤压模具课程设计可以使学生熟悉所学知识，对挤压成形的基本原理有一个深刻的了解，从而掌握挤压模具设计过程。在本次课程设计中可以让我们发现自己学习中不足之处，对我所学知识提供了一次很好的实践应用机会。同时让自己在发现问题和解决问题的过程中也对一些薄弱环节的知识进行了强化理解和记忆，此外各种常用软件的训练得到了一定程度地加强。
总而言之，这次课程设计不仅加强了我继续努力学习并不断回顾温习专业知识和各种软件运用的毅力与决心，也让我明白了理论与实际相结合是很重要的。只掌握理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，将理论运用于实践，才能提高自己的实际动手能力和思考创新能力。课程设计是让我们了解一个完整的设计过程是如何进行的，为我们提供一个思路，规范设计过程，为以后的设计提供经验和思考方法，这便是课程设计的最大意义。
签名：
通过这次课程设计，让我更加深刻了解课本知识，和以往对知识的疏忽得以补充，这次的课程设计给我相当的基础知识，为我以后工作打下了严实的基础。
课程设计是一个重要的教学环节，通过课程设计使我们了解到一些实际与理论之间的差异。通过课程设计不仅可以巩固专业知识，为以后的工作打下了坚实的基础，而其还可以培养和熟练使用资料，运用工具书的能力，把我们所学的课本知识与实践结合起来，起到温故而知新的作用。课程设计诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门设计课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。在课程设计过程中，本次设计综合三年所学的专业课程，以《设计任务书》的指导思想为中心，参照有关资料，有计划有头绪、有逻辑地把这次设计搞好！
总之，这次课程设计使我收获很多、学会很多、比以往更有耐心很多。感谢学校及老师给我们这次课程设计的机会，最真挚的感谢我们的辅导老师，在设计过程中，老师精心的辅导和不厌其烦地的态度才使得我们以顺利的完成这次设计，他那无私的奉献的精神照耀着我们对学习的热爱，同时也增加我们对知识的追求和欲望度。
签名：
本课程设计为挤压模具设计，在19.6MN 挤压机的Φ200mm 挤压筒上采用双模孔生产出35?的扁线材。
我主要负责模具尺寸的确定，及排版工作。主要分五个部分，概述部分介绍模具应用于发展，之后依次为模孔布置、模具尺寸设计、强度校核、绘制模具图，最后总结此次课程设计。在为期一周的时间里，通过查阅资料，请教同学及相互讨论，完成了本次设计。其中一些设计过程也是比较复杂的，比如工作带长度的确定，可以根据挤压机的能力得到，也可以根据比周长公式计算而得，而我采用了最小壁厚经验数据得。型材模孔尺寸设计也是一个难点，根据公式A=A )1(0K +计算得到，K 是裕量系数。设计完成后，进行强度校核，本次设计符合规定。根据小组分工在画出模具图及实体图。
通过这次设计使我们对所学的知识有了系统性的总结，掌握了模具的结构，模具的分类，及模口尺寸计算，厚度计算，在模孔布置时要考虑到产品的截面形状、尺寸、产品类型、是否是多模孔挤压，以及挤压制品的材料等。使我们掌握了简单模孔的设计，掌握了挤压成型原理，能够综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题；熟练运用有关技术、资料。课程设计是锻炼实践能力的重要环节，是对我们实际工作能力的具体训练和考察过程。为以后工作奠定了基础。
本课程设计可以帮助我们具体运用和巩固专业课程及相关理论知识，加强我们对专业理论知识的理解和实际运用，通过团队成员的之间的密切配合，加强我们团员之间的合作能力。自己对文档、表格的编辑以及对AutoCAD 及ProE 绘图软件的运用熟练程度的进一步提升。
挤压工艺及模具习题库参考答案 1.答：反挤压进入稳定阶段，坯料的变形情况可分为以下几个区域： 已变形区、变形区、过渡区、死区、待变形区。 2.答：三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要 原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应力状态可以抵消获减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。 3.答：在塑形变形过程中，变形金属内部除了存在着与外力相应的 基本应力以外，还由于物体内各层的不均匀变形受到变形体整体性的限制，而引起变形金属内部各部分自相平衡的应力，称为附加应力。 4.答：实心件正挤压的金属流动特点：坯料除了受凹模工作表面的 接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围之内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。
5.答：附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。 因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状的变化；第三：降低金属的耐蚀性。 6.答：缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹 坑的缺陷。当正挤压进行到待变形区厚度较小时、甚至只有变形区而无待变形区时，会产生缩孔。筒形件反挤压时进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生角部缩孔缺陷。 7.答：挤压对金属组织和力学性能的影响有：挤压时，在强烈的三 向应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的晶粒挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。 8.答：冷挤压时常用材料的形态有：线材、棒材、管料、板料等。 9.答：冷挤压坯料进行软化处理的原因：为了改善冷挤压坯料的挤 压性能和提高模具的使用寿命，大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理，以降低材料的硬度，提高材料的塑形，得到良好的显微组织，消除内应力。 10.答：碳钢和合金钢坯料冷挤压前要进行磷化处理。磷化处理又叫 磷酸盐处理，也就是把钢坯放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀。由于化学反应的结果，在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。
塑料模具课程设计 说 明 书 专业:模具设计与制造 班级:081 姓名:严超 学号:20082400511047 指导老师：罗刚
一、塑件分析、塑料的选取及其工艺性分析 该塑件应该是一个塑料板、称套，且承载不高，此符合低压聚乙烯（PE）的特点，并且聚乙烯还拥有硬、耐磨、耐蚀、耐热、及绝缘性好等优点，价格也比较便宜。而且聚乙烯流动性好、对压力变化敏感，适用高压注射，料温均与，填充速度快、保压充分、易脱模。 聚乙烯的缺点就是成型收缩率范围及收缩值大，易产生缩孔，在流动方向与垂直方向上的收缩差异较大，方向性明显，易变形、翘曲等。所以，在成型时应控制模温，冷却时应保证冷却均匀、稳定、速度慢且充分冷却。 结果：塑料用聚乙烯成型方式为注塑成型 附：聚乙烯(PE)的主要技术指标 密度ρ（g/cm3）:0.19-0.96 收缩率s:1.5-3.6 成型温度t/°C：140-22 二．确定注射机 选用注射机型号为：ft-s200/400型卧式注射机 ft-s200/400型卧式注射机有关技术参数如下： 最大开合模行程/mm：260 模具厚度/mm：165——406 喷嘴圆弧半径/mm：18 喷嘴孔直径/mm： 4 拉杆空间/mm：290×368 锁模力/KN：2540 额定注射量/cm3：200/400 最大注射压力/MPa：109 最大注射面积/cm2：645 三、型腔数目确定 我们小组采用按注射机的额定锁模力来确定型腔数目n，有 npA ≤Fp – pA1 式中Fp——注射机的额定锁模力254000（N） A——单个塑件在分型面上的投影面积8167.14（mm2） A1——浇注系统在分型面上的投影面积200（mm2） P ——塑料熔体对型腔的成型压力（MPa），其大小一般是注射压力的80%。 代值计算得n = 14.27 故取值为14 综合考虑塑件的尺寸及表面的精度要求以及塑件的结构，宜采用盘型浇口。若采用一模多腔设计、加工难度大，成本高。所以采用一模两腔。 结果：型腔数目为二 四、分型面的选择及浇注系统设计
合肥学院 第1～2题塑料盒，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号1～2号同学按照名单排序分别做各对应题目） 1号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 2号同学选02图号，按照其它浇口形式设计 第3～4题塑料端盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号3～4号同学按照名单排序分别做各对应题目） 3号同学选01图号，按照侧浇口、顶杆顶出结构设计 4号同学选02图号，按照侧浇口、推板顶出结构设计
第5～6题塑料壳体，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号5～6号同学按照名单排序分别做各对应题目） 5号同学选01图号，按照按照侧浇口结构设计 6号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第7～8题塑料仪表盖，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号7～8号同学按照名单排序分别做各对应题目） 7号同学选01图号； 8号同学选02图号； 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同
第9～10题多孔塑料罩，大批量生产，精度：MT5。(要求采用标准模架设计）（班级名单序号9～10号同学按照名单排序分别做各对应题目） 9号同学选01图号，按照侧浇口结构设计 10号同学选02图号，按照其它浇口结构设计 第11～12题：（班级名单序号11～12号同学作此题）(要求采用标准模架设计）穿线盒；大批量生产；精度：MT5。 11号同学按照图示尺寸计算，材料ABS 12号同学将基本尺寸乘0.8倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同
第13～14题（班级名单序号13～14号同学作此题）(要求采用标准模架设计） 套管，结构如图所示。大批量生产，精度：MT5。 13号同学按照图示尺寸计算，材料ABS。 14号同学将基本尺寸乘1.2倍作为设计尺寸，材料PP 要求两同学设计模具浇注系统或顶出系统不同 第15～16题：（班级名单序号15～16号同学按照名单排序分别做各对应题目）(要求采用标准模架设计） 罩盖板，大批量生产；精度：MT5 15号同学将图示尺寸设计，材料PP； 16号同学将图示尺寸放大1.2倍作为设计尺寸，材料ABS； 要求同组两位同学设计模具结构不同（如浇注系统不同；或顶出系统不同；或其它不同）
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
南昌航空大学 塑料成型工艺及模具设计 课程设计说明书 题目：肥皂盒底盖塑料模具设计 专业：模具设计与制造 班级： 姓名：简洪伟 学号：---------------------------- 指导老师： 时间：2010年4月28日
引言 本说明书为塑料注射模具设计说明书，是根据塑料模具手册上的设计过程及相关工艺编写的。本说明书的内容包括：目录、课程设计指导书、课程设计说明书、参考文献等。 编写本说明书时，力求符合设计步骤，详细说明了塑料注射模具设计方法，以及各种参数的具体计算方法，如塑件的成型工艺、塑料脱模机构的设计。 本说明书在编写过程中，得到江五贵老师和同学的大力支持和热情帮助，在此谨表谢意。 由于本人设计水平有限，在设计过程中难免有错误之处，敬请各位老师批评指正。 设计者：简洪伟 2010.4.28
课程设计指导书 一、题目： 塑料肥皂盒材料：PVC 二、明确设计任务，收集有关资料： 1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划 2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸 3、查阅、收集有关的设计参考资料 4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量 5、塑胶厂车间的设备资料 6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况 三、工艺性分析 分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。 1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。 2、塑胶件的尺寸精度和外观要求： 塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。 3、生产批量 生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。 4、其它方面 在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、
挤压工艺及 模具设计题目：棘轮套冷挤压模具设计 课 程 设 计 学院（系）：___机械与电子学院___________ 专业：___模具设计与制造___________ 班级：_______0540902______________ 姓名：____喻庆勇______________ 任课教师：_____丁常汶______________ 设计时间：__二 0 一一年十月________
目录 一、冷挤压零件分析 3 1、材料选择 3 2、形状设计 3 3、尺寸分析 4 二、冷挤压工艺分析 4 1、坯料尺寸确定 4 2、毛坯软化处理 4 3、冷挤压毛坯表面处理与润滑 5 4、变形程度计算 6 5、确定挤压次数 6 6、工序设计 8 三、冷挤压设备选择12 1、挤压力的确定 12 2、压力机吨位计算12 3、挤压设备类型选择 13 4、液压式压力机型号选择 13 四、冷挤压模具结构设计13 五、凸模设计14 1、凸模的长度尺寸计算 15 2、凸模加工工艺路线 15 六、凹模设计16 1、组合凹模结构设计 17 2、棘轮套挤压齿形模芯的设计 17 3、齿形模芯加工20 七、冷挤压件质量分析20 八、凸模机加工工艺23 九、非标准件三维结构图24 致谢29 参考文献30
一、挤压零件分析 图1—棘轮套零件图 图1所示为棘齿套零件图。它是一种两端带孔，中间带凸缘的轴类齿轮零件，其各截面变化较大、直径为φ39mm的外表面为异形齿且精度要求较高，外齿齿顶圆角太小（R0.5），成形工艺性较差。内孔型腔表面要求光滑平整，无毛刺，划痕，裂纹和折叠等缺陷存在，表面粗糙度Ra3.2以下。对于这种具有外齿形、两端带孔﹑中间带凸缘轴类零件，要获得具有外齿形的精密锻件，采用单工序成形是不可能的，必须采用多工序成形工艺。根据零件的结构特点和材料的工艺特性，采用冷挤压成形工艺比较适宜。 1，材料选择 该棘轮套选用20CrMo钢，该钢材参照国家标准：GB/T 3077-1988。其化学 成分（质量分数，﹪）为：0.17～0.24C，0.17～0.37Si，0.40～0.70Mn，≤0. 035S，≤0.035P，0.80～1.10Cr，≤0.030Ni，≤0.030Cu，0.15～0.25Mo,属 于低碳合金结构钢。该材料的强度较低、塑性很好，是典型的冷成形材料。 2，形状设计 （a）对称性 棘轮套为轴对称，对称性最好， （b）断面积的差 根据冷挤压棘轮套工序，第一道正挤压工序断面积差=1909.562 mm，第二 道工序断面积差:2513.312 mm mm,第三道工序断面积差:1010.262 （c）断面过渡 第一道正挤压工序，由于直径φ46圆柱与直径φ63.6的中间凸缘相差较大，
多孔塑料罩注塑模 课程设计
Hefei University 课程设计 C O U R S E P R O J E C T 题目： 注塑模课程设计 课程： 塑料成型工艺及模具设计 系别： 班级： 姓名： 成绩： 月 日
目录 一、塑件成型工艺性分析............................................ 错误!未定义书签。 二、拟定模具的结构形式和初选注射机...................... 错误!未定义书签。 三、浇注系统的设计 .................................................... 错误!未定义书签。 四、成型零件的结构设计及计算 ................................. 错误!未定义书签。 五、模架的确定............................................................ 错误!未定义书签。 六、排气槽的设计........................................................ 错误!未定义书签。 七、脱模推出机构的设计 ............................................ 错误!未定义书签。 八、冷却系统的设计 (14) 九、导向与定位结构的设计......................................... 错误!未定义书签。 十、模具的装配............................................................ 错误!未定义书签。结论 (19) 参考文献 (20) 多孔塑料罩注塑模课程设计 一、塑件成型工艺性分析
毕业设计（论文）开题报告 题目CG125摩托车副轴 矩形花键冷挤压模具设计 指导教师系主任 时间
1、本课题的研究目的及意义 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。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。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点：节约原材料；提高劳动生产率；制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度；提高零件的力学性能；可加工形状复杂的，难以切削加工的零件；降低零件成本。 目前，我国已能对铅、锡，铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压，甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。在挤压设备方面，我国已具备设计和制造各级吨位挤压压力机的能力。除采用通用机械压力机、液压机、冷挤压力机外，还成功地采用摩擦压力机与高速高能设备进行冷挤压生产。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。目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达7～8级，表面粗糙度一般可达R0.2～R0.6，仅次于精抛光表面。因此用冷挤压方法制造的零件，一般不需要再加工，少量的只需精加工(磨削)。 CG125摩托车系列是目前市面上流通最为广泛且需求量最大的摩托车之一，发动机作为摩托车的“心脏”，其作用不用言语，而花键轴是发动机中最为重要的零件之一，所以说花键轴的质量和生产效率很大程度上决定了摩托车的质量和生产效率。传统的机械加工也可以实现花键轴的生产，精度和强度也能够保证，但相对于冷挤压加工，机械加工的效率就显得较低了。本课题主要是根据冷挤压成形原理，并结合CG125摩托车副轴零件本身的特点设计出合理的挤压矩形花键的模架以及模具结构。故对于大幅度提高CG125摩托车副轴的生产效率，本文的设计研究还是很有价值和实际意义的。
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
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）
Hefei University 课程设计COURSE PROJECT 题目：注塑模课程设计 课程：塑料成型工艺及模具设计 系别： 班级： 姓名： 成绩： 2016年月日
目录 一、塑件成型工艺性分析 (3) 二、拟定模具的结构形式和初选注射机 (4) 三、浇注系统的设计 .......................... 错误！未定义书签。 四、成型零件的结构设计及计算 (11) 五、模架的确定 .............................. 错误！未定义书签。 六、排气槽的设计 (13) 七、脱模推出机构的设计 (14) 八、冷却系统的设计 (14) 九、导向与定位结构的设计 (17) 十、模具的装配 (17) 结论 (19) 参考文献 (20)
多孔塑料罩注塑模课程设计 一、塑件成型工艺性分析 名称：塑料仪表盖， 要求：大批量生产，精度：MT5 塑件的质量要求不允许有裂纹和变形缺陷 脱模斜度1°~30′； 未注圆角R2-3, 塑件材料为LDPE 一．塑件的工艺性分析 （1）塑件的原材料分析如表4所示。 表4 塑件的原材料分析 （2）塑件尺寸精度和表面粗糙度分析 每个尺寸的公差不一样，有的属于一般精度，有点属于高精度，
就按实际公差进行计算。 （3）塑件结构工艺性分析 该塑件的厚度3mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流程不太长，适合于注射成型。 （4）低密度聚乙烯的成型性特点： 1）成型性好，可用注射，挤出及吹塑等成型条件。 2）熔体黏度小，流动性好，溢边值为0.02mm；流动性对压力敏感，宜用较高压力注射。 3）质软易脱模，当塑件有浅凹（凸）时，可强行脱模。 4）可能发生熔体破裂，与有机溶剂接触可发生开裂。 5)冷却速度慢，必须充分冷却，模具设计时应有冷却系统。 6）吸湿性小，成型前可不干燥。 二、拟定模具的结构形式和初选注射机 1．计算塑件的体积 根据零件的三维模型，利用三维软件可直接查询塑件的体积为：V =24.39 cm3 1 所以一次注射所需要的塑料总体积V=48.78cm3 2. 计算塑件质量 查相关手册，LDPE的密度为0.916~0.930g/cm3。取0.92 g/cm3 塑件与浇注系统的总质量为M=44.88g 3．选用注射机 根据塑件的形状，选择一模两件的模具结构，所以初选SZ150/630型塑料注射机，其各参数数据如下：
浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告 注塑模具设计文献综述 1 国内外塑料行业发展现状浅析 塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及优良的成型加工性能[1]。塑料工业是新兴的工业，塑料作为一种新的工程材料，发展势头极其迅猛，跻身于金属、纤维材料和硅酸
盐三大材料之列，已经广泛用于工业和日常生活。因此，塑料的加工和成型工艺越来越得到重视，新技术、新工艺不断涌现。目前，塑料成型种类包括注射成型、压铸成型、吸塑成型、吹塑成型、发泡成型、挤压成型等，其中注射成型是最常用的方法，几乎所有的塑料都可以注射成型[2]。塑料制品行业是中国轻工业中近几年发展速度较快的行业之一,增长速度一直保持在10%以上。据中国轻工业信息中心统计,2004 年中国塑料制品全部国有和年产品销售收入达到500 万元的非国有独立核算工业企业9473家[3]。 2 国内外塑料模具行业发展现状 2、1 我国模具发展基本情况 我国模具生产最为集中的地区在珠三角和长三角地区，约占全国模具总产值的三分之二以上，模具发展有力地支持着这两个地区工业的快速发展。从1999年至2009年产值从250亿元增长到亿元，年均增长率在%；进口从亿美元增至亿美元；出口从亿美元增至亿美元；进口：出口从：1跌至：1。表明了我国模具工业总产值呈逐年递增趋势，模具进口金额的增幅有逐年下降的趋势，出口比例逐年加大，同时反映我国模具任是供不应求的状态，仍为世界上模具年进口量较大的国家[4]。当前国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。随着中国汽车、家电、电子通讯以及各种建材的迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。 2、2 发展趋势 随着我过模具行业的发展，简单模具的设计和制造都没有困难，模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。 2、3存在的问题 由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比仍存在不小的差距，我国现在的 模具开发制造水平比国际先进水平至少落后10年，特别是大型、精密、复杂、 长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。模具行业主要存在的问题体现在以下几方面： （1）行业创新能力薄弱整体效率低 我国模具行业产需矛盾突出，无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需
塑料模具课程设计说明书设计题目塑料壳体模具 机械工程学院材料成型及控制工程专业 班级081班学号20084610121 设计人XX 指导老师XXXX 职称教授 完成日期2011 年12月8 日
目录 一.塑件成型工艺性分析 (2) 二.分型面位置的确定 (2) 三.确定型腔数量和排列方式 (2) 四.模具结构形式的确定 (3) 五.注射机型号的选定 (3) 五.浇注系统的设计 (5) 七.成型零件的结构设计和计算 (12) 八.合模导向机构的设计 (16) 九.脱模推出机构的设计 (19) 十.湿度调节系统设计 (21)
塑料壳体模具设计 一.塑件成型工艺性分析 该塑料件是一壳体,塑件壁属厚壁塑件,生产批量大,材料选PS,考虑到主流道应尽可能短,一般小于60mm,过长则会影响熔体的顺利充型,因此采用下例数据: 材料 A B C D E F G H I J PS 60 80 25 4 3 45 20 74 12 35 二.分型面位置的确定 根据塑件结构形式分型面应选在I上如下图: 三.确定型腔数量和排列方式 1.该塑件精度要求不高,批量大,可以采用一模多腔,考虑到模具的制造费用和设备的运转费用,定为一模四腔。 2.型腔排列形式的确定如下图:
四.模具结构形式的确定 从上面的分析中可知本模具采用一模四腔,双列直排,推件板推出,流道采用平衡式,浇口采用侧浇口,动模部分需要一块型芯,固定板,支撑板. 五.注射机型号的选定 1.通过Pro/E建模分析,塑件为m1=26.5g,v1=m1/?, ?=1.05 V1=25.2cm3,流道凝料的质量m2=0.6m1 m=1.6nm1= 2.塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需的锁模力. 流道凝料(包括浇口)在分型面上的投影面积A2,A2可用0.35nA1来进行估算,所以 A=nA1+A2=1.35A1n=1.35×4×A1=25920mm2 式中A1=80×60=4800mm2 查表2-2<塑料模具设计指导> 取P型=25Mpa
一、支承座注射模设计 (1) 二、塑件成型工艺性分析 (2) 三、制定模具的结构形式和初选注射机 (6) 四、浇注系统的设计 (9) 五、成型零件的结构设计及计算 (13) 六、脱模推出机构设计 (16) 七、模架的确定 (18) 八、排气槽的设计 (19) 九、导向和定位结构的设计 (20) 十、设计体会 (21)
一、支承座注射模设计 本课程设计为一塑料盖，如图1-1所示。塑件结构比较简单，塑件质量要求是不允许有裂纹、变形缺陷，脱模斜度30′-1°；材料要求为PC，生产批量为大批量，塑件公差按模具设计要求进行转换。 二、塑件成型工艺性分析 1、塑件的分析 (1)外形尺寸该塑件壁厚为3mm~4mm，塑件外形尺寸不大，塑料熔体流 程不太长，塑件材料为热塑性塑料，流动性较好，适合于注射成型。 (2)精度等级塑件每个尺寸的公差不一样，任务书已给定尺寸公差，未注 公差的尺寸取公差为MT5级。 (3)脱模斜度PC的成型性能良好，成型收缩率较小，参考文献（1）表选 择塑件上型芯和凹模的统一脱模斜度为1°。 图1-1 2、PC工程材料的性能分 ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性：丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性；丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性；苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ABS是非结晶性
材料。三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物，一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性，并且由此产生了市场上百种不同品质的ABS 材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。ABS 材料具有超强的易加工性，外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高 的抗冲击强度。 PC 树脂的材料特性和成型工艺聚碳酸酯(PC)树脂是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。PC 具有良好的成型加工性，制品表面光洁度高，且具有良好的涂装性和染色性，可电镀成多种色泽。因此选PC 材料。 PC 的注射工艺参数： 1）温度 熔料温度 220～280℃ 料筒恒温 220℃ 喷嘴 220～300℃（240℃） 模具温度 20～60℃ ，设定其温度40 m T ℃ 2）注射压力 具有很好的流动性能，避免采用过高的注射压力，一般为80～140MPa ；一些薄壁包装容器除外可达到180MPa 。 3）保压压力 收缩程度较高，需要长时间对制品进行保压，尺寸精度是关键因素，约为注射压力的30％～60％ 。 4）背压 5～20MPa 。 5）注射速度 对薄壁包装容器需要高注射速度，中等注射速度往往比较适用于其它类的塑料制品。 6）螺杆转速 高螺杆转速（线速度为1.3m/s ）是允许的，只要满足冷却时间结束前就完成塑化过程就可以；螺杆的扭矩要求为低 。 7）计量行程 0.5～4D （最小值～最大值）。 8）回收率 可达到100％回收。 9）收缩率 1.2～2.5％；容易扭曲；收缩程度高；24h 后不会再收缩（成型后收
塑料模具设计课程设计任务书 学院材料科学与工程专业材料成型及控制工程学生姓名学号 设计题目盖 设计依据 原始资料：塑料产品图纸 生产纲领：大批量生产 二、工作项目 1、成型工艺、成型方案的设计 2、设计模具和选择设备的各种必要计算 3、绘制模具装配图，成型零件图及塑件图 4、编写设计说明书（3000字以上） 三、设计应完成的技术文件 1、总装图 1 张，零件图 3 张，产品图 1 张。 2、填写工艺卡片（一份） 3、设计说明书（一份） 四、进度安排（见塑料模具课程设计指导书） 指导教师（签字）： 年月日学院院长（签字）： 年月日
目录 1 塑件的工艺分析，确定方案，设备校核 (1) 1.1 塑件工艺分析，填写工艺卡 (1) 1.1.1 塑件的工艺分析 (1) 1.2 确定模具结构方案 (2) 1.2.1 分型面 (2) 1.2.2 型腔数目的确定 (2) 1.3 选择设备，进行校核 (2) 1.3.1 选择注射机 (2) 1.3.2 设备校核 (2) 2 浇注系统的设计，排溢系统的设计 (4) 2.1 主流道的设计与定位圈的设计 (4) 2.1.1 主流道的设计 (4) 2.1.2 定位圈设计 (4) 2.2 分流道设计 (4) 2.3 冷料穴及浇口设计 (5) 2.3.1 冷料穴的设计 (5) 2.3.2 浇口设计 (5) 3 成型零部件的设计及校核 (6) 3.1 凹模的设计与校核 (6) 3.1.1 凹模直径 (6) 3.1.2 凹模深度 (6) 3.2 凸凹模尺寸 (7) 3.2.1 凸模高度 (8) 3.3 中心距计算 (8) 3.4 模底厚度计算 (8) 3.5 模壁厚度计算 (8) 4 导向机构的设计 (10) 4.1 导向机构的总体设计 (10)
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 (5) 1.2选题依据和设计主要内容 (7) 1.2.1毕业设计（论文）的内容 (7) 1.2.2 毕业设计（论文）的要求 (7) 第二章冷挤压工艺设计 (8) 2.1挤压工艺步骤 (8) 2.2工艺设计步骤 (10) 2.2.1计算毛坯的体积 (10) 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 (12) 2.2.5确定挤压次数 (12) 2.2.6工序设计 (12) 2.2.7工艺方案确定 (20) 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 (26)
4.1冷挤压模具设计要求 (28) 4.2凸模设计依据 (29) 4.3冷挤压组合凹模设计依据 (31) 4.4凸模设计 (37) 4.4.1镦平凸模设计 (37) 4.4.2凹模设计 (38) 4.5预成形模具设计 (41) 4.5.1预成形凸模设计 (41) 4.5.2预成形凹模设计 (42) 4.6终成形模具设计 (44) 4.6.1终成形凸模设计 (44) 4.6.2终成形凹模设计 (45) 4.7冷挤压模架设计 (46) 4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (46) 4.7.2模架的设计 (47) 4.7.3其它零件设计 (48) 第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (53) 5.1加工工艺编制原则 (53) 5.2加工工艺的编制 (55) 第六章总结及课题展望 (58) 6.1本文工作总结 (58) 6.2课题展望 (59) 参考文献 (59)
塑料模课程设计 一．塑件工艺性分析 PC塑料的比重：1.2克／立方厘米，成型收缩率：0.5-0.8%，成型温度：250-290℃ 具有优良的综合性能，特别是力学性能优异，耐冲击性能优于一般热塑性塑料，其它如耐热、耐低温、耐化学腐蚀性、电绝缘性能等均好，制品精度高，树脂具有透明性，但易沉声应力开裂。 适用于强度高，耐冲击结构件，电器零部件，小负荷传动零件等。 技术要求： 1.塑件不允许有变形、裂纹； 2.脱模斜度30’～1°； 3.未注圆角R2～R3； 4.壁厚处处相等； 5.未注尺寸公差按所用塑料的最高精度级查取。 1.1塑件的尺寸精度分析 由技术要求：所有尺寸按该塑料的高精度级查，PC塑料的最高精度为MT2。其主要尺寸的公差要求如下： 1.2塑件表面质量分析 该塑件表面没有提出特殊要求，一般情况下外表面要求光洁，表面粗糙度可以取到Ra=0.8um。没有特殊要求时，塑件内部表面粗糙度可取Ra=3.2um。 1.3塑件结构公益性分析
（1）圆角过渡：要从分型面位置、型芯、型腔结构来分析过渡圆角的设置。根据塑件的壁厚，均采用圆角半径R2mm。 （2）壁厚分析：设计合理，壁厚处处相等。 （3）脱模斜角：由本塑件要求，脱模斜角为30’-1°。 1.3生产实际 该塑件的生产类型应该是大批量生产，因此在设计模具时，要提高塑件的生产效率，倾向于采用多型腔、高寿命、自动脱模的模具，以降低生产成本。 二．分型面的选择 2.1分型面选择时的要求： （1）分型面应选择在制品的最大截面处，无论塑件以何形式布置，都应该将此作为首要原则。 （2）便与塑件顺利脱模，尽量使塑件开模时留在动模一边。 （3）有利于保证塑件的精度要求。 （4）尽可能满足塑件的外观质量要求，分型面上型腔壁面有何间隙，就会产生飞边。 （5）便与模具加工制造，在选择非平面分型面时，应有利于型腔加工和制品的脱模方便。 （6）对成型面积的影响，尽量减少制品在合模方向上的投影面积，以减小所需锁模力。 2.2选择模具分型面 该塑件应该采用水平分型，型腔在定模，型芯在动模，分型后塑件包紧在型芯上，随型芯一起留在动模，然后由动模的推管和和推杆的共同作用将塑件从动模中脱出，这种分型方式，首先，塑件的外形由定模的型腔成型，型腔采用镶块式以节约材料，便与加工；其次，分型后由动模的推管和推杆作用于塑件内部将塑件从动模中脱出，这样不会影响塑料件外观质量，而且模具结构简单，加工方便。 三．确定型腔数目 3.1根据塑件的生产批量及尺寸精度要求采用一模一腔。 浇注系统凝料按1:1取，故V=34.7107375cm3 PC的密度为1.2g/ cm3 单件塑件重量ms=34.71×1.2g=41.652g 3.2初选注射机 根据总体积V=34.71 cm3，初步选取XS-Z-60型螺杆式注射成型机。 理论注射量60 cm3 移模行程180mm 注射压力122MPa 定位孔的直径Φ55 锁模力500KN 喷嘴球半径SR12mm 最大模具厚度200mm 喷嘴口孔径Φ4 最小模具厚度70mm 注射量的校核公式是 （0.8-0.85）W公>=W注 式中W公——注射机的公称注射量， W注——每模的塑料体积量 如前所诉，塑件及浇注系统的总体积为34.71 cm3 ，远小于理论注射量51cm3，满足要求。 注射压力： PC材料成型时的注射压力PC成型=80～130MP a P注射>=P成型
第1章塑件成型工艺性分析 1.1塑件的分析 1.1.１外形尺寸该塑件壁厚２．5ｍm,塑件外形尺寸不大，塑件熔体流程不太长，适合于注射成型,如图１.1所示。
1．１.2 精度等级精度等级要求为MT5. 1．1.3 脱模斜度ＡＢS属无定型塑料,成型收缩率较小,参考教材表2-10选择该塑件上型芯和凹模的统一斜度为1°。 1．2 PMＭA的性能分析 １.2.1 使用性能综合性能好,冲击强度和力学强度较高,尺寸稳定，耐化学性,电气性能良好;易于成型和机械加工,其表面可镀铬,适合制作一般机械零件、减摩零件、传动零件和结构零件。 1．2.2 成型性能 1.２. 2.1 无定型塑料其品种很多，各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种来确定成型方法及成型条件。 1.2.2.2 吸湿性强含水量应小与０.3%（质量)，必须先充分干燥。要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 1.2.2.3流动性中等溢边料0．０4mm左右。 １．2.2．４模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置和形式推出力过大或机械加工时塑件表面呈白色痕迹。 1.2.3PMMA的主要性能其性能指标见表1．1 表1.1 PMMA的性能指标 1．PMMA的注射成型成型过程及工艺参数
1.3.1 注射成型过程 1.3.１.１成型前的准备对PMMA的色泽、粒度和均与度等进行检验,由于ＰMMA吸水性较大,成型前应该进行充分干燥。 １.３.１.2 注射过程塑件在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可分为充模、压实、保压、倒流和冷却五个阶段。 1.3．1.3 塑件的后处理处理的介质为空气和水,处理温度为60~7０℃，处理时间为16~２0s. 1.3.2注射工艺参数 1．3.２．1 注射机: 螺杆式，螺杆转速为30r/ｍｉｎ。 1．3.2．２料筒温度(℃）: 后段1５0～170; 中断165~180; 前段180~２０0。 １．3.2.3 喷嘴温度(℃)：１70~１80。 1.3. 2.4 模具温度(℃）: 50～８0。 １．３.2．5 注射压力（MPa)：60～100。 1.3． 2.6 成型时间（s）: 30(注射时间取1．6，冷却时间20.4,辅助时间8s。 第2章拟定模具的结构形式 2.1分型面位置的确定 2.2注射机型号的确定 2.3．1 注射量的计算通过三维建模设计分析计算得 塑件体积： V 塑 =１1.561cｍ3 塑件质量: m 塑=pＶ 塑 =1.16×11.５61g=１３.4g 式中p参考表1取1．16g／cm3。