挤压工艺中组合凹模的设计

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。

2 2 2
)
式中
P ———凹模内壁径向工作压力(可视为 冷挤压单位压力) ,M Pa
a ———凹模直径比 , a = r2 / r1 r2 ———凹模外圆半径 ,mm r1 ———凹模内腔半径 ,mm r ———凹模内任意点的半径 ,mm
极限 σs 时 , 凹模内壁才不致于因屈服而破 坏 。在型腔内壁处σt 和σr 均达到最大值 ,故 型腔壁上各点是危险点 。根据第三强度理论 计算相当应力 :
内层的内 、外半径为 r1 、r2 , 外层的内 、外半 径为 r2 - Δ、r3 ,此处 Δ 称为半径过盈量 。预 应力组合凹模可以加热压合 (热装) , 即将外 层预应力圈预先加热到 350～400 ℃, 然后套 在内圈上 ,冷却后自行收缩包紧内圈 。
内圈在过盈装配压力 P3 作用下 , 外圆 A B 产生向内的径向位移 u1 , 外圈在 P3 作
2πr - 2π( r - Δ) =αT 2π( r - Δ) T = Δ/ (αr)
4 组合凹模结构改进 ———补偿环 改进后的组合凹模如图 5 所示 , 其中图
5a 凹模内层是整体式结构 , 制造容易 , 应用 最为广泛 。但经短时间使用后 ,在 S 形孔口的 中间部位便开始出现纵向裂纹 。分析表明 ,这 是由于孔口部位预应力不均或不足造成的 , 传统的改进方法是将合 , 过盈量一般应大于 0. 02mm , 这种结
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构的凹模强度虽然有所提高 , 但 S 形孔口变 为锥孔口 ,且存在拼合面 ,金属材料在这种凹 模内流动时 ,速度方向和大小几经突变 ,产生 了切向速度的间断 ,一方面使材料增加滑移错 动 , 内部组织结构受到损伤 , 因而影响工件的 机械性能 。另一方面将消耗一部分冗余功 [1 ] , 因而使变形力大大增加 , 这不仅要求选用更 大吨位的设备 ,耗费更多的动力 ,同时也加重 了模具本身的负荷和磨损 , 使成形工作条件 恶化 。

[转帖]冷挤压模结构设计冷挤压模结构设计 2005年8月18日10:12 . .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。

附件--为减轻论坛服务器下载负担，下载附件时请使用右键另存为方式下载，否则系统按多线程收费！TTkh4qNC.jpg (7.09 KB)2006-9-3 23:20[转帖]冷挤压模结构设计HFpHGpOS.jpg (9.13 KB)2006-9-3 23:20[转帖]冷挤压模结构设计在冷挤压模具中，凸模是最关键的零件之一。

挤压工艺及模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解挤压工艺的基本概念，掌握金属挤压的基本原理；2. 学生能够描述挤压模具的构成、分类及工作原理；3. 学生能够掌握影响挤压工艺的主要因素，如材料性能、挤压温度、挤压速度等；4. 学生能够了解挤压工艺在实际生产中的应用及发展趋势。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决挤压工艺中的实际问题；2. 学生能够设计简单的挤压模具，并进行初步的模具分析与优化；3. 学生能够运用计算机辅助设计软件（如CAD）进行挤压模具的设计与仿真。

情感态度价值观目标：1. 学生通过学习挤压工艺及模具课程，培养对制造业的兴趣和热情；2. 学生能够认识到挤压工艺在现代化生产中的重要性，增强对制造业的责任感和使命感；3. 学生在学习过程中，培养团队合作意识，提高沟通与表达能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 课程性质：本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程，具有实践性和应用性；2. 学生特点：学生为高职或中职院校机械制造及自动化专业二年级学生，具备一定的机械基础知识；3. 教学要求：注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，提高学生的综合素质。

二、教学内容1. 挤压工艺基本概念与原理- 金属挤压的基本概念与分类- 挤压工艺的优缺点分析- 挤压工艺的基本原理及过程2. 挤压模具设计与分析- 挤压模具的构成与分类- 挤压模具的设计原则与方法- 模具分析与优化- 计算机辅助设计软件在模具设计中的应用3. 影响挤压工艺的因素- 材料性能对挤压工艺的影响- 挤压温度、挤压速度等工艺参数对挤压质量的影响- 挤压润滑对挤压工艺的影响4. 挤压工艺在实际生产中的应用- 挤压工艺在各类产品中的应用实例- 挤压工艺在制造业中的发展趋势- 新型挤压工艺及模具技术的探讨5. 实践教学环节- 挤压模具设计与制作实践- 挤压工艺操作实践- 案例分析与讨论教学大纲安排：第一周：挤压工艺基本概念与原理第二周：挤压模具设计与分析第三周：影响挤压工艺的因素第四周：挤压工艺在实际生产中的应用第五周：实践教学环节（挤压模具设计与制作实践、挤压工艺操作实践、案例分析）教学内容根据课程目标，结合教材章节进行组织，注重理论与实践相结合，旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。