【正文】 復(fù)雜，并廣泛用來制造承受重載的整體結(jié)構(gòu)件 。 普通型材的應(yīng)用最廣，品種規(guī)格多，是常用的鋁合金型材 。 實(shí)踐表明 ,擠壓模具的結(jié)構(gòu)尤其是模具厚度和分流孔的位置，形狀和大小以及分流橋等對模具的壽命影響很大 。 在下模上有焊合室，模孔型腔，工作帶和空刀 。 擠壓機(jī)的選擇 圖 2型材斷面的圖 從圖 12可以得知該型材斷面的外接圓直接約為 210mm，取直接 D1=230mm,可以通過查下面的表格數(shù)據(jù)獲得擠壓筒的直徑 D=320mm，選擇的擠壓筒噸位為35MN。熱擠壓模具一般在高比壓條件下工作 ,在擠壓鋁合金時 ,要求模具材料在常溫下 240。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明 ,在工作溫度下 ,熱擠壓模具材料的 240。即在高溫下有高抗氧化穩(wěn)定性 ,不易產(chǎn)生氧化皮。 7．具有抗激冷、激熱的適應(yīng)能力 ,以防止模具在連續(xù)、反復(fù)、長時間使用中產(chǎn)生熱疲勞裂紋。即要求高的持久強(qiáng)度 ,防止過早疲勞破壞。 與 3Cr2W8V 鋼相比 , 4Cr5MoSiV1 鋼具有以下幾個突出特點(diǎn)：① 化學(xué)成分設(shè)計合理 ,易采用先進(jìn)的熔鑄技術(shù) ,從而使鋼材本身質(zhì)量較高 。 統(tǒng)計數(shù)字表明 ,用 4Cr5MoSiV1 鋼和 3CrZw8V 鋼制造同種模具 ,前者的使用壽命是后者的 35 倍 。將擠壓比調(diào)整為 51。 分流孔的總體設(shè)計 分流孔 [10]是平面分流模的基本結(jié)構(gòu)部分 ,其形狀、斷面尺寸、數(shù)目及不同的排列方式都直接影響到擠壓制品的質(zhì)量、擠壓力和模具的使用壽命 ,對于每一特定的產(chǎn)品必須設(shè)計特定的分流孔。對于扁、寬型材或空心壁板 ,則應(yīng)取矩形或弧形的分流孔。 ,外錐度取 3176。對小直徑的管材 ,多采用 3個圓形的或 23個扇形分流孔 。在一般情況下 ,分流孔數(shù)目要盡量少 ,以減少焊合縫 ,增大分流孔的面積 ,降低擠壓力。此外 ,分流孔的布置應(yīng)盡量與制品保持幾何相似性。 分流橋的寬窄與模具強(qiáng)度、金 屬的流量有關(guān) ,分流橋的高度直接影響模具壽命、擠壓力以及焊縫質(zhì)量。 320 為經(jīng)驗(yàn)系數(shù) ,制品外形及內(nèi)腔尺寸大的取下限，反之取上限。矩形倒角截面和水滴形 (或近似水滴形 )截面的分流橋有利于金屬的流動與焊合 ,而且便于模具加工。 其結(jié)構(gòu)直接影響模具的強(qiáng)度、金屬焊合質(zhì)量和模具的加工方式 。 模芯的定徑帶有凸臺式、錐臺式和錐式三種，模芯寬度 [15]在 b 10 ㎜ 時多采用錐式；在 10 ㎜ b 20㎜ 時多采用錐臺式；在 b 20 ㎜ 時，多采用凸臺式。蝶形焊合室有利于消除這種死區(qū) ,提高焊縫質(zhì)量 ,為了消除焊合室邊緣與?？灼矫嬷g接合處的死區(qū) ,可采用大圓角 (R=5mm20mm),或?qū)⒑负鲜业娜肟谔幾鞒?150 左右的角度 ,同時 ,在與蝶形焊合室對應(yīng)的分流橋根部也做成相應(yīng)的凸臺 ,這樣就改善了金屬的流動 ,減少了擠壓阻力。當(dāng)分流孔的形狀、數(shù)目及分布確定之后 ,焊合室的斷面積也基本確定 ,因此 ,合理設(shè)計焊合室的高度有重大意義。隨著管材壁厚的增加和空心型材斷面積增大 ,焊合室的高度也應(yīng)增大 ,一般情況下 ,焊合室高度應(yīng)大于分流橋?qū)挾鹊囊话搿１苊猱a(chǎn)生這種情況的方法是：設(shè)法改變金屬的流動，對壁厚容易增大的部位，在分流孔的布置工作帶的選擇分流橋的結(jié)構(gòu)等方面應(yīng)設(shè)法增加該部分的變形抗力，增加流動的阻力；還可以考慮預(yù)留變化量。 因此，外形和壁厚尺寸可按下偏差考慮 。 007～ 0。 ≤ 3 ㎜時，△＝ ，當(dāng) B。 圖 8 ?？壮叽鐖D ?？坠ぷ鲙чL度的確定 確定平面分流組合模的模孔工作帶長度要比平面模復(fù)雜得多 ,因?yàn)樗粌H要考慮到型材的壁厚差 ,距擠壓筒中心的遠(yuǎn)近 ,而且必須考慮到?？妆环至鳂蛘诒蔚那闆r以及分流孔的大小和分布。壁厚較厚或金屬容易流動和供料較充分的地方 ,工作帶長度可參考上述最小值適當(dāng)加長。直徑 過大 , 會大大削弱定徑帶的強(qiáng)度 , 引起定徑帶過早地變形、壓蹋 , 明顯地降低模具的使用壽命 。 出口喇叭錐角 (從擠壓型材離開定徑帶開始 )可取 176。 有時為了便于加工 , 也可設(shè)計成階梯形的多級喇叭。 Q 橋 — 分流橋端面上所受總壓力， N。借助 pro/e 進(jìn)行對擠壓模具的設(shè)計分析，得到的最后數(shù)據(jù)結(jié)果與實(shí)際生產(chǎn)相吻合，滿足強(qiáng)度要求，避免了在大量生產(chǎn)中造成的產(chǎn)品的因質(zhì)量問題造成的浪費(fèi)。所有這些都將使我受益終生。從軟件的學(xué)習(xí)、模具結(jié)構(gòu)分析、設(shè)計，模具參數(shù)的選擇，裝配過程中問題的解決到最后論文的排版完成，外文的翻譯， 指導(dǎo) 老師都給予了殷切指導(dǎo)和關(guān)注，并提出許多中肯的建議，使畢業(yè)設(shè)計得以最終完善。 對分流橋進(jìn)行最大主應(yīng)力和最大剪切應(yīng)力分析，在 pro/e 的有限元分析模塊，對凸模進(jìn)行第一次有限元分析，得到下圖的分析結(jié)果： 圖 10 第二次有限元 — 分析分流橋最大主應(yīng)力分布 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 20 圖 11 第二次有限元 — 分流橋最大剪應(yīng)力分布 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 21 圖 12 第一次對凸模的應(yīng)力分析 圖 13 第二次修改參數(shù)后凸模應(yīng)力分布圖 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 22 由第一次的設(shè)計分析，紅色區(qū)域代表模具的危險截面，此處強(qiáng)度不夠，應(yīng)力集中，降低模具的疲勞壽命 .針對第一次的分析結(jié)果，修改了分流橋的結(jié)構(gòu)參數(shù)，得到圖 13 所示的應(yīng)力分布圖，未發(fā)現(xiàn)紅色區(qū)域，修改后的模具結(jié)構(gòu)滿足實(shí)際生產(chǎn)條件 .圖 10 和圖 11 為 所得的最大主應(yīng)力和最大剪切應(yīng)力 分布 ， 分析對象為分流橋的一個輪廓線，滿足設(shè)計要求， 所以設(shè)計的產(chǎn)品合格，但在強(qiáng)度校核中，沒有考慮到金屬的流動狀況型材特點(diǎn)對強(qiáng)度的影響在計算后應(yīng)再結(jié)合金屬的流動狀態(tài)和型材的特點(diǎn)進(jìn)行分析，進(jìn)行合理的調(diào)整。 分流模的強(qiáng)度校核主要是校核分流橋。 (此值受錐刀角度的限制 ) 。 對于薄壁管或變外徑管材的模子 , 其值可適當(dāng)增大 。所以為了確保型材的尺寸和形狀，將其調(diào)整為 3mm,與空心部位相鄰的實(shí)心部位為（ 3— 4） mm。處于分流橋底下的?？子捎诮饘倭鬟M(jìn)困難 ,工作帶必須減薄。 對外部尺寸大或是具有懸臂梁的型材，擠壓時，模具易產(chǎn)生彈塑性變形．從而可能引起制品的壁厚尺寸變小 。 （ 2） .制品壁厚的?？壮叽?B 可由下式確定： (5) 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 17 式中 B — 制品壁厚的模孔尺寸； B。 （ 1） .模子外形的?？壮叽?A 可由此式確定制品： (4) 式中 A — 制品外形的?？壮叽?； A。 用平面分流模生產(chǎn)的產(chǎn)品，絕大多數(shù)為鋁合金民用型材和管材，這些材料的形狀復(fù)雜，外部尺寸大，壁厚很薄 。 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 16 圖 6焊合室的平面輪廓圖 7焊合室的剖面結(jié)構(gòu) ?？壮叽绲脑O(shè)計計算 在?？椎某叽绱_定中，主要考慮型材的尺寸偏差、模具制造偏差、型材的裝配關(guān)系、收縮率、模具彈性變形的影響、金屬流動的狀況和模具的可修復(fù)性。但太深又會影響模芯的穩(wěn)定性 ,易出現(xiàn)空心制品壁厚不均勻現(xiàn)象 ,同時分離殘料后 ,積存金屬過多 ,會降低制品的成品率。 焊合室一般設(shè)計在下模 (陰模 )上 ,也可設(shè)計在上模 (陽模 )上 ,有時也有在上、下模設(shè)計各半的情況。 模芯的結(jié)構(gòu)形式，常見的有三種 a b c a— 凸臺式； b— 錐臺式； c— 錐式 借助 proe 的鋁型材模具設(shè)計 15 圖 5 幾種模芯定徑帶結(jié)構(gòu) 焊合室的設(shè)計 焊合室 [14]的形狀 、 入口方