【正文】 構(gòu)設(shè)計(jì)的合理化，缺點(diǎn)問(wèn)題會(huì)被解決，優(yōu)越性將會(huì)得到充分發(fā)揮。 對(duì)此產(chǎn)品的要求來(lái)說(shuō)，其表面 不允許破裂、起皺 且無(wú)拉掛傷痕 。 下部分為長(zhǎng)圓形，上下部分由圓弧過(guò)渡。純鋁 L3 是有色金屬，也是輕金屬。由此我們可以從這些方面來(lái)選擇最佳的工藝方案。 1．直接機(jī)加工成型 機(jī)加工成型，即通過(guò)機(jī)床直接對(duì)坯料進(jìn)行切削加工成型，機(jī)加工主要是對(duì)坯料進(jìn)行形狀尺寸的加工，一般不會(huì)改變其 內(nèi)部的 物理性能。同時(shí)這種加工強(qiáng)度不夠，材料利用率極低，僅為 %，對(duì)于生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)效率低，經(jīng)濟(jì)效益極差，故不采用。但是注意到本零件采用的材料是純鋁，其鑄造性能差， 容易氧化，在壓鑄過(guò)程中容易發(fā)生粘模現(xiàn)像，給壓鑄工藝帶來(lái)一定程度的不便。 3．沖壓成型 沖壓成型即 利用安裝在壓力機(jī)上的沖模對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。盒形件的拉深，在變形性質(zhì)上與圓筒形零件相同。 在確定多次拉深工序件的形狀與尺寸之前，應(yīng)先確定盒形件的拉深次數(shù)。 查 [1]表 515 可初步確定拉深次數(shù)為 5 次?？偟膩?lái)說(shuō) 方形四邊，變形不一致，金屬流動(dòng)不均勻，容易產(chǎn)生拉破、起皺現(xiàn)象。 與沖壓工藝相比來(lái)說(shuō)，冷擠壓 工藝的優(yōu)點(diǎn)之一是可以用少量的冷擠壓工藝來(lái)代替多道的拉深工序。它不僅變形抗力小，塑性好，且變形時(shí)幾乎不產(chǎn)生加工硬化，因此模具壽命較長(zhǎng)，是一種冷擠壓性能良好的材料。 7 表 鋁 L3 的化學(xué)成分及力學(xué)性能 ]2[ 牌號(hào) 主要化學(xué)成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)， %） 力學(xué)性能 1050A Al 雜質(zhì) 狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度MPab /? 屈服強(qiáng)度MPas /? 伸長(zhǎng)率(%)? 斷面收縮率 (%)　? 布氏硬度 HBS 退火 70～ 110 50～ 80 35 80 15～ 25 從擠壓工藝分析來(lái)看，冷擠壓工藝又可分為幾種方案，現(xiàn)將各方案分析如下。采用這種方案，由于產(chǎn)品形狀的原因，需要有兩個(gè)工作帶才能完成，因此擠壓過(guò)程中會(huì)存在兩個(gè)工作帶，這樣對(duì)金屬的流動(dòng)將造成阻礙，可能造成擠壓力過(guò)大。故不采用。獲得毛坯后，采用了復(fù)合擠壓 。因此該方案可行。因此在落料后必須對(duì)坯料進(jìn)行修邊。剪切時(shí)，幾乎沒(méi)有材料損耗，尺寸精度較高。同時(shí)這樣也就避免了沖裁落料缺陷及其材料利用率低的問(wèn)題。制備價(jià)廉、質(zhì)量良好的毛坯是關(guān)系到擠壓件質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本的大問(wèn)題。 冷擠壓毛坯的斷面形狀，可以根據(jù)擠壓件的相應(yīng)斷面形狀來(lái)確定 。 毛坯總體積的計(jì)算： 0V = V （ ） 16)](16[ 222 ????? )()](15[ 2222 ????????? 10）3 . 53 . 1 4－ 43 . 1 4＋（0 . 5)84＋ 43 . 1 4( + 222)2104＋( mm? 式中 V0 —— 坯料體積， mm3 ； V —— 工件體積， mm3 ； 為了下料方便，毛坯的高徑比應(yīng)大于 1，根據(jù)鋁材的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，取直徑為 8mm，則可計(jì)算其下料毛坯長(zhǎng)度為 。因此根據(jù)毛坯放入冷擠壓模腔的要求，本設(shè)計(jì)取直徑為 mm，經(jīng)計(jì)算后其尺寸如下圖所示。 5．中間成形工序的尺寸及形狀確定 中間工序是成品擠壓成形的半成品的擠壓工序。 圖 中間工序的形狀及尺寸分布 冷擠壓件材料的軟化熱處理 對(duì)坯料進(jìn)行軟件熱處理的目的：一是為了達(dá)到降低材料的硬度 ，提高材料的塑性，得到良好的金相組織與消除內(nèi)應(yīng)力。 純鋁和防銹鋁的冷擠壓毛坯，在冷擠前一般不進(jìn)行表面處理。 16 第 4 章 冷擠壓力 由于在冷擠壓 工藝中的單位擠壓力 P數(shù)值要比冷沖壓工藝和熱鍛工藝時(shí)的單位擠壓力大得多 ， 因此 ， 在進(jìn)行冷擠壓工藝設(shè)計(jì)時(shí) ,首先要分析單位冷擠壓力的大小及影響因素 。 ②冷擠壓的變形方式。擠壓模的凸模和凹模形狀，對(duì)單位擠壓力有很大的影響。 ⑥潤(rùn)滑狀態(tài)。 在其他條件相同的的情況下，冷擠壓的變形程度不同，其單位擠壓力是不同的。 17 （ ） 式中 0F —— 冷擠壓變形前毛坯的橫截面積， 1F —— 冷擠壓變形后工件的橫截面積， 由此可以分別計(jì)算反擠壓成形時(shí)的變形程度○。它是設(shè)計(jì)模具、選擇設(shè)備的依據(jù)，并可衡量冷擠壓變形的難易程度。 本設(shè)計(jì)采用圖算法來(lái)求冷擠壓力。 總擠壓力的計(jì)算如下： P = pF （ ） = 400 （ 7 4＋ ） = 26586N = 式中 ， p 為單位擠壓力（ MPa）， F 為凸模工作部分橫斷面積。 2）擠壓設(shè)備的壓力和功率是否滿足應(yīng)完成工序的需要。在冷擠壓中，往往由于預(yù)先未能估計(jì)到的原因而使壓力機(jī)超載，如毛坯尺寸超差及材質(zhì)熱處理不合理等到。因此在擠壓過(guò)程中會(huì)有沖擊作用；所以要求用于冷擠壓的壓力機(jī)能提供合適的擠壓速度。因此要求壓力機(jī)有良好的潤(rùn)滑冷卻裝置，從而延長(zhǎng)模具的使用壽命。因此冷擠壓模具應(yīng)具有以下特點(diǎn)： 1）模具應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，要在冷熱交變應(yīng)力下正常工作。 5）為提高工作部分強(qiáng)度，凹模一般采用預(yù)應(yīng)力組合形式。 擠壓工藝可以在專用的擠壓壓力機(jī)、通用液壓機(jī)、通用曲柄壓力機(jī)或摩擦壓力機(jī)上進(jìn)行，因此模架的結(jié)構(gòu)也有所不同。 3）坯料和擠壓件進(jìn)出要方便，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化。 21 7）在同噸位的壓力機(jī)上使用的反擠壓、正擠壓和復(fù)合擠壓的預(yù)應(yīng)力組合凹?？稍O(shè)計(jì)成互換的，從而簡(jiǎn)化模具的制作。同時(shí)為了保證模具安裝方便，需要在上模座上開(kāi)一孔，以保證壓力中心的一致。工作帶的作用有以下三點(diǎn)： 1） 減小 凸模與擠壓金屬的接觸面積，可大大降低摩擦阻力。如 圖 所示。 平底錐形凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算如表 所示： 表 凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算 ]2[ 名稱 尺寸計(jì)算 計(jì)算結(jié)果 (單位 /mm ) 工作帶直徑 d 等于擠壓件孔徑最大尺寸 7 4 工作帶高度 h ～ 底部平坦部分直徑 1d 錐頂角 ? ?3 ～ ?25 ?15 非工作部分直徑 2d (～ ) 1d 錐面與工作帶交接處 r ～ 成形部分長(zhǎng)度 擠壓件高度－杯底厚度＋卸料板厚度 53 23 反擠壓凸模的成形總分長(zhǎng)度 1h 應(yīng)當(dāng)越短越好，這樣可以避免 凸模在擠壓時(shí)產(chǎn)生縱向彎曲而失穩(wěn)。 1． 反擠壓凹模的結(jié)構(gòu) 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分為整體式和 組合式兩種。 由 [3]圖 可知 ， 本設(shè)計(jì) 可采用整體式凹模，取凹?？傊睆奖?a=4。另外一種是兼作擠壓用的頂出桿，這相當(dāng)于下 凸模 ，因此需要進(jìn)行強(qiáng)度的校核。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意如下問(wèn)題： 1）頂出桿上端面 與凹模工作帶的直徑為基孔制間隙配合 H7/h6 或 H7/g6。 頂出桿的具體結(jié)構(gòu)尺寸參見(jiàn)零件圖。由于擠壓時(shí)模具工作部分的磨損，這個(gè)間隙就會(huì)越來(lái)越大，因此擠壓件的壁厚尺寸也越來(lái)越大，在設(shè)計(jì)模具工作部分的尺寸和公差時(shí)，必須考慮模具有一定的磨損量，同時(shí)又不影響擠壓件的尺寸精度要求。 具體 零件尺寸參見(jiàn)零件圖。 凸模 利用 凸模固定圈 和特形螺母緊固在上模座中，并用 凸模墊塊 進(jìn)行支撐。設(shè)計(jì)時(shí)壓圈的平面尺寸，主要由結(jié)構(gòu)決定。（具體結(jié)構(gòu)參見(jiàn)零件圖） 2．錐形緊固圈 錐形緊固圈的尺寸與結(jié)構(gòu)由是 凸模 決定的，在加工時(shí)，需要與 凸模 的錐面配作，其貼合面積需要達(dá)到 75 以上。墊塊的厚度一般在 15～ 30mm 之間。卸件裝置應(yīng)有“在任何情況下，都能切實(shí)可靠地將擠壓件從凸模上卸脫下來(lái)，并在回程時(shí)，保證不與其他零件相干擾地復(fù)位”的功能。 由于 本設(shè)計(jì)中的階梯鋁罩?jǐn)D壓件壁厚只有 ，宜采用組合式彈簧卸料板裝置。 28 卸料力的計(jì)算 如下： 根據(jù)模具安裝位置， 考慮到結(jié)構(gòu)上的限制，本設(shè)計(jì)采用 3 個(gè)彈簧。 1凸模 2襯套 3卸料板 4壓板 5凹模 6卸料螺釘 7彈簧 8凹模固定圈 圖 卸料裝置 29 下模具部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 下 模具部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要取決于模板結(jié) 構(gòu)與凹模的緊固方 法 。 凹模 放 在 凹模 墊塊上，利用壓板緊固在 凹模固定圈上，并將 凹模 固定圈鎖緊在下模座上。壓板除具有緊固作用外，還起到模座襯套和相互配合的作用，成為 凹模 與模座之間重要的過(guò)渡和配合零件。 壓板、 凹模固定圈、 凹模墊塊 的具體結(jié)構(gòu)尺寸參見(jiàn)零件圖。 成形后 ， 由液壓機(jī)上的頂出裝置帶動(dòng)推桿 21 運(yùn)動(dòng)，使頂出桿 20（兼作 凹模型腔底部） 將 工件頂出 凹模 ， 同時(shí) 隨著上模的回程， 凸模 離開(kāi) 凹模 ，當(dāng)上行至一定位置時(shí)，彈簧恢復(fù)原狀，此時(shí)由于卸料螺釘 11 的作用卸料板停止 運(yùn) 動(dòng)，而 凸模 繼續(xù)上行，這時(shí)，包裹在 凸模 上 的擠壓件受卸料板 13 與襯套 12 的 作用，從 凸模上卸下 。 1）高硬度。 2）高強(qiáng)度。這對(duì)于由于沖擊、偏心彎曲載荷、疲勞應(yīng)力集中而引起的折斷和開(kāi)裂破壞是十分生要的。 4）高的耐壓能力冷擠模在相當(dāng)大的壓力下工作，要求它在這樣大的壓力下擠壓高強(qiáng)度材料時(shí)，能夠保持模具開(kāi)腔的形狀和尺寸不變，承受很高軸向壓力作用的零件，不鐓粗、不彎曲，即模具材料應(yīng)具有極好的耐壓能力。一般來(lái)說(shuō)，硬度越高，耐磨性越好。因而要求模具材料在工作溫度下的硬度不變，即具有良好的熱硬性和高溫硬度 。 33 模具材料的選用原則 冷擠壓模具的材料，應(yīng)根據(jù)被擠材料的種類、擠壓方式以及模具的實(shí)際工作條件，力求達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益為原則來(lái)選擇。 3）大批量生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單的圓形零件一般選用硬度高、耐磨性好的模具材料。而冷擠壓凸模在擠壓時(shí)受著強(qiáng)烈的反復(fù)壓縮作用，因此，要求模具材料有足夠的抗壓強(qiáng)度和耐熱疲勞性。 常用的冷擠壓模具材料 冷擠壓模具零件，由于擠壓件材料、尺寸、形狀、精度、變形量的不同，模具結(jié)構(gòu) 、功能作用以及使用設(shè)備、作業(yè)條件和生產(chǎn)批量的不同，所用的材料應(yīng)有不同。 表 冷擠壓模具其他零件常用材料及熱處理 ]4[ 零件名稱 材料牌號(hào) 熱處理 硬度 HRC 模柄、模板、模座 45 凸、凹模墊板 T10A 淬硬 52～ 56 凸模壓套 45,T8A 淬硬 43～ 48 (45) 52～ 56 (T8A) 退料桿、環(huán)形頂出器 T10A 淬 硬 58～ 62 頂桿、打桿、墊板 45 淬硬 43～ 48 壓板、卸料板 40 淬硬 43～ 48 定位釘、定位塊、擋料銷(xiāo) 45 淬硬 43～ 48 內(nèi)預(yù)應(yīng)力圈 5CrNiMo,40Cr, 35CrMoV 淬硬 42～ 44 外預(yù)應(yīng)力圈 5CrNiMo,40Cr, 35CrMoV,45 淬硬 38～ 40 導(dǎo)柱、導(dǎo)套 20,15Cr,20Cr 表面滲碳、淬火 56～ 60 螺釘、螺栓 35,45 彈簧 65Mn 淬硬 40～ 48 圓柱銷(xiāo) 45 淬硬 43～ 48 卸料螺釘 45 頭部淬硬 35～ 40 35 第 9 章 工藝卡片 階梯方鋁罩冷擠壓工藝卡片 工序 工序說(shuō)明 加 工 簡(jiǎn) 圖 設(shè) 備 工裝設(shè)備 型號(hào)名稱 名稱圖號(hào) 1 剪切 下料 剪切機(jī) 退火 軟化 硬脂酸 鋅潤(rùn)滑 2 冷鐓 預(yù)成形 YQ3240四柱 式通用 液壓機(jī) 單工位冷鐓模 36 3 復(fù)合 擠壓 YQ3240 四柱 式通 用 液壓機(jī) 單工位反擠壓模具 4 反擠壓 YQ3240 四柱 式通用 液壓機(jī) 單工位反擠壓模具 37 結(jié) 論 階梯方鋁罩的成形 所 采用 的工藝是 冷擠壓 技術(shù) ， 這 與沖壓的拉深工藝相比而言，冷擠壓 技術(shù)比較 先進(jìn) ， 它具有拉深工藝所沒(méi)有的獨(dú)特性。 階梯方鋁罩的成形 模具 采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，剛性好。 該模具一般用在工件高度尺寸、精度要求較高、壁厚精度要求不高的場(chǎng)合，可以降低制造成本。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)大學(xué)四年所學(xué)專業(yè)的總結(jié)。 在此要特別感謝我們的 老師。謝謝！ 同時(shí)也要感謝本小組成員及其他同學(xué)的熱心幫助。編制時(shí)，我公司技術(shù)發(fā)展部、質(zhì)檢科以及項(xiàng)目部經(jīng)過(guò)精心研究、合理組織、充分利用先進(jìn)工藝，特制定本施工組織設(shè)計(jì)。 本工程建筑面積 :27樓 。總寬 27樓 ； 30樓 m。內(nèi)墻面除衛(wèi)生間 200 300 瓷磚，高到頂外，其余均水 泥砂槳罩面，刮二遍膩?zhàn)?；樓梯間內(nèi)墻采用 50湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 厚膠粉聚苯顆粒保溫。本工程設(shè)計(jì)為節(jié)能型住宅，外墻均