【正文】 構(gòu)如下所示。 本設(shè)計(jì)中 凹模的 固定采用壓板與 凹模 固定圈進(jìn)行緊固。 此時(shí)彈簧 15 在擠壓力的作用下處于壓縮狀態(tài)。因此，冷擠模工作零件在保持一定韌性的條件下，要盡可能選用較高的硬度， 凸模熱處理后，要求硬度在 61HRC以上，凹模在 58～ 62HRC 之間，對(duì)韌性要求較高時(shí)可采用 HRC58～ 60 較低的硬度。應(yīng)尋求改進(jìn)模具的結(jié)構(gòu)，以降低對(duì)韌性的要求。在擠壓時(shí)，工件和模具的局部溫升可達(dá) 300 度左右，甚至更高，使模具材料內(nèi)部受到拉伸和壓縮的交變應(yīng)力，從而使金屬晶粒產(chǎn)生晶隙和局部的變形，結(jié)果產(chǎn)生裂紋，即熱裂紋。 2）用于大批量生產(chǎn)的模具應(yīng)選用較好的模具材料；對(duì)于試制或小批量生產(chǎn)的模具，可選用使用壽命短、加工方便、費(fèi)用低廉的模具材料。因此，反擠壓凸?；蛘龜D壓凹模應(yīng)選擇磨耐性高的模具材料。 這是沖壓工藝所達(dá)不到的。對(duì)我來(lái)說(shuō)，這既是一次挑戰(zhàn)，也是一次自我的肯定。他的耐心指導(dǎo)，讓我順利地完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。 本工程耐火等級(jí)二級(jí)，屋面防水等級(jí)三級(jí)，地震防烈度為 8度，設(shè)計(jì)使用年限 50 年。外墻水泥砂漿抹面，外刷淺灰色墻漆。一、二、三、四層墻體。地面除衛(wèi)生間 200 200 防滑地磚，樓梯間 50 厚細(xì)石砼 1： 1 水泥砂漿壓光外，其余均采用 50 厚豆石砼毛地面。30樓 m2。在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，與同學(xué)間的 互相交流，給了我很大的幫助，促使了我畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利進(jìn) 行。它涉及了我們所學(xué)的機(jī)械基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)，如材料熱處理，公差與檢測(cè)，擠壓?；A(chǔ)知識(shí)等以及繪圖軟件的使用。 其 最大特點(diǎn)是模具更換方便，可以適應(yīng)不同高度零件的擠壓成形。 冷擠壓模具工作部分所使用的材料種類是很多的，對(duì)于純鋁來(lái)說(shuō)，常用的 冷擠壓模具 材料如下表所示。對(duì)于形狀復(fù)雜的零件由于過(guò)渡部分應(yīng)力集中較大，且在模具熱處理時(shí)，該部分會(huì)產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，且外表部分的摩擦面積顯著增加，故一般不采用高碳合金工具鋼作模具材料，宜用中碳合金工具鋼作模具材料，以保證良好的強(qiáng)韌度。 7）良好的工藝性能。 5）高的耐磨性。冷擠壓模具材料要求具有很高的強(qiáng)度，以滿足承載能力的要求，并且防止由于載荷過(guò)高而引起的模具損壞。 取走工件后，再將毛坯放在 凹模 19 的定位坑內(nèi) ，依此反復(fù)進(jìn)行。在加工過(guò)和中，壓板的圓錐面必須與 凹模 的圓錐面進(jìn)行配作，其貼合面積要達(dá) 75%以上。將 凹模 牢固、精確地固定在模座上，對(duì)確保擠壓工作的正常進(jìn)行和提高模具壽命十分重要。同時(shí)，卸料板必須用工具鋼制造。 本設(shè)計(jì)中 凸模墊塊 的尺寸為φ 49 20mm。固定圈的厚度不能過(guò)薄，否則就不能充分滿足凸模的功能要求（凸模位置精度、凸模垂直度、故障時(shí)的強(qiáng)度），對(duì)模具壽命有一定影響。 26 第 7 章 模具結(jié)構(gòu)部件設(shè)計(jì) 上模具部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 上模具部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)主要取決于模板結(jié)構(gòu)與凸模的緊固方法。 由 [1]式 328 可得頂出力的計(jì)算。 本設(shè)計(jì)采取的是兼有擠壓作用的頂出桿。凹模結(jié)構(gòu)整體式設(shè)計(jì)的特征是由一整塊 金 屬加工而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固 。 22 圖 反擠壓凸模結(jié)構(gòu)及尺寸代號(hào) 成形部分尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 反擠壓凸模所受的單位擠壓力比正擠壓時(shí)大。 由 [5] 表 ， 可查得 I 級(jí)精度中間導(dǎo)柱圓形模架的相關(guān)尺寸 ，如下所示： 模架 200 200～ 240 I GB/ 上模座 200 50 GB/ 材料 45 鋼 下模座 200 60 GB/ 材料 45 鋼 導(dǎo)柱 40 230 GB/ 材料 20 鋼 數(shù)量為 2 導(dǎo)套 40 125 48 GB/ 材料 20 鋼 數(shù)量為 2 凸、凹模設(shè)計(jì) 反擠壓凸模的設(shè)計(jì) 反擠壓凸模一般由夾緊與成形兩部分組成。 4）易損部分零件尺寸應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于制造和檢驗(yàn)。 6）模具工作部分零件與上下模板之間一定要設(shè)置厚實(shí)的淬硬壓力墊板，以擴(kuò)大承壓面積，減小上下模板的單位 壓力，以防止壓壞上下模板。 冷擠壓設(shè)備的 選擇 通常用于擠壓生產(chǎn)的設(shè) 備主要有專用的擠壓壓力機(jī)，通用的曲柄壓力機(jī)、摩擦壓力機(jī)和萬(wàn)能液壓機(jī)。為了保證在超載時(shí)壓力機(jī)不致?lián)p壞，必須使壓力機(jī)具有非?？煽康某?fù)荷保險(xiǎn)裝置。 %100010 ??? F FFF? 18 第 5 章 冷擠壓設(shè)備的選擇 冷擠壓設(shè)備的基本要求 擠壓設(shè)備的正確選擇及合理使用將決定擠壓生產(chǎn)能否順利進(jìn)行，并與產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品成本等密切相關(guān)，所以必須合理選擇和正確地使用擠壓設(shè)備。例如，若冷擠壓變形時(shí)作用在模具單位面積上的壓力超過(guò) 2500～ 3000 MPa/ mm2 時(shí)，模具就容易磨損或損壞，另一方面如果總變形力超過(guò)壓力機(jī)的許用載荷，就會(huì)使壓力機(jī)損壞。冷擠壓的變形程度越大，擠壓的變形抗力也就越大，它會(huì)引起 凸、凹模等的破裂。模具幾何形狀設(shè)計(jì)得合理，易使毛坯在型腔中流動(dòng)，可以改善摩擦情況，減少金屬流動(dòng)阻力，不僅能顯著地提高模具的使用壽命，而且能減小單位擠壓力。 影響冷擠壓壓 力的主要因素 在冷擠壓過(guò)程中，影響冷擠壓壓力的主要因素有： ①材料性質(zhì)。二是為了達(dá)到降低單位擠壓力，提高模具的使用 14 壽命，保證產(chǎn)品質(zhì)量。毛坯及毛坯預(yù)成形如圖 所示。由本設(shè)計(jì)所采取的工藝方案可以知道，本設(shè)計(jì)采用直徑有 8mm的鋁材進(jìn)行剪切下料。剪切下料的優(yōu)點(diǎn)是剪切時(shí)，幾乎沒(méi)有材料損耗，而且生產(chǎn)效率高。 10 4） 成形工藝方案Ⅳ 工藝過(guò)程： 剪切下料 —— 冷鐓預(yù)成形 —— 無(wú)氧軟化退火 —— 硬脂酸鋅潤(rùn)滑 —— 反擠壓方孔 —— 反擠壓小孔 (a)下料 (b)正擠壓 (c)反擠壓方孔 (d)反擠壓小孔 圖 成形工藝方案Ⅳ 本方案與方案 Ⅲ 的區(qū)別在于毛坯的獲得形式不同。由于正擠壓小頭變形小，在成形時(shí)先正擠，而后反擠出方形部分。同時(shí)由于擠壓件緊包 凸模 ，且壁厚較薄，在卸料過(guò)程中，所需要的卸料力較大，可能會(huì)使產(chǎn)品在卸料過(guò)程中發(fā)生變化，因此 不宜采用這種方案。因些可以利用這一優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行冷擠壓加工成型，并結(jié)合機(jī)加工進(jìn)行尺寸的精確。 且廢品率比較高。易求得毛坯的體積為 3766mm ， 由于采用不變薄拉深工藝，可計(jì)算得其厚度為 ，其直徑為 。 從零件圖上看出，該零件的壁厚只有 。 2．壓鑄成型 壓鑄成型即在高壓作用下，使液態(tài)或半液態(tài)金屬以較高的速度充填型腔，并在壓力下成形和凝固而獲得鑄件的方法。 對(duì)于金屬來(lái)說(shuō)，成型工藝 有多種選擇。 產(chǎn)品壁厚為 ，相對(duì)比較薄。 冷擠壓工藝的的發(fā)展方向 由于冷擠壓技術(shù)具有最 有效的節(jié)約材料、提高生產(chǎn)效率、提高機(jī)械產(chǎn)品性能、適合大批量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，所以進(jìn)一步研究與推廣應(yīng)用冷擠壓技術(shù)，在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中有著廣闊的前景。對(duì)于冷擠壓毛坯，除了要求毛坯具有準(zhǔn)確的幾何形狀和較高的尺寸精度外，還要求在冷擠壓變形之前對(duì)毛坯進(jìn)行一定的軟化退火處理及表面潤(rùn)滑處理。與模鍛相比，因冷擠壓不產(chǎn)生飛邊，故可省去切邊模及切邊壓力機(jī)，明顯地減少了設(shè)備投資。使冷擠壓件的強(qiáng)度大為提高 。它在不破壞金屬的前提下使金屬體積作出塑性轉(zhuǎn)移，達(dá)到少切屑無(wú)切屑而使金屬成形，制得所需的形狀及零件。正擠壓法可以制造各種形狀的實(shí)心件和空心件，如螺釘、心軸、管子和 彈殼等。 采用冷擠壓工藝加工后 ， 提高了零件的精度和表面質(zhì)量 ， 改善了強(qiáng)度和韌性 ， 減少了切削加工量 ， 節(jié)約了原材料 ， 提高了生產(chǎn)效率 ， 也改善了零件的組織性能 。 I 摘要 階梯形零件是多種復(fù)雜形狀的組合 ，其 成形工藝較難 ， 在工藝設(shè)計(jì)和變形方案的制定上 ， 有其獨(dú)自的特點(diǎn) 。在此 基礎(chǔ)上 詳細(xì)地介紹了 階梯方鋁罩?jǐn)D壓模具 的設(shè)計(jì)過(guò)程。正擠壓又分為實(shí)心件正擠壓空心件正擠壓兩種。 1） 顯著降低原材料的消耗 冷擠壓是一種金 屬塑性成形加工方法。同時(shí)冷擠壓利用了金屬材料冷變形的加工硬化特性。 7）減少設(shè)備投資。 3） 對(duì)毛坯的要求較高 冷擠壓加工時(shí)對(duì)毛坯的要求比其他金屬塑性成形加工工藝都高，否則，會(huì)使模具受到損壞。冷擠壓加工的缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)相比是次要的，是相對(duì)于當(dāng)前技術(shù)條件而言的，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，模具鋼新材料的研究及開發(fā)，模具結(jié)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。 下部分為長(zhǎng)圓形，上下部分由圓弧過(guò)渡。由此我們可以從這些方面來(lái)選擇最佳的工藝方案。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。 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。 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)?？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。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。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。獲得毛坯后，采用了復(fù)合擠壓 。因此在落料后必須對(duì)坯料進(jìn)行修邊。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。 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 。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。 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。 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 。擠壓模的凸模和凹模形狀，對(duì)單位擠壓力有很大的影響。 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。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。 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。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。 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。 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。同時(shí)為了保證模具安裝方便，需要在上模座上開一孔，以保證壓力中心的一致。如 圖 所示。 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。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。 頂出桿的具體結(jié)構(gòu)尺寸參見零件圖。 具體 零件尺寸參見零件圖。設(shè)計(jì)時(shí)壓圈的平面尺寸，主要由結(jié)構(gòu)決定。墊塊的厚度一般在 15～ 30mm 之間。 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。 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 。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。 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 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 。 2）高強(qiáng)度。 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。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 。 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。 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。 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。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)。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。 本工程建筑面積 :27樓 。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