【正文】 大的幫助。 另一方面 由于冷擠壓過程中的三向壓應(yīng)力，改善了成形后的擠壓件的物理性能，同時 也大大提高了產(chǎn)品的質(zhì)量 ，且提高了材料利用率。 1）擠壓純鋁、純銅等有色金屬可選較差的模具材料。任何降 低硬度來嗇韌性的作法，都是不適宜的。 上模下行時， 由導(dǎo)柱 16 與 導(dǎo)套 1 進(jìn)行導(dǎo)向， 凸模 7 向下運動至擠壓面， 在凸模的壓力作用下 ， 開始對 凹模 19 的定位坑內(nèi) 的毛坯 進(jìn)行擠壓 ， 至下死點時 工件反擠壓成形。 則每個彈簧應(yīng)該有的預(yù)壓力 yF ： yF = 卸F / n （ ） = 1335 / 3 = 445N 由 2 yF 估算彈簧的極限工作負(fù)荷 jF ： jF = 2 yF （ ） = 2 445N = 890N 由 [5]可選擇彈簧的規(guī)格為： d =5mm， 2D =28mm， 0h =70mm 彈性卸料板的具體尺寸參見零件圖。 （具 體結(jié)構(gòu)參見零件圖） 3． 墊塊 由于擠壓時，凸模的工作壓力較大，且承受極大的摩擦力和溫度變化的作用。 本設(shè)計中最后成形部分對精度要求不高，故按自由公差制造。 凹模結(jié)構(gòu)形狀如下，其特點 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。 3）擠壓時，不會由于凸模工作帶以上部分的彈性變形而產(chǎn)生 直徑的增大影響擠壓件內(nèi)孔的尺寸精度。 1）承壓部分應(yīng)具有很好的剛性及強度，使框架精度穩(wěn)定。 7）具有潤滑冷卻裝置。 最后的反擠壓成形擠壓力計算如下： 由圖 知，由斷面縮減率 F? =%向上投影與所擠壓的材料曲線 相交后，沿水平方向向右投影與毛坯高度與零件壁厚之比 ( 0h /s =4)斜線相交，再垂直向下投影求得單位擠壓力 p=400MPa。 變形程度 每道冷擠壓工序能擠出合格產(chǎn)品的最大變形程度稱為許用變形程度。 表 純鋁的潤滑方法及使用效果 ]4[ 序號 坯料 潤滑劑成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 配制與使用方法 應(yīng)用效果與說明 1 純 豬油 100% 天冷時易凝固，涂擦不便，不易涂擦均勻，易產(chǎn)生“流散”現(xiàn)象，擠壓力較大 2 豬油 5%、甘油5%、汽缸油 15%、四氯化碳 75% 豬油、甘油加熱至 200，冷卻到40 以下，加四氯化碳攪拌均勻，加汽缸油 金屬的流動性及潤滑性皆好，擠壓件表面粗糙度在 mRa ? 以下 3 豬油 25%、液體石蠟 30%、十二醇 10%、四氯化豬油加熱至 200，冷卻后加四氯化碳，攪拌均勻后加入十二醇，冷卻后加入液體石蠟 金屬的流動性及潤滑性皆好 ,擠壓件表面粗糙度在 mRa ? 以下 15 鋁 碳 35% 4 硬脂酸鋅 將經(jīng)表面處理好的坯料與粉狀硬脂酸鋅一起放在滾筒內(nèi)滾動15min，使坯料牢固而均勻地涂上一層硬脂酸鋅 冷擠件壁厚均勻 ,金屬流動性好 ,卸料力小 ,擠件表面粗糙度在 mRa ? 以下 5 十四醇 80%、 酒精 20% 按規(guī)定比例混合后就可使用。通常情況下，毛坯的外徑尺寸要接近成品零件的直徑。近年來，由于有色金屬價格的上漲，因此在成本上必須對材料進(jìn)行控制。模具簡單，但是需要多套模具才能完成。而在拉深過程中，我們知道在拉深件凸緣處的應(yīng)力狀態(tài)是兩向壓縮（壓邊力產(chǎn)生的壓力小，可以忽略），即切向受壓縮，而徑向受拉，在側(cè)壁部分則是單向拉伸。盒形件在拉深過程中兩個部分是聯(lián)在一起的整體，在拉深過程中必然會產(chǎn)生相互作用與影響。另外可考慮選用數(shù)控加工，這雖然能保證良好的加工精度。 從零件圖上，我們可以直觀地看出此零件為一個外形和內(nèi)孔都有階梯的零件 。這樣的超高壓力，對模具材質(zhì)，結(jié)構(gòu)以及加工制造等提出了更高的要求。 2 4）在冷擠壓過程中，金屬材料處于三向不等的壓應(yīng)力作用下。 根據(jù)擠壓時金屬流動方向與凸棋運動方向之間的關(guān)系，常用的擠壓方法可以分為正擠壓 ,反擠壓 , 復(fù)合擠壓 和 徑 向 擠壓 。 但是對于本設(shè)計中的 階梯方鋁罩零件 來說 ， 其內(nèi)外都呈現(xiàn)階梯狀 且形狀不一致辭，并 且由于中間過渡部分形狀不規(guī)則 ， 因 此 不可能用板材成形工藝成形 ， 而只能采用擠壓等其他方法成形 。反 擠壓法 是將 圓形毛坯擠壓成筒形零件， 可以制造各種 儀表罩殼 、 萬向節(jié)軸承套 、 連桿襯套等。 5）可獲得得較高尺寸精度及較小表面粗糙值的零件。此外，還要求設(shè)備具有良好的精度并具有可靠的保險裝置。產(chǎn)品的材料為純鋁 L3，其牌號為 1050A。 對于階梯鋁罩來說，用壓鑄成型方法是最為簡單容易的，材料利用率高。而盒形件多次拉深能達(dá)到的最大相對高度（零件高度與最小直徑比）為 ，即 。 常用于冷擠壓的工業(yè)純鋁的化學(xué)成分及力學(xué)性能， 見 表 。反擠壓下部分的定位操作也容易。 11 第 3 章 毛坯制備及處理 冷擠壓件毛坯的制備 毛坯制備，是從毛坯的下料開始到制備出符合冷擠壓工藝要求的毛坯為止的過程。 由 [2]表 124 可知，純鋁冷鐓時的許用變形程 度為 80%， 故冷鐓變形是允許的，不會產(chǎn)生鐓裂。例如含碳量越高的鋼材，變形抗力大，不利于擠壓；冷擠壓前，對毛坯進(jìn)行軟化處理可以降低變形抗力等。變形程度的表示方法常用斷面縮減率 F?來表示。 1）擠壓設(shè)備的類型和工作形式是否適用于應(yīng)完成的工序；是否符合安全生產(chǎn)和環(huán)保的要求。 19 表 YQ3240 四柱式通 用液壓機 的技術(shù)參數(shù) 型號 YQ3240 標(biāo)稱壓力 KN 400 液壓機最大工作壓力 MPa 25 頂出力 KN 120 滑塊行程 mm 450 頂出行程 mm 150 滑塊下平面 到工作臺面最大距離 mm 700 工作臺尺寸（左右前后高度） mm 500 460 滑塊行程速度 空程 mm /s 80 工作 mm /s 25 回程 mm /s 80 20 第 6 章 冷擠壓模具設(shè)計 冷擠壓模具特點 冷擠壓是在常溫下對金屬材料進(jìn)行塑性變形，其單位擠壓力相當(dāng)大，同時由于金屬材料的激烈流動所產(chǎn)生的熱效應(yīng)可例模具工作部分溫度高達(dá) 200C? 以上，加上 劇烈的磨損和反復(fù)作用的載荷，模具的工作條件相當(dāng)惡劣。 6）按擠壓件的不同精度選用制造精度不同的模架。其工作條件比正擠壓凸模更為惡劣，因此必須合理設(shè)計和正確選擇反擠壓凸模的尺寸參數(shù)。 圖 頂出桿的結(jié)構(gòu) 25 頂出桿和 凸、凹模一樣，承愛著較大的單位壓力。 本設(shè)計中的上模部分主要由以下零件組成：上模座 凸模固定圈 錐形緊固圈 凸模 凸模墊塊 5和特形螺母 6。 27 1上模座 2凸模固定圈 3錐形緊固圈 4凸模 5墊塊 6特形螺母 圖 上模結(jié)構(gòu)圖 卸件裝置設(shè)計 卸件裝置主要用于將制件從凸模上卸下。 本設(shè)計中的下模部分由于以下主要零件組成： 下模座 凹模墊塊 推 桿 頂出桿 凹模 壓板 凹模固定圈 7。因此，模具材料必須具備下列幾個方面的要求。磨損是擠壓模 在使用過程中常見的一 種失效方式。因此，要求模具材料有較好的抗拉強度。 上 、 下模 的對中以及 凸 、 凹模 的 對中 需要 借助于輔助裝配工裝 ，以保證上下模的同軸度 。下文為附加文檔，如不需要，下載后可以編輯刪除，謝謝！ 施工組織設(shè)計 本施工組織設(shè)計是本著“一流的質(zhì)量、一流的工期、科學(xué)管理”來進(jìn)行編制的。本工程窗均采用塑鋼單框雙玻窗，開啟窗均加紗扇。設(shè)計室外地坪至檐口高度 00m，呈長方形布置，東西向，三個單元。在整個畢業(yè)設(shè)計中，他孜孜不倦的教誨、即時為我們的設(shè)計解疑釋惑。 從工序上來說，采用冷擠壓技術(shù)， 大大簡化了工序，不僅提高了生產(chǎn)的效率，同時也降低了模具的制造成本。選用 模具材料時應(yīng)注意下列問題?？刂其摰暮剂?、淬透性和晶粒度，能有效的提高材料的韌性。 1下模座 2凹 模 墊塊 3頂桿 4頂出桿 5凹模 6壓板 7凹模固定圈 圖 下模 結(jié)構(gòu)圖 30 模具 結(jié)構(gòu)和工作原理 綜上所述，階梯方鋁罩最終的成形 擠壓模具的整個結(jié)構(gòu)如 圖 15所示 ， 在 四柱 式 通用 液壓機 上進(jìn)行 冷擠壓 ，由 導(dǎo)柱導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向 ； 上下模座均采用圓柱銷定位， 并用螺釘緊固 ； 凸模采用特形螺母 10 與錐形 緊固圈 5緊固，不僅裝拆方便，且對中準(zhǔn)確 ；而 凹模 則靠壓板 14 與 凹模 固定圈 17 緊固。 由 [1]式 326 可知 卸F = 擠FKX （ ） = 26700 =1335N 式中， XK 為卸料力系數(shù)， 由 [1]表 311 可知其卸料力系數(shù)為 。同時，安裝以后，須留有一定的空間使其與特形螺母相接觸，從而達(dá)到緊定的作用。這樣即可以擠出合格的產(chǎn)品，又可以提高模具的使用壽命。 則 凹模 的外圍尺寸 D =φ 64mm。 2）防止擠壓結(jié)束時擠壓件粘在凸模上。除應(yīng)根據(jù)擠壓件的批量、品種不同并滿足不同設(shè)備要求外，還應(yīng)該滿足以下幾點。一般要求壓力機有較高的空程向下和回程速度，在上模接觸金屬毛坯前，速度能迅速下降，在擠壓過程中，擠壓速度應(yīng)盡可能保持均勻 。 由《實用冷擠壓技術(shù)》 P61 頁可查得。潤滑狀態(tài)對降低單位擠壓力影響較大，良好的潤滑狀態(tài)，可以使真實接觸面積率大大減小，摩擦阻力也大大減小，因此，單位擠壓力較低。 由 [4]表 35 可知道純鋁冷擠壓時所用的潤滑有以下幾種， 見表 。 4．預(yù)成形冷鐓計算 毛坯的內(nèi)外徑尺寸可根據(jù)凸模和凹模的相應(yīng)尺寸決定。 這是從經(jīng)濟效益上來看的。 9 3）成形工藝方案Ⅲ 工藝過程： 落 料 —— 無氧軟化退火 —— 硬脂酸鋅潤滑 —— 正 擠壓 —— 反擠壓 方孔—— 反擠壓小孔 (a)落料 (b)正擠壓 (c)反擠壓方孔 (d)反擠壓 小 孔 圖 成形工藝方案Ⅲ 本方案通過 四 道擠壓工序可獲得所需要的產(chǎn)品，通過各個工序，可以保證各部分的尺寸及質(zhì)量要求，但是中間成形工序較多。 從金屬塑性成形原理中知道，由于不同的工藝方法，金屬在成形過程中其應(yīng)力狀態(tài)是不同的，由于冷擠壓加工中處 于接近三向應(yīng)力狀態(tài)，因而大大提高了金屬的塑性。但是，盒形件在拉深時受直邊的影響，其周邊變形是不均勻的。 工藝過程：坯料 —— 機加工 —— 成品 從零件圖上知道產(chǎn)品 的形狀雖然 比較 規(guī)則，但是其 內(nèi)外形都有階梯，上下部分的形狀不一致 ， 且上下部分是由圓形過渡而成，零件厚度極薄， 這樣在進(jìn)行機加工時操作不方便，同時本零件的尺寸較小，不便在普通機床上加工，并且在精度上 無法保證。 在實際生產(chǎn)中為小批量生產(chǎn)。 1） 變形抗力高 冷擠壓時，被擠壓材料的變形抗力較高，其中最有實用意義的是鋼的冷擠壓，其變形抗力高達(dá) 2021MPa 以上。 3）可成形復(fù)雜形狀的零件。顯然，冷擠壓加工是靠模具來控制金屬流動，靠金屬體積的大量轉(zhuǎn)移來成形零件的。 對于復(fù)雜的階梯形零件 ,一次擠壓不容易達(dá)到預(yù)期成形效果 。 復(fù)合擠壓是指擠壓時， 金屬的流動方向 朝 凸 模 的運動方向 和 相 反方向同時運動。 經(jīng)冷擠壓成 形的零件的表面質(zhì)量是十分良好的。 3 冷擠壓工藝的 應(yīng)用范圍 冷擠壓加工方法是一種 “優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低成本”的 先進(jìn)工藝 。純鋁 L3 是有色金屬，也是輕金屬。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，在壓鑄過程中容易發(fā)生粘?，F(xiàn)像，給壓鑄工藝帶來一定程度的不便。 查 [1]表 515 可初步確定拉深次數(shù)為 5 次。 7 表 鋁 L3 的化學(xué)成分及力學(xué)性能 ]2[ 牌號 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) 抗拉強度MPab /? 屈服強度MPas /? 伸長率(%)? 斷面收縮率 (%)　? 布氏硬度 HBS 退火 70～ 110 50～ 80 35 80 15～ 25 從擠壓工藝分析來看，冷擠壓工藝又可分為幾種方案，現(xiàn)將各方案分析如下。因此該方案可行。制備價廉、質(zhì)量良好的毛坯是關(guān)系到擠壓件質(zhì)量、生產(chǎn)率和成本的大問題。 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。 ②冷擠壓的變形方式。 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， 由此可以分別計算反擠壓成形時的變形程度○。 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。因此冷擠壓模具應(yīng)具有