復(fù)雜殼體冷擠壓成形工藝及模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 11:06 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 件磷化處理工藝如表1。（e）潤(rùn)滑處理潤(rùn)滑處理能降低擠壓的摩擦力是零件表面質(zhì)量好，避免裂紋，提高模具壽命。表1—表面與潤(rùn)滑處理工藝序號(hào)工序處理液處理溫度/℃處理時(shí)間/min1去油脂氫氧化鈉 60～100g碳酸鈉 60～80g磷酸鈉 26～80g水玻璃 10～16g水 1L室溫9010～152熱水清洗水80～10010～153酸洗除銹硫酸 12～180g食鹽 8～10g水 1L室溫～65104冷水清洗水室溫1～25中和蘇打 80～100g室溫～402～36冷水清洗水室溫7磷化處理馬日夫鹽* 30～50g10020～308冷水清洗水室溫1～29中和氫氧化鈉 3g/L6010冷水洗室溫1～211冷水洗室溫1～212磷酸鹽處理Zn(H2PO4)2 50～60Zn(NO3)2 60～12065～7015～2013熱水洗65～701～214冷水洗室溫1～215皂化中華牌肥皂 20030～403～516涼干該零件采用斷面縮減率表示其變形程度。斷面縮減率=式中 F0—冷擠壓變形前毛坯的橫斷面積（）F1—冷擠壓變形后制件的橫斷面積（）(a)計(jì)算總變形程度已知機(jī)加工后坯料直徑ΦD0=,零件最大變形程度地方為零件φd1=37mm，φd2=23mm環(huán)形端面，故零件總變形程度為F0=∏／4==72%假設(shè)采用一道工序，經(jīng)計(jì)算得=72%==88%，（P38《擠壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》）查得。4 擠壓設(shè)備選擇擠壓力的影響因素很多，有擠壓材料、變形程度、模具形狀、潤(rùn)滑毛坯尺寸、變形方式和擠壓速度等，故采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算擠壓力較準(zhǔn)確。 P=cpf式中 P—擠壓力，N p—單位擠壓力，MPa。 F—凸模工作部分的投影面積，mm2。 C—安全系數(shù)（考慮到材料性質(zhì)上的差異，軟化熱處理的質(zhì)量擺動(dòng)，潤(rùn)滑等不良影響，一般取c=）； F=（41*4130*30）= 由上公式計(jì)算得P=7014kN由于液壓式壓力機(jī)工作行程長(zhǎng)、速度和行程可調(diào)、能在下死點(diǎn)保壓、安全性高、不存在超載問(wèn)題，故選用液壓式壓力機(jī)。由于擠壓力為7014kN、設(shè)計(jì)擠壓模具行程小于100mm,模具高度為643mm,故選用YA611000型號(hào)液壓式擠壓機(jī)。其主要技術(shù)參數(shù)如下型號(hào)YA611000標(biāo)稱壓力6300/10000回程壓力1000頂出壓力1200液體最大工作壓力/MPa32滑塊距工作臺(tái)面最大距離/mm1800滑塊行程/mm1000頂出行程/mm400工作臺(tái)距地面高度/mm400工作臺(tái)尺寸（左右前后）/mm12001200滑塊尺寸（左右前后）/mm11001100機(jī)器外形尺寸（左右前后地面上高度）/mm669040506450電機(jī)總功率/kw1675模具的結(jié)構(gòu)型式及其主要零部件的設(shè)計(jì)冷擠壓模具的顯著特點(diǎn)是單位壓力很高，特別是鋼的冷擠壓?jiǎn)挝粔毫Ω哌_(dá)2000MPa以上。在這樣高的單位壓力作用下，使得冷擠壓模具極易損壞。因此，為了延長(zhǎng)模具壽命，滿足使用要求，對(duì)于冷擠壓模具結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、精度等方面的要求皆應(yīng)比冷沖壓模具高，為此，我們首先應(yīng)特別慎重對(duì)待冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。冷擠壓加工時(shí)靠模具來(lái)完成的，它主要由以下幾部分組成： 1)工作部分，如凸模、凹模，頂出桿等2)傳力部分，如壓力板等3)頂件部分，如頂桿、反拉桿、頂板等 4)卸件部分，如卸料板、拉桿、彈簧等5)導(dǎo)向部分，如導(dǎo)柱，導(dǎo)套等6)緊固部分，如上、下底板、凸模固定圈、固定板、壓板、模柄、螺釘?shù)?。冷擠壓模具與其他壓力加工模具相比，由于冷擠壓力的單位壓力很高，模具處于非常惡劣的條件下工作，故極易失效。因此，在設(shè)計(jì)冷擠壓模具時(shí)應(yīng)滿足如下要求：1)保證模具在惡劣的工作條件下工作，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，特別是工作部分應(yīng)選擇合理的幾何形狀，采用強(qiáng)韌性很好的材料。2)模具的緊固應(yīng)可靠，對(duì)中性能要好。3)模具的易損部分裝卸方便。4)模具具有方便而靈活的卸料和頂出裝置。5)具有良好的導(dǎo)向裝置6)便于毛坯的放置和定位；大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)具有半自動(dòng)或自動(dòng)送料裝置。7)具有必要的防護(hù)措施，保證操作工人是我人身安全。8)模具成本低廉。冷擠壓模具與冷沖壓模具相比有如下一些特點(diǎn)：1)模具材料的選擇，特別是對(duì)模具工作部分材料的要求更高。一般要求模具工作部分的材料應(yīng)具有較高的強(qiáng)韌性、耐磨性以及熱硬性。2)模具工作部分的過(guò)渡處采用光滑的圓角過(guò)渡，以防止由于大小直徑的劇烈變化而產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，造成模具的早期失效。3)工作部分與上、下底板之間一定要有足夠大的支承面和一定厚度的淬硬壓力墊板，以緩和從凸、凹模傳來(lái)的超高壓力，防止壓壞上、下底板。4)為了提高模具工作部分的強(qiáng)度，冷擠壓凹模多采用施加預(yù)應(yīng)力的組合式結(jié)構(gòu)，而不采用整體式凹模，凸模有時(shí)也采用組合式結(jié)構(gòu)。5)上、下底板一般不采用鑄鐵材料制造，而采用具有足夠厚度的中碳鋼制成，以保證模具具有較好的剛性和較高的抗壓強(qiáng)度。 模具材料的選擇冷擠壓模具是在極其惡劣的條件下工作的，工作應(yīng)力高達(dá)20002500MPa,在連續(xù)工作下，還應(yīng)具有較烈沖刷，因此，模具材料應(yīng)具有一下的基本性能：1)高強(qiáng)度 模具材料必須具有較高的強(qiáng)度，在保持一定的韌性的條件下，還應(yīng)具有較高的硬度。2)高韌性 模具材料必須具有較高的強(qiáng)度和動(dòng)載強(qiáng)度3)高耐磨性 模具材料必須具有較高的抗磨損能力。4)高耐壓性 在高的壓力作用下，不墩粗，不彎曲。5)足夠的耐熱性 擠壓使模具反復(fù)經(jīng)受溫度升溫的作用，材料內(nèi)部受拉伸壓縮的交變作用，因此，要求模具在較高溫度下，有較高硬度。6)良好的工藝性 這是獲得高質(zhì)量模具的重要因素。冷擠模零件常用材料主要有碳素工具鋼，合金工具鋼，高碳高鉻模具鋼，高速鋼，硬質(zhì)合金及部分合金結(jié)構(gòu)鋼。查《擠壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》,，上、下模座時(shí)冷擠壓壓力的主要支撐部分，由于冷擠壓的單位擠壓力較高，上、下模座不能用鑄鐵材料，采用45鋼.設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題1)為了保證凸模裝卸簡(jiǎn)單，緊固可靠，凸模的夾緊部分一般做成階梯形或錐形。2)當(dāng)凸模帶有導(dǎo)向部分時(shí)，導(dǎo)向部分長(zhǎng)度按開(kāi)始擠壓時(shí)，伸入凹模的長(zhǎng)度不小于5mm的原則來(lái)設(shè)計(jì)。3)為了防止應(yīng)力集中而造成模具的早期失效，所有過(guò)渡部分皆應(yīng)設(shè)有足夠大的圓角半徑或倒角。4)為了防止凸模產(chǎn)生縱向彎曲，凸模成形部分長(zhǎng)度應(yīng)盡量短一些。5)凸模與上壓力板接觸表面應(yīng)緊密配合，不允許留有間隙。本擠壓件擠出成形需兩步工序，根據(jù)前面分析設(shè)計(jì)的各工序尺寸來(lái)設(shè)計(jì)本工序的凸模大小尺寸。 分流控制腔的設(shè)計(jì) 分流控制腔的結(jié)構(gòu)形式及位置確定流動(dòng)控制成型工藝的實(shí)質(zhì)是閉式模鍛成型，該工藝重點(diǎn)是判斷最后充滿模膛的位置，控制金屬在模膛中的流動(dòng)方向和模鍛成形力的大小，其關(guān)鍵技術(shù)是模膛分流控制腔的設(shè)計(jì)。因此必須先判斷出哪個(gè)模膛（模膛厚度不同，高度不同）
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