【導(dǎo)讀】者通過焊接連接。采用分體結(jié)構(gòu)后，螺母體可采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)螺母，加工時只需制造。筑橋梁，家具裝修等相關(guān)行業(yè)，其市場需求量巨大。采用冷擠壓工藝生產(chǎn)不但能降低。生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率；而且提高了零件的精度和表面質(zhì)量，改善了強度和韌性，減少了切削加工量，也改善了零件的組織性能。所以，在此對汽車蓋形螺母的成形工。藝及模具設(shè)計進行研究。藝方案并進行分析比較，在選擇最優(yōu)方案的同時也制定了工藝流程。

　　

【正文】 作用下，開始對凹模的定位坑內(nèi)的毛坯進行擠壓，至下死點時工件反擠壓成形。成形后，由液壓機上的頂出裝置帶動推桿運動，使頂出桿（兼作 凹模型腔底部） 將工件頂出凹模，同時隨著下模的回程，凸模離開凹模。取走工件后，再將毛坯放在凹模的定位坑內(nèi)，依此反復(fù)進行。 22 圖 4,11,16,19 螺釘 模固定圈 模墊板 圈 模 內(nèi)圈 板 成形模具三維圖 通過三維軟件 ProEngineer 的繪制，獲得模具在閉合狀態(tài)時的三維形狀如圖 所示，而其三維爆炸圖如圖 16 所示 23 圖 三維裝配圖 24 圖 三維爆炸圖 25 第 8 章 冷擠壓模具材料的選擇 模具材料的基本要求 冷擠壓加工時，模具工作部分零件要承受金屬變形的巨大壓力，此壓力高達2021～ 2500MPa，還要經(jīng)受極高的摩擦力和溫度變化的作用，可見冷擠壓模具的工作條件極其惡劣。因此，模具材料必須具備下列幾個方面的要求。 1）高硬度。硬度是研究和檢驗?zāi)＞咦畛Ｓ玫男阅苤笜?biāo)。高的硬度可保證模具耐磨損，但過高則會導(dǎo)致模具的脆性和缺口敏感性的增大。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，對韌性要求較高時可采用 HRC58～ 60較低的硬度。 2）高強度。冷擠壓模具材料要求具有很高的強度，以滿足承載能力的要求，并且防止由于載荷過 高而引起的模具損壞。影響材料強度的因素很多，主要有鋼中碳和合金元素的含量，碳化物顆粒的大小及頒的均勻性，晶粒的大小等。 3）高韌度模具材料必須具有高的韌性和動載強度。這對于由于沖擊、偏心彎曲載荷、疲勞應(yīng)力集中而引起的折斷和開裂破壞是十分生要的。控制鋼的含碳量、淬透性和晶粒度，能有效的提高材料的韌性。任何降低硬度來嗇韌性的作法，都是不適宜的。應(yīng)尋求改進模具的結(jié)構(gòu)，以降低對韌性的要求。 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度材料時，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。 5）高的耐磨性。模具材料須具有較高的抗磨損性能，以獲得高模具壽命。磨損是擠壓模在使用過程中常見的一種失效方式。一般來說，硬度越高，耐磨性越好。為得到高的耐磨性，須使鋼材在高硬度的基體上有大量的、細小的、堅硬的碳化物。 6）足夠的耐熱性能。在擠壓時，工件和模具的局部溫升可達 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。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。 7）良好的工藝性能。模具材料的加工工藝是獲得高質(zhì)量模具的重要因素。因此， 26 要求材料的脫碳敏感性小，熱塑性高，鍛造容易，切削加工和磨削性能良好。 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際工作條件，力求達到較好的經(jīng)濟效益為原則來選擇。選用模具材料時應(yīng)注意下列問題。 1）擠壓純鋁、純銅等有色金屬可選較差的模具材料。 2）用于大批量生產(chǎn)的模具應(yīng)選用較好的模具材料；對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、費用低廉的模具材料。 3） 大批量生產(chǎn)形狀簡單的圓形零件一般選用硬度高、耐磨性好的模具材料。對于形狀復(fù)雜的零件由于過渡部分應(yīng)力集中較大，且在模具熱處理時，該部分會產(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，以保證良好的強韌度。 4）冷擠壓凹模在擠壓過程中受到很大的切向拉應(yīng)力。因此，要求模具材料有較好的抗拉強度。而冷擠壓凸模在擠壓時受著強烈的反復(fù)壓縮作用，因此，要求模具材料有足夠的抗壓強度和耐熱疲勞性。 5）較小零件的模具成本較低，一般可用較好的模具材料；尺寸較大的零 件所用的模具也較大，大模具造價較高，一般選價廉的模具材料。 6）反擠壓時，凸模是成形的關(guān)鍵零件，極易磨損；而正擠壓時，凹模是成形的關(guān)鍵零件，極易磨損。因此，反擠壓凸模或正擠壓凹模應(yīng)選擇磨耐性高的模具材料。 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。 冷擠壓模具工作部分所使用的材料種類是很多的，對于純鋁來說，常用的冷擠壓模具材料如下表所示。 表 常用的冷擠壓模具材料 ]3[ 模具零件 擠壓材料 模具材料牌號 熱處理硬度 凸模 有色金屬及其合金 W18Cr4V,Cr12Mo, Cr12MoV， GCr15,9CrSi, Cr4W2 MoV 淬火后多次回火 60～ 62HRC 27 凹模 錫、鋅、純鋁 T10A,CrWMn,Cr12Mo,YG8 淬火后多次回火 60～ 64HRC 冷擠壓模具其他零件在工作中也受到一定的壓力作用，因此應(yīng)根據(jù)其受力情況，選擇合適的材料和熱處理工藝。冷擠壓模具其他零件常用材料牌號及熱處理要求見表。 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 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 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 45 淬硬 43～ 48 卸料螺釘 45 頭部淬硬 35～ 40 28 第 9 章 工藝卡片 蓋形螺母冷擠壓工藝卡片 工序 工序說明 加 工 簡 圖 設(shè) 備 工裝設(shè)備 型號名稱 名稱圖號 1 剪切 下料 剪切機 退火 軟化 潤滑 處理 29 2 冷鐓 預(yù)成形 YQ3240四柱 式通用 液壓機 單工位冷鐓模 3 擠六方 YQ3240 四柱 式通 用 液壓機 單工位 正擠壓模具 4 反擠壓 YQ3240 四柱 式通用 液壓機 單工位反擠壓模具 30 結(jié) 論 蓋形螺母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，它具有拉深工藝所沒有的獨特性。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， 縮短了生產(chǎn)周期， 同時也降低了模具的制造成本。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。這是沖壓工藝所達不到的。 蓋形螺母的成形模具采用了導(dǎo)柱導(dǎo)套進行導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，剛性好。其最大特點是模具更換方便，可以適應(yīng)不同高度零件的擠壓成形。根據(jù)零件的不同要求，只需調(diào)換凸模，錐形緊固圈，襯套，凹模和頂出桿（兼作凹模型腔底部），即可在此模架上進行擠壓。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。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合，可以降低制造成本 。 31 考參文獻 [1] 翁其金 徐新成主編 ． 沖壓工藝及沖模設(shè)計 ． 北京 :機械工業(yè)出版社 , [2] 洪慎章編著 ． 冷擠壓實用技術(shù) ． 北京：機械工業(yè)出版社， [3] 金仁鋼編著 ． 實用冷擠壓技術(shù) ． 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， [4] 賈俐俐主編 ． 擠壓工藝及模具 ． 北京：機械工業(yè)出版社， [5] 梁炳文主編 ． 冷沖壓工藝手冊 ． 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， [6] 郝濱海主編 . 擠壓模具簡明設(shè)計手冊 . 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 , [7] 胡亞民主編 . 精鍛模具圖冊 . 北京 : 機械工業(yè)出版社， [8] 甘永立主編 ． 幾何量公差與檢測 ． 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， [9] 王巍主編 . 機械制圖 . 北京 :高等教育出版社 , [10] 肖祥芷 王孝培主編 . 模具工程大典 . 中國 :電子工業(yè)出版社 , [11] 卓德梅主編 .擠壓工藝及模具 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ， . [12]徐學(xué)林主編 .互換性與測量技術(shù)基礎(chǔ) .湖南：湖南大學(xué)出版社， 致 謝 在老師的 指導(dǎo)下 ,經(jīng)過幾個月的時間終于大致上完成了本次設(shè)計。本次設(shè)計讓我系 32 統(tǒng)的復(fù)習(xí)了下大學(xué)所學(xué)的知識，包括制圖，公差等等，培養(yǎng)了自己動手的能力，這將為以后我的工作打下牢固的基礎(chǔ)。 在本次設(shè)計過程中，我遇到了許多難題，特別感謝金仁鋼老師對我孜孜不倦的教誨。謝謝老師的指導(dǎo)讓我能順利完成本次設(shè)計，謝謝！還要感謝各位同學(xué)的幫忙，在本次設(shè)計中，與同學(xué)的互相交流，給了我很大的幫助，謝謝！ 再次對金老師及各位同學(xué)表示感謝！ 圖 2\3\9\4\4\1\4\8\8\5