【正文】 3840HRC反復(fù)使用條件下的預(yù)應(yīng)力圈應(yīng)進(jìn)行 200℃的低溫回火，以消除內(nèi)應(yīng)力 3d — （ 46） 1d ? — 2? （斜度可以向上，也可以向下） 2C — 2d 處的軸向壓合量， 2C = 2? 2d 2? — 2d 處軸向壓合系數(shù) 2? — 2d 處的軸向過盈量， 222 d?? ? 2? — 2d 處的徑向過盈系數(shù) 表 46 二層組合凹模設(shè)計參數(shù) 3d 2d 2? 2? 4 1d 1d 5 1d 1d 6 1d 1d 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 33 ① 三層組合凹模設(shè)計 見表 47 表 47 三 層組合凹模的設(shè)計 ∕ mm 設(shè)計步驟 三層組合凹模各圈尺寸的確定： ? ? 14 6~4 dd ? ，根據(jù) 4d 與1d 的關(guān)系可在表 48 中查得 2d 與 1d 、 3d 的關(guān)系，從而計算出 2d 、和 3d 的數(shù)值。其壓合量，也可由表 48 查得系數(shù) 2? 、 3? ，然后計算 2d 和 3d 處的徑向過盈量，即222 d?? ? 、 333 d?? ? 。仍取 2??? 圖示 參數(shù) 說明 三層組合凹模壓合 1d — 凹模內(nèi)徑（擠壓件最大外徑） 預(yù)應(yīng)力圈的材料必須具有足夠的強(qiáng)度與韌性：中層為5CrNiMo、 40Cr、35CrMoA 、30CrMnSiA 外層為 5CrNiMo 、35CrMoA、 40Cr、45 預(yù)應(yīng)力圈硬度： 中層為4244HRC，外層為 3840HRC 反復(fù)使用條件下的預(yù)應(yīng)力圈4d — （ 46） 1d ? — 2? （斜度可以向上，也可以向下） 2C — 2d 處的軸向壓合量， 2C = 2? 2d 2? — 2d 處軸向壓合系數(shù) 2? — 2d 處的軸向過盈量， 222 d?? ? 2? — 2d 處的徑向過盈系數(shù) 表5.14 二層組合凹模設(shè)計參數(shù) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 34 3C 3d 處的軸向壓合量， 333 dC ?? 應(yīng)進(jìn)行 200℃的低溫回火，以消除內(nèi)應(yīng)力 ?3? 3d 處的徑向過盈量， 333 d?? ? 3? 3d 處的徑向過盈系數(shù) 式中， 2d 3d 2? 3? 2? 3?見表 48 表 48 三層 組合凹模設(shè)計參數(shù) 4d 2d 3d 2? 2? 3? 3? 4 1d 1d 1d 5 1d 1d 1d 6 1d 1d 1d 表 49 組合凹模徑向過盈系數(shù) ? 的經(jīng)驗值 凹模材料 2? 3? 硬質(zhì)合金 合金模具鋼 凸模設(shè)計 鐓平凸模設(shè)計 根據(jù)上述表格，可對凸模進(jìn)行設(shè)計，進(jìn)行尺寸 計算 ： 4d (1 .3 ~ 1 .5 ) d = 1 .5 2 0 = 3 0 m m??； 3d 1. 3 = 1. 3 20 = 26 m md??； 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 35 3 4d 30h 1 5 m m22? ? ?； 32 d 26h m m 1 3 m m22? ? ?； 1R = ( 0. 00 5 0. 01 ) d 0. 07 5d = 1. 5m m?； =5~15? ? 但在此我們?nèi)?8???。 由上述尺寸 可知，對應(yīng)的凸模平面圖 如 下 圖 所示 ，立體圖如圖 所示 圖 鐓平凸模尺寸 其三維圖如下圖 所示 圖 凸模的尺寸 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 36 凹模設(shè)計 在壓力設(shè)備選擇時，已經(jīng)計算過各工序的鐓擠力，此外由公 示 2bP = K z n A= K p A= 1 4 5 0 0 = 2 0 0 0 M Pa?? ? ? ? ? ? 其中 p 為單位擠壓力 ，這樣 由于 1 4 0 0 M p a 2 0 0 0 M p a 2 5 0 0 M p a??，所以要用三層組合凹模。 據(jù)上述表格，可進(jìn)行尺寸計算： 1d 20mm? ； 21d 1. 5 5 d 1. 5 5 20 31 m m? ? ? ?； 31d 2 . 4 5 d 2 . 4 5 2 0 4 9 m m? ? ? ?； 41d ~ d 4d 4 20 80 m m? ? ? ? ?1（ 46 ） ； 2 2 2C = d 31 6. 324 m m? ? ? ?； 3 3 3C = d 2 49 8m m? ? ? ?； 2 2 2d 106 31 286 m m??? ? ? ?； 2 0 . 3 2 8 6 0 . 1 6 4 3 m m 0 . 1 6 m m22? ? ? ?； 3 3 3d 0. 0 06 49 0. 294 m m??? ? ? ?； 3 0 . 2 9 4 0 . 1 4 7m m 0 . 1 5 m m22? ? ? ? h 87m? ； 2???； 由上述尺寸，可得對應(yīng)的凹模尺寸如下圖 所示 。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 37 圖 凹模的三維立體圖如圖 所示 圖示 凹模三維立體圖 預(yù)成形模具設(shè)計 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 38 預(yù)成形凸 模設(shè)計 此工序主要是為后道工序（終成形工序） 做 準(zhǔn)備，使坯料更接近于擠壓件的形狀，從而能保證終成形所獲零件各加工精度要求。通過本工序 將毛坯的下端正擠壓成一個直徑為 12mm 的桿件，因此其設(shè)計的凸模的尺寸如下： 根據(jù)前面所述的凸模的設(shè)計依據(jù)可得： d 12mm? ； 4d .3 ~ .5 d= 1. 5 12 = 18 m m??（ 11 ） ； 3d .3d= 12= m??1 ； 43 d 18h 9m m22? ? ?； 32 d 1 5 .6h 7 .8 m m22? ? ?； R= ； 按照上述尺寸可得出預(yù)成形凸模的尺寸為下圖 所示 。 圖 預(yù)成形凸模尺寸 預(yù)成形凸模的三維立體圖如下圖 所示 。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 39 預(yù)成形凸模的三維立體圖 預(yù)成形 凹模設(shè)計 同 鐓 平模具中凹模設(shè)計一樣由： 得到： 2bP =K z n A =K pA?? ? ? ? bp= z n 1 4 60 0 24 00 M P a?? ? ? ? ? ? 又 1400MPa﹤ 2400MPa﹤ 2500MPa，所以應(yīng)用三層組合凹模。 參照上述 質(zhì)料來 計算凹模尺寸： 1d 12mm? ； 21d 1. 5 5 d 1. 5 5 12 18 .6 m m? ? ? ?； 21d 1. 5 5 d 1. 5 5 12 18 .6 m m? ? ? ?； 41d 4d 4 1 2 4 8m m? ? ? ?； 2 2 2c d 0 .2 0 4 1 8 .6 3 .8 m m?? ? ? ?； 3 3 3c d 0 .1 2 2 9 .4 3 .5 m m?? ? ? ?； 2 2 2d 0. 0 10 6 18 .6 0. 1 97 m m??? ? ? ?； 3 3 3d 0 .0 0 6 2 9 .4 0 .1 7 6 m m??? ? ? ?； 2???； 由上述尺寸，對應(yīng)的 預(yù)成形凹模尺寸 圖如下圖 所示 ，凹模三維立體圖如圖 所示。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 40 圖 預(yù)成形凹模尺寸 凹模的三維立體圖如圖 所示 圖示 預(yù)成形凹模的外層、中層、內(nèi)層三維圖如下圖 所示。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 41 圖 、中層、內(nèi)層三維圖 終成形模具設(shè)計 終成形 凸模設(shè)計 本工序就是將預(yù)成形的擠壓件的 頭部先聚料后鐓擠，將原來的圓柱形頭部鐓擠成六邊形的臺階。 d 24mm? ； 4d .3 ~ .5 d .5 m m??（ 11 ） =1 24 =3 6； 3d .3 d .3 .2 m m??1 =1 24=31； 43 d 36h 1 8 m m22? ? ?； 32 d 3 1 .2h 1 5 .6 m m22? ? ?； R= ； 按照上述尺寸可設(shè)計成的凸模為下圖 所示 。 圖 終成形的三維立體圖如下圖 所示 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 42 圖 終成形 凹模設(shè)計 同 鐓 平模具 和預(yù)成形 中凹模設(shè)計一樣由： 3bP = K z n A= K p A?? ? ? ? 得到： bp=z n 1 3 600 1800 MP a?? ? ? ? ? ? 又 1400MPa﹤ 1800MPa﹤ 2500MPa，所以 又 應(yīng)用三層組合凹模。 參照上述 質(zhì)料來 計算凹模尺 寸： 1d 24mm? ； 4d ~ 6 d 5 d 5 2 4 1 2 0 m m? ? ? ? ?11（ 4 ） ； 2d 1 .5 5 d 1 .5 5 2 4 3 7 .2 m m? ? ? ?1 ； 3d 2 . 4 5 d 2 . 4 5 2 4 5 8 . 8 m m? ? ? ?1 ； 2 2 2c d =7. 59m m?? ? ?； 3 3 3c d = m?? ? ?； 2 2 2d 0. 01 06 37 .2 0. 3 94 m m??? ? ? ?； 3 3 3d 0. 00 6 58 .8 0. 3 5 m m??? ? ? ?； 按照上述尺寸可設(shè)計出終成形凹模為下圖 。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 43 圖 終成形的凹模設(shè)計 終成形凹模的外層、中層、內(nèi)層 三維立體圖如下圖 所示 。 圖 、中層、內(nèi)層三維立體圖 冷擠壓模架設(shè)計 冷擠壓模架設(shè)計的基本原則 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)上進(jìn)行，因此，擠壓模架的結(jié)構(gòu)也有所不同。除應(yīng)根據(jù)擠壓件的批量、品種不同并滿足不同設(shè)備的要求外，還應(yīng)滿足下述幾點。 ① 承壓部分應(yīng)具有很好的剛性及強(qiáng)度，使模架精度穩(wěn)定。 ② 凸、凹模工作部分能簡便而可靠地固定在模架上，便于 更換。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 44 ③ 坯料和擠壓件進(jìn)出要方便，便于實現(xiàn)機(jī)械化、自動化。 ④ 易損部分零件尺寸應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于制造和檢驗。 ⑤ 保證操作人員安全。 ⑥ 按擠壓件的不同精度選用制造精度不同的模架。 ⑦ 在同噸位的壓力機(jī)上使用的反擠壓、正擠壓和符合擠壓模架的預(yù)應(yīng)力組合凹?？稍O(shè)計成能互換的，從而簡化模具的制作。 ⑧ 反擠壓通用模架可兼做正擠壓和符合擠壓模具使用。 模架的設(shè)計 由模具設(shè)計與制造簡明手冊查得：模架采用 HRC3032，它的具體尺寸如圖 所示： 圖 據(jù)此。上模座選為：上模座 250 200 50 GB/T 下模座選為：下模座 250 200 60 GB/T 他們的三維立體圖如圖 所示。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 45 圖（ a）上模座 圖（ b） 下模座 圖 上下模座三維立體圖 其中上模座對應(yīng)裝有凸模底板側(cè)面上所加工的孔對應(yīng)尺寸分布如圖 ；下模座對應(yīng)裝有凸模底板側(cè)面上所加工的孔對應(yīng)尺寸分布見裝配圖俯視圖。 . 圖 加工部分尺寸參照 安徽建筑工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 46 （注：處于中心線的四個通螺紋孔是用來將上模座與模柄連接起來，另外四個不通螺紋孔是用來連接上模座與凸模墊 板。） 其它零件設(shè)計 1）模柄設(shè)計 依據(jù)壓力機(jī)型號以及 參考文獻(xiàn) [4]?？芍?，在此模柄選為： A70 JB/，如圖 圖 模柄 2）導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向裝置設(shè)計 導(dǎo)向裝置可以提高模具精度、壽命以及工件質(zhì)量，而且還能節(jié)省調(diào)試模具的時間。大批量生產(chǎn)的擠壓模具中廣泛采用了導(dǎo)向裝置。 導(dǎo)向裝置設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點： ①導(dǎo)柱與導(dǎo)套應(yīng)在凸模工作前或壓料板接觸到工件前充分閉合，且此時應(yīng)保證導(dǎo)柱上端距上模座上平面有 1015mm 的間隙； ②導(dǎo)柱、導(dǎo)套與上、下模板裝配后，應(yīng)保證導(dǎo)柱與下模座的下 表面、導(dǎo)套上端與上模座上表面均留 23mm 的間隙； ③對于形狀對稱的零件，為避免合模安裝時引起的方向錯誤，兩側(cè)導(dǎo)柱直徑或位置應(yīng)有所不同； ④當(dāng)沖模有較大的側(cè)壓力時，模座上應(yīng)裝設(shè)止推墊，避免導(dǎo)套、導(dǎo)柱承受側(cè)向力； ⑤導(dǎo)套應(yīng)開排氣孔以排除空氣。