【正文】 =外層預(yù)應(yīng)力圈： =預(yù)應(yīng)力圈傾角： γ=2176。（3）三層組合凹模徑向過(guò)盈量 μ?、μ3 與軸向壓合量 C?、C?的確定：在決定了三層組合凹模的各圈直徑之后,便可查出徑向過(guò)盈系數(shù) β 與軸向壓合系數(shù) δ,然后按下式計(jì)算徑向過(guò)盈量 、 與軸向壓合量 C?、C?2u3由擠壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)查表 得= = = = 2?2?3?3?= D?= ， uC?= D?== D?=，3?= D?=?式中： 、 ————D?、D?處的徑向雙向過(guò)盈量（mm）；2u ————D?、D?處的軸向壓合量（mm）；C、 ——D?、D?處的徑向過(guò)盈系數(shù)；2?3 、 ——D?、D?處的軸向壓合系數(shù)；? 組合凹模的壓合工藝根據(jù)組合凹模過(guò)盈量的大小及具體的生產(chǎn)條件，選用適當(dāng)?shù)膲汉瞎に嚒Ｄ壳霸谏a(chǎn)實(shí)踐中主要有以下三種方法：18熱壓配合法 先將外圈加熱后再套到內(nèi)圈上，利用熱脹冷縮的原理使外圈在冷卻后將內(nèi)圈包緊，也俗稱為“紅套”。采用這種方法，各圈的配合面均為圓柱面，加工容易。但當(dāng)預(yù)緊過(guò)盈量較大時(shí)，預(yù)應(yīng)力圈的加熱溫度可能高于材料的回火溫度（一般回火溫度為500～600℃），就會(huì)使材料的硬度下降，縮短凹模的使用壽命。外圈加熱選擇的熱膨脹變形要比實(shí)際所需的熱膨脹變形大 10％。對(duì)于加熱溫度高于 450℃時(shí)，必須采用防氧化措施。因此熱壓配合法僅適用于小過(guò)盈量的壓合。冷壓配合法 采用干冰或低溫處理裝置將內(nèi)凹模冷卻，然后再將預(yù)應(yīng)力圈套在內(nèi)凹模外。這種方法各圈的配合面也均為圓柱面。由于冷卻溫度有一定限制，該法也僅適用于小過(guò)盈量的壓合。常溫強(qiáng)力壓合法 常溫強(qiáng)力壓合時(shí)各圈的配合面均為錐面，錐面配合斜度 γ 一般采用 1186。3039。，不宜超過(guò) 3176。，否則在使用過(guò)程中會(huì)自動(dòng)松脫。各圈配合面要有 70％以上的面積相貼合，否則將造成預(yù)緊力達(dá)不到要求而使得內(nèi)凹模開(kāi)裂。三層組合凹模壓合時(shí)，各圈的壓合次序是自外向內(nèi)，即先將中預(yù)應(yīng)力圈壓入外預(yù)應(yīng)力圈中，再將內(nèi)凹模壓入中預(yù)應(yīng)力圈中。壓出次序則相反。壓合后的內(nèi)凹模的型腔尺寸有所收縮，必須進(jìn)行修正，也可以對(duì)收縮量進(jìn)行理論計(jì)算或憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)先把收縮量計(jì)入，以便壓入后內(nèi)凹模型腔尺寸為所需的尺寸。常溫壓合法一般在油壓機(jī)上進(jìn)行，壓合時(shí)必須采用一些必須的防護(hù)裝置，如有機(jī)玻璃擋板，以保證操作者的安全。 圖 64 凹模 頂桿設(shè)計(jì)反擠壓頂件在擠壓中直接承受較大的單位擠壓力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)為了使較大的單位擠壓力能和緩地傳遞給下壓力墊板，其支承部分的直徑應(yīng)適當(dāng)放大，擠壓黑色金屬冷擠壓件用的頂桿，其桿部直徑 一般比凹模型腔直徑小 ，這樣既不1d會(huì)產(chǎn)生很大的縱向毛刺，又能使頂部及時(shí)退回便于送料。其支承部分直徑 d=(～) 19，過(guò)度圓弧應(yīng)盡可能大。圖 7 頂桿是考慮到其因彈性變形而產(chǎn)生橫向變粗而卡死在凹模1d內(nèi)，頂桿與凹模頂出孔配合部分不做成直徑相同的圓柱體。頂桿僅在直徑 =D2(凹模頂出1d部分孔徑)、高度 h′=5～10mm 處與凹模頂出孔配合， 以下做出一定的退讓量： = 1d21d(～1)mm。如在擠壓有色金屬時(shí)，要求不產(chǎn)生縱向毛刺，頂桿與凹模頂出部分孔徑的配合可采用基孔制間隙配合。頂件上端面在擠壓時(shí)，其中心處的單位壓力最大。如擠壓件下端面的平整度要求高時(shí)，可以在頂桿上端面做成圓錐面，如圖 7 所示，其頂部中心處高出 ～，這樣可以抵消單位擠壓力造成的彈性變形，以確保擠壓件得到平整的底平面 [13]。 圖 65 頂桿7卸件和頂出裝置設(shè)計(jì)擠壓結(jié)束后，擠壓件由于彈性變形的恢復(fù)，有可能緊包在凸模上，也有可能卡在凹模型腔內(nèi)，需要將擠壓件卸下或頂出。將擠壓件從凸模上卸下的裝置稱為卸件裝置，將擠壓件從凹模型腔內(nèi)頂出的裝置稱為頂出裝置。當(dāng)凸模向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行擠壓時(shí)，卸料板下面的彈簧被壓縮。當(dāng)擠壓結(jié)束后凸模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧恢復(fù)，使卸料板與固定螺栓的螺母端面相靠緊。凸模繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，擠壓件碰到卸料板被卡下。這種結(jié)構(gòu)可以減小凸模的長(zhǎng)度。裝在卸料板內(nèi)的卸件環(huán)經(jīng)熱處理淬火，提高其耐磨性，延長(zhǎng)卸料板的使用壽命，同時(shí)使卸料板具有通用性，通過(guò)更換卸件環(huán)來(lái)滿足20不同尺寸擠壓件的需要。黑色金屬反擠壓件的壁部較厚，一般選用整體式卸件環(huán)。還有一種采用固定卸料板進(jìn)行剛性卸料,如圖 8 所示。此形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、卸料力大、動(dòng)作可靠,多用于工件尺寸不大,淺形杯形反擠壓件。圖 a 用支桿支承。圖 b 用套管支承。 圖 71 卸料板的固定方式 如果擠壓件卡在凹模內(nèi),就需要專用的頂出裝置將之頂出。頂出裝置一般裝在下模部分。如壓力機(jī)上沒(méi)有專用頂出機(jī)構(gòu),就需要設(shè)計(jì)如圖 9 那樣的頂出裝置，通過(guò)安裝在上模板上的反拉桿,當(dāng)上?；爻虝r(shí)帶動(dòng)頂板、頂桿、推動(dòng)頂出桿頂出擠壓件。當(dāng)壓力機(jī)備有專用頂出機(jī)構(gòu),模具的頂出裝置就較簡(jiǎn)單常見(jiàn)的頂出裝置主要有三種基本類型：(1)墊塊頂料；(2)頂桿頂料；(3) 套筒頂料。墊塊頂料其利用裝在凹模型腔中的扁形墊塊和頂桿將擠壓件從凹模內(nèi)頂出。 這種頂出形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,節(jié)省材料，但頂出擠壓件時(shí)有可能將墊塊一起頂出凹模。頂桿頂料見(jiàn)將頂料桿安置在下凸模中，這種形式用于大型正擠壓的空心或筒形件。圖 b 用于桿徑較小的長(zhǎng)桿形件的正擠壓，為了便于加工和更換方便，將頂料桿 2 做成圓柱形,鑲在頂桿 5 的凹窩內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)使用可靠、調(diào)整方便、經(jīng)濟(jì)耐用。圖 c 是使用得最為廣泛的頂出裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,不僅用于正擠壓和反擠壓,也可用于復(fù)合擠壓模具。還有為套筒頂料方式。套在下凸模上的具有粗大端部的筒狀環(huán)形頂出器兼有從下凸模上卸料和與凹模中頂出的雙重功能,主要用下部帶孔零件的卸料和頂出。該裝置借助下部三個(gè)均布的圓柱銷帶動(dòng)環(huán)形頂出器,將擠壓件從凹模中頂出 [14]。 8導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 為了保證冷擠壓時(shí)凸、凹模的同心度要求，減少因偏心負(fù)荷所產(chǎn)生的彎曲力矩而損壞凸模，并提高溫?cái)D壓件的精度，一般在溫?cái)D壓模具上,都設(shè)有必要的導(dǎo)向裝置。21常用的溫?cái)D壓模具的導(dǎo)向方法主要有導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向、?？趯?dǎo)向和導(dǎo)筒導(dǎo)向。由于導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向精度高，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)，其應(yīng)用得最為廣泛，在此我們就用這種導(dǎo)向方法。 導(dǎo)柱導(dǎo)套布置形式溫?cái)D壓模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套布置方式有（1）雙導(dǎo)柱中間布置；（2）雙導(dǎo)柱對(duì)角布置；（3）四導(dǎo)柱封閉布置。其中四導(dǎo)柱封閉布置適用于模板面積較大，受力不均勻有偏心載荷的場(chǎng)合，是冷擠壓模具中采用得較多的一種布置形式。 導(dǎo)柱導(dǎo)套緊固方法 導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板的緊固方法主要有三種：（1）基孔制過(guò)渡配合。該方法采用壓板螺釘將導(dǎo)柱、導(dǎo)套緊固在上、下模板上，（2）基孔制過(guò)盈配合，將導(dǎo)柱、導(dǎo)套直接壓入上、下模板。（3）采用低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹(shù)脂或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑將導(dǎo)柱導(dǎo)套直接緊固在上、下模板上。在此我們選用第一種緊固方法，如圖 9。導(dǎo)柱導(dǎo)套尺寸 為了克服擠壓時(shí)可能產(chǎn)生的偏心負(fù)荷，導(dǎo)柱導(dǎo)套的剛性要盡可能設(shè)計(jì)得高些。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱直徑 d 一般取 φ40～60mm，有時(shí)壓入模板長(zhǎng)度 l 不得小于 ，總長(zhǎng)度L 一般按模具的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)確定，但必須保證凸模進(jìn)入凹模之前，導(dǎo)柱伸入導(dǎo)套 10 mm 以上。導(dǎo)套內(nèi)孔徑 與導(dǎo)柱直徑 d 的配合為基孔制間隙配合。由于導(dǎo)套壓入上模板后其內(nèi)孔0要略有縮小，因此 尺寸應(yīng)比導(dǎo)柱直徑 d 大 mm 以上。導(dǎo)套壓入段的長(zhǎng)度 l 及其外徑 D1不得小于 ；導(dǎo)向段長(zhǎng)度（Ll）＝（2～3） 。0導(dǎo)柱直徑： d=40mm壓入模板長(zhǎng)度： L==60mm導(dǎo)向斷長(zhǎng)度： = =100mm1L0d22 圖 81 導(dǎo)柱導(dǎo)套的固定方式滑動(dòng)式導(dǎo)柱導(dǎo)套在工作時(shí)為了保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，要在導(dǎo)柱或?qū)咨祥_(kāi)油槽，以便貯存潤(rùn)滑油。當(dāng)擠壓件精度要求高時(shí)，可采用滾珠式導(dǎo)柱導(dǎo)套來(lái)確保上、下模更高的導(dǎo)向精度。導(dǎo)柱導(dǎo)套材料常用滲碳鋼來(lái)制造，經(jīng)表面滲碳淬火處理，以保證其表面硬度高而耐磨性好、同時(shí)其芯部又有較高的韌性。導(dǎo)柱導(dǎo)套相配合部分的表面粗糙度不高于 。9模架的選擇依據(jù)凹模的最大直徑為 ，以及最小閉合高度 H 為 170mm,查模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)表 L=200mm,B=200mm,閉合高度 H 為 200~20020045，下模座規(guī)格為 20020050，導(dǎo)柱為 32190，導(dǎo)套為 3210543。10壓力墊板設(shè)計(jì)冷擠壓時(shí)，模具型腔中的單位擠壓力很高，如凸?；虬寄Ｋ鶄鬟f的軸向壓應(yīng)力直接作用在上下模板上，有可能要造成模板的壓塌。因此必須在模板與凸、凹模之間設(shè)置淬硬的壓力墊板，有時(shí)簡(jiǎn)稱墊板，以起到減緩軸向壓應(yīng)力的作用。設(shè)墊板在直徑為 的范圍內(nèi)作0d用著均布的單位壓力 。根據(jù)彈性理論對(duì)墊板的分析可知，壓力在板內(nèi)傳播像截頭錐體一0P樣向外擴(kuò)大，傳到墊板與模板接觸面上時(shí)，壓力的分布以加壓中心為最大，周邊為最小。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，將傳遞壓力比 、 、傳遞直徑比 與相對(duì)板厚 的關(guān)max0/p0/mip0/d0/Td系作出曲線，如圖 644 所示。由圖中可見(jiàn)，當(dāng) 增加時(shí)，則 5r 增加，即壓力的作Td23用范圍擴(kuò)大，而傳遞壓力比 、 卻急劇下降，也就是單位壓力得到較大的和max0/p0/mip緩。已知從凸?；虬寄鬟f來(lái)的壓力 /p、作用范圍直徑 及模板的材料種類，要確定0p0d壓力墊板的最小厚度 Tmin 及最小直徑 dmin。由模板的材料種類查得其擠壓強(qiáng)度 σbc, 或者考慮一個(gè)安全系數(shù)后得到許用抗壓強(qiáng)度〔 〕；然后查圖 644 得到比值 T/ 及 d/ ，進(jìn)bc?0d0而算得 Tmin 及 dmin。實(shí)際取用時(shí)，只要使壓力墊板厚度 T 及直經(jīng) d 大于算得的 Tmin 及dmin 即可。11凸模和凹模的緊固方法凸模和凹模應(yīng)采用合理的緊固方法，以確保冷擠壓件的擠壓精度，延長(zhǎng)模具的使用壽命，并便于模具的安裝、調(diào)整及迅速地更換零件。凸模的緊固方法常用的凸模緊固方法，一種是利用螺栓將凸模和墊塊直接緊固在上模板上。還有是利用圓形外螺帽和內(nèi)螺帽，通過(guò)壓套，將凸模固定在凸模座上。還有是利用壓板，通過(guò)壓套用螺釘緊固到凸模座上。是種快速更換凸模形式，其通過(guò)緊固螺釘將凸模直接緊固在模柄中。這種方法一般只適用于單位擠壓力較小的有色金屬擠壓模具上 [16]。 組合凹模緊固方法常用的組合凹模緊固方法是用螺釘直接將外預(yù)應(yīng)力圈固定在凹模座上。對(duì)于非圓形截面型腔的模具，為了防止其轉(zhuǎn)動(dòng)，需采用定位銷進(jìn)行定位。這種緊固方法緊固可靠、裝卸方便，應(yīng)用較廣。采用壓板通過(guò)螺釘緊固在凹模座上，凹模的對(duì)中可以用四個(gè)調(diào)節(jié)螺釘進(jìn)行調(diào)整。該法對(duì)中調(diào)整方便，裝卸快捷，應(yīng)用也較廣。還有是采用大螺母將外預(yù)應(yīng)力圈直接與凹模座固定，這種方法緊固可靠、裝卸方便，但加工略復(fù)雜。結(jié)論采用溫?cái)D壓工藝成形釬套，只要工藝方案和模具設(shè)計(jì)合理，可以成功擠出釬套中的六方形孔，大幅度提高了生產(chǎn)效率，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，對(duì)硬度 強(qiáng)度高的材料和變形程度大的零件采用溫?cái)D壓是一次技術(shù)突破，采用硬質(zhì)合金做內(nèi)套的組合式凹模，可增強(qiáng)模具的耐磨性，提高使用壽命，為企業(yè)類似零件的生產(chǎn)提供借鑒。24致 謝本課題從選題、開(kāi)題、設(shè)計(jì)資料的收集，到論文的撰寫(xiě)、修改無(wú)不飽含著導(dǎo)師魏寶麗老師的智慧和心血。這期間，導(dǎo)師在學(xué)術(shù)上給了我熱情的指導(dǎo)和關(guān)心，其廣博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)深深地感染了我，使我終身受益。在此畢業(yè)設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向?qū)熂案骺评蠋熤乱猿绺叩木匆夂椭孕牡母兄x！在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要特別感謝同學(xué)和朋友們給予的無(wú)私幫助和很多有效的建議。同時(shí)設(shè)計(jì)還參閱了大量的文獻(xiàn)資料，在此也一并向這些文獻(xiàn)的原作者表示感謝！由于這是我的第一次實(shí)體設(shè)計(jì)，時(shí)間也比較倉(cāng)促，對(duì)一些知識(shí)也只是一知半解，里面難免有很多錯(cuò)誤和不足，望指導(dǎo)老師和評(píng)閱老師給予批評(píng)指正！謝謝！參考文獻(xiàn)[1] 李大鑫 .模具技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)綜述[J]模具制造, 2022,(02).[2] 趙昌盛 ,朱邦全. 我國(guó)模具材料的應(yīng)用發(fā)展[J]模具制造, 2022,(11).[3] 魏尊杰，李天曉，安閣英，葉榮茂. 氣隙尺寸及壓力數(shù)值計(jì)算學(xué)報(bào), 1995,(04).[4] 朱鳴芳,于金,戴挺. 金屬凝固過(guò)程的最新進(jìn)展——第 10 屆 MCWASP 國(guó)際學(xué)術(shù)鑄造, 2022,(02). 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