【正文】 這些都使我在設(shè)計(jì)過程中減少了失誤，節(jié)省了大量的時(shí)間，使我能夠順利地完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。雖然他們的工作都比較繁重，但當(dāng)我提出問題的時(shí)候，他們都能夠耐心地為我講解，給予了我莫大幫助。在課題進(jìn)行不順利的時(shí)候她給予我鼓勵(lì)，以淵博的學(xué)識和豐富的經(jīng)驗(yàn)幫我解決了一個(gè)又一個(gè)困難，同時(shí)又大膽放手，教導(dǎo)我積極思考，培養(yǎng)我獨(dú)立攻關(guān)的能力。壓力機(jī)采用液壓機(jī)，因此模具結(jié)構(gòu)可以設(shè)為無導(dǎo)柱導(dǎo)套結(jié)構(gòu)。這是離心鑄造和純切削加工所達(dá)不到的。一般均須經(jīng)過鍛造、切削加工、熱處理、磨削或其它精加工等根據(jù)經(jīng)驗(yàn)常用的熱擠壓模具用鋼如表51所示。一般來說，鋼的硬度與耐磨性在一定條件下是成正比的。大塊的碳化物及嚴(yán)重的偏折，纖維方向性和非金屬夾雜等內(nèi)部缺陷，都會使模具的強(qiáng)韌性降低，或在受負(fù)荷時(shí)引起應(yīng)力集中，造成模具早期破壞。 熱擠壓工藝對模具材料的要求綜合前述的冷擠壓模具在工作過程中所承受的負(fù)荷情況，模具材料應(yīng)能滿足以下幾方面的基本要求。2. 因偏心負(fù)荷而引起的彎曲應(yīng)力：因毛坯兩端不平，毛坯與凹模間隙大，模具加工及裝配的同軸度偏差過大等原因，都會引起凸模承受較大的偏心彎曲應(yīng)力，而導(dǎo)致模具早期折斷。目前，模具材料可以在低合金工具鋼，高碳高鉻合金工具鋼，高速鋼，硬質(zhì)合金等較為廣泛的范圍內(nèi)選用。本例設(shè)計(jì)中共用凹模及模架，二序的頂件器與一序不同，凸模不同。一、一序擠壓凸模固定板的設(shè)計(jì)如圖56圖56 一序凸模固定板二、二序擠壓凸模固定板的設(shè)計(jì)如圖57圖57 二序擠壓凸模固定板167。具體如圖53所示。一、凹模的設(shè)計(jì)坯料的的高度分別為80mm、128mm。組合凹模的優(yōu)點(diǎn)是同樣外形尺寸（包括外套在內(nèi)的整個(gè)組合凹模外形尺寸）和相同內(nèi)腔尺寸的條件下，其強(qiáng)度要比單層（即整體式）凹模的強(qiáng)度大得多；結(jié)構(gòu)合理、模具壽命長、擠壓件底部圓角連接處的毛刺大為減少，適用于大批量生產(chǎn)而且它不但節(jié)省了材料，而且大大減少了模具加工的難度。模具基本參數(shù)已經(jīng)標(biāo)注在圖中，不在文中詳述。凸模設(shè)計(jì)成中空的，當(dāng)凸模壓下時(shí)模芯進(jìn)入到凸模內(nèi)，回程的頂料裝置設(shè)計(jì)成頂桿頂管組合式的，先將模芯與制件分離再將制件定出凹模。凸模設(shè)計(jì)如圖51。 反擠壓凸模的設(shè)計(jì)熱反擠壓的凸模形式與冷擠壓凸模的形式相同。墊板是承受高壓的零件，要求有較高的強(qiáng)度和剛度。該模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，來提高導(dǎo)向的精度。整個(gè)模具結(jié)構(gòu)的厚度不能過薄，受力部分厚度要大一些。模具結(jié)構(gòu)安全措施的一些基本要求如下：。本例擬選用YT32500B四柱液壓機(jī)標(biāo)稱壓力 5000KN滑塊行程 900mm最大閉合高度 1500mm閉合高度調(diào)節(jié)量 70mm工作臺尺寸 14001400mm頂出缸行程 355mm根據(jù)經(jīng)驗(yàn)壓力機(jī)最低壓力不小于標(biāo)稱壓力的一半，對此壓力機(jī)來說最低壓力不小于Fg/2=2500KN，即可以認(rèn)為滑塊在下行時(shí)任一時(shí)刻均可承受2500KN的力，過標(biāo)稱點(diǎn)之后可承受5000KN的力，也就是說任意時(shí)刻均能提供大于2500KN的力，所以此壓力機(jī)可以用來本例的反擠壓設(shè)備，但是安全區(qū)的面積并非壓力機(jī)工作時(shí)對工件做的功。四、所選的壓力機(jī)裝模高度應(yīng)與模具閉合高度相適應(yīng)。 熱擠壓設(shè)備選用原則擠壓設(shè)備選擇是擠壓成型工藝過程中的重要環(huán)節(jié)，擠壓設(shè)備選擇是否合適直接影響到設(shè)備的安全和合理使用，同時(shí)也關(guān)系到擠壓工藝過程能否順利完成及模具的使用壽命，產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效率，成本高低等一系列問題?！鏁r(shí)的強(qiáng)度極限為115MPa。必須對熱擠壓的單位擠壓力和總變形力進(jìn)行計(jì)算，以便為設(shè)計(jì)熱擠壓模具和選用設(shè)備提供依據(jù)。兩次擠壓的過程中毛坯的變形程度為ε1和ε2 ，經(jīng)計(jì)算得： ε1=(A0A1)/A 0=[1292/(1292732 )/4]/1292/4=％ε2=(A3A4)/A3[(1282742)/(12921122)/4]/(1282742)/4=63％經(jīng)試驗(yàn)完全滿足要求。167。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)，介意使其真實(shí)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。模具幾何形狀設(shè)計(jì)的合理，意識毛坯在型腔中流動，可以改善摩擦情況，減少金屬流動阻力，不僅能顯著提高模具的使用壽命，而且能減小單位擠壓力。對于同種金屬材料來說，擠壓變形方式不同，所需的單位擠壓力也不同。 影響擠壓力主要因素在擠壓過程中，影響擠壓力的主要因素有：一、材料性質(zhì)。可以將石墨做成水劑潤滑劑，刷涂與坯料表面。缺點(diǎn)是：一、導(dǎo)熱系數(shù)較大，隔熱差，工模具溫升大，磨損快，擠壓長產(chǎn)品困難。六、環(huán)保型：對環(huán)境和人體無毒無害。三、潤滑性能好(～)。玻璃是一種非晶態(tài)固體材料，它在高溫下是一種流體，沒有固定的熔點(diǎn)；玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)小，在工作溫度下玻璃是一種熔體潤滑劑，當(dāng)玻璃與高溫坯料接觸時(shí)，它可以在工具和坯料接觸面間形成液體薄膜，達(dá)到隔開兩接觸表面的目的，從而起到潤滑和絕熱的作用；玻璃的粘度隨溫度上升而減小，并具有可逆性，玻璃成分不同，粘度溫度特性不同，因此可根據(jù)金屬熱加工工藝的特點(diǎn)，選用或設(shè)計(jì)合適的玻璃成分和粒度。四、潤滑劑不應(yīng)對金屬和模具由腐蝕作用。熱擠壓時(shí)，坯料處于700℃以上，任何適應(yīng)于冷擠壓的潤滑劑都會在如此高溫下發(fā)生分解，不僅不能起到潤滑作用，還會因其性質(zhì)的改變而增加表面與模具的摩擦力。因此，在滿足一定條件下宜采用較高的加熱溫度。綜上所述，本次擠壓工藝中坯料加熱采用電阻爐加熱。由于本次擠壓坯料是銅，而銅不具有電磁感應(yīng)的特性，所以不能用電磁感應(yīng)加熱的方法，在這里不再贅述感應(yīng)加熱的方法?；鹧婕訜岱椒ǖ膬?yōu)點(diǎn)是：燃料來源廣泛，加熱爐造價(jià)較低，對坯料的適應(yīng)性廣等，因此應(yīng)用廣泛。在第二次擠壓之前，為防止毛坯加熱后不能放入凹模中，同時(shí)保證型芯能放入第一次擠壓制件的內(nèi)孔中一定要通過機(jī)加工對其進(jìn)行修整，采用內(nèi)鏜孔外車削的方法將其加工成內(nèi)外徑分別為Φ74mm和Φ128mm的毛坯。 采用二工序擠壓工藝后，2次擠壓的凹模具有通用性。棒料→鐓粗→第一次反擠壓→機(jī)加工修正→第二次反擠壓圖24 積壓工序圖167。圖23 一次擠壓凸模結(jié)構(gòu)根據(jù)擠壓力計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式：F=K[8+1/(D/d1)]d2σb 公式21式中F―反擠壓時(shí)的擠壓力 K—校正系數(shù)(根據(jù)試驗(yàn)情況而定) d—反擠壓模凸模直徑，mm D—反擠壓模凹模直徑，mm σb—擠壓終了溫度時(shí)金屬材料的強(qiáng)度極限，MPa 如果采用一次性擠壓，模具結(jié)構(gòu)簡單，生產(chǎn)效率高，但金屬的變形程度大，擠壓作用面積大，此時(shí)K= ，σb =115MPa，擠壓力約為P=[8+l／(D／d1)]d2σb =[8+1／(129／1121)] l12l15=，而315t萬能液壓機(jī)的公稱壓力為3150000N，500t萬能液壓機(jī)的公稱壓力為5000000N。 圖22 擠壓件圖167。167。 產(chǎn)品零件分析本設(shè)計(jì)的產(chǎn)品為筒形零件，其產(chǎn)品零件示意圖如圖21所示。熱擠壓后，工件必須進(jìn)行熱處理。同時(shí)必須選合適的模具材料，提高材料的熱硬性和熱耐疲勞性能。由于連續(xù)生產(chǎn)，可以使各道工步的模具初始精度匹配較好，工件的尺寸穩(wěn)定性較高。擠壓力的降低也可以減小設(shè)備的噸位，降低模具的單位負(fù)荷。167。反擠壓時(shí)金屬的流動方向與凸模的運(yùn)動方向相反。和冷擠壓一樣，根據(jù)金屬的流動方向和凸模的運(yùn)動方向可以將熱擠壓分為正擠壓，反擠