【正文】 基礎(chǔ)采用 C30 鋼筋砼條形基礎(chǔ)，上砌 MU30 毛石基礎(chǔ)，砂漿采用 M10 水泥砂漿。樓梯間單元門采用樓宇對講門，臥室門、衛(wèi)生間門采用木門，進(jìn)戶門采用保溫防盜門。 本工程設(shè)計屋面為坡屋面防水采用防水涂料。室內(nèi)地坪177。 本工程由寧夏燕寶房地產(chǎn)開發(fā)有限公司開發(fā)，銀川市規(guī)劃建筑設(shè)計 院設(shè)計。 再次向他們表示衷心的感謝 ！ 學(xué)生簽名： 日 期： 年 月 日湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 40 湖南工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 原文已完。不管在理論或是實踐上，都給了我很大的幫助。 這次的畢業(yè)設(shè)計，從整體上鞏固了我的專業(yè)知識，并使之系統(tǒng)化、條理 化，可應(yīng)用化。這是我第一次獨立完成的一個模具設(shè)計課題。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(jìn)行擠壓。 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。 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 凹模 錫、鋅、純鋁 T10A,CrWMn,Cr12Mo,YG8 淬火后多次回火 60～ 64HRC 34 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。 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。 4）冷擠壓凹模在擠壓過程中受到很大的 切向拉應(yīng)力。 1）擠壓純鋁、純銅等有色金屬可選較差的模具材料。模具材料的加工工藝是獲得高質(zhì)量模具的重要因素。 6）足夠的耐熱性能 。模 具材料 須具有較高的抗磨損性能，以獲得高模具壽命。任何降 低硬度來嗇韌性的作法，都是不適宜的。影響材料強(qiáng)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。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。 31 1導(dǎo)套 2上模座 2 24螺釘 4凸模固定圈 5錐形緊固圈 7凸模 8凸模墊塊 18銷釘 10特形螺母 11卸料螺釘 12襯套 13卸料板 14壓板 15彈簧 16導(dǎo)柱 17凹模固定圈 19凹模 20頂出桿 21推桿 22凹 模 墊塊 25下模座 32 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(dá)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。 上模下行時， 由導(dǎo)柱 16 與 導(dǎo)套 1 進(jìn)行導(dǎo)向， 凸模 7 向下運動至擠壓面， 在凸模的壓力作用下 ， 開始對 凹模 19 的定位坑內(nèi) 的毛坯 進(jìn)行擠壓 ， 至下死點時 工件反擠壓成形。 為了加強(qiáng)下模座的承受強(qiáng)度，本在凹模下 端面與模座接觸部分加一墊板。除此之外，還有螺釘與定位銷等。同時合理的緊固方法，還可以使模具結(jié)構(gòu)簡化，便于安裝、調(diào)整和更換零件。 則每個彈簧應(yīng)該有的預(yù)壓力 yF ： yF = 卸F / n （ ） = 1335 / 3 = 445N 由 2 yF 估算彈簧的極限工作負(fù)荷 jF ： jF = 2 yF （ ） = 2 445N = 890N 由 [5]可選擇彈簧的規(guī)格為： d =5mm， 2D =28mm， 0h =70mm 彈性卸料板的具體尺寸參見零件圖。 但由于本產(chǎn)品所用的材料為純鋁，考慮 到其性質(zhì)很軟的原因，卸料板中間采用襯套組合。 設(shè)計時首先要遵循堅固、適用、安全和可靠的原則，同時還要考慮折裝、調(diào)整和更換方便。 上模具的結(jié)構(gòu)圖如 圖 。 （具 體結(jié)構(gòu)參見零件圖） 3． 墊塊 由于擠壓時，凸模的工作壓力較大，且承受極大的摩擦力和溫度變化的作用。故通常規(guī)定其厚 度在 13mm 以上。 1． 凸模固定圈 凸模固定圈是將 凸模緊固在模座上的重要輔助零件。采用合理的緊固方法，可以確保冷擠壓件的擠壓精度，延長模具的使用壽命，并便于模具的安裝 、調(diào)整及迅速地更換零件。 本設(shè)計中最后成形部分對精度要求不高，故按自由公差制造。 F 頂 ＝ K 頂 F 擠 （ ） ＝ 26700＝ 1335， 式中， K 頂 － 頂件力系數(shù)，由 [5]表 311 可得頂件力系數(shù)為 ， 查沖壓手冊知， 45 號鋼的許用壓應(yīng)力為 145～ 167MPa , 而 σ＝ F 頂 /A＝ 1335/（ 4 4＋ 4 8） =16 MPa≤ [σ ] 所以符合要求。為了抵消單位壓力造成的彈性變形量和保證 擠壓件底面得到平整的端表面，頂出桿不能做成平面，而應(yīng)做成圓錐面。 頂出桿的 結(jié)構(gòu)如圖 所示。 凹模結(jié)構(gòu)形狀如下，其特點 結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。 由于被擠壓零件材料較軟，凸模芯軸長徑比不大，所以 本設(shè)計中的 凹模采用整體式結(jié)構(gòu)，制造容易 。 反擠壓凹模的設(shè)計 反擠壓凹模一般由成形與頂出部分組成。由于坯料放置偏斜或坯料端 不平整，會使凸模在反擠壓時受到偏心載荷而彎曲折斷。 3）擠壓時，不會由于凸模工作帶以上部分的彈性變形而產(chǎn)生 直徑的增大影響擠壓件內(nèi)孔的尺寸精度。合理的反擠壓凸模成形部分形狀和尺寸，可以有利于金屬的流動，降低單位擠壓力，從而提高模具的使用壽命。 由于本設(shè)計中所選用壓力設(shè)備為液壓機(jī)，且擠壓力相對較小，綜合考慮選用 I 級精度中間導(dǎo)柱圓形模架。 5）保證操作人員安全。 1）承壓部分應(yīng)具有很好的剛性及強(qiáng)度，使框架精度穩(wěn)定。 7）上下模板采用中碳鋼經(jīng)鍛造或直接用鋼板制成，應(yīng)有足夠的厚度，以保證模板具有較高的強(qiáng)度和剛度。 3） 凸、凹模幾何形狀應(yīng)合理，過渡處盡量用較大的光滑圓弧過渡，避免應(yīng)力集中。綜合考慮，本設(shè)計采用型號 為 YQ3240的 四柱 式通用 液壓機(jī) 作為擠壓設(shè)備 ，其技術(shù)參數(shù) 見 表 所示 。 7）具有潤滑冷卻裝置。 6）能提供合適的擠壓速度。 4） 擠壓設(shè)備的行程次數(shù)是否滿足生產(chǎn)率的要求等。選用擠壓設(shè)備時主要應(yīng)考慮下述因素。 最后的反擠壓成形擠壓力計算如下： 由圖 知，由斷面縮減率 F? =%向上投影與所擠壓的材料曲線 相交后，沿水平方向向右投影與毛坯高度與零件壁厚之比 ( 0h /s =4)斜線相交，再垂直向下投影求得單位擠壓力 p=400MPa。因此必須對冷擠壓的單位擠壓力和總變形力進(jìn)行計算，以便為設(shè)計冷擠壓模具和選用冷擠壓設(shè)備提供依據(jù)。故本設(shè)計可行。因此對不同的材料，都應(yīng)選擇合適的變形程度。 變形程度 每道冷擠壓工序能擠出合格產(chǎn)品的最大變形程度稱為許用變形程度。 ⑤擠壓毛坯的相對高度。 ③冷 擠壓變形程度大小。被擠壓材料的化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能對單位擠壓力的影響很大，是決定單位擠壓力的基本因素。 表 純鋁的潤滑方法及使用效果 ]4[ 序號 坯料 潤滑劑成分 (質(zhì)量分?jǐn)?shù) ) 配制與使用方法 應(yīng)用效果與說明 1 純 豬油 100% 天冷時易凝固，涂擦不便，不易涂擦均勻，易產(chǎn)生“流散”現(xiàn)象，擠壓力較大 2 豬油 5%、甘油5%、汽缸油 15%、四氯化碳 75% 豬油、甘油加熱至 200，冷卻到40 以下，加四氯化碳攪拌均勻，加汽缸油 金屬的流動性及潤滑性皆好，擠壓件表面粗糙度在 mRa ? 以下 3 豬油 25%、液體石蠟 30%、十二醇 10%、四氯化豬油加熱至 200，冷卻后加四氯化碳，攪拌均勻后加入十二醇，冷卻后加入液體石蠟 金屬的流動性及潤滑性皆好 ,擠壓件表面粗糙度在 mRa ? 以下 15 鋁 碳 35% 4 硬脂酸鋅 將經(jīng)表面處理好的坯料與粉狀硬脂酸鋅一起放在滾筒內(nèi)滾動15min，使坯料牢固而均勻地涂上一層硬脂酸鋅 冷擠件壁厚均勻 ,金屬流動性好 ,卸料力小 ,擠件表面粗糙度在 mRa ? 以下 5 十四醇 80%、 酒精 20% 按規(guī)定比例混合后就可使用。 軟化熱處理，即把材料進(jìn)行加熱到某一溫度，然后保溫一段時間，最后隨爐冷卻，達(dá)到材料的軟化目的。在中間工序里，主要進(jìn)行材料體積和變形量的分配，為成品擠壓件作形狀和尺寸等方面的準(zhǔn)備工作。 (a)下料毛坯 (b)預(yù)成形毛坯 圖 毛 坯 及毛坯預(yù)成 形 圖 由 [2]式 121 可知冷鐓的變形程度為 ε =（ H－ h） / H 100% （ ） 13 = (－ )/ 100% = % 式中， ε為冷鐓時的變形程度（ %）；為毛坯鐓粗前的高度（ mm）； h為毛坯鐓粗后的高度 （ mm） 。通常情況下，毛坯的外徑尺寸要接近成品零件的直徑。 12 3．下料毛 坯 尺寸的確定 根據(jù)體積不變原則，我們可以從冷擠壓件的 成形尺寸、體積反推出坯料的體積。 圖 零件的成形尺寸 2．?dāng)D壓件坯料的形狀的確定 及下料方法 毛坯的形狀和尺寸不僅取決于擠壓件的形狀和尺寸，而且還取決于所設(shè)計的工藝方案。 綜上所述，本設(shè)計采取方案 Ⅳ 作為本零件的擠壓工藝。近年來，由于有色金屬價格的上漲，因此在成本上必須對材料進(jìn)行控制。本方案的毛坯制備與下料選擇是 通過對棒材的剪切下料再進(jìn)行冷鐓預(yù)成形。同時 由于沖裁是在拉應(yīng)力作用下進(jìn)行的，必將產(chǎn)生撕裂，破斷面顯得很粗糙。這樣金屬流動變形有序，容易控制。模具簡單，但是需要多套模具才能完成。 2）成形工藝方案Ⅱ 工藝過程：落料 —— 無 氧軟化退火 —— 硬脂酸鋅潤滑 —— 正擠壓 —— 反擠壓成型 (a)落料 (b)正擠壓 (c)復(fù)合擠壓成形 圖 成形工藝方案Ⅱ 本方案與 方案Ⅰ 的區(qū)別在于通過落料后，先采用正擠壓進(jìn)行擠壓，而后通過復(fù)合擠壓成形。雖然這樣通過一次擠壓就能得到復(fù)雜零件，擠壓力較低 ，但是由于材料變形太大， 在進(jìn)行復(fù)合擠 壓 的過程中，金屬 變形復(fù)雜，金屬流動不易控制，因此在尺寸上不容易控制， 8 會影響產(chǎn)品質(zhì)量與精度 ，從而無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量 。 采用這樣的工藝，可以明顯看出，材料的利用率的提高，約為 80%左右，大 大節(jié)約了原材料，經(jīng)濟(jì)效益好，且效率高，同時可保證精度要求。而在拉深過程中，我們知道在拉深件凸緣處的應(yīng)力狀態(tài)是兩向壓縮（壓邊力產(chǎn)生的壓力小，可以忽略），即切向受壓縮，而徑向受拉，在側(cè)壁部分則是單向拉伸。 故本零件不適合采用拉深工藝。對于生產(chǎn)來說模具成本高，同時由于 在生產(chǎn)過程中由于 產(chǎn)品上下部分的連接處因為有兩邊的圓角較大，如圖 所示。其毛坯的相對厚度（即毛坯厚度與直徑的比值為 ，即 。盒形件在拉深過程中兩個部分是聯(lián)在一起的整體，在拉深過程中必然會產(chǎn)生相互作用與影響。從沖壓工藝上看，可直接 采用平板 6 材料進(jìn)行拉深成型。 另外本產(chǎn)品的壁厚只有 ， 壁厚太小， 在鑄造過程中存在凝固收縮，對于鋁來說有相當(dāng)大的體收縮率，易在最后凝固處生成大的集中縮孔，并且可能存在夾雜等現(xiàn)象。這種成型方法所獲得的尺寸精度高，且材料利用率高，加工量少。另外可考慮選用數(shù)控加工，這雖然能保證良好的加工精度。例如直接機(jī)加工成型、壓鑄成型、沖壓成型、擠壓成型等等。 5 工藝方案的分析 主要根據(jù)產(chǎn)品零件圖，具體的生產(chǎn)條件、用途和相關(guān)資料進(jìn)行工藝方案的設(shè)計。上方開口，下部分有厚度為 的底部。 從零件圖上，我們可以直觀地看出此零件為一個外形和內(nèi)孔都有階梯的零件 。 冷擠壓工藝的發(fā)展方向主要有以下幾個方面： 1）進(jìn)一步擴(kuò)大冷擠壓的應(yīng)用，在一定范圍內(nèi)逐步代替鑄造、鍛造、拉深、旋壓、擺輾及切削加工； 2）除了應(yīng)用于有色金屬和黑色金屬以外，進(jìn)一步擴(kuò)大可供冷擠壓用的材料種類； 3）在合理許可的范圍內(nèi)提高每次冷擠壓工序的變形量； 4）滿足冷擠壓零件形狀的復(fù)雜性，使之可以成形更復(fù)雜的，甚至外形不對稱的零件； 5）延長冷擠壓模具的使用壽命； 6）提高冷擠壓的生產(chǎn)率； 7）在小批量生產(chǎn)中擴(kuò)大冷擠壓的使用； 8）先進(jìn)的智能化、敏捷化與數(shù)字化等現(xiàn)代技術(shù)在冷擠壓生產(chǎn)中得到進(jìn)一步應(yīng)用。 目前