棘輪套冷擠壓成形工藝及模具設(shè)計畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-08-05 20:02本頁面
【正文】 ，是典型的冷成形材料。（b）斷面積的差根據(jù)冷擠壓棘輪套工序，第一道正擠壓工序斷面積差=，第二道工序斷面積差:,第三道工序斷面積差:（c）斷面過渡 第一道正擠壓工序，截面變化較劇烈，是變形和應(yīng)力分布最不均勻的區(qū)域，材料在該處易產(chǎn)生裂紋。 ①擠壓比G (引用《擠壓實用技術(shù)》p113)G=式中 F0—冷擠壓變形前毛坯的橫截面積（） F1—冷擠壓變形后制件的橫截面積()經(jīng)計算得G=。②過渡圓角半徑 (引用《擠壓模具簡明設(shè)計手冊》 冷擠壓件尺寸的極限值)查表取R=。3，尺寸分析（a）最小壓余厚度t 由于棘輪套采用正擠壓工藝，故t≥d/2滿足其要求。查《擠壓模具簡明設(shè)計手冊》P38表131 冷擠壓工藝尺寸的極限數(shù)值，得低碳鋼S≥d/5。 （c）最大擠壓深度L為防止過長的凸模，工作時容易彎曲，穩(wěn)定性差。根據(jù)零件圖分析知，L=26mm、d=23mm故L≤（～）d滿足其要求。查《擠壓模具簡明設(shè)計手冊》P38表131 冷擠壓工藝尺寸的極限數(shù)值知，L≤10d根據(jù)零件圖分析知，L=23mm、d=46mm故L≤10d滿足其要求。市場出售標準圓鋼直徑有φ45，φ48，φ50，φ60，φ65mm等，,故選用直徑為φ65mm的圓鋼。經(jīng)計算得毛坯下料高度H=2，毛坯軟化處理市場提供20CrMo材料，硬度≤197HBS相對較高，晶粒粗大不均勻，塑性較差，變形抗力較大，若不經(jīng)軟化退火處理而直接進行冷擠壓成形，則金屬流動困難，棘輪套凸緣部位可能充填不飽滿而法蘭的邊緣部位可能會出現(xiàn)局部開裂，模具也很容易損壞。經(jīng)過退火后的組織為細小均勻的晶粒組織，其硬度為HB130～140。棘輪套毛坯，去除表面缺陷在冶金廠內(nèi)進行，各擠壓工序制件，由于潤滑不當或模具的缺陷等原因往往會引起新的表面缺陷，必須在后續(xù)工序前去除表面缺陷。該棘輪套采用化學(xué)去油的配方與工藝如下：氫氧化鈉 60～100g/L碳酸鈉(大蘇打) 60～80g/L磷酸鈉 25～80g/L水玻璃 10～15g/L處理溫度 ≥85176。一般在溫度≥80176。去油效果檢查十分簡單，只要用水直接淋在零件上，如果已徹底去油，則水能浸潤所有的表面。（d）磷化處理鋼毛坯經(jīng)磷酸鹽處理后，在表面上形成磷酸鹽處理層，可以避免擠壓件產(chǎn)生魚鱗狀裂紋，可以避免模具的擦傷與碎裂。經(jīng)過磷酸鹽處理及潤滑處理后的鋼毛坯具有十分理想的潤滑性能，因而可以降低擠壓力，防止零件表面裂紋，防止材料粘在模具上，提高模具壽命。（e）潤滑處理潤滑處理能降低擠壓的摩擦力是零件表面質(zhì)量好，避免裂紋，提高模具壽命。斷面縮減率=式中 F0—冷擠壓變形前毛坯的橫斷面積（）F1—冷擠壓變形后制件的橫斷面積（）(a)計算總變形程度已知機加工后坯料直徑ΦD0=,零件最大變形程度地方為零件φd1=37mm，φd2=23mm環(huán)形端面，故零件總變形程度為F0=∏／4==%5，確定擠壓次數(shù)假設(shè)采用一道工序，經(jīng)計算得=%==80%，（P38《擠壓模具簡明設(shè)計手冊》）差得。假設(shè)采用三道擠壓工序 工序3變形程度：已知D0=,d1=46mm,d2=23mm。F0=∏／4==%總的變形程度af=%，%～%屬于低強度鋼，（P38《擠壓模具簡明設(shè)計手冊》）得af許為78%～88%.故各工序afaf許。三次正擠壓方式如（圖2圖4）圖2—第一次正擠壓圖3—第二次正擠壓圖4—第三次正擠壓6，工序設(shè)計冷擠壓生產(chǎn)零件，從毛坯變?yōu)槌善芬韵盗泄ば颉＜X套的形狀復(fù)雜，其個部位變形程度較大，變形工序較復(fù)雜，根據(jù)冷擠壓工藝的特點，采用冷擠壓成形工藝可以成形出此零件φ37mm、,兩端φ23mm的不通孔和齒形。（b）對于大頭直徑為φ39mm凸緣、零件齒形，由于尺寸精度要求也不高，只要預(yù)成形凸緣大小，深度適當，完全可以冷擠壓成形。（d），考慮節(jié)約成本，模具壽命，不必要用冷擠壓成形工藝直接加工出來，待成形加工后再進行切削加工。綜合考慮以上因素，對于圖1所示擠壓零件，成形工藝制定為機械加工棒材、下料、正擠壓φd=、正擠壓φd=37mm端、正擠壓齒形（如圖5圖10）、圖5—機械加工毛坯圖6—下料圖7—第一次正擠壓圖8—第二次正擠壓圖9—齒形擠壓圖10—三、擠壓設(shè)備選擇1,擠壓力的確定擠壓力的影響因素很多，有擠壓材料、變形程度、模具形狀、潤滑毛坯尺寸、變形方式和擠壓速度等，故采用經(jīng)驗公式計算擠壓力較準確。 —被擠壓材料的強度極限，MPa。由上公式計算得p=2610MPa2,壓力機噸位計算P=CpF式中 P—所需壓力機噸位，KN。經(jīng)計算得P=9945KN3,擠壓設(shè)備類型選擇由于液壓式壓力機工作行程長、速度和行程可調(diào)、能在下死點保壓、安全性高、不存在超載問題，故選用液壓式壓力機。其主要技術(shù)參數(shù)如下型號YA611000標稱壓力6300/10000回程壓力1000頂出壓力1200液體最大工作壓力/MPa32滑塊距工作臺面最大距離/mm1800滑塊行程/mm1000頂出行程/mm400工作臺距地面高度/mm400工作臺尺寸（左右前后）/mm12001200滑塊尺寸（左右前后）/mm11001100機器外形尺寸（左右前后地面上高度）/mm669040506450電機總功率/kw167四、冷擠壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 棘輪套的冷擠壓模具結(jié)構(gòu)如圖11所示，該模具采用簡易封閉式通用模架，在導(dǎo)柱模架上，安裝有下頂出裝置。具有制造簡單、拆卸方便等優(yōu)點。該模具采用螺栓將模具與壓力機聯(lián)接在一起。當合模時，液壓裝置減壓，定出裝置受力回程。圖11—模具結(jié)構(gòu)二維圖1凸模緊固螺母 2導(dǎo)套 3內(nèi)六角螺釘 4上模板 5凸模墊板 6凸模 7圓柱銷 8凸模固定架 9凸模固定板 10壓板 11凹模 12凹模墊板13凹模芯 14環(huán)形頂出套 15圓柱銷 16墊環(huán) 17頂料桿 18頂桿19推板 20凹模芯墊板 21內(nèi)六角螺釘 22
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