畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）導(dǎo)電桿精密成型工藝及模具設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名：林濤 專(zhuān)業(yè)班級(jí)：模專(zhuān)001班設(shè)計(jì)（論文）題目：導(dǎo)電桿精密成型工藝及模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容和要求：內(nèi)容：了解擠壓工藝的發(fā)展擠壓工藝原理，參數(shù)選擇，擠壓力計(jì)算及設(shè)備選擇。 研究導(dǎo)電桿擠壓工藝特點(diǎn)及擠壓工藝制定要求 分析導(dǎo)電桿擠壓工藝方案制定切實(shí)可行工藝設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)一套擠壓模具圖紙0號(hào)3張 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)5000字以上 進(jìn)度計(jì)劃：3月10日4月4日 查閱資料完成方案設(shè)計(jì)。4月7日5月1日 導(dǎo)電桿擠壓工藝參數(shù)，模具設(shè)計(jì)，草圖繪制。5月5日5月30日 設(shè)計(jì)模具圖，編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。6月2日6月15日 畢業(yè)設(shè)計(jì)各種文件打印裝訂參考書(shū)目：擠壓工藝及模具設(shè)計(jì)擠壓工藝及模具沖壓手冊(cè)指導(dǎo)

2、教師：辛選榮 教研室主任： 年 月 日導(dǎo)電桿精密成型工藝及模具設(shè)計(jì)摘 要擠壓技術(shù)所涉及的范圍很廣，本論文主要介紹了擠壓模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中的最基本的內(nèi)容。其中主要包括了擠壓模具的設(shè)計(jì)步驟，設(shè)計(jì)要領(lǐng)，設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)以及注意事項(xiàng)。模具是一種生產(chǎn)效率很高的工藝裝備，擠壓模具作為模具的一種在塑性成形領(lǐng)域有著很重要的地位。另外，與其他的成形技術(shù)相比較，擠壓加工具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的優(yōu)點(diǎn)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上有著很高的使用價(jià)值因此選擇擠壓模作為畢業(yè)設(shè)計(jì)有著實(shí)際的意義。本文著重論述了擠壓模具的凸模和凹模的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想，探討用更換凸凹模的方法來(lái)完成多個(gè)工序的擠壓，以降低模具的生產(chǎn)成本。另外，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和計(jì)算機(jī)

3、的日益普及化，計(jì)算機(jī)和制造業(yè)的聯(lián)系也越來(lái)越緊密，各種輔助設(shè)計(jì)軟件的使用將使塑性加工行業(yè)在未來(lái)有著更為廣闊的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：擠壓，塑性成形，凸模，凹模the pole that conduct electricity the design squeezes the molding toolabstractpinch technology involved very wide range, this thesis main introduction pinch most basic content of design process of the mould. include pushing t

4、he design step of the mould mainly among them , design the main point , design the detail and precautions.mould one production efficiency high craft equip , pinch mould take shape as one of mould field have important status very in plasticity very. in addition take shape with others technology compa

5、re with, pinch and process the advantage with high yield, high-quality, low consumption, have high use value choose and pinch mould have actual meanings as graduation project very economically in technology.with the development of science and technology and popularization day by day of the computer,

6、 the connection between the computer and processing industry is closer and closer, various kinds of auxiliary appearances which design the software will make the processing industry of plasticity have wider development prospects in the future .keyword: the cold is pushed, hot extrusion, concave moul

7、d , protruding mould目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)1第一章 工藝方案的確定2 1.1 制件圖2 1.2 工藝分析3 1.3 工藝方案的確定3 1.4 工藝方案的校核3 1.5 毛坯的選擇和制備4第二章 工藝參數(shù)的計(jì)算6 2.1 單位擠壓力的計(jì)算6 2.2 總擠壓力的計(jì)算7 2.3 壓力設(shè)備的選擇7第三章 模具設(shè)計(jì)9 3.1 模具結(jié)構(gòu)形式的選擇9 3.2 模具工作部分的設(shè)計(jì)10 3.3 組合凹模的設(shè)計(jì)與優(yōu)化12 3.4 凸凹模材料的選擇和熱處理13 3.5 頂出裝置的設(shè)計(jì)13 3.6 模具閉合高度與開(kāi)模行程的校核14第四章 毛坯與模具的潤(rùn)滑和軟化處理15 4.1 擠壓過(guò)程15

8、4.2 毛坯與模具的潤(rùn)滑15 4.3中間退火軟化15總結(jié)16參考文獻(xiàn)17致謝18前 言擠壓技術(shù)作為一種高效、優(yōu)質(zhì)、低消耗的少無(wú)切削加工工藝，在金屬材料的塑性加工中獲得了迅速的發(fā)展。目前，在機(jī)械、輕工、民用、宇航、軍工、電器部門(mén)中的應(yīng)用日益廣泛，已經(jīng)成為塑性加工中不可缺少的重要加工手段之一。與其它的成形技術(shù)相比較，擠壓加工具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗的優(yōu)點(diǎn)，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上有著很高的使用價(jià)值。擠壓技術(shù)所涉及的內(nèi)容很廣，本論文主要介紹了擠壓工藝方案的制定、凸凹模尺寸的計(jì)算等模具設(shè)計(jì)中的基本內(nèi)容。旨在通過(guò)本次設(shè)計(jì)使自己對(duì)擠壓模具的設(shè)計(jì)有一個(gè)全面的了解，能夠進(jìn)行簡(jiǎn)單的擠壓模設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，注重解決了模具各

9、個(gè)部件之間的配合關(guān)系、模具型腔尺寸的計(jì)算、擠壓力的計(jì)算、頂出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及制件的退火軟化處理等一系列問(wèn)題。全文共分7章，第一章為制件的工藝性分析，第二章是工藝參數(shù)的計(jì)算，第三章是模具的設(shè)計(jì)，第四章是擠壓過(guò)程的論述，第五章是總結(jié)，第六章是對(duì)在本次設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)我進(jìn)行直到的老師們的感謝。另外，本人在設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)借鑒參考文獻(xiàn)中各位作者的研究成果和數(shù)據(jù)資料，豐富了本文的內(nèi)容，在此，也對(duì)他們表示忠心的感謝。第一章 工藝方案的確定1.1制件圖 圖1-1 制件圖 由于擠壓件還需要進(jìn)行后續(xù)的機(jī)加工，所以該圖為加有修邊余量的制件圖。1.2工藝分析從制品的外形看，該零件屬于中間帶凸緣的桿形件，外徑60mm，總高

10、431mm，表面粗糙度要求不高，屬于半成品制件，還需要做后續(xù)加工。選擇擠壓、機(jī)加工是較為合理的工藝方法。并且，該零件材料為t2 r紫銅，屬于有色金屬。價(jià)格較貴，若采用直接機(jī)加工，則必然造成大量材料浪費(fèi)，致使材料利用率過(guò)低，還加大了生產(chǎn)成本。對(duì)于要大批量生產(chǎn)該零件來(lái)說(shuō)，這顯然是不可接受的。該零件材料為紫銅，其銅含量為99.98%以上，相對(duì)來(lái)說(shuō)，其它的雜質(zhì)較少，其機(jī)械性能如下表：牌號(hào)材料狀態(tài)機(jī)械性能/ mpab/ mpas / mpa10 100/103 mpa紫銅軟1571966930106t1 t2 t3硬2352943127表1-1可見(jiàn)，若采用軟供應(yīng)狀態(tài)下的棒材，其伸長(zhǎng)率為30%，布氏硬度不

11、高，塑性較好，很適合冷擠壓工藝。另外，該零件的斷面形狀對(duì)稱(chēng)，擠壓力相對(duì)較小，且不容易產(chǎn)生不平衡的側(cè)向力，模具的使用壽命較長(zhǎng)；相鄰橫斷面積不大且斷面過(guò)度平緩，不容易導(dǎo)致不均勻變形所引起的模具局部過(guò)載、劇烈磨損和早期損壞。在擠壓過(guò)程中應(yīng)力分布均勻，對(duì)于凸緣部分可以鐓擠出來(lái)，所以，該零件的工藝性較好。1.3工藝方案的確定根據(jù)該零件的形狀特點(diǎn)，現(xiàn)確定以下的工藝方案：采用復(fù)合擠壓，擠出凸緣后，再鐓擠凸緣成形。該方案分兩個(gè)工序中間采用軟化退火處理，故各自成形時(shí)的單位擠壓力均不大，成形方案簡(jiǎn)單可靠，并且模具制造簡(jiǎn)單?？梢酝ㄟ^(guò)更換凸凹模的方法在一套模具上實(shí)現(xiàn)復(fù)合擠壓和鐓擠兩個(gè)工序，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都比較合理。下

12、面將對(duì)該工藝方案進(jìn)行校核1.4工藝方案的校核由于該擠壓件采用復(fù)合擠壓成形，故對(duì)該工序的一次擠壓成形范圍的校核是必要的。所謂一次成形范圍是指在當(dāng)前技術(shù)條件下，一次成形所允許的加工界限。是根據(jù)不超出冷擠壓加工的許用變形程度、一定的模具使用壽命以及良好的冷擠壓件質(zhì)量等原則來(lái)確定的。（1） 斷面收縮率a：由擠壓件圖可以得出： a =（a0a1）a0100% =（d02d12）d02100% =（522232）522100% =80.4%由參考書(shū)目1第五章內(nèi)容可知，銅的許用斷面收縮率為正擠壓90%95%，反擠壓75%90%，故實(shí)際斷面收縮率沒(méi)有超出許用斷面收縮率，所以可以一次成形。（2） 毛坯的高徑比：

13、h0d0毛坯的高徑比過(guò)大，必然會(huì)增大摩擦力，增大擠壓力，擠壓力增大倍數(shù)n隨著高徑比hd增大而增大，為了不使單位擠壓力超出許用值，一般應(yīng)限制h0d08。該零件：h0d01015228故該零件可以一次成形。（3） 實(shí)心件桿部直徑d1 桿徑d1過(guò)小，變形程度會(huì)超出許用變形程度，相反，中心層易產(chǎn)生內(nèi)部裂紋。對(duì)于有色金屬實(shí)心件來(lái)說(shuō)，為了限制變形程度不超出許用變形程度，且又不至于產(chǎn)生內(nèi)部裂紋，一次成形的桿徑d1應(yīng)在下述范圍：a) 4dd10.9d對(duì)于該件d=52mm， d123mm，符合上述范圍。故可以一次擠壓成形。 綜上所述，對(duì)于該零件的一次成形范圍校核可以得出：該零件的成形可以一次成形得到。1.5毛坯

14、的選擇和制備由于采用的成形方案分兩個(gè)工序，復(fù)合擠壓時(shí)采用實(shí)心圓棒料，可以由原材料直接制成。而鐓擠時(shí)用復(fù)合擠壓得到的中間毛坯制備零件。因?yàn)槔鋽D壓得到的零件都需要進(jìn)行切削加工，該擠壓件也不例外，所以在計(jì)算毛坯體積時(shí)應(yīng)加上修邊余量，即 v0vpvs其中 v0毛坯體積（mm2） vp擠壓件體積（mm2） vs修邊量體積（mm2）根據(jù)這個(gè)公式可以得到該擠壓件的毛坯體積： v0(11.5)2431(30.5)210(11.5)2101.05=204036.41.05 =214238.22mm3其中修邊余量vs可以查參考書(shū)目158頁(yè)的圖表42得到，由于本擠壓件高度大于100mm，所以修邊余量為高度的5%。本

15、擠壓件擬采用52mm的圓棒料，因?yàn)槠潴w積已知道，所以其質(zhì)量為mv1906.7 g。所以毛坯的高度為h0v0(26)2100.9mm，所以選h0101mm。對(duì)于棒料毛坯通常有兩種備料方法，截切法和鋸切法，截切法備料是在專(zhuān)用的截切模內(nèi)進(jìn)行的。這種備料方法的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，材料利用率高；缺點(diǎn)是毛坯形狀欠規(guī)則，需要平整圓端面的情況下不適合；而鋸切法備料，毛坯端面平整，尺寸精度高，形狀規(guī)則，但是生產(chǎn)效率低，并且有切削損失。由于該模具需要端面平整，直徑偏差低的毛坯料，故選用鋸切法備料第二章 工藝參數(shù)的計(jì)算擠壓力是選擇擠壓機(jī)噸位的重要數(shù)據(jù)，如果擠壓機(jī)的噸位小于實(shí)際擠壓時(shí)所需要的擠壓力，將無(wú)法生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品

16、，相反，擠壓機(jī)噸位過(guò)大，將造成資源的浪費(fèi)。并且擠壓力的大小又是合理選擇模具材料，進(jìn)行模具設(shè)計(jì)以及安排變形工序的重要依據(jù)，因此預(yù)先計(jì)算擠壓力是合理進(jìn)行擠壓工序設(shè)計(jì)的先決條件。國(guó)內(nèi)外的許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)擠壓力的計(jì)算進(jìn)行了廣泛的研究，用各種方法推導(dǎo)出多種公式或者圖表來(lái)確定擠壓力。但是，由于影響擠壓力的因素眾多，無(wú)法完全考慮，很難準(zhǔn)確的計(jì)算出擠壓力，又由于各自采用的方法、力學(xué)模型和簡(jiǎn)化假設(shè)不一樣，所以即使對(duì)同一個(gè)工件，相同條件下用不同的方法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果也彼此相差很大，并且由于應(yīng)用各種計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際差距也不同，因此尋找一種接近實(shí)際生產(chǎn)的擠壓力計(jì)算方法用以指導(dǎo)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)是很必要而且實(shí)用的。國(guó)內(nèi)外

17、的許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)擠壓力的計(jì)算進(jìn)行了廣泛的研究，用各種方法推導(dǎo)出多種公式或者圖表來(lái)確定擠壓力。但是，由于影響擠壓力的因素眾多，無(wú)法完全考慮，很難準(zhǔn)確的計(jì)算出擠壓力，又由于各自采用的方法、力學(xué)模型和簡(jiǎn)化假設(shè)不一樣，所以即使對(duì)同一個(gè)工件，相同條件下用不同的方法計(jì)算出來(lái)的結(jié)果也彼此相差很大，并且由于應(yīng)用各種計(jì)算公式的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際差距也不同，因此尋找一種接近實(shí)際生產(chǎn)的擠壓力計(jì)算方法用以指導(dǎo)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)是很必要而且實(shí)用的。2.1單位擠壓力的計(jì)算（1）經(jīng)驗(yàn)公式法它是人們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)出來(lái)的一種計(jì)算擠壓力的方法，它主要考慮了一些主要的影響因素，對(duì)于次要因素或者忽略或者和主要因素一起合進(jìn)系數(shù)中進(jìn)行計(jì)算。這種

18、方法計(jì)算簡(jiǎn)便，計(jì)算量少，但是經(jīng)驗(yàn)公式以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，所以該方法應(yīng)用于已經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)的部分材料較為準(zhǔn)確，另外經(jīng)驗(yàn)公式的不足之處是：實(shí)際生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)條件會(huì)存在一些誤差，因此，用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出來(lái)的單位擠壓力和實(shí)際擠壓力存在著一些差距。采用比較簡(jiǎn)便且常用的計(jì)算公式如下： px * n *b式中：p單位擠壓力 n各種因素對(duì)冷擠壓?jiǎn)挝粩D壓力影響系數(shù)的平均值。其中：na *（a0/ a1）b其中：a、b與材料有關(guān)的系數(shù)，對(duì)于有色金屬，a3.14 b=0.8 a0、a1毛坯擠壓前后的截面積 x 模具形狀影響系數(shù) b冷擠壓件的材料抗拉強(qiáng)度（mpa）由 na *（a0/ a1）b 3.14（522232）0.8 5.9

19、2由參考書(shū)目1第39頁(yè)的圖表333查知x0.8所以：px * n *b 0.85.92196 928.256 mpa（2）根據(jù)有色金屬擠壓力的圖算法（參考書(shū)目1第48頁(yè)的圖表343 ）由于該零件的斷面收縮率： a80.4%查圖表得出其單位擠壓力為 p950 mpa2.2總擠壓力的計(jì)算冷擠壓中總的擠壓力的計(jì)算公式，可以采用鍛壓工藝中的計(jì)算變形力的通式，即 f=cpa式中f總擠壓力或所選擇的壓力機(jī)的噸位（kn） p單位擠壓力（mpa） a凸模與毛坯的接觸面積在垂直于擠壓力的平面上的投影面積 c安全系數(shù)?？紤]到材質(zhì)的波動(dòng)，軟化，潤(rùn)滑處理等因素的影響，一般取c1.3正擠壓時(shí)總的擠壓力： f=cpa =

20、1.3950106（2.6）2/104 =2568.88kn2.3壓力機(jī)設(shè)備的選擇由計(jì)算出的最大總擠壓力，查參考書(shū)目2第546頁(yè)表9-9可以選ya32-315型四柱萬(wàn)能液壓機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：型號(hào)公稱(chēng)壓力（kn）滑塊行程（mm）工作臺(tái)尺寸（mm）活動(dòng)橫梁至工作臺(tái)最大距離（mm）ya32-3153150800116012601250對(duì)滑塊行程，頂出力大小，壓力機(jī)工作臺(tái)和活動(dòng)橫梁至工作臺(tái)最大距離將在以后的模具設(shè)計(jì)中予以校核。第三章 模具設(shè)計(jì)冷擠壓模具的結(jié)構(gòu)主要由以下幾個(gè)部分組成：1. 工作部分2. 傳力部分3. 頂件部分4. 卸件部分5. 導(dǎo)向部分6. 緊固部分冷擠壓的單位擠壓力很大，遠(yuǎn)超出一般的

21、塑性成形方法的單位壓力。由此可以知道，冷擠壓模具的工作條件是極其惡劣的，必須經(jīng)的住靜態(tài)高壓，經(jīng)得起沖擊，經(jīng)得住毛坯和模具接觸面之間的摩擦，同時(shí)還要經(jīng)得住疲勞。因此，為了確保模具的正常工作和使用壽命，與冷沖壓模具相比，冷擠壓模具有以下特點(diǎn)：1. 冷擠壓模具工作部分材料應(yīng)具有高強(qiáng)度，高硬度，高耐磨性，一定的韌性以及良好的熱硬性，熱穩(wěn)定性，耐熱疲勞性等性能，并應(yīng)選用合適的加工方法和熱處理規(guī)范。2.模具工作部分的過(guò)度應(yīng)采用光滑的圓角過(guò)度，以防止產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中而開(kāi)裂，造成模具的早期失效。3.模具工作部分與上下底板之間一定要設(shè)有厚實(shí)的經(jīng)淬硬的壓力墊板，以緩和從凸?；蛘甙寄鱽?lái)的超高壓力，防止壓壞上下底

22、板。4.為了提高模具工作部分強(qiáng)度，冷擠壓凹模一般不是采用整體式結(jié)構(gòu)，而應(yīng)采用施加預(yù)應(yīng)力的組合式結(jié)構(gòu)，凸模有時(shí)也采用組合式結(jié)構(gòu)。5.上下底板一般不用鑄鐵材料制造，而采用具有足夠厚度的中碳鋼經(jīng)鍛造或者直接用鋼板制成。以保證模具有較高的強(qiáng)度和剛性。6.為了確保凹模和凸模的定位可靠，且便于快速更換，宜用最堅(jiān)固和最方便的溝槽式固定方法或者壓板結(jié)構(gòu)。3.1模具結(jié)構(gòu)形式的選擇由于該擠壓件由復(fù)合擠壓和鐓擠兩個(gè)步驟，且鐓擠時(shí)的擠壓力小于復(fù)合擠壓時(shí)的擠壓力，所以可以采用一套模具的方法，通更換凸模和凹模等主要工作部分的零件來(lái)完成產(chǎn)品成形所需要的兩道工序，這樣不僅可以減輕工人的工作強(qiáng)度，還降低了生產(chǎn)成本。由于該擠壓件

23、的形狀所決定，本次設(shè)計(jì)采用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向的冷擠壓模具。有助于提高產(chǎn)品精度，其中凸模采用組合式結(jié)構(gòu)，通過(guò)固定法蘭和固定螺母來(lái)固定；凹模采用縱向分體式組合凹模，用壓板來(lái)固定。凸模和凹模的找正通過(guò)調(diào)節(jié)螺母來(lái)實(shí)現(xiàn)。擠壓結(jié)束以后，采用頂桿向上頂出的方式來(lái)頂出制件。3.2模具工作部分的設(shè)計(jì)模具的工作部分主要由凸模和凹模等零件，由于該零件需要有兩道工序來(lái)完成，所以下面將對(duì)復(fù)合擠壓和鐓擠時(shí)的凸模和凹模進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。1. 復(fù)合擠壓時(shí)的凸模設(shè)計(jì)與計(jì)算該擠壓件的長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，為了使加工凸模方便，采用組合式凸模，具體設(shè)計(jì)如下：凸模工作部分直徑d=52mm，按擠壓件凹模型腔直徑設(shè)計(jì)，其配合關(guān)系為基孔制間隙配合h7/h6。其工

24、作部分高度h=95mm定位部分直徑d1=90mm，其高度依照模具結(jié)構(gòu)來(lái)確定。支撐部分直徑為d4=100mm。其圖如下：圖3-2 組合式凸模1凸模套2凸模墊塊3凸模（2）凹模的設(shè)計(jì)：一般來(lái)說(shuō)，凹模由容料和成形兩部分構(gòu)成，當(dāng)擠壓件較長(zhǎng)時(shí)，由容料，成形，校直三部分構(gòu)成，根據(jù)該擠壓件情況，由于單位擠壓力為950mpa，入模角為120，為了防止凹模轉(zhuǎn)角處產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成凹模開(kāi)裂，采用縱向分體式組合凹模結(jié)構(gòu)。其具體尺寸為：凹模型腔內(nèi)徑：d0=毛坯直徑=52mm工作帶直徑：d=擠壓件外徑最小尺寸=23mm退讓槽直徑：d2=23.1mm工作帶高度：h=22.5mm，取h=2.5mm凹模錐角：=120容料部分

25、高度：h1=105mm其圖如下： 圖3-3 分體式凹模 1 凹模 2 凹模鑲塊 2. 鐓擠時(shí)凸模和凹模的計(jì)算：為了實(shí)現(xiàn)在一套模具上完成兩個(gè)擠壓工序，鐓擠時(shí)的凸模和凹模和復(fù)合擠壓時(shí)的凸模和凹模形狀相差不大。鐓擠的凸模工作部分直徑為：d=61mm。凹模型腔的內(nèi)徑d0=61mm。由于采用更換凸凹模的方法來(lái)完成擠壓的兩道工序，其他的部件都是可以通用的，在這里就不在列出其數(shù)據(jù)。3.3組合凹模的設(shè)計(jì)與優(yōu)化為了提高冷擠壓凹模的強(qiáng)度，擠壓模具一般都采用組合式的結(jié)構(gòu)。由于該擠壓件的材料為t2紫銅，其單位擠壓力在復(fù)合擠壓和鐓擠的時(shí)候都不是很大，故采用兩層組合凹模，同時(shí)，為了防止凹模發(fā)生橫向開(kāi)裂，采用縱向分割式組合

26、凹模。該件在擠壓時(shí)允許凹模鑲塊承受一定的切向擠壓力，故凹模和預(yù)應(yīng)力環(huán)都應(yīng)該采用鋼制，所以?xún)烧叩膹椥阅Ａ亢筒翠料禂?shù)大體相同。在組合式凹模的設(shè)計(jì)過(guò)程中，要遵循以下的設(shè)計(jì)原則：組合凹模內(nèi)腔允許承受的最大內(nèi)壓。組合凹模各層環(huán)套的最佳直徑比，即在已知凹模內(nèi)腔孔徑的條件下，決定各層環(huán)套的直徑大小。對(duì)凹模鑲塊內(nèi)壁正確的施加預(yù)應(yīng)力，也就是說(shuō)要決定凹模各層環(huán)套配合直徑之間過(guò)盈量。鑒于凹模鑲塊承受拉應(yīng)力的狀況，其凹模和預(yù)應(yīng)力環(huán)一般采取鋼制，此種組合凹模的最佳設(shè)計(jì)原則為：根據(jù)凹模所受到的最大能使凹模鑲塊與各層預(yù)應(yīng)力環(huán)同時(shí)達(dá)到屈服條件進(jìn)行。凹模鑲塊采用cr12mov，熱處理要求hrc6062，相應(yīng)的屈服極限為250k

27、gfmm2。外層預(yù)應(yīng)力環(huán)采用5crnimo，要求hrc4042，相應(yīng)的屈服極限為130 kgfmm2。該擠壓件工作內(nèi)壓p=950mpa=95 kgfmm2，所以起綜合屈服極限為： =（250130/n2）1/2所以n3.6，取n=4。由參考書(shū)目2第455頁(yè)的方法可以查表7-37知道： n1=2.36 n2=1.70所以，d2=100mm d3=210mmd2處的軸向壓合量為c2=16mm徑向過(guò)盈量為d2=0.82mm其組合凹模的簡(jiǎn)圖如下： 圖3-4 組合凹模 1 預(yù)應(yīng)力環(huán) 2 凹模3.4 凸凹模材料的選擇和熱處理由于該擠壓模具的單位擠壓力不大，在保證凸凹模順利工作的前提下，為了節(jié)省成本，決定采

28、用crwmn作為模具成形部分的材料。該材料的熱疲勞強(qiáng)度和沖擊韌性都達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的模具的要求，經(jīng)過(guò)熱處理以后，其強(qiáng)硬性也達(dá)到了本次設(shè)計(jì)的要求。處理后的硬度hrc為6062。上下模板材料的選擇一般不選用鑄鐵，根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選用45鋼已經(jīng)可以滿(mǎn)足擠壓要求，處理后硬度為hrc3032。另外，該模具所用的螺釘和銷(xiāo)釘以及導(dǎo)柱導(dǎo)套均為標(biāo)準(zhǔn)件。3.5 頂出裝置的設(shè)計(jì)由于該擠壓件的形狀所決定，其頂件裝置設(shè)計(jì)為頂桿向上頂出制件，為了便于壓力機(jī)上液壓頂出缸動(dòng)作，當(dāng)頂出的時(shí)候，頂桿隨著頂出桿一起上頂，當(dāng)液壓缸上的頂出桿回程的時(shí)候，頂桿依靠自身的臺(tái)階懸掛在模具的下模板上。3.6模具閉合高度與開(kāi)模行程的校核模具的

29、閉合高度：h=760mm模座： 550550100開(kāi)模行程：h=430mm800mm所以模具的最大開(kāi)模高度為： h1=hh=1190mm1250mm即模具的最大開(kāi)模行程小于活動(dòng)橫梁到工作臺(tái)的最大距離，開(kāi)模行程小于滑塊行程，制件可以順利頂出，所選用的壓力機(jī)適合本次設(shè)計(jì)的模具大小。第四章 毛坯與模具的潤(rùn)滑和軟化處理4.1擠壓過(guò)程在擠壓時(shí)，上模下行，凸模在接觸毛坯以后開(kāi)始進(jìn)行擠壓，在壓力機(jī)的強(qiáng)大的壓力下，毛坯流經(jīng)工作帶成形，當(dāng)凸模下行一定距離以后停止擠壓并且開(kāi)始向上回程，與此同時(shí)，壓力機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)也開(kāi)始工作，凸?；爻讨磷銐虻木嚯x以后停止，頂桿在頂出機(jī)構(gòu)的作用下將擠壓件從凹模內(nèi)頂出，完成擠壓工序。4.

30、2毛坯與模具的潤(rùn)滑為了確保潤(rùn)滑劑起到良好的潤(rùn)滑效果，在潤(rùn)滑處理前，必須對(duì)毛坯進(jìn)行表面的處理。大部分有色金屬（硬鋁除外）毛坯的表面處理不用磷化，其余的表面處理工藝過(guò)程基本上與黑色金屬相同。表面處理以后在進(jìn)行潤(rùn)滑處理。對(duì)于紫銅來(lái)說(shuō)，其潤(rùn)滑劑的配制為：將13%豬油加熱到200，幾分鐘以后加入純機(jī)油，兩者攪拌均勻（大約3分鐘），最后加入十四醇，或者直接采用工業(yè)豆油來(lái)進(jìn)行潤(rùn)滑。4.3中間退火軟化由于該擠壓件需要兩道工序，所以為了降低毛坯的擠壓力，提高其塑性，在擠壓前和擠壓中間工序時(shí)要進(jìn)行退火軟化處理。又因?yàn)槔鋽D壓以后殘余的應(yīng)力較大，可能導(dǎo)致擠壓件尺寸的變化甚至引起開(kāi)裂，因此，在擠壓結(jié)束以后擠壓件還要進(jìn)行

31、退火處理，以消除參與應(yīng)力。對(duì)于該擠壓件材料來(lái)說(shuō)，其軟化熱處理規(guī)范為：710720保溫4個(gè)小時(shí)以后隨爐冷卻。其處理前的硬度為hb為110，處理后的硬度hb為3842?？?結(jié)通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)擠壓模具的設(shè)計(jì)思想有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，了解和掌握了擠壓模具設(shè)計(jì)的方法，基本上能夠獨(dú)立完成簡(jiǎn)單及中等難度的擠壓模具的設(shè)計(jì)工作，并且能夠用autocad等輔助軟件進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和繪制，為以后學(xué)習(xí)使用其他的計(jì)算機(jī)輔助繪圖軟件打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)嘗試了在一套模具上通過(guò)更換凸凹模的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)擠壓工序，使用標(biāo)準(zhǔn)件來(lái)降低模具的制造成本，模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，在保證擠壓件的質(zhì)量和精度的前提下，和實(shí)際生產(chǎn)條件結(jié)合，設(shè)

32、計(jì)了符合實(shí)際情況的安裝和固定結(jié)構(gòu)。由于擠壓成形的單位擠壓力一般都比較大，因此，模具工作部分的精度和使用壽命決定了模具的使用性能，隨著技術(shù)的發(fā)展，模具材料的開(kāi)發(fā)，結(jié)構(gòu)的合理化將是冷擠壓模具將來(lái)的發(fā)展和研究方向。參考文獻(xiàn)1. 洪深澤編，擠壓工藝及模具設(shè)計(jì) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19962. 王孝培編，沖壓書(shū)冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20003. 編寫(xiě)組 ，有色金屬的加工手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20004. 黃利文編，擠壓工藝及模具 河南：河南科技技術(shù)出版社，19965. 彭福泉編，金屬材料實(shí)用手冊(cè) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19876. 編寫(xiě)組 ，工程制圖 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20007. 姚澤

33、坤編，鍛造工藝學(xué)與模具設(shè)計(jì)西安：西北工業(yè)大學(xué)出版社，20018. 孔德音編，模具制造學(xué) 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996 致 謝經(jīng)過(guò)幾個(gè)星期的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我基本掌握了擠壓模具的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)思想，并且在實(shí)踐過(guò)程中對(duì)書(shū)本的理論知識(shí)有了更家深刻的理解。這些成績(jī)的取得是在老師的大力支持下才取得的。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在選題，設(shè)計(jì)以及論文的寫(xiě)作過(guò)程中得到了辛選榮老師的悉心指導(dǎo)。辛老師學(xué)識(shí)淵博，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，對(duì)工作認(rèn)真，負(fù)責(zé)的態(tài)度對(duì)我產(chǎn)生了很大的影響，正是在辛老師的嚴(yán)格要求下，我才能順利的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在此深表感謝。在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，我還得到劉汀老師的無(wú)私幫助，在這里我也一并表示感謝。最后，對(duì)各位在百忙之中參與評(píng)

34、閱論文的各位老師表示衷心的感謝。forging and pressingforging is the shaping of metal by hammering or squeezing, the metal being heated-sometimes to a high temperature. large-scale forging in modern industry is often called “pressing”, but this term is also used of the stamping out of thin pieces of cold metal. this

35、article , however ,deals only with metal.although all forging is based on the blacksmiths ancient method of hammering hi horseshoes into shape , a very wide variety of presses has been developed to carry out this work, some being used to make very small parts, such as a thimble, and others very larg

36、e ones such as the huge propeller shafts of great ocean liners. presses for such purposes are enormous and exert a great deal of power. the largest can exert forces of over 100,000 tons.there are two main points to realize about forging and pressing. first, metals, although they are solid, can actua

37、lly flow in not so different a way from the flow of a very sticky liquid. if it were not for this property, metals could not be pressed, but would break as soon as the press started to form them into the shape required. secondly, unlike machining where the metal is cut into shape, pressing and forgi

38、ng, by using the plastic property of metals, produce shapes without cutting the metal at all but by squeezing it.forging. the first presses were for forging and were a direct development of the blacksmiths forge and anvil. probably the origin of all these was a steam power, and then allowed to drop

39、on to the metal being forged. the steam hammer performed exactly the same kind of work as the blacksmiths hammer but, by making use of steam power to lift the hammer, provided an enormously greater forging capacity.modern forging presses can make forgings up to 200 tons in weight; but such large pre

40、sses usually employ hydraulic power transmission, using oil pressure to force down the hammer. when shaped pieces of metal are wanted in large numbers, a process known as drop forging may be used. both the hammer and he anvil carry a die, or hollowed-out shape. the metal, after being heated to make

41、it more plastic and so more easily formed, is placed in the die of the anvil. the hammer then descends on it, forcing the metal between the two dies and thus squeezing it into the required shape. the dies themselves are very expensive, but once installed they are most efficient for mass production.

42、typical drop forging are motor-car crankshafts and connecting rods, gear blanks (the rough gearwheel before the teeth have been cut ) , and steam-turbine blades. the degree to which the metal is heated before being forged varies according to the metal used and the type of work being produced.a piece

43、 of metal can be not only hammered into a given shape, but also squeezed along its length between dies which cause bulges to occur. this process was first developed for producing the heads on bolts, but it is now used for a number of other purposes where bulges in a length of metal are needed.extrud

44、ing. in this method, the metal in the form of a solid cylinder or slug is placed in a special extrusion press and then squeezed out, like toothpaste out of a tube, under very high pressure exerted by a hydraulic ram, through a die with an opening of the chose shape. some softer metals such as lead c

45、an be extruded cold, but many have to be heated. the process is used for producing tubes, rods, and various solid and hollow parts. it can also be used to put a coating of metal on some other part-such as lead cover on an electric cable.stamping. presses can also be used for punching holes in sheet

46、metal and for a number of similar purposes. the machines, which are known as stamping presses, range in size from very large machines to small ones mounted on a workbench.the general principle of punching is to place the metal on the table of the machine over a die, and then to bring down under powe

47、r the ram (or hammer) of the press, which carries a punch. this pierces the metal, and moves through the die underneath, thus punching the hole by shearing the metal between the edge of the punch and the die. when the sheet metal on the table is the workpiece, and the piece punched out of form the h

48、ole is scrap, this is called punching. the procedure may, however, be reversed , the punch cutting out pieces from the sheet metal of a shape required for some part. when this is done, the piece punched out is the workpiece, and the metal from which it was punched is scarp. in this case, the press i

49、s punching out blanks which are the general shape of a part subsequently to be finished by other machining processes, and the procedure is known as blanking. presses can also be used for bending and forming sheet metal into parts of complex shapes, or embossing the metal with a pattern.drawing. as w

50、ell as by forging, punching, or extruding, metal may be formed by being stretched-a process for which drawing presses are used. the metal sheet is stretched over (or draw into ) a die on one side of the sheet by a mating die on the other side, thus producing the desired shape. bowls, cups, and simil

51、ar objects can be formed in one piece by this process. the design of dies for deep drawing-that is, drawing parts which are deep as compared with their diameter-is very complicated, and often such drawing has to be carried out in a number of progressive steps. for this work, multiple action presses

52、are used, for these provide the various steps needed to produce the finished drawn part. presses are now in use which are large enough to produce the roof of a car complete. the bed area of the press may be as large as a small room.other methods. many different methods are used to feed sheet metal to presses for punching or forming; a common method is to feed in the metal continuously from a roll. also, in order to keep up with the high production speeds needed in modern industry, many di