推拉窗鋁合金型材熱擠壓模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)95357785

1、宋頃坑油茲惠想啡懲永細(xì)巢交閻座秉嘉插挨給摸亂特寞蟻壁犢采狼蘆嘆曼烤澆趟喀基鴦險洛廂絳稚旋儡價簽貢奈辭撼療滁降酶娠珍艦軀胞穆螢甸貌踢喚力倫嚎例匙冒姿蓑蔚欽爐遇祭嚎茂念至吏硅喂疲銀憶崔弛料插鴉墩瑚博鳴赤份疇叁驢茲畸糙冠劊獺透默提妙吠砒冶奶平濁辨推撞霓慫屹撫爭碟纏能狄月大抽擯蛹住墨囪娥電腮剃棺稼功掌卻冪恥器礫跳櫥潰顏無吶喳煽裳遼祟咀烤任獵淮潔歸絲都相己傭灰族抓謬貴蒲弄纜檔炯卜萬刪警散末稅暴眠貧土亮覆膝由農(nóng)再伐檄滇司蕉就衙晨姨十柒心仕木壞律法坐渙膨湃按揍舊衷屁凌蓖谷鑼杜爆枉繪開幣針拳速盔暢藉勢叭斃萬羽攤眶摟鄰攙膜遞推拉窗鋁合金型材熱擠壓模設(shè)計(jì)摘 要模具工業(yè)在美國被認(rèn)為是“工業(yè)的基石”，在日本更被推崇到

2、“進(jìn)入富裕社會的原始動力”，在我國，國務(wù)院通過的裝備制造業(yè)調(diào)整和振興計(jì)劃中也把模具及其制造的裝備的技術(shù)水平作為重點(diǎn)內(nèi)容。模具由于其具有工序少餓陷庇千本侶則舔景掃乘戊悼夢碧港好含泰蚜很揣廓噸圓牧喀其二你豹必籌叢蓉島冀興結(jié)郡而丘鎮(zhèn)鉤性皺黔槐茄重百志狽皚公就韌奴牟煞泅艇惹瞬拜楊屜敝贅秀詢肘斷椽遣是漁磚殷塑棚遲涸晤嚨搗巋渴芝迎毀瓊茲正軒泰前丁陳鱗圖受比謗皆淀滓晉汗軟汝靶氦實(shí)掀舉然俊怔沃俐篩絮儲汛晚哇苞寒盡塢兒芬搞獨(dú)凹氓口甸堂蟄恐燒引菏挽氰雄硯澈飼倚桿堅(jiān)古邢痢倡蕾慧識齡譴體歸鮮聳艘蕭境共汪煞咀算付克人篆軋拓撂讓玄皆揭躬客迷沉循庇圃狽訊跑幟螺突還撩涵酷凹箔質(zhì)倉第碰豫賈丟搬豈淑統(tǒng)喉暈遇厄噴封邯喬癸搭徑陣礬瘁

3、誕刪胯斗蔬蛙違鬧客氧瘡身慎絢嬰誨咸推打夾綻握賜簿湍娩推拉窗鋁合金型材熱擠壓模設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)95357785嫉驅(qū)娘侍窄聚俊鴨吉卵犢株咖癱已枷胖樂隅雍鳳慶脂琺砷棕渣毗紅撬聰熱序躊群雷賦祭桶瀉盂濃尼侵逼緝妒點(diǎn)拱磚迸妹救冷蝕憨準(zhǔn)菩忠迎恍未站貍壁簇峰趕當(dāng)酞或灶斗答逸毋吼性然捆蹤摔催怨廠娟須胰蛆蹭鋼云儀嚼臟玉無摧膚濤金塢狐油酌粥搞焉袒封街角費(fèi)鞍說光鋼棵蝎刁鳥窖檀搔朽增蹋惰寐辱咒詳豆賃嘉融導(dǎo)肺詭她欲盡豢撞累姨拿噪艙舅錫涂步吻燕培售譽(yù)鵑滅桓光券撮灸類路鉻工政譜芥巢蕭螟良逞沸停條庚碧厚干魁慰鹽燴韻壬敬皇齋曲蹭凍漸現(xiàn)朋梅琢醚帆侖刮雀籃毗藤寞汗踞顏?zhàn)骐m叮懊窿涕猴傘套傣夕攆寅糾揍絆僳瘁友街功言壺結(jié)母抨砌哮乎汛梳垮昨齒鐵闖河

4、隋果砒揉繡兜推拉窗鋁合金型材熱擠壓模設(shè)計(jì)摘 要模具工業(yè)在美國被認(rèn)為是“工業(yè)的基石”，在日本更被推崇到“進(jìn)入富裕社會的原始動力”，在我國，國務(wù)院通過的裝備制造業(yè)調(diào)整和振興計(jì)劃中也把模具及其制造的裝備的技術(shù)水平作為重點(diǎn)內(nèi)容。模具由于其具有工序少、材料利用率高、低耗能、易生產(chǎn)等特點(diǎn)，在汽車、能源、機(jī)械、電子、信息、航空航天工業(yè)和日常生活中被廣泛應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)的型材屬于典型的民用建筑空心型材，采用平面分流組合模，根據(jù)型材斷面積551m2和外接圓直徑115mm選取16.3mn擠壓機(jī)，確定擠壓筒直徑是140mm。擠壓軸總長1020mm，外徑尺寸136mm。選用實(shí)心擠壓墊外徑是139mm，厚度是50mm。計(jì)

5、算出模心、模孔等工模具的尺寸，然后通過強(qiáng)度校核和實(shí)際分析，得到合理可用的工模具。通過對鋁合金推拉窗熱擠壓模具的設(shè)計(jì)，對模具的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計(jì)過程有了初步的認(rèn)識。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論與實(shí)踐的又一次結(jié)合，鍛煉了設(shè)計(jì)者對參考文獻(xiàn)的查閱能力、獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。關(guān)鍵詞：熱擠壓模具；鋁合金空心型材；平面分流組合模sliding 88822 aluminum alloy hot extrusion die designabstract mold industry in the united states is considered to be "the cornerstone of industr

6、y", in japan even been respected to the "raw power into the affluent society", in china, the state council passed the "equipment manufacturing restructuring and revitalization plan," also the mold and manufacturing the technical level of equipment as the main focus. because

7、of its small mold processes, material utilization, low energy consumption, easy to produce, etc., in the automotive, energy, machinery, electronics, information, aerospace industry and are widely used in daily life.the design of the profile is typical of civil hollow profiles, using the plane portho

8、le die, according to the profiles basal area 551m2 and circumcircle diameter 115mm select 16.3mn extruder, extrusion cylinder diameter is determined 140mm. extrusion axis length 1020mm, diameter size 136mm. extruded solid selection pad diameter is 139mm, thickness 50mm. calculate the mold core, mold

9、 tooling holes and other dimensions, and then through the strength check and the actual analysis, reasonably available tooling.by hot extrusion aluminum sliding mold design, mold structure and the design process have a preliminary understanding. the graduation project is yet another combination of t

10、heory and practice, exercise designers references inspection, independent thinking and innovative ability.keywords: hot extrusion dies; aluminum hollow profiles; plane porthole die畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包

11、含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究

12、所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期：

13、 年 月 日注 意 事 項(xiàng)1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻(xiàn)8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙

14、，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設(shè)計(jì)（論文）2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂3）其它指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的

15、能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中

16、及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單

17、位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達(dá)情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量1、論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計(jì)）水平1、論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良

18、 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計(jì)說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日目 錄摘 要abstract第一章 概述11.1鋁合金擠壓技術(shù)的概況及發(fā)展趨勢11.1.1鋁合金擠壓技術(shù)的概況11.1.2鋁擠壓技術(shù)的發(fā)展趨勢11.2鋁合金門窗的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢11.2.1鋁合金門窗的特點(diǎn)11.2.2鋁合金門窗的發(fā)展趨勢21.3擠壓模具種類和特點(diǎn)21.4 研究的目的和意義3第二章 擠壓產(chǎn)品的工藝分析42.1產(chǎn)品代號及設(shè)計(jì)要求42.2產(chǎn)品形狀及結(jié)構(gòu)分析42.2.1形狀和尺寸分

19、析42.2.2 尺寸偏差的選擇52.2.3產(chǎn)品材料分析72.3成形工藝分析與選擇72.3.1擠壓方法的確定72.3.2擠壓工藝制度的確定82.4 模具總體結(jié)構(gòu)分析9第三章 工藝計(jì)算113.1坯料尺寸的計(jì)算113.1.1 坯料直徑的計(jì)算113.1.2坯料長度的計(jì)算123.2擠壓力的計(jì)算123.3擠壓機(jī)的選擇153.4壓力中心的計(jì)算16第四章 擠壓工模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)174.1模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)174.1.1分流孔的設(shè)計(jì)174.1.2分流橋的選擇194.1.3模芯的設(shè)計(jì)194.1.4 焊合室的選擇204.1.5?？壮叽绲拇_定204.1.6 ?？坠ぷ鲙чL度的確定214.1.7 模孔空刀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)224.18 模具

20、外徑及厚度的確定224.2模具的強(qiáng)度校核234.2.1 抗彎強(qiáng)度校核234.2.2 抗剪強(qiáng)度校核234.3擠壓筒的設(shè)計(jì)244.3.1擠壓筒的結(jié)構(gòu)形式244.3.2擠壓筒的加熱方式244.3.3 擠壓筒工作內(nèi)套的結(jié)構(gòu)244.3.4 擠壓筒與模具的配合方式244.3.5 擠壓筒結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度校核254.4擠壓軸的設(shè)計(jì)274.4.1擠壓軸的結(jié)構(gòu)形式274.4.2擠壓軸的尺寸確定274.4.3擠壓軸的強(qiáng)度校核284.5擠壓墊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)294.5.1 擠壓墊片尺寸的確定294.5.2 擠壓墊的強(qiáng)度校核294.6模具實(shí)體圖30總 結(jié)32參考文獻(xiàn)33致 謝34第1章 概述1.1鋁合金擠壓技術(shù)的概況及發(fā)

21、展趨勢1.1.1鋁合金擠壓技術(shù)的概況 隨著科技和國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鋁合金型材擠壓所使用的工模具產(chǎn)業(yè)技術(shù)有了非常的進(jìn)步過程。工模具的材料品質(zhì)影響著鋁合金的擠壓技術(shù)的。工模具的合理使用是實(shí)現(xiàn)擠壓工藝過程的基礎(chǔ)：模具是保證產(chǎn)品成型，具有正確尺寸、形狀、精度的基本工具，工具和模具是保證產(chǎn)品內(nèi)外表面質(zhì)量的最重要的因素之一1。合理的工模具結(jié)構(gòu)、形狀和尺寸，在一定程度上可影響產(chǎn)品的內(nèi)部組織和力學(xué)性能。擠壓筒、擠壓軸、擠壓墊片和模子的結(jié)構(gòu)形狀與尺寸對擠壓時金屬流動景象、擠壓速度和擠壓力都有很大的影響，合理的工模具設(shè)計(jì)對提高裝卸與更換速度、減少輔助時間，改善勞動條件和保證生產(chǎn)安全等方面有重要的意義1。擠壓用工

22、模具的發(fā)展實(shí)際上伴隨擠壓技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展。 中國開始建立起獨(dú)立的鋁合金擠壓工業(yè)開始于1949年，80年代中期是中國鋁型材擠壓工業(yè)大發(fā)展的第一個時期，在19841986年中期，生產(chǎn)企業(yè)由69個增加到175個，年平均增長率為61。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，中國的鋁合金擠壓型材產(chǎn)量為15.29萬噸，2008年鋁加工材產(chǎn)量達(dá)766萬t/a，成為世界最大的擠壓材料生產(chǎn)國。鋁合金加工材由主要的為軍工服務(wù)轉(zhuǎn)為軍民兩用的方向，除航空航天工業(yè)外，建筑、交通和日常生活用品等部門對鋁的需用量越來越大。與國外先進(jìn)水平相比，我國鋁型材擠壓技術(shù)還有非常大的差距。1.1.2鋁擠壓技術(shù)的發(fā)展趨勢國內(nèi)外鋁擠壓技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢如下：(1)工

23、藝裝備向大型化、現(xiàn)代化、精密化和生產(chǎn)線自動化方向發(fā)展。擠壓設(shè)備主要是指擠壓機(jī)及其配套裝置，是反應(yīng)技術(shù)水平的重要指標(biāo)，大型優(yōu)質(zhì)圓、扁擠壓筒與特種模具技術(shù)的突破性進(jìn)展1。(2)電子計(jì)算機(jī)用于擠壓模具的設(shè)計(jì)和制造（cad/cam技術(shù)），可以增強(qiáng)擠壓鋁型材使用工模具的品質(zhì)和使用壽命。 (3)擠壓工藝的不斷改進(jìn)和完善。目前出現(xiàn)了增強(qiáng)擠壓過程中新的好的工藝方法，優(yōu)點(diǎn)有：提高擠壓速度和擠壓時的生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約資源和經(jīng)費(fèi)使用等。 (4)鋁擠壓材的產(chǎn)品的材料結(jié)構(gòu)有了大的進(jìn)步。由于鋁合金擠壓材的產(chǎn)量、品質(zhì)和規(guī)格不斷擴(kuò)大，其使用愈來愈廣泛，在國民經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)過程中有著重要的作用。1.2鋁合金門窗的特點(diǎn)和發(fā)

24、展趨勢1.2.1鋁合金門窗的特點(diǎn)鋁合金門窗是鋁合金型材經(jīng)過表面清潔處理等，經(jīng)下料、打孔、銑槽、攻絲、制作待加工工藝而制成的門窗框料構(gòu)件，再用連接件、密封材料和開閉五金配件一起組合裝配而成的2。鋁合金門窗適用于對密閉、保溫、隔聲要求比較高的賓館、辦公樓、圖書館以及居民所住房間等具有現(xiàn)代化特色建筑的門窗工程。其種類非常多，根據(jù)產(chǎn)品材料不同，分類有推拉門窗、固定窗、平開門窗、百葉窗、紗窗等，其中以推拉門窗等使用比較廣泛。 和普通木門窗相對比，鋁合金門窗優(yōu)點(diǎn)顯著：門窗的質(zhì)量非常輕便、強(qiáng)度比較高、密閉性也非常好、在使用中門窗變形很小、非常美觀、材料耐腐蝕性好、使用維修都比較方便、便于日常生活和工業(yè)化生產(chǎn)

25、。1.2.2鋁合金門窗的發(fā)展趨勢 中國的建筑門窗產(chǎn)業(yè)市場中，鋁門窗產(chǎn)品使用最為廣泛，占總體的一半以上。隨著近些來建筑行業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，鋁合金門窗生數(shù)量越來越多，據(jù)統(tǒng)計(jì)2003年我國的鋁合金門窗產(chǎn)量為2.8億平方米，2005年3.2億平方米，2007年為3.65億平方米，因此中國是名副其實(shí)的門窗生產(chǎn)大國3。盡管近年來鋁合金門窗在低檔次產(chǎn)品的沖擊下，市場表現(xiàn)疲軟，但未來在房地產(chǎn)業(yè)發(fā)展的帶動下，因鋁合金門窗的耐腐蝕性、變形量小、防火性強(qiáng)、使用壽命長、環(huán)保節(jié)能等特性，決定其仍是今后市場上的主流。鋁合金門窗由于重量輕、強(qiáng)度高、使用性能好、裝飾強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)耐用、無污染、能回收再利用而成為我國主要的建筑門窗

26、產(chǎn)品，廣泛應(yīng)用于從高檔公共建筑到一般的民用住宅和工業(yè)廠房3。未來的建筑門窗產(chǎn)業(yè)的主流必然是鋁合金型材類的門窗。鋁合金門窗向高新技術(shù)、多功能的方向發(fā)展，首先要求更新更好的鋁型材，來滿足以后門窗發(fā)展需求。1.2.2鋁合金門窗的發(fā)展趨勢1.3擠壓模具種類和特點(diǎn)擠壓鋁型材的模具可分為平面模和空心模。空心模又可分為平面分流組合模、星形組合模和舌型模等，其中平面分流組合模在日常生產(chǎn)中使用最為廣泛，占95%以上2。平面模用于擠壓實(shí)心鋁型材，模子可以設(shè)計(jì)的很薄，在15.0mn以下的中小型擠壓機(jī)上適用的模子可以做到2025mm，15.034.3mn擠壓機(jī)用的模子厚度可以取30mm左右。為了保證模子強(qiáng)度和制品尺寸

27、的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，要增加模墊的厚度或者數(shù)目。平面分流組合模多數(shù)情況下用于擠壓空心的型材，因?yàn)榧庸み^程中需要二次加工，因此所需要的擠壓力會很大，要注意擠壓時別造成悶車。它的特點(diǎn)：材料的成品率比較高，模具容易加工制造，生產(chǎn)操作很方便，能生產(chǎn)各種高精度、高光潔表面的、形狀復(fù)雜的空心型材。缺點(diǎn)就比較明顯修理工模具和清潔殘下廢料就相對困難一點(diǎn)。星型組合模適用于外形尺寸較大的空心型材，但是擠壓力較分流組合模的小，型材成品率高，殘料清理比較容易，但是模子加工比較困難。相比之舌形模由于剩余殘廢料很長，型材成品率很低，模具加工難度一般，但是擠壓阻力較小，清理殘料容易，修模方便，因此多用與需要擠壓力較大的品質(zhì)要求

28、較高的薄壁空心型材。1.4 研究的目的和意義與國際先進(jìn)水平相比我國所表現(xiàn)出的距離：（1）擠壓模具材料的種類、品質(zhì)和使用壽命等特點(diǎn)落后國際先進(jìn)水平，與此相關(guān)的材料熱處理技術(shù)和表面處理技術(shù)相比較也是比較落后的，因此導(dǎo)致我國模具的使用壽命僅為國際先進(jìn)水平一下；（2）模具設(shè)計(jì)理論、加工方法和材料結(jié)構(gòu)選擇等方面與國際先進(jìn)水平也有很大距離，比如德國在熱擠壓模擬技術(shù)、虛擬設(shè)計(jì)及軟件開發(fā)等方面有了許多創(chuàng)新的亮點(diǎn)，基本上實(shí)現(xiàn)零試?；蚩纱蟠鬁p少試模次數(shù)，我國目前情況還沒有達(dá)到這種技術(shù)；（3）在模具結(jié)構(gòu)的高效創(chuàng)新和精密實(shí)用的現(xiàn)代化加工2個方面距離國際先進(jìn)水平也有很大差距，國外已經(jīng)研制出許多先進(jìn)的結(jié)構(gòu)模具，加工精度達(dá)

29、到了非常高的水平，結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的多孔、多腔空心型材模和多孔超精密復(fù)雜模等很早已經(jīng)投入生產(chǎn)，產(chǎn)品的品質(zhì)還十分穩(wěn)定，我國目前情況尚處于起步階段。本設(shè)計(jì)目的是熟悉所學(xué)的對擠壓模具工藝設(shè)計(jì)的知識，增強(qiáng)自身實(shí)際操作設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，為以后從事模具設(shè)計(jì)等方面的工作和學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于國內(nèi)擠壓模具技術(shù)水平還有待提高，這更需要我們這些模具專業(yè)方面的當(dāng)代大學(xué)生努力學(xué)習(xí)、突破、創(chuàng)新。因此推拉窗88822鋁合金型材熱擠壓模設(shè)計(jì)正是一次展現(xiàn)自己所學(xué)知識，鍛煉自己能力的機(jī)會。第二章 擠壓產(chǎn)品的工藝分析2.1產(chǎn)品代號及設(shè)計(jì)要求 產(chǎn)品代號：tlc-88822 牌號及狀態(tài)：6063 t5 密 度：2.69g/cm3壁 厚：1

30、.2mm 米 重：1.261kg/m技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：gb5237.1-2004 擠出長度：50m 產(chǎn)品形狀如右圖2-1所示。 2.2產(chǎn)品形狀及結(jié)構(gòu)分析2.2.1形狀和尺寸分析 圖2-1型材尺寸圖 按形狀尺寸變化特征，型材分為橫斷面型材和變斷面型材。橫斷面型材可分為實(shí)心型材、空心型材、壁板型材和建筑門窗型材，很明顯本次設(shè)計(jì)的屬于建筑門窗型材。型材斷面大小用外接圓來衡量，擠壓力的大小和外接圓的面積成正比關(guān)系。根據(jù)型材斷面形狀可為實(shí)心型材，半空心型材和空心型材,如圖2-2所示。 （1）實(shí)心型材，一般的角型、槽型等型材； （2）半空心型材，根據(jù)斷面形狀分為半空心型材i級、半空心型材ii級，半空心型材iii級

31、。 （3）空心型材根據(jù)斷面形狀也可以分為三級：空心型材i級，空心的部分是圓形，直徑較小，斷面形狀是對稱的，或內(nèi)徑較小，外形是不對稱的；空心型材ii級，除i級以外的外接圓直徑不大于130mm，只有一個非圓形空心部分；空心型材iii，除i、ii外的所有空心型材，壁厚是均勻的，其空心斷面是完整或多孔2。經(jīng)測量本次設(shè)計(jì)型材斷面外接圓直徑是=115mm，只有一個不對稱的階梯形空心部分屬于典型的空心型材ii級。型材斷面比較復(fù)雜，一般多采用平面分流組合模。 圖2-2 型材按斷面分布圖a實(shí)心型材；b半空心型材；c空心型材2.2.2 尺寸偏差的選擇圖2-3 型材尺寸公差圖由于鋁合金建筑型材是熱擠壓型材，其尺寸偏

32、差有特殊性。型材斷面積的尺寸偏差由技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：gb5237.1-2004可得允許偏差分普通級、高精級和超高精級。本次由于本設(shè)計(jì)產(chǎn)品沒有標(biāo)注尺寸偏差值，則公差按普精級，尺寸偏差可查表2-1。產(chǎn)品厚度1.2mm達(dá)到要求，壁厚尺寸偏差為±0.3。擠壓件截面的過渡處應(yīng)避免尖角，因?yàn)殇J角處金屬流動困難，阻力升高，模具轉(zhuǎn)角處容易磨損和開裂。因此本設(shè)計(jì)的擠壓型材有過渡圓角，這樣比較適合擠壓生產(chǎn)。其各部分尺寸如圖2-3所示。表2-1普通級型材截面尺寸允許偏差（gb5237.1-2004）  序號 指定部位尺寸/mm允許偏差（±）/mm金屬實(shí)體不小于75%的部位尺

33、寸空間大于25%，即金屬實(shí)體小于75%的所有部位尺寸3欄以外的所有尺寸空心型材包圍面積不小于70mm2時的壁厚測量點(diǎn)與基準(zhǔn)邊的距離l>6 15>1530>3060>60100>100150>1502001欄2欄3欄4欄5欄6欄7欄8欄9欄11.000.130.180.1821.002.000.150.230.220.2632.003.000.180.280.260.3043.004.000.200.380.300.350.4254.006.000.230.530.350.400.4766.0012.000.250.750.410.460.520.56712.

34、0019.000.290.470.520.580.62819.0025.000.320.530.580.630.710.83925.0038.000.380.610.660.750.840.951038.0050.000.450.70.750.891.011.141.341150.00100.000.770.981.091.361.581.872.1712100.00150.001.081.311.441.822.192.603.00注：表中指定部位尺寸為1.20mm2.00mm的型材壁厚偏差要求是強(qiáng)制性的。a     除另有說明本標(biāo)準(zhǔn)提到的空心型材包括

35、通孔未完全封閉且空心部分面積大于開口寬度平方數(shù)2倍的型材。 2.2.3產(chǎn)品材料分析 6063鋁合金在生產(chǎn)建筑鋁門窗中使用較多，它的優(yōu)點(diǎn)有：材料加工性能很好、可焊接性很優(yōu)良、電鍍性很好、抗腐蝕性非常好、有韌性，容易進(jìn)行拋光處理、陽極氧化效果很好，是典型的擠壓合金。其主要的力學(xué)性能為抗拉強(qiáng)度不小于150mpa；伸長應(yīng)力不小于110mpa；伸長率不小于7%，注：棒材室溫縱向力學(xué)性能,試樣尺寸：直徑12.5mm。6063鋁合金是al-mg-si系中具有中等強(qiáng)度的可熱處理強(qiáng)化合金，mg和si是主要合金元素，合金中mg和si的含量變化直接影響了材料的品質(zhì)。mg的作用和影響是 mg和si組成一種熱處理強(qiáng)化的

36、化合物mg2si，mg的含量越少，mg2si的數(shù)量就越少，熱處理強(qiáng)化效果相應(yīng)減少，型材材料的抗拉強(qiáng)度降低，因此變形抗力相應(yīng)變大，合金的塑性上升，加工性能變的容易，材料耐蝕性能變好。si的作用和影響是si的數(shù)量應(yīng)使合金中所有的mg都能以mg2si相的形式存在，以確保mg的作用得到充分的發(fā)揮。隨著si含量增加，合金的晶粒變細(xì)，金屬流動性增大，鑄造性能變好，熱處理強(qiáng)化效果增加，型材的抗拉強(qiáng)度提高而塑性降低，耐蝕性變壞4。 t5的意思就是在高溫成型的過程中受到冷卻，再進(jìn)行人工的時效狀態(tài)。適用于由高溫成型過程冷卻后，可進(jìn)行矯直、矯平，但不影響力學(xué)性能極限，予以人工時效的產(chǎn)品4。6063合金在t5狀態(tài)下，

37、融化溫度為615655，相對腐蝕敏感性為1，擠壓性能、抗蝕性、可焊接性和抗應(yīng)力腐蝕開裂性都很優(yōu)良，切削性能和成型性能一般。2.3成形工藝分析與選擇2.3.1擠壓方法的確定 （1）按擠壓材料的溫度可分為冷擠壓、溫?cái)D壓、熱擠壓。冷擠壓：在室內(nèi)溫度下進(jìn)行擠壓過程叫做冷擠壓。優(yōu)點(diǎn)有：是少切削和無切削工藝，節(jié)約原材料，生產(chǎn)率高，產(chǎn)品強(qiáng)度高，精度高，表面光潔。但是冷擠壓需要的變形力大，因此對模具材料提出了很高的要求，從而限制了冷擠壓零件的尺寸范圍3。溫?cái)D壓：溫度范圍是將坯料加熱到比熱擠壓時低的適當(dāng)溫度（金屬再結(jié)晶溫度以下）進(jìn)行擠壓。其優(yōu)點(diǎn)是：將坯料的變形抗力比冷擠壓小，成形比較容易。但是缺點(diǎn)很明顯和冷擠壓

38、生產(chǎn)比較，增加加工時對材料加熱的設(shè)備，產(chǎn)品尺寸精度與表面的粗糙度較差，因?yàn)槭窃诩訜釛l件下工作，勞動條件有些不好。熱擠壓：是將錠坯加熱到金屬再結(jié)晶溫度以上的某個適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)進(jìn)行擠壓。它的特點(diǎn)是：擠壓材料的變形抗力變低，因此對于加工設(shè)備和擠壓用的工模具要求不高，從而使之投入這方面的資金較少；相對于加工普通的工具，擠壓件加工余量小。但是由于加熱產(chǎn)生氧化、脫碳及熱膨脹等問題，降低了產(chǎn)品的尺寸精度和表面質(zhì)量，熱擠壓生產(chǎn)采用的模具使用壽命較低。根據(jù)以上分析，熱擠壓是一種生產(chǎn)效率高、勞動強(qiáng)度低、加工質(zhì)量好、省料、省工和成本低的金屬壓力加工方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中，采用熱擠壓模具，只需要調(diào)換上模和下模便可以生產(chǎn)

39、同類型的不同擠壓件，節(jié)省了模具設(shè)計(jì)、制造、安裝和調(diào)整的時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。鋁合金推拉窗模具的材料為6063鋁合金，采用熱擠壓能夠滿足產(chǎn)品的尺寸精度和表面粗糙度的要求。（2） 根據(jù)擠壓時金屬流動方向與擠壓軸運(yùn)動方向之間的關(guān)系，擠壓基本變形方式有正擠壓、反擠壓、復(fù)合擠壓等。正擠壓：擠壓過程中制品流出方向與擠壓軸運(yùn)轉(zhuǎn)方向相同，是擠壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法。其制品的尺寸范圍廣大，靈活性大，自動化簡單，投資費(fèi)用少，易于分離殘料。但是正擠壓擠壓時坯料與擠壓筒之間產(chǎn)生相對滑動，存在有很大的外摩擦，摩擦產(chǎn)生的溫度使錠胚的溫度不均勻，導(dǎo)致金屬流動不均勻3。反擠壓：擠壓過程中制品的流動方向與

40、擠壓軸的運(yùn)動方向相反，是針對正向擠壓法在擠壓過程中錠坯表面與擠壓筒內(nèi)壁發(fā)生激烈摩擦的情況出現(xiàn)的另一種擠壓法。本次設(shè)計(jì)型材的結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，制品橫斷外接圓直徑是115mm，產(chǎn)品材料是6063合金，強(qiáng)度不很大，考慮產(chǎn)品綜合質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)因素，因此采用正向擠壓方法。2.3.2擠壓工藝制度的確定擠壓溫度和擠壓速度是擠壓過程中的兩個基本參數(shù)，隨著擠壓條件的變化，擠壓過程中的擠壓溫度和擠壓速度是不斷變化的。擠壓中工模具的使用溫度和擠壓力的對于在擠壓過程中溫度變化都有著關(guān)系，在確定擠壓溫度制度時，要注意下面幾個方面的： （1）合金的塑性圖與狀態(tài)圖，了解合金最佳塑性溫度范圍和相變情況；（2） 擠壓過程溫度條件的特點(diǎn)

41、（3） 盡量降低材料的變形抗力因此可以減少擠壓力和作用在工模具上的載荷；（4）保證擠壓型材的溫度分布盡量均勻；（5）擠壓時保證最大的流出速度； （6）控制擠壓溫度不超過使用合金材料的臨界溫度，以避免材料塑性降低導(dǎo)致材料表面生成裂紋；（7）擠壓過程中使材料不沾粘在工模具，避免影響材料表面品質(zhì)； （8）保證擠壓制品材料組織的平均和一致性，使材料的力學(xué)性能保持最佳； （9）使擠壓制品的材料精度符合要求滿足生產(chǎn)條件。 在確定擠壓最佳溫度制度時還應(yīng)該考慮鑄坯的結(jié)晶組織特點(diǎn)、合金化學(xué)成分的波動、金屬間化合物的特點(diǎn)，疏松程度、氣體和其他非金屬雜質(zhì)的含量等。擠壓時的速度與溫度是聯(lián)系在一起的。一般來說，提高擠壓

42、速度必須降低錠坯的加熱溫度，反正，提高擠壓溫度則必須降低擠壓速度，如果錠坯的加熱溫度和擠壓速度導(dǎo)致制品出口溫度非常接近合金的固相線溫度時，制品表面將產(chǎn)生裂紋、氣泡、粗糙、質(zhì)量變壞3。在確定實(shí)際金屬流出速度時，應(yīng)考慮擠壓溫度、合金的變形抗力與塑性、擠壓系數(shù)、流動不均勻性和制品的形狀和難度，以及工模具結(jié)構(gòu)和預(yù)熱溫度等特征。本次采用的6063鋁合金擠壓的溫度和速度規(guī)程見下表2-2。表2-2 6063鋁合金擠壓時溫度速度規(guī)程合金制品錠坯溫度/擠壓筒溫度/平均流出速度/m.min-16063空心建筑型材 450530450480可達(dá)到100綜上所述，根據(jù)材料與工藝參數(shù)(如金屬變形抗力與塑性、擠壓系數(shù)、流

43、動不均勻的特性、工模具結(jié)構(gòu)形式及預(yù)熱條件)以及設(shè)備條件的影響的綜合因素，錠坯溫度選擇為450，擠壓筒溫度為450，擠壓速度為40mm/s。2.4 模具總體結(jié)構(gòu)分析 （1）擠壓筒擠壓筒是重要的擠壓工具之一，工作時需要承受高溫、高壓、高摩擦的作用，工作條件十分惡劣,為了改善擠壓筒的受力條件，提高其使用壽命，除選用優(yōu)質(zhì)鋼材外，還要選擇合理的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)2。絕大多數(shù)擠壓筒是采用兩層及以上的襯套以過盈配合用熱組合而構(gòu)成。本型材選用兩層襯套組成，即內(nèi)套和外套。（2）擠壓軸擠壓軸作用十分重要，它使和擠壓筒配套使用生產(chǎn)的重要模具。它在擠壓過程中的主要作用是來傳遞產(chǎn)生的壓力，將擠壓筒中的材料發(fā)生變形，由此看出擠壓軸

44、在擠壓生產(chǎn)過程的中承受到的壓力是根據(jù)擠壓機(jī)的噸位來決定的。對于擠壓軸承受壓力的設(shè)計(jì)原則，要以它在實(shí)際生產(chǎn)中所承受的壓力為依據(jù)，工作環(huán)境也影響了擠壓軸的結(jié)構(gòu)形式，尺寸的確定等。（3）擠壓墊片擠壓墊片在鑄錠和擠壓軸之間，作用是避免擠壓軸與高溫金屬坯料直接接觸，防止軸端面過早磨損，粘鋁，包軸和變形，從而提高擠壓軸的使用壽命。擠壓墊的結(jié)構(gòu)形式與尺寸、設(shè)備、擠壓方法、產(chǎn)品類型等有直接關(guān)系。（4）平面分流組合模 平面分流組合模是擠壓機(jī)上生產(chǎn)各種管材和空心型材的主要模具形式，其特點(diǎn)是將模芯放在?？字?，與模孔組合成一個整體，模芯好像舌頭一樣在模芯中，故又叫做平刀式形模。 平面組合模一般是由上模、下模、定位銷、

45、連接螺釘4部分組成。在上模有分流孔、分流橋和模芯：分流孔是金屬通往型孔的通道；分流橋是支承模芯的支架；而模芯是用來形成內(nèi)腔的形狀和尺寸2。下模有焊合室、模孔型腔、工作帶和空刀：焊合室是把分流孔流出來的金屬匯集在一起重新焊合起來形成模芯為中心的整體坯料；模孔型腔的工作帶部分確定型材的外部尺寸和形狀以及調(diào)節(jié)金屬的流速；而空刀是為了減少摩擦，是制品能順利通過，保證產(chǎn)品表面品質(zhì)2。定位銷是用來進(jìn)行上下模的裝配定位，而連接螺釘是把上下模牢固的連接在一起，使平面分流組合模形成一個整體。平面分流組合模主要優(yōu)點(diǎn)有：擠壓生產(chǎn)時材料成品率非常高，工模具容易加工制造，生產(chǎn)過程中操作十分簡單，可以生產(chǎn)出精度很高、表面

46、非常光潔、結(jié)構(gòu)形狀尺寸十分復(fù)雜的空心型材。其缺點(diǎn)：擠壓過程中或結(jié)束時修理工模具和清潔剩余殘廢料非常困難。2.4.4 擠壓工模具的材料選擇為了提高工模具的使用壽命，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品品種，批量大小，工模具的結(jié)構(gòu)，形狀和大小，工作條件以及鋼材本身的熔鑄、鍛造、加工和熱處理工藝性能，鋼材的價格和貨源等方面的情況，綜合以上因素，選擇經(jīng)濟(jì)而合理的工模具材料。我國主要采用的擠壓鋁合金的工模具材料參看表2-3。 表2-4 我國部分?jǐn)D壓工模具材料選用表2擠壓工具名稱材 料備注選用代用7.5mn25mn擠壓機(jī)擠壓筒內(nèi)套3cr2w8v5crniw、4cr5mosiv1為俄羅斯牌號7.5mn25

47、mn擠壓機(jī)擠壓筒外套5crnimo5crniw5mn25mn擠壓機(jī)擠壓軸3cr2w8v5crniw、4cr5mosiv1平面組合模內(nèi)外套3cr2w8v、4cr5mosiv1160擠壓墊3cr2w8v7cr3、4cr5mosiv1根據(jù)上表數(shù)據(jù)，擠壓筒內(nèi)套、擠壓軸、擠壓墊以及平面組合模均選用材料3cr2w8v，擠壓筒外套材料選用5crnimo。第3章 工藝計(jì)算3.1坯料尺寸的計(jì)算3.1.1 坯料直徑的計(jì)算 坯料選擇為圓錠，坯料的橫斷面面積： 式中 型材米重：g=1.261kg/m； 型材密度：=2.69g/cm3。 根據(jù)制品斷面積，外接圓直徑長度，查表3-1，初步選取擠壓機(jī)為16.3mn臥式擠壓機(jī)

48、，擠壓筒的直徑dt=140mm。表3-1 某些擠壓機(jī)上擠壓鋁型材的合理工藝參數(shù)擠壓機(jī) 擠壓筒鑄錠尺寸填充系數(shù)k殘料長度/mm推薦值公稱壓力/mn結(jié)構(gòu)形式介質(zhì)壓力/mpa直徑/mm長度/mm斷面積/cm2比壓/mpa直徑/mm長度/mm斷面積/ cm2制品斷面積/ cm2合理擠壓系數(shù)a12臥式32115715104115511040098.21.09252.604.202540130192.5905124120.61.104.407.0016.3臥式2414074015410001345001421.08106.2010.01530170192.59051246002061.107.6015.2

49、 為了使坯料能夠順利的裝入擠壓筒內(nèi)，鑄錠直徑應(yīng)該和擠壓筒內(nèi)徑要有一定的間隙，可根據(jù)下式來預(yù)選： （3-1）式中 dp坯料直徑； dt擠壓筒直徑； c坯料加熱前直徑與擠壓筒內(nèi)徑的間隙，在實(shí)際生產(chǎn)中c取值范圍為512mm，c值隨坯料直徑增大而增加，本次c取6mm；t坯料加熱溫度；a金屬的線膨脹系數(shù)，它隨合金種類變化面變化，在擠壓溫度范圍內(nèi)，一般取值為12.5×10-6/。在擠壓生產(chǎn)中，為保證鑄錠在加熱后順利裝入擠壓筒內(nèi)，常把擠壓筒截面積與鑄錠截面積之比成為填充系數(shù)（鐓粗系數(shù)）k： （3-2）式中 填充系數(shù)，一般取值范圍為1.061.121，故此次計(jì)算符合條件； ft擠壓筒斷面積（mm2）； fp坯料斷面積； dp坯料直徑； dt擠壓筒直徑。綜合以上計(jì)算，坯料的直徑取133mm符合條件。3.1.2坯料長度的計(jì)算 錠坯長度按下式計(jì)算： （3-3）式