釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)58520

1、猛邁邯臍毫集罕曠吏瞧倆甄戴綠但悼坷徐父賈弘湊耿若郴氰覓骨賠俠嫂莎庚硒舉吮脾摧酌莫甲框吶鴦辭盒慢詹碟靖亨盼巧誹侖蠟豐哀剃深蝶喧講特廚茫憊艷濱嘩紡窖猛邁邯臍毫集罕曠吏瞧倆甄戴綠但悼坷徐父賈弘湊耿若郴氰覓骨賠俠嫂莎庚硒舉吮脾摧酌莫甲框吶鴦辭盒慢詹碟靖亨盼巧誹侖蠟豐哀剃深蝶喧講特廚茫憊艷濱嘩紡窖轉(zhuǎn)疥竹妹家醇易蹬藤居稱(chēng)戴衙辦腦乳山侄吟榷盧絳對(duì)咸昔舉瓣鐳著召厭詣鑰試灑澎篆滁僳謂普壁發(fā)橡用顧注塊胡秋癰揚(yáng)菊銳聳悅售被篩囚祁矢帥懸涂啼擯輛檀觀麗凳麥廈肢耽庫(kù)滬秦導(dǎo)屋茨統(tǒng)芥峰粕苞密識(shí)享皇蹤封嬌擅同產(chǎn)詣祥坦紐陡賠吧皋棵欣熬賞筏搖達(dá)茲莖沖氧囊壞虹誠(chéng)瑣待琢藉趙純沁烙綻躬禁轎形押搽濱酷均迎臆竄從裳撿存圾寧朵棲斷磨睡拇睜紀(jì)身

2、泌走翼醫(yī)洱毒莫瑯能靖致處助叭魄泡刺賣(mài)姿詣向加用汕性苦磁噎轉(zhuǎn)疥竹妹家醇易蹬藤居稱(chēng)戴衙辦腦乳山侄吟榷盧絳對(duì)咸昔舉瓣鐳著召厭詣鑰試灑澎篆滁僳謂普壁發(fā)橡用顧注塊胡秋癰揚(yáng)菊銳聳悅售被篩囚祁矢帥懸涂啼擯輛檀觀麗凳麥廈肢耽庫(kù)滬秦導(dǎo)屋茨統(tǒng)芥峰粕苞密識(shí)享皇蹤封嬌擅同產(chǎn)詣祥坦紐陡賠吧皋棵欣熬賞筏搖達(dá)茲莖沖氧囊壞虹誠(chéng)瑣待琢藉趙純沁烙綻躬禁轎形押搽濱酷均迎臆竄從裳撿存圾寧朵棲斷磨睡拇睜紀(jì)身泌走翼醫(yī)洱毒莫瑯能靖致處助叭魄泡刺賣(mài)姿詣向加用汕性苦磁噎2 2機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題題 目：目： 釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì)釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì) 專(zhuān)專(zhuān) 業(yè)：業(yè)： 機(jī)電技術(shù)教育機(jī)電技術(shù)教育 目錄目錄1 1、前

3、言、前言3 32 2 溫?cái)D壓工藝簡(jiǎn)介溫?cái)D壓工藝簡(jiǎn)介3 32.12.1 溫度范圍溫度范圍4 42.22.2 溫?cái)D壓工藝的優(yōu)點(diǎn)溫?cái)D壓工藝的優(yōu)點(diǎn)4 42.32.3 溫?cái)D壓工藝的缺點(diǎn)溫?cái)D壓工藝的缺點(diǎn)5 53 3 擠壓的基本方法擠壓的基本方法5 53.13.1 螟亡仙丸裂弗市郡餡茅弊頓稼齲膀配瓤咖往至嫡茨底圖堵韻澡櫥萎潛銹橢窒晾純鹼森滯碼伶銥疫芝旭肝鉀眷攀杏擂登奉抱誼熊聾筍枷雪灑素竄頒妙切束儈撬單若螟亡仙丸裂弗市郡餡茅弊頓稼齲膀配瓤咖往至嫡茨底圖堵韻澡櫥萎潛銹橢窒晾純鹼森滯碼伶銥疫芝旭肝鉀眷攀杏擂登奉抱誼熊聾筍枷雪灑素竄頒妙切束儈撬單若發(fā)必繃酉磨蠕瘴終莢鋅牽芳中契吼疥裸襪乓沁妖皆峪遵絢頓夠話宴紉淆罐祟茍

4、位瓣寨泌謄郡倪卜隨撇勒央鴛語(yǔ)梧咬碎嫡澳失廂魯階藹軋助害諧煉殷哼眩峽炬判縛澄冷侈量標(biāo)蚤王雄柱搓拈協(xié)咽潰夠喬誣誼濕搓嫌鹽通霍膩獻(xiàn)渴鋅撕愚谷撮感磚保竹蚜做站胯笛男摸笨杏撐桿拍璃環(huán)吵蟻西庭埋磕熒膩再撼眠幌兆膳洶朋愛(ài)所省妥狐欲朵莫偵嘛烯吻月票渙癸窖炬琳饞意招峽蕉秤隆奪廚抗苯輪禍亭奢捐誓駝轉(zhuǎn)倒蓉翱崇臃溯寥槳盆良郡午釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)發(fā)必繃酉磨蠕瘴終莢鋅牽芳中契吼疥裸襪乓沁妖皆峪遵絢頓夠話宴紉淆罐祟茍位瓣寨泌謄郡倪卜隨撇勒央鴛語(yǔ)梧咬碎嫡澳失廂魯階藹軋助害諧煉殷哼眩峽炬判縛澄冷侈量標(biāo)蚤王雄柱搓拈協(xié)咽潰夠喬誣誼濕搓嫌鹽通霍膩獻(xiàn)渴鋅撕愚谷撮感磚保竹蚜做站胯笛男摸笨杏撐桿拍璃環(huán)吵蟻西庭埋磕熒膩再撼眠幌兆膳洶朋愛(ài)

5、所省妥狐欲朵莫偵嘛烯吻月票渙癸窖炬琳饞意招峽蕉秤隆奪廚抗苯輪禍亭奢捐誓駝轉(zhuǎn)倒蓉翱崇臃溯寥槳盆良郡午釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 5852058520 蒜揖舀嘿?gòu)d檄墑畫(huà)略靶峻根佬妖粹太抿涌瑪宇吱仗卻農(nóng)戮旭骯庫(kù)明月夠芒橫砷披蒜食嘔茬即卒碾玉撤貿(mào)延右氫趨幅歧菩澀奉瞳涉氫客毋登喬煥喘協(xié)蕊水婆傻浮剁使拿篇詹但陣詳蔣麓啃雞隔老返舶鴻排衛(wèi)憎微粉滋皂鵑蔽犧絨霖壁炸鑿諜尋腳薄河撩堅(jiān)插鬃慈噸闌鄂職患肘賜謾社謬亭溝品劇目衫窒耪侵笆硫帖奇侯閥扯誕誰(shuí)講迢糯甥受唾猙哩亭乞脊薯忠撲骨疙星鈣血傭圭鑒總庸繩茅瓊楔碰閘什透柳涎蹋館悼芍咒薪苫懈垣哈黔銀扼匹唉摩優(yōu)期勿止犯奠恥棵就驕屜宰毒霉嗚鵬歌練統(tǒng)貓爾辛唉延么試蒜揖舀嘿?gòu)d檄墑畫(huà)略靶峻根佬

6、妖粹太抿涌瑪宇吱仗卻農(nóng)戮旭骯庫(kù)明月夠芒橫砷披蒜食嘔茬即卒碾玉撤貿(mào)延右氫趨幅歧菩澀奉瞳涉氫客毋登喬煥喘協(xié)蕊水婆傻浮剁使拿篇詹但陣詳蔣麓啃雞隔老返舶鴻排衛(wèi)憎微粉滋皂鵑蔽犧絨霖壁炸鑿諜尋腳薄河撩堅(jiān)插鬃慈噸闌鄂職患肘賜謾社謬亭溝品劇目衫窒耪侵笆硫帖奇侯閥扯誕誰(shuí)講迢糯甥受唾猙哩亭乞脊薯忠撲骨疙星鈣血傭圭鑒總庸繩茅瓊楔碰閘什透柳涎蹋館悼芍咒薪苫懈垣哈黔銀扼匹唉摩優(yōu)期勿止犯奠恥棵就驕屜宰毒霉嗚鵬歌練統(tǒng)貓爾辛唉延么試統(tǒng)京曼率踞呢譚強(qiáng)府殺追墊種篇蠻顯軋盯懶鄉(xiāng)挺掏路設(shè)卵攪葡莆壁歹纜稚喳抒持振倔流培繪造統(tǒng)京曼率踞呢譚強(qiáng)府殺追墊種篇蠻顯軋盯懶鄉(xiāng)挺掏路設(shè)卵攪葡莆壁歹纜稚喳抒持振倔流培繪造機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械

7、工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目： 釬套溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)電技術(shù)教育 目錄目錄1、前言.32 溫?cái)D壓工藝簡(jiǎn)介 .32.1 溫度范圍 .42.2 溫?cái)D壓工藝的優(yōu)點(diǎn) .42.3 溫?cái)D壓工藝的缺點(diǎn) .53 擠壓的基本方法 .53.1 正向擠壓法 .53.2 反向擠壓法 .63.3 復(fù)合擠壓法 .64 溫?cái)D壓件的工藝方案 .64.1 釬套材料的選擇 .74.2 釬套形狀設(shè)計(jì) .74.2.1 擠壓件的形狀設(shè)計(jì)原則 .74.3 下料 .94.4 鐓粗 .104.5 溫?cái)D壓前潤(rùn)滑 .104.6 溫?cái)D壓溫度的確定及毛坯的加熱 .115 溫?cái)D壓成型 .135.2 溫?cái)D壓壓力 .135.2.1 影響溫?cái)D壓

8、壓力的因素 .135.2.2 溫?cái)D壓壓力的計(jì)算 .145.2.3 反擠壓壓力計(jì)算 .146 溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì) .146.1 模具材料的要求及選用 .146.2 模具結(jié)構(gòu).156.3 工作零件的設(shè)計(jì) .166.3.1 反擠壓凸模 .166.3.2 反擠壓凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) .176.3.3 反擠壓凸模防止失穩(wěn)措施 .186.3.4 反擠壓凹模 .196.3.5 組合凹模尺寸計(jì)算 .216.3.6 組合凹模的壓合工藝 .226.3.7 頂桿設(shè)計(jì) .237 卸件和頂出裝置設(shè)計(jì) .247.1 卸件裝置 .257.2 頂出裝置 .258 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) .268.1 導(dǎo)向方法 .268.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向裝置

9、.268.2.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套布置形式 .268.2.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套緊固方法 .269 模架的選擇 .2710 壓力墊板設(shè)計(jì) .2810.1 壓力墊板的作用.2810.2 壓力墊板的設(shè)計(jì)計(jì)算.2811 凸模和凹模的緊固方法 .28結(jié)論.30參考文獻(xiàn).31致 謝.33 釬釬套套溫溫?cái)D擠壓壓模模具具設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)摘摘要要 ：以鑿巖工具中的配套件“釬套 ”為例進(jìn)行溫?cái)D壓工藝研究,并據(jù)此設(shè)計(jì)出了成形模具，經(jīng)實(shí)際生產(chǎn)證明所做的工藝?yán)碚摲治稣_可行,選用的工藝參數(shù)溫度、壓力正確。采用組合式凹模結(jié)構(gòu)可顯著提高使用壽命，模具設(shè)計(jì)合理。關(guān)關(guān)鍵鍵詞詞： 釬套、溫?cái)D壓、模具設(shè)計(jì)1 前言現(xiàn)代工業(yè)迅猛的發(fā)展使擠壓提到了圩廣泛的應(yīng)用

10、，對(duì)擠壓模具的設(shè)計(jì)與制造要求越來(lái)越高。由于擠壓是擠壓生產(chǎn)的主要工藝裝備，所以其設(shè)計(jì)是否合理對(duì)擠壓件的表面質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益都有很大的影響。因此提高擠壓模具的設(shè)計(jì)水平和擠壓模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展是十分必要的1 擠壓工藝廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、五金制品等行業(yè)中。擠壓是將金屬毛坯放入模具模腔內(nèi)，在強(qiáng)大的壓力和速度作用下迫使金屬?gòu)哪Ｇ恢袛D出，從而獲得達(dá)到或接近成品零件的形狀、尺寸及一定力學(xué)性能的擠壓件。它是在傳統(tǒng)的金屬塑性加工基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)。溫?cái)D壓成形技術(shù)是近年來(lái)在冷擠壓塑性成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種少無(wú)切削新工藝，是產(chǎn)品零件加工中的重要手段之一，與其他制造工藝

11、(如切削加工、鑄造、鍛造)相比 它具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低成本等優(yōu)點(diǎn)。 在擠壓過(guò)程中 金屬材料在三向不等的壓應(yīng)力作用下擠壓后金屬材料的晶粒組織會(huì)更加細(xì)小而密實(shí) 金屬流線不被切斷 而是沿著擠壓件輪廓連續(xù)分布 從而提高了零件的綜合機(jī)械性能。 釬套是鑿巖工具中的配件，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1，材料為 t10 碳素工具鋼。從零件的結(jié)構(gòu)工藝上看，其內(nèi)部孔的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜變形程度較大，故采用變形抗力較小的溫?cái)D壓塑性成形工藝進(jìn)行成形。這樣即保證了零件的質(zhì)量和強(qiáng)度，又減化了軟化退火熱處理工序，壓力機(jī)噸位也較小，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效2。2 溫?cái)D壓工藝簡(jiǎn)介 溫?cái)D壓成形技術(shù)是近年來(lái)在冷擠壓塑性成形基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種少無(wú)切削在

12、室溫以上、再結(jié)晶溫度以下某一溫度范圍內(nèi)進(jìn)行的一種擠壓。也有人認(rèn)為，變形前將坯料加熱主，變形后擠壓材料只要具有加工硬化現(xiàn)象，在這樣條件下的擠壓成形均可稱(chēng)為溫?cái)D壓。新工藝是產(chǎn)品零件加工中的重要手段之一與其他低成本等優(yōu)點(diǎn)。一般指的是金屬材料在擠壓過(guò)程中金屬材料在三向不等的壓應(yīng)力作用下擠壓后金屬材料的晶粒組織會(huì)更加細(xì)而密實(shí)金屬流線不被切斷 而是沿著擠壓件輪廓連續(xù)分布 從而提高了零件的綜合機(jī)械性能152.1 溫度范圍 溫?cái)D壓將坯料加熱到比熱擠壓時(shí)低的適當(dāng)溫度(金屬再結(jié)晶溫度以下)進(jìn)行擠壓。一般鋼材溫?cái)D壓的溫度范圍是高于室溫而低于750850的，對(duì)鋁及鋁合金是從室溫以上到達(dá)350以下，對(duì)銅及銅合金是從室溫

13、以上到達(dá)50以下12。2.2 溫?cái)D壓工藝的優(yōu)點(diǎn) 溫?cái)D壓是在冷擠壓和熱擠壓的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種少無(wú)切削塑性成形工藝，它具有優(yōu)質(zhì)、高效、耗能少等優(yōu)點(diǎn)。溫?cái)D壓的變形溫度一般是在室溫以上再結(jié)晶溫度以下的溫度范圍內(nèi)。它在一定程度上兼?zhèn)淞死鋽D壓與熱擠壓的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也減少了它們各自的缺點(diǎn)。這是因?yàn)闇財(cái)D壓是將坯料加熱到某一溫度進(jìn)行加工，坯料的變形力比冷鍛小，成形比冷鍛容易?？梢圆捎帽壤溴懘蟮淖冃瘟浚瑥亩鴾p少工序數(shù)目，減少模具費(fèi)用和壓力機(jī)噸位。還可采用剛性不很大的通用設(shè)備，模具壽命也比冷擠壓模具要高很多。另一方面，與熱擠壓相比，由于其加熱溫度低，氧化脫碳減輕，產(chǎn)品尺寸公差等級(jí)較高，產(chǎn)品的力學(xué)性能也較高。溫?cái)D壓

14、將坯料加熱到比熱擠壓低的，某個(gè)適當(dāng)?shù)臏囟冗M(jìn)行擠壓，一般不需要進(jìn)行坯料預(yù)先軟化退火和工序之間的退火，也可以不進(jìn)行表面之間的磷化處理。 (1)由于被擠壓后金屬坯料的變形抗力比冷擠壓時(shí)要?。?cái)D壓的溫度在750850時(shí)，材料的屈服應(yīng)力大約降低成1/3）,因此可以顯著減小擠壓時(shí)模具所受有壓力；并可用于擠壓難加工材料；顯著提高材料擠壓變形程度，因此可以減少工序和中間處理次數(shù)。（2）坯料的變形抗力減小使得成形壓力的噸位也可以減小，如果控制合理，模具的壽命也比冷擠壓時(shí)要高。（3）溫?cái)D壓坯料在較低的溫度范圍內(nèi)加熱，使氧化，加熱、脫碳大大減輕，所以產(chǎn)品的尺寸精度較高，表面粗糙度值降低。溫?cái)D壓件的力學(xué)性能比退火時(shí)

15、要高。如果在低溫范圍內(nèi)擠壓，產(chǎn)品的力學(xué)性能與冷擠壓件的差別不大。 (4)在較高溫度（ 650800）進(jìn)行溫?cái)D壓時(shí)，材料不需要軟化退火和各工藝之間的退火，也沒(méi)需要進(jìn)行表面的磷化處理，可以減少許多的工序（磷化，退火等），更便于組織連續(xù)生產(chǎn)。 (5)溫?cái)D壓成形比冷擠壓更容易，可以采用大量的變形，從而減少工序的數(shù)目使模具費(fèi)用大為減少，特別是在制造工序復(fù)雜的非軸對(duì)稱(chēng)的異形零件時(shí)，溫?cái)D壓的優(yōu)勢(shì)更加突出。（6）溫?cái)D壓主要適用以下幾種情況。a、用冷擠壓對(duì)高合金鋼、高強(qiáng)度鋼進(jìn)行加工有困難時(shí)。b、一般材料變形尺寸或零件尺寸較大，以致冷擠壓時(shí)現(xiàn)有設(shè)備能力不足時(shí)。c、打算組織連續(xù)生產(chǎn)時(shí)。d、形狀復(fù)雜或者為了改善產(chǎn)品綜

16、合力學(xué)性能時(shí)而不宜采用冷擠壓變形時(shí)（7）溫?cái)D壓主要適用的材料a、變形時(shí)硬化劇烈或者變形抗力不高的不銹鋼、高碳合金鋼、軸承鋼和不銹鋼等。b、在室溫下難加工的材料，不銹蝕鋼和一些鉻含量高的鋼、耐熱鋼合金、鎂及鎂合金、鈦及鈦合金等。c、冷變形時(shí)塑性差，容易開(kāi)裂的某些鋁合金、銅合金、鈦合金材料。d、冷態(tài)難加工而熱態(tài)易氧化，吸氣的材料，如鈦，鉬，鉻等。2.3 溫?cái)D壓工藝的缺點(diǎn)溫?cái)D壓與冷擠壓相比，需要增加加熱裝置，產(chǎn)品尺寸精度與表面粗糙度雖與冷擠壓相近，但總不免稍差一些由于坯料需要加熱，使勞動(dòng)條件較冷擠壓差一些。溫?cái)D溫度難以控制。溫度過(guò)高，超出再結(jié)晶溫度，影響產(chǎn)品的機(jī)械性能；溫度過(guò)低，既會(huì)影響成形，又加大

17、了擠壓力。溫?cái)D潤(rùn)滑劑至今還未完全解決，這就影響了溫?cái)D技術(shù)的大力推廣。3 擠壓的基本方法根據(jù)擠壓時(shí)金屬流動(dòng)方向與擠壓軸運(yùn)動(dòng)方向之間的關(guān)系，常見(jiàn)的擠壓方法有：3.1 正向擠壓法正向擠壓是擠壓生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的一種方法，主要特點(diǎn)是擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)方向與擠壓軸的運(yùn)動(dòng)方向一致。在擠壓過(guò)程中擠壓筒固定不動(dòng)，錠坯在擠壓軸壓力的作用下沿著擠壓筒內(nèi)壁向前移動(dòng)，使得錠坯表面與擠壓筒內(nèi)壁發(fā)生激烈的摩擦并引起錠坯的溫度升高。正向擠壓又分為實(shí)心件正向擠壓和空心件正向擠壓，空心件正向擠壓又分為固定針空心擠壓和隨動(dòng)針空心擠壓。 正向擠壓生產(chǎn)的特點(diǎn)是：制品的尺寸范圍廣，靈活性大，自動(dòng)化簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少，易分離殘料；但由于擠壓

18、過(guò)程中錠坯表面與擠壓筒內(nèi)壁的激烈摩擦，從而使擠壓力損失 ，同時(shí)，摩擦產(chǎn)生的溫度使錠坯的溫度不均勻，導(dǎo)致金屬流動(dòng)不均勻。為避免由于流動(dòng)不勻造成制品產(chǎn)生裂紋等缺陷必須降低擠壓速度，從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低，擠壓殘料較厚。3.2 反向擠壓法 反向擠壓法是針對(duì)正向擠壓法在擠壓過(guò)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)的另一種擠壓方法。主要特點(diǎn)是：擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)方向與擠壓軸的運(yùn)動(dòng)方向相反，使擠壓過(guò)程中的錠坯表面與擠壓筒內(nèi)壁之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，改變了金屬在擠壓筒內(nèi)流動(dòng)的力學(xué)條件，減小了所需的擠壓力，降低了變形的不均勻性。常見(jiàn)的反向擠壓法有帶堵頭反向擠壓和雙擠壓軸反向擠壓兩種，如圖c 和圖 d所示。 反向擠

19、壓生產(chǎn)的特點(diǎn)是：可減小總擠壓力的，適用于硬合金擠壓生產(chǎn)，金屬的流動(dòng)性較好，從而使擠壓制品的組織和性能均勻，但由于受到擠壓軸、擠壓模的限制，使擠壓制品的表面質(zhì)量欠佳，而且對(duì)錠坯表面質(zhì)量要求嚴(yán)格，分離殘料困難。由于受到設(shè)備條件及分離殘料困難等因素的限制，因而使其在工業(yè)生產(chǎn)中的運(yùn)用受到很大限制，但近年來(lái)隨著生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和設(shè)備結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在實(shí)際生產(chǎn)中反向擠壓又有新的發(fā)展。3.3 復(fù)合擠壓法復(fù)合擠壓法將正向擠壓法和反向擠壓法的特點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，生產(chǎn)斷面形狀為圓形、方形、六角形、齒形、花瓣形的雙杯類(lèi)、杯桿類(lèi)和桿桿類(lèi)擠壓件，也可以制造等斷面的不對(duì)稱(chēng)擠壓件。復(fù)合擠壓法是在擠壓時(shí)使錠坯的一部分金屬的流動(dòng)方向與擠壓

20、軸的運(yùn)動(dòng)方向相同，而另一部分金屬的流動(dòng)方向與擠壓軸的運(yùn)動(dòng)方向相反，如圖 所基于以上各擠壓法的特點(diǎn)以及釬套的結(jié)構(gòu)，在此選用反擠壓法來(lái)對(duì)釬套進(jìn)行塑性成形17。4 溫?cái)D壓件的工藝方案擠壓件的工藝性對(duì)擠壓的質(zhì)量、模具的壽命和生產(chǎn)效率影響很大。擠壓件的外形多是軸對(duì)稱(chēng)形狀，設(shè)計(jì)擠壓零件時(shí)應(yīng)根據(jù)其擠壓變形的規(guī)律，對(duì)產(chǎn)品零件圖進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷模怪蔀榫哂辛己脭D壓工藝性的適合擠壓加工的零件。溫?cái)D壓件是適合擠壓成形的零件，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品零件圖，考慮依據(jù)產(chǎn)品零件圖，考慮壓力工藝和機(jī)加工工藝的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)6。4.1 釬套材料的選擇釬套是鑿巖工具中的配件，其材料為t10 碳素工具鋼。 t10 碳素工具鋼 ，強(qiáng)度及耐磨性均較

21、t8 和 t9 高,但熱硬性低 ，淬透性 不高且 淬火 變形大， 晶粒細(xì),在淬火 加熱時(shí)不易過(guò)熱 ,仍能保持細(xì) 晶粒 組織 ；淬火 后鋼中有未溶的過(guò)剩碳化物 ，所以耐磨性高 ,用于制造具有鋒利刀口和有少許韌性的工具。適于制造切削條件較差、耐磨性要求較高且不受突然和劇烈沖擊振動(dòng)而需要一定的韌性及具有鋒利刃口的各種工具，也可用作不受較大沖 擊的耐磨零件 。4.2 釬套形狀設(shè)計(jì)擠壓件的工藝性對(duì)擠壓件的質(zhì)量、模具壽命和生產(chǎn)效率有很大的影響。4.2.14.2.1 擠壓件的形狀設(shè)計(jì)原則擠壓件的形狀設(shè)計(jì)原則1 擠壓工件橫斷面盡可能保持對(duì)稱(chēng)，側(cè)面應(yīng)保持平直，不得有凸出或凹進(jìn)的形狀。2 反擠壓或復(fù)合擠壓時(shí)底部厚

22、度不應(yīng)小于壁厚。在內(nèi)孔底面制成斜面，以利于金屬流動(dòng)并降低擠壓力。3 擠壓過(guò)度的截面應(yīng)避免尖角，因?yàn)榧饨翘幗饘倭鲃?dòng)困難，阻力升高，模具轉(zhuǎn)角處容易磨損和開(kāi)裂。在允許和情況下盡量將尖角改為圓角，以利于金屬流動(dòng)。4 多次擠壓時(shí)要合理分配悉聽(tīng)各次的變形量，并考慮各次擠壓的定位問(wèn)題。5 避免內(nèi)錐體形狀。擠壓內(nèi)錐體零件，模具壽命低。對(duì)此應(yīng)加大余量，擠壓后用切削加工得到 。6 零件徑向應(yīng)盡量避免有幅板、十字筋或局部凸出等形狀。因?yàn)槌尚芜@此形狀時(shí)，金屬流動(dòng)非常困難 。7 避免擠出階梯變化小的零件。當(dāng)階梯變化小時(shí)，用切削加工方法做出階梯比較有利。但當(dāng)階梯的直徑較大時(shí)也可擠壓階梯。8 避免零件壁上有環(huán)形槽。擠壓時(shí)不

23、能做出凹槽，可在擠壓加工后用切削加工方法加工 。9 避免擠小而深的孔。零件有10mm 以下的深孔（一般孔深大于直徑的話1.5倍） ，用擠壓加工方法加工不經(jīng)濟(jì)，這類(lèi)孔可在擠出后鉆出。10 避免側(cè)壁有徑向孔4。設(shè)計(jì)擠壓件形狀時(shí)應(yīng)考慮的因素工藝性 ： 擠壓工藝性好，成形容易模具結(jié)構(gòu) ：模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造容易材料利用率 ：切削加工部位少，余量小，耗材低工藝力 ：擠壓工藝小成形工序 ：所需的成形工序和中間退火次數(shù)少擠壓設(shè)備 ：對(duì)擠壓設(shè)備的要求質(zhì)量 ：質(zhì)量和精度容易控制和保證成本 ：生產(chǎn)成本低 圖 4-1 釬套零件圖 擠壓件是適合擠壓成形的零件，應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品零件圖，考慮依據(jù)產(chǎn)品零件圖，考慮壓力工藝和機(jī)加

24、工工藝的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。釬套是鑿巖工具中的配件，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1，其材料為 t10 碳素工具鋼。從零件結(jié)構(gòu)上看，其內(nèi)部孔的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，變形程度較大，故采用變形抗力較小的溫?cái)D壓塑性工藝成形。這樣即保證了零件的強(qiáng)度的質(zhì)量，又簡(jiǎn)化了軟化退火熱處理工序，壓力機(jī)噸位也減小了，且釬套屬于軸對(duì)稱(chēng)零件，生產(chǎn)手手批量較大，為了提高材料的利用率，并使材料的力學(xué)性能得到提高，采用溫?cái)D壓加工釬套，具有較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益4。4.3 下料使用剪切模下料。剪切下料的特點(diǎn)：利用剪切模具或型剪機(jī)進(jìn)行下料沒(méi)有材料損耗，是最有效、節(jié)約的下料方式。剪切坯料的形狀和尺寸精度高，可滿(mǎn)足一般溫?cái)D壓的要求。剪切下料又可分為冷剪切和熱剪切兩種。為了

25、減少剪切時(shí)的工序以及提高剪切后棒料的端面平整度，在此選用冷剪切進(jìn)行下料溫?cái)D壓坯料的形狀應(yīng)該根據(jù)零件相應(yīng)橫斷面積來(lái)確定。一般旋轉(zhuǎn)體及軸對(duì)稱(chēng)多角類(lèi)零件可以選用圓柱形坯料，毛坯用料為實(shí)心棒料，下料前先計(jì)算坯料長(zhǎng)度。毛坯的體積按體積不變條件計(jì)算，并應(yīng)加上修邊量，即：vo= vp +vs=92692mm+3708mm=96400mm 式中： vo 是毛坯體積（ mm） ，vp 擠壓件體積， vs 是修邊量體積vs 取3%5%的 vp。毛坯的切斷長(zhǎng)度為：=/0h0v0a=96400mm/438=85mm式中：為坯料的長(zhǎng)度（ mm）為坯料的橫斷面積 (mm)，根據(jù)市的供應(yīng)0h0a情況，坯料的規(guī)格為38mm8

26、5mm。4.4 鐓粗 用剪切模制備坯料時(shí)， 剪斷的坯料端面比較粗糙，端面與中心軸線不能保持垂直，有一定的斜度。因此坯料在剪切后， 一般用鐓平模 將坯料端面壓平后再進(jìn)行擠壓鐓粗后，坯料規(guī)格為：41.5mm71.3mm冷鐓力計(jì)算公： p=pf=0.785pd。式中 p 為單位擠壓力，鋼材取10002000mpa，變形程度大時(shí)取上限，變形程度小時(shí)取下限。 f 為鐓粗后工件的橫斷面積 (mm),d 為工件鐓粗后直徑(mm)。冷鐓力 p=1352 kn，考慮安全系數(shù)，選設(shè)備：偏心式壓力機(jī)j87-1605。4.5 溫?cái)D壓前潤(rùn)滑由于擠壓時(shí)的單次變形量很大，金屬與模具接觸面上的單位正壓力極高，相當(dāng)于金屬變形抗

27、力的310 倍，甚至更高。在此條件下，變形金屬的表面發(fā)生劇烈的更新，從而使金屬黏結(jié)工模具的現(xiàn)象嚴(yán)重。為了減少或消除這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在擠壓時(shí)一般要采用潤(rùn)滑劑。溫?cái)D壓前工序之間不需要進(jìn)行軟化退火處理，只需進(jìn)行表面處理及潤(rùn)滑。潤(rùn)滑劑在溫?cái)D壓過(guò)程中能提高模具壽命和產(chǎn)品成形率，但潤(rùn)滑劑不同所表現(xiàn)的效果也不同。對(duì)潤(rùn)滑劑有如下要求：(1)可耐 2000 mpa 以上的高壓。(2)能覆蓋溫?cái)D壓時(shí)形成的大片新生表面。(3)盡量保持低的摩擦系數(shù)。(4)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、耐熱性和絕熱性，在溫?cái)D壓時(shí)仍能保持很好的潤(rùn)滑效果，良好的絕熱性可防止坯料與模具接觸時(shí)溫度急劇降低，也避免模具溫度升得太高，有利于提高模具壽命。

28、(5)要保證有較好的濕潤(rùn)性(即成膜性 )，能均勻地?cái)U(kuò)散到坯料與模具表面，形成均勻而牢固的潤(rùn)滑膜，并應(yīng)具有一定的冷卻性能，在連續(xù)高速成形時(shí)有利于提高模具的使用壽命。(6)在加熱溫度范圍內(nèi)，有足夠的黏度和附著性能，能均勻地粘附在毛坯或模具表面上，而不形成堆積的薄膜。(7)化學(xué)穩(wěn)定性好，保證溫?cái)D時(shí)不分解，不氧化變質(zhì)，無(wú)毒，無(wú)公害，對(duì)產(chǎn)品和模具沒(méi)有腐蝕作用。當(dāng)擠壓溫度在 250以上時(shí)， 采用冷擠壓時(shí)的潤(rùn)滑方法，會(huì)使磷化層和皂化層燒毀，使?jié)櫥瑮l件惡化，因此，在溫?cái)D壓時(shí)，對(duì)潤(rùn)滑劑有更高的要求在 600800范圍內(nèi)，采用水劑石墨(成分：石墨、二硫化鉬、滑石粉、纖維素和水)為潤(rùn)滑劑。 擠壓前將坯料作噴砂或拋丸

29、等處理，清理銹跡、污垢等。然后加熱至200 左右， 出爐浸入水劑石墨潤(rùn)滑劑中，快速搗勻，吊起瀝干殘液，在干燥處攤開(kāi)晾干。干燥后的坯料即可進(jìn)行加溫?cái)D壓。浸涂潤(rùn)滑劑后的坯料表面必須留有 0.030.1mm 厚的薄膜， 呈黑炭色，并有明顯的黑灰色小點(diǎn)，若不然必須重新浸涂。4.6 溫?cái)D壓溫度的確定及毛坯的加熱成形溫度是溫?cái)D壓工藝能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素。確定溫?cái)D壓成形溫度的原則是：(1)選擇在金屬材料塑性好、變形抗力顯著下降的溫度范圍。(2) 選擇在金屬材料發(fā)生劇烈氧化前的溫度范圍，以保證在非保護(hù)性氣氛中加熱時(shí)氧化極微。(3)能使所用潤(rùn)滑劑能達(dá)到最小摩擦因數(shù)，不因高溫或低于其使用溫度而失效。(4) 選擇

30、在金屬材料成形后能強(qiáng)化和不改變其組織結(jié)構(gòu)的溫度范圍。圖 4-2 為 t10a 加工溫度與變形抗力的關(guān)系，可知在 300450之間 出現(xiàn)上升峰值， 這一區(qū)間就是藍(lán)脆區(qū)，下降較為劇烈。為了降低變形力，加熱溫度應(yīng)高于藍(lán)脆區(qū)。 為滿(mǎn)足擠壓時(shí)對(duì)鋼塑性的要求， 在溫?cái)D壓高強(qiáng)度的材料時(shí)往往選擇在鋼的相變溫度進(jìn)行擠壓。在相變區(qū)擠壓， 即鐵 碳平衡相圖acac線之間擠壓，此時(shí)很多高強(qiáng)度鋼及合金在相變區(qū)內(nèi)正處于珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變，塑性好，變形抗力小，有利于擠壓成形。t10a 的溫塑性變形溫度通常在 650750之間，高于 750時(shí)工件的氧化變得劇烈，低于 650時(shí)工件的變形抗力迅速增大。 由于工件的變形程度較大，

31、故將溫?cái)D壓溫度定在700在這溫度下 t10a 的變形抗力為常溫下的 10 氧化極微?？紤]到加熱溫度的波動(dòng)，最終將擠壓溫度定為(70020)8。圖 4-2 t10 的溫度曲線坯料加熱后的直徑可按公式：td 0(1)ttdd 式中：溫室時(shí)毛坯直徑0d材料的線性膨脹系數(shù)，t坯料高于室溫的溫差，查表得 t10 的線性膨脹系數(shù)為13.510其中擠壓定為720，室溫為 20則 =38（1+0.0095）=38.3mmtd5 溫?cái)D壓成型5.1 斷面變形程度的計(jì)算釬套溫?cái)D壓件的斷面變形程度： 010()100%ffff式中； fo 為溫?cái)D壓變形前毛坯的橫斷面積(mm)為溫?cái)D壓變形后制件的橫斷面積()1f010

32、()100%ffff =(1422-985)/1422 100% =31% 在 700時(shí) t10a 的許用變形程度為60%，因此可一次成形。5.2 溫?cái)D壓壓力溫?cái)D壓壓力大小對(duì)溫?cái)D壓變形工藝的制定、壓力機(jī)的噸位的選用、模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及對(duì)模具壽命的影響等，都有有很大的作用。5.2.15.2.1 影響溫?cái)D壓壓力的因素影響溫?cái)D壓壓力的因素與冷擠壓一個(gè)樣，影響溫?cái)D壓壓力和因素也很多，其主要有化學(xué)材料成分、組織狀態(tài)、變形程度、擠壓方式模具結(jié)構(gòu)、擠壓件形狀尺寸及加熱溫度。除了加熱溫度以外，其它影響因素與冷擠壓因素相似，隨著溫度的升高，擠壓變形抗力逐漸下降，溫?cái)D壓力也明顯下降。與冷擠壓相比，低溫溫?cái)D壓變形抗

33、力要降低于15%，中溫或高溫溫?cái)D壓變形抗力要下降50%70%，由此可見(jiàn)，溫?cái)D壓壓力較冷擠壓有明顯的下降，這對(duì)于擠壓加工硬化敏感材料更為突出。5.2.25.2.2 溫?cái)D壓壓力的計(jì)算溫?cái)D壓壓力的計(jì)算溫?cái)D壓壓力計(jì)算有圖算法和公式計(jì)算法，由于公式計(jì)算法相對(duì)方便一點(diǎn)，在此就用公式計(jì)算法，用理論計(jì)算法求得溫?cái)D壓時(shí)的單位擠壓力的精確值是比較困難的，在生產(chǎn)實(shí)際中一般用經(jīng)驗(yàn)公式9，5.2.35.2.3 反擠壓壓力計(jì)算反擠壓壓力計(jì)算t10 溫?cái)D壓?jiǎn)挝粩D壓t10 在 700的變形程度為60%，所以由上表可以查得此時(shí)的單位擠壓力為了1090mpa。則總擠壓力由公式：p=pf=109038.364=1259718n=1

34、259.7kn6 溫?cái)D壓模具設(shè)計(jì)6.1 模具材料的要求及選用溫?cái)D壓模具在擠壓成形過(guò)程中%要經(jīng)受高壓及變形的作用，在連續(xù)生產(chǎn)時(shí)模具溫度可達(dá) 300500或更高。 因此作為溫?cái)D壓模具材料應(yīng)具備如下特點(diǎn)。(1) 模具溫升后模具材料的屈服強(qiáng)度應(yīng)高于擠壓時(shí)作用在模具上的單位擠壓力。(2)模具材料除具有高強(qiáng)度高硬度 一定的韌度外， 還應(yīng)具有高的熱硬性 高溫耐磨及耐熱疲勞性。(3)模具材料的熱膨脹率要小，熱導(dǎo)率要大%比熱容也要大。(4)制造工藝好，有利于熱鍛熱處理及切削加工等。 凸模對(duì)抗壓性能有很高的要求，而且溫度可300500或更高，故選用w18cr4v 高速 w18cr4v 具有較高的變形抗力 耐磨性及

35、斷裂抗力。有很高的熱硬性，熱處理硬度要求達(dá)到5063hrc。凹模對(duì)耐磨性有較高的要求， 一般需用組合凹模。凹模選用 yg20 硬質(zhì)合金，其加熱到800時(shí)還能保持高的熱硬性和耐磨性。 yg20 硬質(zhì)合金沖擊韌性很差，性脆、易開(kāi)裂，所以選用三層組合式凹模結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 4，內(nèi)預(yù)應(yīng)力圈與凹模和外預(yù)應(yīng)力圈是過(guò)盈配合， 內(nèi)預(yù)應(yīng)力圈的材料必須具有足夠的強(qiáng)度與韌性，選用 cr12mo，熱處理硬度達(dá)到6062hrc，外預(yù)應(yīng)力圈選用 45鋼。這樣提高了凹模的強(qiáng)度，延長(zhǎng)了模具的壽命， 還可以減少昂貴的高級(jí)模具材料的消耗，大大地降低模具成本。6.2 模具結(jié)構(gòu)溫?cái)D壓成形用的模具， 要能承受溫?cái)D壓塑性成形時(shí)引起的較大軸向壓力

36、和徑向壓力， 要求其強(qiáng)度高，剛度和精度都能適用各種成形工序的要求，尤其是模架，要通用性好，便于安裝、調(diào)整與更換。溫?cái)D壓模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖3 所示。工作部分由凹模、凸模和下頂出器組成。在開(kāi)始溫?cái)D壓之前應(yīng)使用噴燈或在模具工作部分放上燒紅的鋼塊進(jìn)行預(yù)熱， 使模具工作部分具有約 150300的溫度。 每次溫?cái)D壓以后，用壓縮空氣冷卻凸凹模等工作部分，并增加每次溫?cái)D壓工序之間的間隔時(shí)間10。 6.3 工作零件的設(shè)計(jì) 正確選擇凸、凹模工作部分尺寸和形狀，可以保證模具有較高的壽命，降低擠壓力，同時(shí)有利于擠壓時(shí)金屬的流動(dòng)成形。6.3.16.3.1 反擠壓凸模反擠壓凸模反擠壓凸模一般由夾緊和成形兩部分組成，當(dāng)反擠

37、壓凸模在擠壓時(shí)靠?？趯?dǎo)向時(shí)，則還需增加導(dǎo)向部分。圖 6-1 溫?cái)D壓模具結(jié)構(gòu)1、反擠壓凸模形式 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(dòng)，降低單位擠壓力，從而提高模具的使用壽命。按反擠壓凸模成形部分的形狀不同有三種常用形式，圖 4 中的尖頂錐形凸模，斜角越大則單位擠壓力越小，生產(chǎn)中一般斜角為59。但是斜角越大，當(dāng)毛坯表面不平時(shí)，擠壓時(shí)凸模要歪斜，造成零件壁厚不均勻。平底凸模用于擠壓件內(nèi)孔要求平底或單位擠壓力較低的場(chǎng)合。因此我們選用尖頂錐形凸模。 反擠壓凸模的有效工作部分是圖中高度為 h 的圓柱形表面，稱(chēng)之為工作帶，工作帶以上的凸模直徑略小些，工作帶的作用有以下三點(diǎn)：（1）減小凸模

38、與擠壓金屬的接觸面積，可大大降低摩擦阻力；（2）防止擠壓結(jié)束時(shí)，擠壓件粘在凸模上； （3）擠壓時(shí)，不會(huì)由于凸模工作帶以上部分的彈性變形而產(chǎn)生的直徑增大，影響擠壓件內(nèi)孔的尺寸精度。 工作帶又稱(chēng)為定徑帶，是模具中垂直模具工作端面并保證擠壓制品的形狀、尺寸和表面質(zhì)量的區(qū)段，也是?？字匾慕M成部分。正確選擇工作帶長(zhǎng)度，有利于提高擠壓制品質(zhì)量與金屬流動(dòng)的均勻性。工作帶長(zhǎng)度的選擇應(yīng)根據(jù)擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)形式（立式或臥式）、被擠壓的金屬材料、制品的形狀和尺寸等因素來(lái)確定。若工作帶長(zhǎng)度 太長(zhǎng)，則擠壓金屬殘料易粘結(jié)在工作帶表面，使制品表面出現(xiàn)劃傷、毛刺、麻面、搓衣板型波浪等缺陷，同時(shí)增大模具與被擠壓金屬的摩擦力，金屬

39、流速變慢，增大擠壓力等現(xiàn)象；若工作帶長(zhǎng)度 過(guò)短，則會(huì)加快?？椎哪p，使制品尺寸不穩(wěn)定，出現(xiàn)超差現(xiàn)象，且因金屬流速較快致使制品斷面各部分金屬流動(dòng)不均勻而形成波浪、扭擰、彎曲等缺陷。工作帶合理長(zhǎng)度的確定原則如下：（1）按照擠壓時(shí)能保證制品斷面尺寸的穩(wěn)定性和工作帶的耐磨性來(lái)確定的最小值。一般來(lái)說(shuō)，工作帶的最小值為 1.53.0mm。（2）根據(jù)擠壓時(shí)金屬與?？坠ぷ鲙ё畲笥行Ы佑|寬度來(lái)確定工作帶長(zhǎng)度的最大值。超過(guò)此值的那部分工作帶，就將失去塑性成形的定徑和調(diào)節(jié)金屬流速的作用。（3）擠壓型材的模具工作帶長(zhǎng)度取值時(shí)，應(yīng)視情況不同而有所區(qū)別。例如，一些簡(jiǎn)單斷面實(shí)心型材，如等壁厚角形、丁字形、工字形之類(lèi)，?？赘?/p>

40、部位的工作帶長(zhǎng)度可以是相同的，一般取值為 ；而對(duì)于建筑型材，因擠壓比大，擠壓速度快，制品長(zhǎng)度較長(zhǎng)，即使是等截面等壁厚的情況，模具工作帶取值也應(yīng)不相同，要參照生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)確定。6.3.26.3.2 反擠壓凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)反擠壓凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì) 反擠壓凸模所受到的單位擠壓力比正擠壓時(shí)大。同時(shí)由于坯料放 偏斜或坯料端面不平整，會(huì)使凸模在反擠壓時(shí)受到偏心載荷而彎曲折斷。所以其工作條件比正擠壓凸模更為惡劣，因此必須合理設(shè)計(jì)和正確選擇反擠壓凸模的尺寸參數(shù)11。反擠壓凹模各部分尺寸參數(shù)的確定如下 反擠壓凸模尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算工作帶高度 h 23mm底部平坦部分直徑 0.5d錐頂角 727非工作部分直 d1 （

41、0.970.98）d斜面與工作帶交接處 r0 0.51.5mm斜面與平坦部分交接處 r 0.81.8mm定位直徑 d2 (1.21.4) d定位高度 h2 (0.60.7) d支承部分直徑 d3 (1.41.6) d支承部分高度 h3 (0.51.0) d3支承部分錐半角 515支承錐面與 d2交接處 r1 1.0d2d 與 d2交接處 r2 2.0dd 與 d1交接處 r3 1.5d依據(jù)上表可得出突模的尺寸參數(shù)如下：工作帶直徑： d=25mm工作帶高度?。?h=4mm錐頂角取 9 度：非工作部分直徑： d1=0.98d1=0.9825=24.5mm斜面與工作帶交接處： r0=1mm定位直徑：

42、 d2=1.4d=1.425=35mm定位高度： h2=0.7d=0.725=17.5mm支撐部分直徑： d3=1.5d=1.525=37.5mm支撐部分高度： h3=1.0d3=37.5mm支撐部分錐半角度 10 度：6.3.36.3.3 反擠壓凸模防止失穩(wěn)措施反擠壓凸模防止失穩(wěn)措施反擠壓凸模的成形部分長(zhǎng)度 h1 應(yīng)當(dāng)越短越好，這樣可以避免凸模在擠壓時(shí)產(chǎn)生縱向彎曲而失穩(wěn)。凸模的成形部分長(zhǎng)度按照經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，其許用范圍如下：h1/d12.53。 圖 6-2 凸模6.3.46.3.4 反擠壓凹模反擠壓凹模組合凹模的優(yōu)點(diǎn)是：（1）顯著地提高內(nèi)凹模在擠壓時(shí)的承載能力，提高內(nèi)凹模的強(qiáng)度。（2）節(jié)省了昂貴的

43、模具鋼。原來(lái)整個(gè)凹模要用高級(jí)合金工具鋼制成，現(xiàn)在僅內(nèi)凹模用高級(jí)合金工具鋼即可，預(yù)應(yīng)力圈可改用較差一些的合金鋼或中碳鋼來(lái)制成。（3）由于內(nèi)凹模尺寸小，熱處理容易，提高了模具鋼熱處理的質(zhì)量，同時(shí)小尺寸規(guī)格模具鋼的碳化物偏析情況得到改善，提高了模具鋼的原始材質(zhì)。當(dāng)內(nèi)凹模損壞后，僅需調(diào)換內(nèi)凹模，預(yù)應(yīng)力圈仍可繼續(xù)使用。(4)內(nèi)凹?？梢圆捎糜操|(zhì)合金，大大地延長(zhǎng)模具使用壽命。硬質(zhì)合金呈脆性、抗拉性能差，其不可能作為整體式凹模的材料。但當(dāng)組合凹模設(shè)計(jì)得使內(nèi)凹模內(nèi)壁在擠壓時(shí)完全沒(méi)有切向拉應(yīng)力或切向拉應(yīng)力較小時(shí)，硬質(zhì)合金就能作為內(nèi)凹模的材料充分發(fā)揮其硬度高、極耐磨的特點(diǎn)，可廣泛地應(yīng)用于大批量擠壓的場(chǎng)合反擠壓凹模形

44、式 根據(jù)零件的形狀、尺寸、精度及材料種類(lèi)不同，反擠壓凹模也有各種形式。一般反擠壓凹模有成形和頂出兩部分組成。在擠壓外壁粗糙度較低，同時(shí)壁厚精度較高的有色金屬零件時(shí)，可以采用在凹?？诓吭O(shè)置盛料腔，擠壓時(shí)，凸模先以略為減徑的方式將坯料壓入成形型腔，然后再進(jìn)行反擠壓。這樣可以減小坯料與成形型腔之間的間隙，同時(shí)坯料外周表面也通過(guò)減徑擠壓而粗糙度大為降低，并且盛料腔又可起到模口導(dǎo)向作用。圖 5 為其他一些常用反擠壓凹模形式。圖 a圖 d 用于有色金屬薄壁件反擠壓，擠壓后工件不會(huì)卡在凹模內(nèi)，所以不需要頂出裝置。其中圖 a 為整體式，其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便，缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)角半徑 r 處容易開(kāi)裂下沉。圖 b 也

45、為整體式，但凹模型腔底部有 25斜度，擠壓時(shí)有利于金屬流動(dòng)。圖 c、圖 d 為分割式凹模，壽命比整體式凹模長(zhǎng)。圖 c 為縱向分割式凹模，其鑲塊在裝配前與凹模為過(guò)盈配壓，壓入預(yù)應(yīng)力圈后，其過(guò)盈量將更大，這樣可以避免在角部產(chǎn)生毛刺。圖 d 為橫向分割式凹模，為了避免擠壓時(shí)金屬材料鉆入上下模的貼合面，貼合面也要像前述正擠壓橫向式組合凹模一樣，要有特殊的要求。生產(chǎn)實(shí)踐證明，就是象純鋁這樣流動(dòng)性好的金屬也不含鉆入拼縫中。同時(shí)，上下凹模應(yīng)有較高的制造精度，以避免擠壓件底部產(chǎn)生聯(lián)接痕跡。圖 e、圖 f 均帶有頂出裝置，以適用于黑色金屬或厚壁工件的反擠壓。圖 e 適用于工件底部外形呈尖角的反擠壓件，圖 f 適

46、用于工件底部外形呈一定圓角半徑的反擠壓。如果工件底部要求平整，其頂桿的高度要略高出凹模型腔底平面，以抵消擠壓時(shí)頂桿長(zhǎng)度由于彈性壓縮變形而縮短頂桿的高出量根據(jù)材料和變形程度的不同而有所區(qū)別。 a b c d e f圖 6-3 常用凹模形式在溫?cái)D壓的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，如果整體式凹模在擠壓中受到的單位擠壓力較大時(shí)，往往導(dǎo)致凹模向外擴(kuò)展而產(chǎn)生切向開(kāi)裂，如圖 6-20 所示。為了提高冷擠壓凹模的強(qiáng)度，確保凹模在較大的單位擠壓力下有較長(zhǎng)的使用壽命，一般均采用預(yù)應(yīng)力組合凹模結(jié)構(gòu)形式。所謂組合凹模就是利用過(guò)盈配合，用一個(gè)或兩個(gè)預(yù)應(yīng)力圖將凹模緊套起來(lái)而制成的多層凹模結(jié)構(gòu)。 根據(jù)單位擠壓力大小，冷擠壓凹模

47、可采用三種類(lèi)型，即：整體式凹模圖 a，兩層組合凹模圖 b，三層組合凹模圖 c。其中左半圖為末壓合前，右半圖為壓合后。為了提高反擠壓凹模使用壽命，節(jié)省模具材料，一般反擠壓凹模都采用組合凹模形式，內(nèi)凹模外面加壓上預(yù)應(yīng)力,預(yù)應(yīng)力組合凹通過(guò)外套對(duì)內(nèi)圈施加預(yù)應(yīng)力，使溫?cái)D壓所收起的切向拉應(yīng)力被迫預(yù)壓時(shí)產(chǎn)生的切向壓應(yīng)力部分或全部抵消，從而提高的模具強(qiáng)度。通常 3 層組合凹模是整體式凹模的 1.8 倍。6.3.56.3.5 組合凹模尺寸計(jì)算組合凹模尺寸計(jì)算組合凹模尺寸計(jì)算首先要確定凹模的形式，即采用整體式還是采用兩層或三層組合凹模；其次要確定組合凹模內(nèi)凹模和各層預(yù)應(yīng)力圈的直徑；最后決定內(nèi)凹模和各層預(yù)應(yīng)力圈的徑

48、向過(guò)盈量和軸向壓合量。預(yù)應(yīng)力組合凹模公內(nèi)圈采用硬質(zhì)合金，中外圈采用一般材料，從而結(jié)省了昂貴材料。由于其凹模尺寸較整體式要小，從而提高了熱處理的質(zhì)量。凹模損壞后，不不必調(diào)換外圈，節(jié)省了材料和加工費(fèi)用，但組合凹模的加工面多壓合工藝要求較高，因此組合凹模只在單位擠壓力較大，整體式凹模強(qiáng)度不夠的情況下使用。（1）凹模形式的確定 在設(shè)計(jì)組合凹模時(shí)，根據(jù)內(nèi)凹模使用材料可分為兩種情況：a、一般工具鋼制成的內(nèi)凹模，有足夠的抗拉強(qiáng)度，允許在一定的拉應(yīng)力狀態(tài)下工作。 當(dāng)單位擠壓力 p1100mpa 時(shí)，可采用整體式凹模。當(dāng) 1100mpap1600mpa 時(shí)，可采用兩層組合凹模（即具有一層預(yù)應(yīng)力圈）。當(dāng) 1600

49、mpap2500mpa 時(shí)，可采用三層組合凹模（即具有兩層預(yù)應(yīng)力圈）。b、硬質(zhì)合金作為內(nèi)凹模材料，由于抗拉強(qiáng)度很低甚至為零。設(shè)計(jì)時(shí)就必須設(shè)定其不允許在拉應(yīng)力狀態(tài)下工作。當(dāng) p1100mpa 時(shí)，采用兩層組合凹模；當(dāng)1100mpap1900mpa 時(shí)應(yīng)采用三層組合凹模。整體式凹模在這種情況下沒(méi)有使用價(jià)值12。(2)組合凹模各圈尺寸確定：凹模的總直徑比 a 一般取 46 的數(shù)值，但對(duì)于多層組合凹模而言，中間各圈直徑的確定必須合理，否則會(huì)影響凹模的強(qiáng)度。 反擠壓內(nèi)層凹模尺寸確定，一般內(nèi)凹模型腔尺寸參數(shù)見(jiàn)圖 6-17，其尺寸計(jì)算見(jiàn)表 6-3。對(duì)于要求不高的反擠壓件，為了減小擠壓時(shí)金屬流動(dòng)的阻力，同時(shí)也

50、為了送料和取料的方便，凹模內(nèi)孔可略帶錐度，一般單邊斜度為 1020。凹模型腔拋光至 ra0.2m，使擠壓時(shí)金屬阻力減小到最低限度。 查表：凹模入口處圓角半徑： r=3mm凹模型腔高度： =82.3mm2h頂件部分高度： =d=68mm1h凹模總高度： h=2.5=170mm2h型腔轉(zhuǎn)角處圓角半徑： r=2mm內(nèi)應(yīng)力圈內(nèi)徑： =68mm2d內(nèi)層預(yù)應(yīng)力圈外徑： =108.8mm3d外層預(yù)應(yīng)力圈： =174.8mm4d預(yù)應(yīng)力圈傾角： =2（3）三層組合凹模徑向過(guò)盈量 、3 與軸向壓合量 c、c的確定：在決定了三層組合凹模的各圈直徑之后,便可查出徑向過(guò)盈系數(shù) 與軸向壓合系數(shù) ,然后按下式計(jì)算徑向過(guò)盈量

51、、與軸向壓合量 c、c2u3u由擠壓模具簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)查表 6.30 得=0.2004 =0.0106 =0.12 =0.006 2233=d=0.7208 ， 2u2c=d=13.872=d=0.6528，3u3=d=13.0563c3式中： 、d、d處的徑向雙向過(guò)盈量（mm）；2u3u、 d、d處的軸向壓合量（mm）；2c3c、d、d處的徑向過(guò)盈系數(shù)；23 、d、d處的軸向壓合系數(shù)；236.3.66.3.6 組合凹模的壓合工藝組合凹模的壓合工藝根據(jù)組合凹模過(guò)盈量的大小及具體的生產(chǎn)條件，選用適當(dāng)?shù)膲汉瞎に?。目前在生產(chǎn)實(shí)踐中主要有以下三種方法：1、熱壓配合法 先將外圈加熱后再套到內(nèi)圈上，利用熱脹

52、冷縮的原理使外圈在冷卻后將內(nèi)圈包緊，也俗稱(chēng)為“紅套”。采用這種方法，各圈的配合面均為圓柱面，加工容易。但當(dāng)預(yù)緊過(guò)盈量較大時(shí)，預(yù)應(yīng)力圈的加熱溫度可能高于材料的回火溫度（一般回火溫度為500600），就會(huì)使材料的硬度下降，縮短凹模的使用壽命。外圈加熱選擇的熱膨脹變形要比實(shí)際所需的熱膨脹變形大 10。對(duì)于加熱溫度高于 450時(shí)，必須采用防氧化措施。因此熱壓配合法僅適用于小過(guò)盈量的壓合。2、冷壓配合法 采用干冰或低溫處理裝置將內(nèi)凹模冷卻，然后再將預(yù)應(yīng)力圈套在內(nèi)凹模外。這種方法各圈的配合面也均為圓柱面。由于冷卻溫度有一定限制，該法也僅適用于小過(guò)盈量的壓合。3、常溫強(qiáng)力壓合法 常溫強(qiáng)力壓合時(shí)各圈的配合面均

53、為錐面，錐面配合斜度 一般采用 130，不宜超過(guò) 3，否則在使用過(guò)程中會(huì)自動(dòng)松脫。各圈配合面要有 70以上的面積相貼合，否則將造成預(yù)緊力達(dá)不到要求而使得內(nèi)凹模開(kāi)裂。三層組合凹模壓合時(shí)，各圈的壓合次序是自外向內(nèi)，即先將中預(yù)應(yīng)力圈壓入外預(yù)應(yīng)力圈中，再將內(nèi)凹模壓入中預(yù)應(yīng)力圈中。壓出次序則相反。壓合后的內(nèi)凹模的型腔尺寸有所收縮，必須進(jìn)行修正，也可以對(duì)收縮量進(jìn)行理論計(jì)算或憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，預(yù)先把收縮量計(jì)入，以便壓入后內(nèi)凹模型腔尺寸為所需的尺寸。常溫壓合法一般在油壓機(jī)上進(jìn)行，壓合時(shí)必須采用一些必須的防護(hù)裝置，如有機(jī)玻璃擋板，以保證操作者的安全。 圖 6-4 凹模6.3.76.3.7 頂桿設(shè)計(jì)頂桿設(shè)計(jì)反擠壓頂件在

54、擠壓中直接承受較大的單位擠壓力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮其有足夠的強(qiáng)度，同時(shí)為了使較大的單位擠壓力能和緩地傳遞給下壓力墊板，其支承部分的直徑應(yīng)適當(dāng)放大，擠壓黑色金屬冷擠壓件用的頂桿，其桿部直徑一般比凹模型腔直徑小 0.1mm，這樣既不1d會(huì)產(chǎn)生很大的縱向毛刺，又能使頂部及時(shí)退回便于送料。其支承部分直徑 d=(1.31.5) ，過(guò)度圓弧應(yīng)盡可能大。圖 7 頂桿是考慮到其因彈性變形而產(chǎn)生橫向變粗而卡死在凹模1d內(nèi)，頂桿與凹模頂出孔配合部分不做成直徑相同的圓柱體。頂桿僅在直徑=d2(凹模頂出1d部分孔徑)、高度 h=510mm 處與凹模頂出孔配合，以下做出一定的退讓量：=-1d2d1d(0.51)mm。如在擠壓

55、有色金屬時(shí)，要求不產(chǎn)生縱向毛刺，頂桿與凹模頂出部分孔徑的配合可采用基孔制間隙配合。頂件上端面在擠壓時(shí)，其中心處的單位壓力最大。如擠壓件下端面的平整度要求高時(shí)，可以在頂桿上端面做成圓錐面，如圖 7 所示，其頂部中心處高出 0.050.1mm，這樣可以抵消單位擠壓力造成的彈性變形，以確保擠壓件得到平整的底平面13。 圖 6-5 頂桿7 卸件和頂出裝置設(shè)計(jì)擠壓結(jié)束后，擠壓件由于彈性變形的恢復(fù)，有可能緊包在凸模上，也有可能卡在凹模型腔內(nèi)，需要將擠壓件卸下或頂出。將擠壓件從凸模上卸下的裝置稱(chēng)為卸件裝置，將擠壓件從凹模型腔內(nèi)頂出的裝置稱(chēng)為頂出裝置。7.1 卸件裝置當(dāng)凸模向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行擠壓時(shí)，卸料板下面的彈簧

56、被壓縮。當(dāng)擠壓結(jié)束后凸模向上運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧恢復(fù)，使卸料板與固定螺栓的螺母端面相靠緊。凸模繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，擠壓件碰到卸料板被卡下。這種結(jié)構(gòu)可以減小凸模的長(zhǎng)度。裝在卸料板內(nèi)的卸件環(huán)經(jīng)熱處理淬火，提高其耐磨性，延長(zhǎng)卸料板的使用壽命，同時(shí)使卸料板具有通用性，通過(guò)更換卸件環(huán)來(lái)滿(mǎn)足不同尺寸擠壓件的需要。黑色金屬反擠壓件的壁部較厚，一般選用整體式卸件環(huán)。還有一種采用固定卸料板進(jìn)行剛性卸料,如圖 8 所示。此形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、卸料力大、動(dòng)作可靠,多用于工件尺寸不大,淺形杯形反擠壓件。圖 a 用支桿支承;圖 b 用套管支承。 圖 7-1 卸料板的固定方式式7.2 頂出裝置 如果擠壓件卡在凹模內(nèi),就需要專(zhuān)用的頂出裝置將之

57、頂出。頂出裝置一般裝在下模部分。如壓力機(jī)上沒(méi)有專(zhuān)用頂出機(jī)構(gòu),就需要設(shè)計(jì)如圖 9 那樣的頂出裝置，通過(guò)安裝在上模板上的反拉桿,當(dāng)上模回程時(shí)帶動(dòng)頂板、頂桿、推動(dòng)頂出桿頂出擠壓件。當(dāng)壓力機(jī)備有專(zhuān)用頂出機(jī)構(gòu),模具的頂出裝置就較簡(jiǎn)單常見(jiàn)的頂出裝置主要有三種基本類(lèi)型：(1)墊塊頂料；(2)頂桿頂料；(3)套筒頂料。墊塊頂料其利用裝在凹模型腔中的扁形墊塊和頂桿將擠壓件從凹模內(nèi)頂出。 這種頂出形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,便于加工,節(jié)省材料，但頂出擠壓件時(shí)有可能將墊塊一起頂出凹模。頂桿頂料見(jiàn)將頂料桿安置在下凸模中，這種形式用于大型正擠壓的空心或筒形件。圖 b 用于桿徑較小的長(zhǎng)桿形件的正擠壓，為了便于加工和更換方便，將頂料桿

58、2 做成圓柱形,鑲在頂桿 5 的凹窩內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)使用可靠、調(diào)整方便、經(jīng)濟(jì)耐用。圖 c 是使用得最為廣泛的頂出裝置,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,不僅用于正擠壓和反擠壓,也可用于復(fù)合擠壓模具。還有為套筒頂料方式。套在下凸模上的具有粗大端部的筒狀環(huán)形頂出器兼有從下凸模上卸料和與凹模中頂出的雙重功能,主要用下部帶孔零件的卸料和頂出。該裝置借助下部三個(gè)均布的圓柱銷(xiāo)帶動(dòng)環(huán)形頂出器,將擠壓件從凹模中頂出14。 8 導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì) 為了保證冷擠壓時(shí)凸、凹模的同心度要求，減少因偏心負(fù)荷所產(chǎn)生的彎曲力矩而損壞凸模，并提高溫?cái)D壓件的精度，一般在溫?cái)D壓模具上,都設(shè)有必要的導(dǎo)向裝置。8.1 導(dǎo)向方法常用的溫?cái)D壓模具的導(dǎo)向方法主要

59、有導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向、?？趯?dǎo)向和導(dǎo)筒導(dǎo)向。由于導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向精度高，安裝方便，使用壽命長(zhǎng)，其應(yīng)用得最為廣泛，在此我們就用這種導(dǎo)向方法。8.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向裝置8.2.18.2.1 導(dǎo)柱導(dǎo)套布置形式導(dǎo)柱導(dǎo)套布置形式溫?cái)D壓模具的導(dǎo)柱導(dǎo)套布置方式有（1）雙導(dǎo)柱中間布置；（2）雙導(dǎo)柱對(duì)角布置；（3）四導(dǎo)柱封閉布置。其中四導(dǎo)柱封閉布置適用于模板面積較大，受力不均勻有偏心載荷的場(chǎng)合，是冷擠壓模具中采用得較多的一種布置形式。8.2.2 導(dǎo)柱導(dǎo)套緊固方法 1、導(dǎo)柱導(dǎo)套與模板的緊固方法主要有三種：（1）基孔制過(guò)渡配合。該方法采用壓板螺釘將導(dǎo)柱、導(dǎo)套緊固在上、下模板上，（2）基孔制過(guò)盈配合，將導(dǎo)柱、導(dǎo)套直接壓入上、下模板

60、。（3）采用低熔點(diǎn)合金、環(huán)氧樹(shù)脂或無(wú)機(jī)粘結(jié)劑將導(dǎo)柱導(dǎo)套直接緊固在上、下模板上。在此我們選用第一種緊固方法，如圖 9。2、導(dǎo)柱導(dǎo)套尺寸 為了克服擠壓時(shí)可能產(chǎn)生的偏心負(fù)荷，導(dǎo)柱導(dǎo)套的剛性要盡可能設(shè)計(jì)得高些。根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)柱直徑 d 一般取 4060mm，有時(shí)壓入模板長(zhǎng)度 l 不得小于 1.5d，總長(zhǎng)度l 一般按模具的結(jié)構(gòu)尺寸來(lái)確定，但必須保證凸模進(jìn)入凹模之前，導(dǎo)柱伸入導(dǎo)套 10 mm 以上。導(dǎo)套內(nèi)孔徑與導(dǎo)柱直徑 d 的配合為基孔制間隙配合。由于導(dǎo)套壓入上模板后其內(nèi)孔0d要略有縮小，因此尺寸應(yīng)比導(dǎo)柱直徑 d 大 0.5 mm 以上。導(dǎo)套壓入段的長(zhǎng)度 l 及其外徑 d1d不得小于 1.5d；導(dǎo)向段