(完整版)挤压铝型材毕业课程设计
挤压铝型材课程设计讲解
一. 题目:铝合金型材挤压工艺及模具设计二. 设计基本内容:设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求三. 完成后应缴的资料:课程设计说明书一份实心型材模零件图空心型材模上模零件图空心型材模下模零件图空心型材模装配图四. 设计完成期限:2007年6月11日------2007年6月22日指导老师_______签发日期___________教研室主任_______批准日期___________课程设计评语:成绩:设计指导教师_________ _____年_____月____日目录一、绪论 (4)二、总设计过程概论 (7)2.1挤压工艺流程 (7)2.2挤压工艺条件 (7)三、实心型材模设计 (9)3.1所要设计的实心型材制品 (9)3.2选坯和选设备 (10)3.3挤压力的计算 (11)3.4实心型材模具体结构设计 (12)3.5.实心模尺寸数据设计 (13)四、空心型材模设计 (18)4.1所要设计的制品 (18)4.2选坯和选设备 (18)4.3挤压力的计算 (19)4.4模组及模子外形尺寸确定 (20)4.5组合模相关参数的确定 (20)4.6 模子内形尺寸的确定 (23)4.7模孔工作带长度h g的确定 (24)4.8模芯的设计 (24)4.9上模凸台设计 (24)4.10定位销，螺钉 (24)4.11模子强度校核 (25)4.12零件图装配图 (26)五、总结与体会 (26)参考文献 (26)一. 绪论近20年来，随着建筑行业的高速发展，我国民用建筑铝型材工业也从无到有，从弱到强地迅猛前进。
至今，广东省的建筑铝型材产品已约占全国的三分之二左右，铝型材的生产能力超过社会的需求，如何提高产品质量，降低成本是取得市场竞争胜利的关键环节。
铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼。
铝合金型材挤压
铝合金型材挤压1．挤压件分类2．简单挤压模具的结构和设计要点3．分流组合挤压模的结构和设计要点：挤压件分类：实心型材：整个型材断面上均无孔。
如图1所示。
中空型材：型材断面上有孔，如图2所示。
简单挤压模具的结构和设计要点：筒单挤压模有两种：第一种是实心型材挤压模，如图1。
第二种是空心型材挤压模，如图2。
具体结构如下：1）挤压筒：用高强度合金钢制造的多层圆筒体，一般内衬套可卸下。
长度根据挤压机吨位确定。
材料：外套5CrMnMo，内套3Cr2W8V。
2）模支承：保证模子和模垫同心，是安装模子、模垫时的辅具。
3）模垫：模垫和模子外形尺寸相同，其厚度为模子厚度的3倍，与模具一起承受挤压力。
模垫、模孔尺寸比模子的稍大。
材料：合金工具钢。
4）压型嘴：保证模具在挤压过程中不移位及与挤压筒紧密配合的辅具，结构及尺寸根据挤压机吨位确定。
5）挤压垫片：防止挤压轴与被挤压的金属直接接触的辅具。
其外径较挤压筒内径小一些，厚度在40至150mm之间。
6）挤压轴：挤压轴工作时伸进挤压筒中，并与挤压垫接触，挤压轴承受挤压机的最大挤压力。
材料：3Cr2W8V。
模孔配置原则：单孔型材模孔配置：一般是让模也重心与模具中心重合。
如果壁厚变化非常大，应把最薄的部位配置在模具中心，多孔型材模孔配置：对于断面较小或断面对称性较差的型材，通常采用多孔模。
多孔模各模孔间距不应过小，见表1及图3。
模孔工作带的确定：1）以整个型材难出料处为基准，该处工作带长度为成品厚度的（1.5至2）倍，如图4。
2）与基准点相邻近的工作带长度为基准点工作带长度加1mm。
3）型材厚度相同时，与模具中心距离相等处工作带长度也相同。
4）由模具中心算起，每相距10mm工作带长度增减数值见表2。
5）工作带的空刀：空刀过多，模具工作带强度减弱。
合理的空刀值见表3及图5。
阻碍角：当模孔工作带长度大于15至25mm时，实际上，由于尺寸收缩金属已不与工作带贴合，此时，可用阻碍角调节金属流速。
铝型材挤压模具设计课件
铝型材挤压模具设计课件一、铝型材挤压工艺概述二、铝型材挤压模具结构三、铝型材挤压模具设计原则1.尺寸精度：铝型材挤压模具设计时要保证挤压后的铝型材尺寸精度。
模具的内芯设计需考虑材料的收缩率和强度，确保挤压后的铝型材尺寸准确。
2.结构合理：铝型材挤压模具设计时应尽量减小模具的重量和尺寸，提高模具的使用寿命。
同时，要增加模具的刚度和强度，确保在挤压过程中不会变形或断裂。
3.表面质量：铝型材挤压模具的表面光洁度直接影响到挤压后的铝型材表面质量。
因此，在设计模具壳和模具翼时应注意表面的光洁度，减少表面缺陷。
4.降低生产成本：铝型材挤压模具的设计应考虑降低生产成本。
例如，可以采用可更换模具芯片的设计来替换整个模具，从而降低维修和更换模具的成本。
四、铝型材挤压模具制造工艺1.材料选择：铝型材挤压模具一般选用高硬度、高强度的工具钢，如优质合金工具钢或高速工具钢等。
2.预先加工：将选定的工具钢进行粗加工，包括锻造、切割、拉伸等工艺，将模具的初始形状制作出来。
3.精密加工：通过数控加工等精密加工技术，对模具进行精细加工，包括车削、铣削、镗削、磨削等工艺，保证模具的尺寸精度和表面质量。
4.表面处理：对模具进行表面处理，如热处理、氮化等工艺，提高模具的硬度和耐磨性。
5.装配调试：将各个组成部分进行装配，并进行调试，保证模具的合理性和可靠性。
五、铝型材挤压模具的维护与保养1.清洁：定期对铝型材挤压模具进行清洁，除去铝屑和污垢，保持模具的清洁度。
2.润滑：对铝型材挤压模具的摩擦部位进行润滑，减少磨损和摩擦力，并延长模具的使用寿命。
3.定期检查：定期对铝型材挤压模具进行检查，发现问题及时修理，确保模具的正常使用。
4.储存：将不使用的铝型材挤压模具储存到干燥、防尘的环境中，避免受潮和污染。
六、铝型材挤压模具的发展趋势1.高精度：随着制造业对产品精度要求的提高，铝型材挤压模具的精度也将不断提高。
2.高效率：铝型材挤压模具的开发将更加注重提高生产效率和降低能耗。
铝型材挤压工艺设计
挤压一．操作规程：1．采用加温100℃/1小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃---420℃。
2．根据作业计划单，选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃，特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。
3．根据作业计划单选定符合计划单的模具，加温至460℃---500℃，保温2---4小时。
4．启动挤压机冷却马达——油压马达。
5．根据计划单顺序，选定模具专用垫装在模座中，将模座锁定在挤压位置。
6．将盛定筒闭锁，将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。
7．主缸前进挤压8．挤压时刚起压速度要慢，中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。
9．将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。
二．工艺要求1．铝棒加热上机温度为：A平模：500℃---520℃ B.分流模：480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。
2．模具加温工艺：A.平模：460℃---480℃B.分流模：460℃---500℃3．盛定筒温度：380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃4．挤压出的料必须表面光滑，纵向压痕无手感，挤压纹细致均匀，无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差，切斜度按国标高精级。
5．挤压力：≤200㎏/cm26．料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。
7．液压油温度≤45℃8．型材流出速度一般控制在：5米/分钟---30米/分钟9．模具在炉内的时间：≤8小时10.每挤压80支棒－100支棒，必须用专用清缸垫清理一次料胆。
三．注意事项1、挤压时，如塞模，闷车时间不得超过5秒。
2、装模时，注意安全，防止螺丝滑脱砸伤脚。
3、出料时，严禁直线向出料口窥视。
4、装模上机前，必须检查中心位，挤压杆是否对中，开机前空载试机运行一次，确认无误正式开机。
5、测棒温，模温，盛锭筒温是否达到要求。
6、3—5支棒检查一次质量。
7、经常检查油温。
8、每支铝棒是否有炉号、合金牌号标示。
1450t全自动铝型材挤压机设计【毕业作品】
任务书设计题目：1450t全自动铝型材挤压机设计1．设计的主要任务及目标（1）主要任务：a:各个零件的设计 b:设计说明书 c：绘制各个零件图、液压系统图及电路控制图 d：电子资料一份（2）主要目标：通过对全自动铝型材挤压机的设计，以现在的市场实际需求出发，立足于企业目前的生产实际情况，研制全自动铝型材挤压机机械机构、液压系统以及电路控制实现全自动操作，更加有效的促使结构部件的整体化和合理化，提高结构的强度和耐用性，进而更有利于实现轻量化，节能化，以及减排高效化的最终目标。
2．设计的基本要求和内容（1）基本要求：机械结构：立论正确，文理通顺，简洁完整，技术用语准确，数据计算处理正确；设计合理，工艺可行；图表完备，绘图符合国家规范。
液压系统：合理计算工作压力，适当选取动力部分、执行部分以及辅助部分；绘制符合技术需求液压系统图。
电控系统：进行科学、合理的拟定电路设计图，选取合适的电路元件。
（2）内容：a：通过查阅相关的资料，确定铝型材挤压机机构总体布局及机构方案。
b：综合设计方案，并计算设计出合理的零件设计，选取合适的部分元件，完成铝型材挤压机设计的总装配图。
3．主要参考文献[1]《大型铝合金型材挤压技术与工模具优化设计》刘静安，谢建新主编；冶金工业出版社2003，6[2]《机械制图》左晓明王熊雯主编；高等教育出版社2009，4[3] 《机械设计手册》第四版成大先主编；化学工业出版社2002，1[4]《电气控制与PLC应用技术》崔继仁主编；中国电力出版社2010，2[5] 《铝型材挤压机使用说明书》佛山市业精机械制造有限公司4．进度安排1450t全自动铝型材挤压机设计摘要：1450t全自动铝型材挤压机是实现铝型材挤压加工的最主要设备。
铝型材挤压加工是利用金属塑性压力成形的一种重要方法。
其重要的特点是将金属锭坯一次加工成管、棒、型材完成在瞬息之间，几乎没有任何其他方法可以与之匹敌。
关键词：全自动，铝型材，挤压机，金属，坯锭，型材1450t automatic aluminum extrusion machine designAbstract:Automatic aluminum extrusion machine is 1450 t aluminum extrusion processing of the main equipment. Aluminum extrusion processing is the use of metal plastic pressure forming is a kind of important method. Its important characteristic is the metal ingot billet once completed processed into tubes, rods, profiles between instant, almost no other method can match.Keyword:full-automatic,Aluminium,Profile,Extrudingmachine,Metal,Billet,Proximate matter目录前言 (1)1 1450t全自动铝型材挤压机的工作原理 (2)1.1概述 (2)1.1.1主要技术参数与特点 (2)1.1.2工作原理与基本结构 (2)2 1450t全自动铝型材挤压机的机构系统的设计 (5)2.1盛锭筒的设计 (5)2.1.1盛锭筒的工作环境 (5)2.1.2盛锭筒的受力条件 (5)2.1.3盛锭筒的结构要素及特点 (5)2.1.4盛锭筒的加热方式 (6)2.1.5盛锭筒的结构尺寸设计 (6)2.1.6盛锭筒的强度校核 (8)2.2剪切机构的设计 (10)2.2.1剪切机构的工作环境以及受力条件 (10)2.2.2剪切机构的结构组成及特点 (10)2.2.3剪切力及刀片尺寸的计算 (11)2.2.4调整剪刀与模具之间的间隙 (12)2.3移模滑块机构 (12)2.3.1滑模移块机构的组成 (12)2.3.2移模滑块机构中的特征以及选用的模座 (13)2.4推棒机构 (14)2.4.1推棒机构中挤压杆的工作环境以及受力情况 (14)2.4.2推棒机构中挤压杆的结构及特点 (14)2.4.3推棒机构的计算 (15)2.4.4挤压垫片工作原理、结构形式以及优缺点 (16)2.5供锭机构 (18)2.5.1供锭机构的工作环境以及受力情况 (18)2.5.2供锭机构的结构以及特征 (19)2.6本章小结 (20)3 1450t全自动铝型材挤压机的液压系统的设计 (21)3.1机械机构液压缸的设计 (21)3.1.1主缸的主要零部件设计 (21)3.1.2副缸的主要零部件设计 (23)3.1.3盛锭筒油缸的主要零部件设计 (26)3.1.4剪刀油缸的主要零部件设计 (29)3.1.5方刀压余敲击油缸的主要零部件设计 (32)3.1.6滑模油缸的主要零部件设计 (35)3.1.7托料油缸的主要零部件设计 (38)3.1.8防尘圈压盖的设计 (40)3.1.9对液压缸设计的总结 (41)3.2拟定液压原理图 (42)3.2.1液压泵的配置 (42)3.2.2液压原理控制回路设计 (42)3.2.3液压阀的选择 (43)3.2.4系统性能验算 (44)3.2.5辅助元件的选择 (44)4 1450t全自动铝型材挤压机的电器系统的设计 (47)4.1电器控制系统设计 (47)4.1.1电器控制系统原理 (47)4.1.2电器控制系统设计 (47)4.1.3电器元件选择 (48)4.2 PLC系统硬件配置 (50)4.2.1简述PLC可编程控制器 (50)4.2.2PLC可编程控制器 (50)4.2.3PLC的硬态组件 (51)5 1450t全自动铝型材挤压机的机体外壳设计以及总装 (53)5.1主要结构设计 (53)5.1.1组合结构机架 (53)5.1.2三梁的设计 (55)5.1.3张力柱的强度计算 (57)5.1.4挤压机梁的强度计算 (59)5.2整体结构设计 (61)5.2.1机架结构类型 (61)毕业设计总结 (63)参考文献 (64)致谢 (65)前言机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。
挤压铝型材教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：- 理解铝型材挤压工艺的基本原理和流程。
- 掌握挤压机的工作原理和结构。
- 了解不同类型铝型材的特点和应用。
2. 技能目标：- 能够操作挤压机进行铝型材的挤压生产。
- 能够根据设计要求选择合适的挤压模具和工艺参数。
- 能够分析挤压过程中可能出现的质量问题并采取措施解决。
3. 素质目标：- 培养学生的实践操作能力和团队协作精神。
- 增强学生的创新意识和工程伦理意识。
- 提高学生对铝型材行业发展的认识和关注。
二、教学内容1. 铝型材挤压工艺概述：- 铝型材的定义和分类。
- 挤压工艺的基本原理和流程。
- 挤压设备的主要类型和功能。
2. 挤压机结构与工作原理：- 挤压机的组成部分。
- 挤压机的工作原理和操作方法。
- 挤压机的维护与保养。
3. 挤压模具设计：- 模具的结构和材料选择。
- 模具的设计原则和计算方法。
- 模具的调试与优化。
4. 铝型材挤压工艺参数：- 挤压温度、速度、压力等参数的选择。
- 挤压过程中常见问题的分析和解决方法。
5. 铝型材的应用：- 不同类型铝型材的特点和应用领域。
- 铝型材在建筑、交通运输、电子电器等行业的应用实例。
三、教学方法1. 理论教学：- 讲授法：讲解铝型材挤压工艺的基本知识和原理。
- 案例分析法：通过实际案例讲解挤压模具设计、工艺参数选择等。
2. 实践教学：- 观摩法：组织学生观摩挤压机操作和铝型材挤压过程。
- 实验法：让学生动手操作挤压机，进行铝型材挤压实验。
- 模拟训练法：利用模拟软件进行挤压工艺参数的模拟和优化。
3. 讨论法：- 组织学生讨论挤压过程中可能出现的问题及解决方案。
- 鼓励学生提出创新性观点，分享实践经验。
四、教学评价1. 理论知识考核：- 通过闭卷考试或开卷考试形式，考核学生对铝型材挤压工艺理论知识的掌握程度。
2. 实践操作考核：- 通过现场操作考核，评估学生操作挤压机和解决实际问题的能力。
3. 创新性评价：- 考核学生在实践过程中的创新意识和创新能力。
挤压铝型材模具课程设计
挤压铝型材模具课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握铝型材挤压模具的基本结构及其工作原理；2. 学生能够理解并描述挤压过程中金属流动特性及对模具设计的影响；3. 学生能够了解并运用模具设计的相关技术参数和标准。
技能目标：1. 学生能够运用CAD软件进行铝型材模具的基本设计；2. 学生能够分析实际工程问题，提出合理的模具设计方案；3. 学生能够通过实验和模拟，对模具设计进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 学生能够培养对模具设计及制造工作的兴趣，增强工程意识；2. 学生能够认识到模具设计在制造业中的重要性，树立质量意识；3. 学生能够通过团队协作，培养沟通、交流和解决问题的能力。
本课程针对高中年级学生，结合学科知识深度，注重理论联系实际，培养学生实际操作能力。
课程性质为实践性较强的设计课程，要求学生在掌握基础知识的基础上，运用所学技能解决实际问题。
通过本课程的学习，使学生能够达到以上所述的具体学习成果，为后续相关专业课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 铝型材挤压模具基础知识- 模具的分类、结构及其工作原理；- 铝型材挤压工艺流程及其对模具的影响；- 模具设计的相关技术参数和标准。
2. 铝型材模具设计方法- CAD软件在模具设计中的应用；- 模具设计的基本原则和步骤；- 模具设计中金属流动分析及优化。
3. 模具设计实例分析- 分析实际工程中的铝型材模具设计案例；- 针对不同类型的铝型材，讨论模具设计的要点和注意事项；- 通过实例，引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 模具设计的实验与模拟- 实验室进行铝型材挤压实验，观察金属流动现象；- 利用模拟软件进行模具设计验证，优化设计方案；- 分析实验与模拟结果，提出改进措施。
教学内容依据课程目标，结合教材相关章节进行组织。
教学进度安排如下：第1周：铝型材挤压模具基础知识学习；第2周：铝型材模具设计方法及CAD软件应用；第3周：模具设计实例分析；第4周：模具设计的实验与模拟。
铝型材(散热型)挤压工艺与模具设计毕业设计
摘要铝合金因质轻、美观、良好的导热性和易加工成复杂的形状,而被广泛地用于生产散热器材。
铝合金散热器型材主要有三种类型:扁宽形,梳子形或鱼刺形；圆形或椭圆形以及树枝形。
与其他铝型材比，散热器有其自身的特点：散热片之间距离短,相邻两散热片之间形成一个槽形,其深宽比很大；壁厚差大,散热片的齿部很薄,而其根部的底板厚度大。
散热器复杂的截面形状给模具设计、制造和生产带来很大的难度。
本文以两种常用散热器为实例，在总结大量散热器模具设计制造经验的基础上，论述了散热片挤压模具设计的步骤和关键点。
散热器型材挤压模具设计既要保证模具有足够的强度又要平衡金属在模具中的流速。
根据散热器的产品图，将梳子型散热器挤压模具设计成平摸，与导流模配合使用。
把太阳花散热器挤压模具设计成分假流模，以保证在挤压时的金属流动比平模更均匀，这也是太阳花散热器模具设计的关键点。
文中选用4Cr5MoSiV1模具钢作为模具材料，讨论了散热器挤压模具的热处理工艺和散热器的挤压工艺特点。
关键词：散热器挤压模具设计挤压工艺铝型材Extrusion Process and Die Design for Radiator Aluminum Extruded SectionsABSTRACTAluminum alloy, for its light weight, beautiful, good thermal conductivity and easy processing into complex shapes,is widely used to produce cooling equipment. Aluminum radiator profiles are mainly three typesg: flat wide shape, or a fishbone-shaped comb-shaped; round or oval-shaped;and branching shape. Compared with the other aluminum extruded sections radiator has its own characteristics: the distance between the heat sink is short, between two adjacent heat sink to form a trough, and its large aspect ratio; differential wall thickness, heat sink teeth thin, and its roots in the bottom thick. The mold design, manufacturing and production are very difficulty for the complexity of the shape of radiator extruded sections.In this paper, the extruded die design of two common heat sink radiators are discussed in detail on the basis of a lot of experiences in mold design and manufacture for the radiator. Extruded die design has two key parts,the first is sufficient strength to ensure that mold; the second is to balance the flow of metal in the mold. Based on the Product plans of radiators, the radiator comb flat extrusion die are designed to touch, used in conjunction with the diversion mode. The extrusion die is designed radiator sunflowers streaming mode, split mode when the metal flow in the extrusion die is more complex than flat, so how to balance the flow rate of the metal mold is key points for the design of radiator sunflowers. 4Cr5MoSiV1 die steel is usedand also the radiator heat treatment process and extruded process are discussed.Keywords:Radiator Extrude mold design Extrusion processAluminum extruded sections目录摘要 (I)Extrusion Process and Die Design for Radiator Aluminum Extruded Sections (II)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2挤压模具在铝型材挤压生产中的重要性 (1)1.3铝型材挤压模具技术发展概况 (3)1.4论文的主要研究内容 (5)第二章型材挤压模具设计技术 (6)2.1型材模具的设计原则及步骤 (6)2.1.1挤压模具设计时应考虑的因素 (6)2.1.2模具设计的原则与步骤 (6)2.1.3模具设计的技术条件及基本要求 (9)2.2挤压模典型结构要素的设计 (9)2.2.1模角 (9)2.2.2定径带长度和直径 (10)2.2.3出口直径或出口喇叭锥 (10)2.2.4入口圆角 (11)2.3确定采用平面和分流模的原则 (11)2.4平面分流组合模的特点与结构 (12)2.4.1工作原理与特点 (12)2.4.2分流组合模的结构 (13)2.5模具外形尺寸的确定原则 (14)第三章典型散热器挤压模具设计 (16)3.1太阳花散热器的模具设计 (16)3.1.1太阳花散热器产品结构分析 (16)3.1.2太阳花散热器挤压模具整体结构设计方案 (17)3.1.3太阳花散热器分流组合模结构设计 (18)3.2梳子型散热器模具设计 (30)3.2.1梳子型散热器产品结构分析 (30)3.2.2梳子型散热器挤压模具整体结构设计方案 (32)3.2.3梳子型散热器结构设计 (32)第四章模具的选材与热处理及维护与保养 (45)4.1模具材料的选择 (45)4.1.1模具材料的使用条件 (45)4.1.2模具材料的性能要求 (45)4.1.3挤压工模具选材的特点 (46)4.1.4模具材料的选择 (48)4.2模具材料的热处理 (50)4.2.1退火工艺 (50)4.2.2淬火工艺 (50)4.2.3回火工艺 (51)4.2.4 4Cr5MoSiV1钢的热处理工艺 (52)4.3模具的维护与保养 (53)4.3.1模具的修正 (53)4.3.2模具的合理使用 (54)第五章型材挤压工艺 (55)5.1铝及铝合金材料挤压生产工艺流程 (55)5.2挤压工艺的制定 (56)5.2.1挤压方法的选择 (56)5.2.2坯料形状尺寸的确定 (56)5.2.3挤压温度范围 (57)5.2.4流动速度和挤压速度 (58)5.2.5挤压工具的结构 (58)第六章结论 (59)参考文献 (60)致谢 (62)第一章绪论1.1引言挤压工模具设计与制造是铝合金挤压材，特别是铝合金型材生产的关键技术，不仅影响产品的质量、生产效率和交货周期，而且也是决定产品成本的重要因素之一。
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一. 题目:铝合金型材挤压工艺及模具设计二. 设计基本内容:设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求三. 完成后应缴的资料:课程设计说明书一份实心型材模零件图空心型材模上模零件图空心型材模下模零件图空心型材模装配图四. 设计完成期限:指导老师_______签发日期___________教研室主任_______批准日期___________课程设计评语:成绩:设计指导教师______________年_____月____日目录一、绪论 (4)二、总设计过程概论 (7)2.1挤压工艺流程 (7)2.2挤压工艺条件 (7)三、实心型材模设计 (9)3.1所要设计的实心型材制品 (9)3.2选坯和选设备 (10)3.3挤压力的计算 (11)3.4实心型材模具体结构设计 (12)3.5.实心模尺寸数据设计 (13)四、空心型材模设计 (18)4.1所要设计的制品 (18)4.2选坯和选设备 (18)4.3挤压力的计算 (19)4.4模组及模子外形尺寸确定 (20)4.5组合模相关参数的确定 (20)4.6 模子内形尺寸的确定 (23)4.7模孔工作带长度h g的确定 (24)4.8模芯的设计 (24)4.9上模凸台设计 (24)4.10定位销，螺钉 (24)4.11模子强度校核 (25)4.12零件图装配图 (26)五、总结与体会 (26)参考文献…………………………………………………26一. 绪论近20年来，随着建筑行业的高速发展，我国民用建筑铝型材工业也从无到有，从弱到强地迅猛前进。
至今，广东省的建筑铝型材产品已约占全国的三分之二左右，铝型材的生产能力超过社会的需求，如何提高产品质量，降低成本是取得市场竞争胜利的关键环节。
铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼。
6063合金中的主要合金元素为镁及硅，具有加工性能极佳，优良的可焊性，挤出性及电镀性，良好的抗腐蚀性，韧性，易于抛光，上包膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤出合金，广泛应用于建筑型材，灌溉管材，供车辆，台架，家具，升降机，栅栏等用的管，棒，型材。
多年来世界各国均采用6063铝合金（铝合金近百种）作为门窗框架。
主要是为了该金属表面阳极氧化效果好，开始阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国内用了十多年。
铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具，模具设计以及其质量，事关产品的质量，成本。
在挤压设计的过程中挤压工艺条件：应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具（种类、形状、尺寸等）、切压余、淬火、冷却、切头切尾等多方面的因素。
其中，选择挤压筒直径 D0 是一个最核心的问题，有以下的选择原则：1）保证产品表面质量原则；2）保证挤压模强度的原则；3）保证产品内在质量的原则；4）经济上的优化原则－生产成本最低；成材率最大；产量最高。
这次的设计任务是设计一个实心型材和一个空心型材模，实心型材模采用单模，空心型材模采用分流组合模，挤压制品所有的材料是6063。
由于其强度高，质量轻，加工性能好，在退火状态下，该合金有优良的耐蚀性及物理机械性能，是一种可以时效强化的AL-Mg-Si系合金，广泛应用于基础性建筑行业以及一些机械制造业。
其化学成分表示如下:表1:6063机械性能:（《铝合金及应用》）表3:常用挤压工具钢及其机械性能：二.总设计过程概论2.1挤压工艺流程:铸锭加热→挤压→切压余→淬火→冷却→切头尾或（切定尺）→时效→表面处理→包装→出厂2.2挤压工艺条件:1）.铸锭的加热温度6063铝的最高允许加热温度为550℃，下限温度为320℃，为了保证制品的组织，性能，挤压时锭坯的加热温度不宜过高，应尽量降低挤压温度。
2）.挤压筒的加热温度模具的成分多为合金钢，由于导热性差，为避免产生热应力，挤压前挤压筒要预热，为保证挤压制品的质量，并且具有良好的挤压效应，挤压筒温度可取400℃～450℃。
3）.挤压温度热挤压时，加热温度一般是合金熔点绝对温度的0.75～0.95倍，本设计挤压温度为450℃～500℃，挤压过程温度控制在470℃左右。
4）.挤压速度考虑金属与合金的可挤压性，制品质量要求及设备的能力限制，本设计的挤压速度取0.7～0.8ms。
5).工模具的润滑因本设计采用热挤压，故不采用润滑。
6）.模具模具应具有足够的耐高温疲劳强度和硬度，较高的耐回火性及耐热性，足够的韧性，低的膨胀系数和良好的导热性，可加工性，及经济性，本设计采用4Cr5MoSiV1作为模具的材料，热处理的硬度为HRC40～47。
7）.切压余根据所选的设备而定。
8).淬火本工艺过程中，制品挤出后可通过设置风扇对制品进行吹风来达到风淬的目的。
9）.冷却直接露置在空气中冷却，达到自然时效的目的。
10）.切头尾因头尾组织性能不均匀，为保证产品质量，本工艺过程统一去头尾各300mm。
三.实心型材模设计3.1所要设计的实心型材制品:本制品的形状和尺寸如下图1：牌号（XC311）制品的截面积F制＝212.9mm2 型材外接圆直径D外＝43.86mm 现有设备：表4：3.2选坯和选设备:根据加工范围要求（F制≥F制min,及D外≤D外max）有500T、800T可选，按成材率最高的原则，进一步优化，计算列表：表5：最后选择成材率最高的84.95％对应的方案33.3挤压力的计算:根据挤压力公式：P=11.775×[（Dd）12－0.8 ]×D2×σbP——为单位挤压力，ND——挤压筒内直径，mmd——制品的当量直径，mmσb——某一挤压温度下材料的抗拉强度，MPa故P＝11.775×[（12516.46）12－0.8 ] ×1252×16.2 ＝5829.21KN换算成吨位：约595TP＜额定吨位800T，设备选择符合要求，即理论技术可行。
3.4实心型材模具体结构设计:模组的结构如下图图2：1.模子2.模垫3.前环4.后环5.保护垫板6.前机架7.模座8.模套 9.剪刀 10.挤压筒模组的结构：对于不同吨位的挤压机，下图中的主要结构尺寸都是配套设置的，可以从有关资料中查得。
模组的主要结构尺寸如图3模组尺寸如下表：表6：挤压模具的尺寸如下表：表7：3.5.实心模尺寸数据设计:1)．选坯和选择设备根据前面的计算挤压筒内直径D0=125mm锭坯尺寸：D d×L d＝Φ120×400挤压比λ=57.612).模组及模子尺寸外形的计算图3：根据前面计算，从表6选取H2=100H3=60H1=30模子外形尺寸的确定（如下图4）图4：依据表7的数据可以确定d1=165㎜ d2=175㎜ ,及D外≤D外max）由表4知只有1630T的可用按成才率最高的原则，在进一步计算优化，计算列表如下表8最后选择成才率最高的91.5％对应的方案1 即1630T的挤压设备锭坯尺寸为：D d X L d＝Φ178×540mm挤压比λ＝67.014.3挤压力的计算:根据挤压力公式：P=11.775×[（Dd）12－0.8 ]×D2×σbP——为单位挤压力，ND——挤压筒内直径，mmd——制品的当量直径，mmσb——某一挤压温度下材料的抗拉强度，MPa故P＝11.775×[（18722.84）12－0.8 ] ×1872×16.2＝13750.3KN换算成吨位：约1403.1TP＜额定吨位1630T，设备选择符合要求，即所选设备理论可行4.4模组及模子外形尺寸确定：模组尺寸结构简图如前图3所示根据前面计算，从表6选取H2=150H3=70H1=30模子外形尺寸简图如前图4依据表7的数据可以确定d1=250㎜ d2=260㎜＝L[P(2× [σb])]12，式中:H min——分流桥的最小高度L——分流桥两个危险断面的长度，经计算L＝mmP——作用在挤压垫片上的单位压力[σb] ——模具材料在温度下的许用应力。
在450～500°C下，对于4Cr5MoSiV1取[σb]＝1000MPa代入数据得：H min＝125[582（2× 1000）]12H min≈67.43mm由于上模厚度H上＝80mm＞67.43mm，故符合要求②分流孔道抗剪强度的校核τ＝Q q F q ≤[τ]Q q——分流桥面上的总压力；F q——分流桥受剪应力的总面积；[τ]——许用剪应力，τ＝(0.5～0.6) [σb]，450～500°C 下，对于4Cr5MoSiV1取[σb]=1000MPa代入公式有:故强度符合要求。
4.12零件图装配图(见图纸)五、总结与体会在两个星期的挤压模课程设计将近结束。
设计开始的前几天，袁老师跟我们讲解铝合金的应用，常用的加工方法，加工挤压模的基本结构，本次设计的步骤以及设计的注意问题，这些都对我本次课程设计提供了很大帮助，意义重大。
使我接触到了很多关于挤压模具设计的知识，比如一些挤压成型模具的基本结构等，并且学到了许多课本上学不到的关于铝合金材料的知识！设计过程中，除了最后三天画图以外，我每天准时来到制图室，即使老师有事没来也一样！在计算，设计过程中遇到过很多细节问题。
我积极地与同学们讨论，经过思考后还是不懂的问题就向老师请教。
在老师的指导下很多问题迎刃而解！另外，在绘图过程中也遇到一些问题，比如我这学期练习PROE软件比较多，但此次设计我用的是AUTO CAD，使我用些命令混淆了，导致绘图速度较慢，但后来随着画图的进行，情况逐渐好转，相信以后会更加熟练！本次设计我已经基本完成了，虽然存在之许多不足，需要一定的修改。
不过我通过这次设计，已经基本学会了如何设计一套挤压模具的基本过程，看着自己的劳动成果，感到很开心。
更重要的是，它使我对模具设计产生了强烈的兴趣，以后会在模具设计这方面继续加强！参考文献：【1】刘静安《铝型材挤压模具设计·制造·使用及维修》冶金工业出版社【2】刘静安《轻合金挤压工具与模具（上）》冶金工业出版社【3】中国机械工程学会李春胜《钢铁材料手册》江西科学技术出版社 2004.7【4】王树勋林法禹魏华光《实用模具设计与制造》国防科技大学出版社【5】马怀宪《金属塑性加工学—挤压、拉拔与管材冷扎》冶金工业出版社。