挤压铝型材课程设计
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。
年产量0.5万吨的铝型材挤压车间设计分析

目录1 设计任务书 (3)1.1 设计题目 (3)1.2 设计生产规模和规格 (3)1.3 设计主要任务 (4)2 设计说明书 (5)2.1生产方案的设计 (5)2.2工艺方案的设计 (5)2.2.1锭坯的选择 (5)2.2.2工艺流程的制定 (5)2.3 设备方案的设计 (7)2.3.1主要设备 (7)2.3.2辅助设备 (8)2.4 工艺计算与设备负荷计算 (12)2.4.1工艺计算 (12)2.4.2设备负荷计算 (14)3 车间平面布置 (17)3.1生产设备布置 (18)3.2车间内通道设计 (18)3.3车间内仓库布置 (19)3.4其他设施布置 (20)4 工艺流程定额卡 (21)5 车间平面布置图 (22)6 总结 (22)7 参考文献 (22)1.设计任务书1.1 课程设计题目:年产量0.5万吨的铝型材挤压车间设计1.2车间的生产规模、生产的品种(1)车间规模:年产0.5万吨1060纯铝管材车间(2)产品品种和规格:本设计任务是设计一个年产量0.5万吨的铝型材挤压车间,生产的产品有:具有特定性能的结构件,如铝箔制成垫片及电容器,电子管隔离网,电线,电缆的防护套,网,线芯及飞机通风系统零件及装饰件等。
挤压制品所用的材料是1060纯铝。
1.3 主要任务(1)编写工厂/车间设计说明书;1)生产方案的设计2)工艺方案的设计3)设备方案的设计4)工艺计算与设备负荷计算5)车间平面布置设计(2)编制工艺流程定额卡。
(3)按照工程制图及工厂/车间平面布置的相关要求,手绘工厂/车间平面布置1号图纸1张,图纸要求整洁、规范。
(4)课程设计总结。
2.设计说明书2.1生产方案的设计1060纯铝生产薄壁管材的规格:年产量0.5万吨,管材外径50mm ,壁厚1mm 。
综合考虑投资,产品质量以及表面精度等方面,采用挤压-拉拔法。
该方法适合生产大口径薄壁的管材,生产效率高,产品质量好。
2.2工艺方案的设计2.2.1锭坯选择锭坯形状是由产品形状和设备特点决定的。
型材挤压设计

前言本设计根据模具设计与制造专业的要求,为完成课程设计而完成的模具设计工艺流程与制造。
挤压技术作为一种高效、优质、低消耗的精密成形技术,在金属材料的塑性成形领域中得到迅速发展和广泛应用。
特别是20世纪90年代以来,工业发达国家汽车工业开始进行战略调整,逐渐加强了生产当地化、人才本土化的趋势,中国汽车工业参与全球化的重要领域就是汽车零部件生产。
汽车工业的发展促进了精密成型技术及装备的发展。
但是长期以来,我国挤压技术产业化工作没有得到良性发展,与工业先进国家相比有较大的差距,人才较为匮乏,与逐步成长的精密锻件市场不相适应,因此开设了相关专业课—挤压技术。
设计者2011-6-14一、绪论1.1 挤压加工方法挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件成型加工的主要方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。
从大尺寸金属铸锭的热挤压开坯、大型管棒型材的热挤压加工至小型精密零件的冷挤压成型,从粉末、颗粒料为原料的复合材料直接固化成型到金属间化合物、超导材料等难加工材料,现代挤压技术得以广泛的应用。
挤压加工的方法主要有正挤压,反挤压,侧向挤压,玻璃润滑挤压,静液挤压,连续挤压。
挤压加工特点是处于强烈的三向压应力状态,这有利于提高金属的塑性变形能力,提高制品的质量,改善制品内部微观组织和性能。
除此以外,挤压加工还具有应用范围广,生产灵活性大,工艺流程简单和设备投资少的特点。
应用挤压加工工艺最多的材料是低熔点的有色合金,如铝及铝合金。
1.2 铝加工行业的分布中国的铝加工企业主要集中于沿海(广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、天津、北京、辽宁)地区,即珠江三角洲(广州一深圳为中心的经济圈)、长江三角洲(上海为中心的经济圈)、环渤海湾地区(京津经济圈)所占比例较大,许多铝加工企业都云集于此三大经济圈。
在珠三角地区,主要集中在佛山地区,其中大沥更是全国,甚至世界地区铝加工业的佼佼者。
1.3铝及铝合金的特点与应用铝及铝合金具有一系列特性,在金属材料的应用中仅次于钢材而居第二位。
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。
铝型材挤压工艺及模具设计

铝型材挤压工艺及模具设计1. 挤压工艺铝型材挤压是一种利用压力对铝型材进行塑性变形的加工工艺。
其基本工艺是:铝棒坯料通过加热软化后,被压入模头,通过模头出口挤出成需要的截面形状。
铝型材挤压工艺的优点包括:高成形精度、高表面质量、操作简便,高生产效率等等。
2. 模具设计铝型材挤压的模具主要包括模头、辅助金属件、固定板、滑动板、胚料夹持装置等组成。
其中,模头是铝型材挤出的关键装置,包括卡箍板、模板、模板底部垫片、模座、模膜等部分。
模头的最重要的特点是不同形状的铝型材需要不同形状的模头;其次需要各个部位的设计匹配度高,精度要求高。
滑动板和固定板是模具的基础结构,他们需要耐压、耐磨,同时需要精度高、边缘无毛刺。
辅助金属件在滑动板、固定板及模头之间起到了加强固定的作用,除此之外还需要具有良好的导向功能。
2.2. 理论参数的确定合理的选择合适的挤压荷载能够很好的保证挤压过程中的质量,同时也能够最大限度的提高生产效率。
因此,在模具设计阶段,应尽可能的确定相应的理论参数。
此外,应还需根据压力、速度、保压时间等因素来确定合适的机器配置,以及最优的辅助系统。
为了达到最优的效果,这些参数需要经过实验验证。
2.3. 模具材料的选择对于铝型材挤压模具来说,常见的材料包括H13钢、特种合金钢、定向硅钢、硬质合金等材料。
如:H13钢:具有高的耐磨性、硬度和强度,适用于铝型材的大批量生产。
特种合金钢:高抗氧化性、高强度、高磨损性,这些特性使其适用于生产高性能和高质量的铝型材。
硬质合金:它具有高硬度和强度、高耐磨性和高耐蚀性,是生产大规模、高复杂度的模具的首选。
2.4. 设计注意事项在模具设计过程中还需要注意以下问题:1)要防止铝材在挤压过程中发生撕裂断裂,因此要注意模具底部的角度把控2)要避免孔洞过大过小,且要容易拆卸,之所以拆卸是为了清洁铝型材上残余物。
3)在设计过程中,要考虑铝型材的变形,保证材料截面和尺寸的均匀性。
4)在滑动板部位,还需要考虑降低铝型材与模具接触时所产生的不良效果,例如顶出口和顶料等问题。
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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: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。
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:6063AL的成分: GB/T3190-1996: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0.7~0.8m/s。
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×[(D/d)1/2-0.8 ]×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×[(125/16.46)1/2-0.8 ] ×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㎜ h1=12㎜ h2=30㎜3)模子内形尺寸的确定挤压比λ=57.61<λMAX=82,故不需要多孔挤压确定模孔尺寸:型材外形尺寸公式:Ak=Am+(1+C1)+△1Ak——模孔的实际尺寸Am——型材的名义尺寸C1——欲量系数(对于6063合金,C1=0.017~0.010,本设计C1取0.010)△1——型材外形尺寸的正偏差值计算得到:Bk=40(1+0.010)+0.60=41.00mmHk=18(1+0.010)+0.45=18.63mm型材壁厚尺寸公式:Sk=Sm+△2+ C2Sk——模孔的实际壁厚处尺寸Sm ——型材壁厚的名义尺寸C 2——欲量系数,对铝合金一般取0.05~0.15,本设计取0.10 △2——型材壁厚的正偏差 计算得到:Sk =3+0.25+0.10=3.35mm 模孔主要尺寸如下图5 图5:4).孔形在模子端面位置的确定由于本型材为等壁厚的型材,故型材的几何重心在置模子的中心压力中心的计算(如下图示)11X0=0Y0=(l1y1+l2y2+l3y3+l4y4+l5y5)×2/(l1+l2+l3+l4+l5)×2Y0=(20×0+18×9+3×18+17×10.5+8.5×3)×2/(21+4+17+32+17+4+21+40)×2=6.32压力中心为X0=0,Y0=6.325).工作带长度的确定由于是等壁厚型材,故定径带长度h g各处相等,本次设计取h g=5mm6).阻碍角由于h g≤10~15㎜,故不采用阻碍角7).模子强度的校核型材模的强度较核主要是其悬臂梁部分,取型材上端AB为危险端面,进行强度校核.○1、求单位压力p:p=P / F0(P为挤压力,F0为挤压筒断面积)P=800吨,p=800×1000×9.8/12266=639.17Mpa舌部载荷Q=pF sh(F sh为舌部即阴影部分面积)Q=639.17×32×15=306801.6N○2、舌部弯曲应力σw计算:σw=M w / W式中M w——弯矩,M w=Qe(e为阴影部分重心到危险断面处的距离);W——截面模数,W=b sh H2/6(H为模子厚度)。
b sh=34mmM w=306801.6×7.5=2301NmW=34×302/6=5.1cm3σw=2301/5.1=451.2MPa○3、剪应力τ的计算:τ=Q / b sh×Hτ=306801.6/(34×30)=300.79MPa○4、等效应力σe的计算:σe=[σw2+(1.73τ) 2]1/2σe=[451.22+(1.73×300.79)2] 1/2=688.74MPa500°C时4Cr5MoSiV1的屈服强度为1025MPa,远大于σe,所以模子强度合格。
8).作图(见图纸)四.空心型材模设计4.1所要设计的制品:本设计制品的的牌号为I529系列回型管具体参数为B=92mm,H=25.4mm,T=1.8mm,重量:1.09Kg/m具体如下图图64.2选坯和选设备:制品的截面积:F制=409.68 mm2模孔外接圆直径D外=95.44㎜根据加工范围要求(F制≥F制min,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×[(D/d)1/2-0.8 ]×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×[(187/22.84)1/2-0.8 ] ×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㎜ h1=13㎜ h2=150㎜因为本设计采用孔道式分流组合模故:取H上=80㎜H下=70㎜4.5组合模相关参数的确定:1).分流孔的个数取4个,形状为扇形2).扇形面积的确定:因为分流孔面积与制品断面积的比值∑F分/F型=K,K即为分流比,一般K对于空心型材时,应等于λ1/2。