反挤压模具课程设计说明书

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反挤压模具设计概念

反挤压模具设计概念

朝冲头移动方向的反向挤压朝固定冲头或者凹模销方向的反向挤压
朝冲头移动方向的反向挤压朝固定冲头或者凹模销方向的反向挤压
D
102030405060708090
变形量(%)
以上数据需根据以下因素变动:
孔的实际尺寸
由于面积减少而引起的材料流动凸模材料和光洁度
尖角R 角B
C °
A 加工过程
1磨到直径2磨面角3 把A 4. 磨到直径 并抛光,光洁度
以上数据需根据以下因素变动:坯料材料
孔的深度孔的实际尺寸
由于面积减少而引起的材料流动凸模材料和零件末端形状的光洁度1138
R 0.6
R 1.0
R
7
5
1

.2 x D。

反挤压模具课程设计

反挤压模具课程设计

反挤压模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握反挤压模具的基本结构及其工作原理;2. 使学生了解反挤压模具在制造业中的应用及其重要性;3. 帮助学生掌握反挤压模具设计的相关参数及计算方法。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行反挤压模具设计的能力;2. 培养学生根据实际需求,分析并解决反挤压模具设计中遇到的问题;3. 提高学生团队协作能力,学会在项目中进行沟通与分工。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对模具设计学科的兴趣和热情,激发其创新意识;2. 培养学生严谨、细心的学习态度,养成精益求精的工作作风;3. 增强学生的环保意识,使其在设计过程中充分考虑可持续发展。

课程性质:本课程为专业实践课,以理论教学和实践操作相结合的方式进行。

学生特点:学生具备一定的模具基础知识,具有较强的动手能力和学习热情。

教学要求:教师需结合实际案例,引导学生掌握反挤压模具设计的相关知识,注重培养学生的实际操作能力和团队协作精神。

在教学过程中,关注学生的学习进度,及时调整教学方法和策略,确保课程目标的实现。

将课程目标分解为具体的学习成果,便于后续教学设计和评估。

二、教学内容1. 反挤压模具基本概念:介绍反挤压模具的定义、分类及其应用领域;教材章节:第一章 模具概述2. 反挤压模具结构及工作原理:分析反挤压模具的各部分结构,阐述其工作原理;教材章节:第二章 挤压模具结构及原理3. 反挤压模具设计参数及计算方法:讲解反挤压模具设计所需的主要参数,推导计算公式;教材章节:第三章 挤压模具设计参数及计算4. 反挤压模具设计软件应用:介绍CAD软件在反挤压模具设计中的应用,并进行实践操作;教材章节:第四章 模具设计软件应用5. 反挤压模具设计实例分析:分析实际案例,引导学生运用所学知识解决实际问题;教材章节:第五章 模具设计实例分析6. 反挤压模具设计项目实践:分组进行项目实践,培养学生团队协作能力和实际操作技能;教材章节:第六章 模具设计项目实践7. 反挤压模具设计评价与优化:对设计方案进行评价与优化,提高学生的创新能力和设计水平;教材章节:第七章 模具设计评价与优化教学内容安排和进度:本课程共计16课时,其中理论教学8课时,实践操作8课时。

反挤压模具课程设计说明书

反挤压模具课程设计说明书

1.冷挤压的定义及特点1. 1 冷挤压的定义冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。

冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。

显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。

1. 2 . 冷挤压的优点及技术难点目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。

二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。

日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。

随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。

与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点:1)节约原材料。

冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。

冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。

2)提高劳动生产率。

用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。

3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。

零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。

因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

4)提高零件的力学性能。

冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。

此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。

因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。

挤压设计与模具课程设计

挤压设计与模具课程设计

挤压设计与模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握挤压设计的基本原理,理解模具在挤压过程中的作用;2. 使学生了解不同类型的挤压模具及其特点,并能结合实际需求选择合适的模具;3. 引导学生掌握挤压工艺参数对产品质量的影响,能够优化挤压工艺。

技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行挤压模具设计的能力,提高设计效率;2. 培养学生运用CAE软件对挤压过程进行模拟分析,优化模具结构;3. 提高学生实际操作能力,能够参与简单的挤压模具组装和调试。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对挤压设计与模具制造的热爱,激发学生探究新技术的兴趣;2. 培养学生严谨的工作态度,提高团队合作意识,增强解决实际问题的自信心;3. 引导学生关注我国挤压模具产业的发展,树立为国家和企业贡献力量的责任意识。

课程性质:本课程为专业实践课,旨在提高学生对挤压设计与模具制造的理论知识和实践技能。

学生特点:学生具备一定的机械基础知识和动手能力,对新技术充满好奇。

教学要求:结合理论知识与实践操作,注重培养学生的实际应用能力和创新精神。

通过课程学习,使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标,为后续专业课程学习和未来职业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. 挤压设计基本原理:包括金属塑性变形理论、挤压成形方法分类、挤压工艺参数对产品质量的影响等;教材章节:第1章 挤压成形原理2. 挤压模具结构与设计:介绍不同类型挤压模具的结构特点、设计方法和注意事项;教材章节:第2章 挤压模具设计3. 挤压模具材料及热处理:分析挤压模具材料的选用原则、热处理工艺及其对模具性能的影响;教材章节:第3章 挤压模具材料及热处理4. 挤压模具CAD/CAE技术:讲解CAD软件在挤压模具设计中的应用,以及CAE软件对挤压过程进行模拟分析的方法;教材章节:第4章 挤压模具CAD/CAE技术5. 挤压模具制造与装配:介绍挤压模具的加工工艺、装配方法及调试技巧;教材章节:第5章 挤压模具制造与装配6. 挤压模具应用实例:分析典型挤压模具在实际生产中的应用案例,提高学生的实际操作能力;教材章节:第6章 挤压模具应用实例教学内容安排与进度:第1-2周:挤压设计基本原理及挤压成形方法;第3-4周:挤压模具结构与设计;第5-6周:挤压模具材料及热处理;第7-8周:挤压模具CAD/CAE技术;第9-10周:挤压模具制造与装配;第11-12周:挤压模具应用实例分析及实践操作。

铝合金外壳反挤压工艺及模具设计

铝合金外壳反挤压工艺及模具设计

铝合金外壳反挤压工艺及模具设计铝合金外壳反挤压工艺及模具设计一、引言铝合金外壳反挤压工艺及模具设计是一种常见的生产工艺,用于生产各种铝合金外壳。

本文将详细介绍铝合金外壳反挤压工艺的步骤和模具的设计要点,供相关人员参考使用。

二、工艺流程1.材料准备铝合金外壳的材料通常为具有一定强度和耐蚀性的铝合金板材,如铝镁合金、铝锰合金等。

2.模具设计模具的设计是铝合金外壳反挤压工艺中的重要一环,包括外形结构设计、局部形状设计、模具材料选择等方面。

a.外形结构设计:根据外壳的形状和尺寸要求,设计模具的外形结构,包括分模结构、定位方式等。

b.局部形状设计:根据外壳上的局部凸起、凹陷等要求,设计相应的模具结构,以保证外壳的完整性和精度。

c.模具材料选择:选择适合的模具材料,以满足反挤压工艺中的压力和磨损要求。

3.模具制造根据模具设计要求,开始进行模具的制造工作,包括材料采购、数控加工、装配等环节。

a.材料采购:根据模具材料选择,采购合适的模具材料,如钢材等。

b.数控加工:根据模具设计的3D模型,使用数控机床进行加工,包括铣削、钻孔等工序。

c.装配:将各个部件进行装配,形成完整的模具结构。

4.外壳制造使用模具进行外壳的制造工作,包括材料切割、挤压成型等环节。

a.材料切割:根据外壳的尺寸要求,将铝合金板材进行切割,得到相应的外壳零件。

b.挤压成型:将切割好的铝合金板材放入模具中,通过反挤压工艺进行成型,得到铝合金外壳。

5.表面处理对铝合金外壳进行表面处理,以提高其耐腐蚀性和美观度。

a.清洗处理:将外壳进行清洗,去除表面的污垢和油脂。

b.防氧化处理:对外壳进行防氧化处理,以提高其耐腐蚀性能。

c.涂装处理:对外壳进行涂装,增加其美观度和产品价值。

三、附件本文档涉及的附件可在附录中找到,具体包括:●模具设计图纸及模具参数表●外壳铝合金材料性能测试报告●外壳表面处理工艺流程四、法律名词及注释1.反挤压工艺:一种利用模具将材料挤压成型的工艺。

挤压工艺及模具课程设计

挤压工艺及模具课程设计

挤压工艺及模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解挤压工艺的基本概念,掌握金属挤压的基本原理;2. 学生能够描述挤压模具的构成、分类及工作原理;3. 学生能够掌握影响挤压工艺的主要因素,如材料性能、挤压温度、挤压速度等;4. 学生能够了解挤压工艺在实际生产中的应用及发展趋势。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决挤压工艺中的实际问题;2. 学生能够设计简单的挤压模具,并进行初步的模具分析与优化;3. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行挤压模具的设计与仿真。

情感态度价值观目标:1. 学生通过学习挤压工艺及模具课程,培养对制造业的兴趣和热情;2. 学生能够认识到挤压工艺在现代化生产中的重要性,增强对制造业的责任感和使命感;3. 学生在学习过程中,培养团队合作意识,提高沟通与表达能力。

分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程,具有实践性和应用性;2. 学生特点:学生为高职或中职院校机械制造及自动化专业二年级学生,具备一定的机械基础知识;3. 教学要求:注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,提高学生的综合素质。

二、教学内容1. 挤压工艺基本概念与原理- 金属挤压的基本概念与分类- 挤压工艺的优缺点分析- 挤压工艺的基本原理及过程2. 挤压模具设计与分析- 挤压模具的构成与分类- 挤压模具的设计原则与方法- 模具分析与优化- 计算机辅助设计软件在模具设计中的应用3. 影响挤压工艺的因素- 材料性能对挤压工艺的影响- 挤压温度、挤压速度等工艺参数对挤压质量的影响- 挤压润滑对挤压工艺的影响4. 挤压工艺在实际生产中的应用- 挤压工艺在各类产品中的应用实例- 挤压工艺在制造业中的发展趋势- 新型挤压工艺及模具技术的探讨5. 实践教学环节- 挤压模具设计与制作实践- 挤压工艺操作实践- 案例分析与讨论教学大纲安排:第一周:挤压工艺基本概念与原理第二周:挤压模具设计与分析第三周:影响挤压工艺的因素第四周:挤压工艺在实际生产中的应用第五周:实践教学环节(挤压模具设计与制作实践、挤压工艺操作实践、案例分析)教学内容根据课程目标,结合教材章节进行组织,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。

挤压设计与模具课程设计

挤压设计与模具课程设计

挤压设计与模具课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握挤压设计与模具的基本原理和应用,培养学生分析和解决实际问题的能力。

具体目标如下:1.知识目标:(1)了解挤压成形的基本概念、特点和分类;(2)掌握挤压模具的结构、工作原理和选用原则;(3)熟悉挤压过程中的工艺参数及其影响因素。

2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决挤压成形过程中的实际问题;(2)具备绘制挤压模具结构图的能力;(3)学会使用相关软件进行挤压模具设计和模拟。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对挤压成形技术的兴趣和好奇心;(2)增强学生的创新意识和团队合作精神;(3)培养学生关注社会、关注生活的情感态度。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.挤压成形的基本概念、特点和分类;2.挤压模具的结构、工作原理和选用原则;3.挤压过程中的工艺参数及其影响因素;4.挤压模具设计的基本步骤和方法;5.挤压模具的制造和应用实例。

三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解挤压成形的基本概念、特点和分类,挤压模具的结构、工作原理和选用原则等理论知识;2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解挤压模具在工程中的应用和重要性;3.实验法:学生进行挤压实验,观察挤压过程,加深对挤压成形技术的理解;4.讨论法:分组讨论挤压过程中的工艺参数及其影响因素,培养学生团队合作和分析问题的能力。

四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《挤压设计与模具》及相关参考书籍;2.多媒体资料:挤压成形过程的视频、图片等;3.实验设备:挤压实验机、模具等;4.软件工具:挤压模具设计软件、模拟软件等。

通过以上教学资源的使用,我们将丰富学生的学习体验,提高学生的学习兴趣和主动性。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置与课程内容相关的作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:安排期末考试,测试学生对课程知识的掌握程度;4.项目实践:学生进行挤压模具设计 project,评估学生的实际操作能力和创新能力。

《模具制造学》课程设计说明书

《模具制造学》课程设计说明书
模具工业的快速发展,不断对模具制造技术提出更高的要求。世界上一些工业发达国家,模具制造技术的发展非常迅速。模具制造水平的高低,已成为衡量一个国家机械制造水平的重要标准之一。为了适应工业生产对模具的需求,目前,在模具制造过程中采用了许多新工艺和先进加工设备,不仅改善了模具的加工质量,也提高了模具制造的机械化、自动化程度。同时,电子计算机的应用给模具设计和制造开辟了新的广阔前景。
3、拟定零件工艺路线
仅列出工序名称的简明工艺过程称为工艺路线。拟定工艺路线是制定工艺规程的关键步骤。它包括选择定位基准、选择加工方法、划分加工阶段、确定工艺顺序及确定工序分散与集中的程度等。同一零件的加工可有不同的工艺路线,应通过分析对比择优确定。
4、确定所有的机床设备和工艺装备(工艺装备指:刀具、量具、二类工具等)
《模具制造学》







专业:材料成型及控制工程
姓名:陈艳青
学号:B11033110
指导老师:贾平
前言
根据《模具制造工艺》的介绍,我们可以大概了解一些模具制造的相关内容。在现代工作生产中,模具是生产各种产品的重要工艺装备,它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。采用模具生产零部件,具有生产效率高、质量好、成本低、节省能源和原材料等一系列优点,在铸造、锻造、冲压、塑料、橡胶、玻璃、粉末冶金、陶瓷制品等生产行业中的得了广泛的应用,成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具工业对民国经济和社会的发展,起着越来越重要的作用。
本课程设计注重对组员的解决问题能力及组长的协调能力培养。组员必须掌握各类加工所适合的材料,如棒材、板材、锻材等。组长必须深入了解模具个零件及装配情况,根据组员的读图能力、制造工艺设计及装配认识等能力进行分组练习。其中,各组员的情况,如基础掌握程度不同、时间空闲程度不同等,必须合理的安排零件加工的各组人员。组员在加工设计时,必须结合相关内容,检查并查阅资料,与组里的成员相互沟通共同解决相关疑问。
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1.冷挤压的定义及特点1. 1 冷挤压的定义冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。

冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。

显然,冷挤压加工是靠模具来控制金属流动,靠金属体积的大量转移来成形零件的。

1. 2 . 冷挤压的优点及技术难点目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。

二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。

日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。

随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。

与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点:1)节约原材料。

冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。

冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。

2)提高劳动生产率。

用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。

3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。

零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。

因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。

4)提高零件的力学性能。

冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。

此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。

因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。

5)可加工形状复杂的,难以切削加工的零件。

如异形截面、复杂内腔、内齿及表面看不见的内槽等。

6)降低零件成本。

由于冷挤压工艺具有节约原材料、提高生产率、减少零件的切削加工量、可用较差的材料代用优质材料等优点,从而使零件成本大大降低[3]。

冷挤压技术在应用中存在的难点主要有:1)对模具要求高。

冷挤压时毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显著增大,这使得模具所受的应力远比一般冲压模大,冷挤压钢材时,模具所受的应力常达2000MPa~2500MPa。

例如制造一个直径38mm,壁厚5.6mm,高100mm的低碳钢杯形件为例,采用拉延方法加工时,最大变形力仅为17t,而采用冷挤压方法加工时,则需变形力132t,这时作用在冷挤压凸模上的单位压力达2300MPa 以上。

模具除需要具有高强度外,还需有足够的冲击韧性和耐磨性。

此外,金属毛坯在模具中强烈的塑性变形,会使模具温度升高至250℃~300℃左右,因而,模具材料需要一定的回火稳定性。

由于上述情况,冷挤压模具的寿命远低于冲压模。

2)需要大吨位的压力机。

由于冷挤压时毛坯的变形抗力大,需用数百吨甚至几千吨的压力机。

3)由于冷挤压的模具成本高,一般只适用于大批量生产的零件。

它适宜的最小批量是5~10万件。

4)毛坯在挤压前需进行表面处理。

这不但增加了工序,需占用较大的生产面积,而且难以实现生产自动化。

5)不宜用于高强度材料加工。

6)冷挤压零件的塑性、冲击韧性变差,而且零件的残余应力大,这会引起零件变形和耐腐蚀性的降低(产生应力腐蚀)[4]。

1. 3 冷挤压的发展趋势1)随着能源危机的日趋严重,人们对环境质量将更加关注,加之市场竞争日益加剧,促使锻件生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。

因此用挤压成形等工艺手段所生产的精化锻件的产量,在市场竞争中将得到较大的发展。

2)汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展,对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。

如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要求外,对每件的重量误差也要求不大于八克。

新产品的高要求,将促进精化生产工艺的发展。

3)专业化、规模化的组织生产仍是冷挤压生产的发展方向和趋势。

在法国,以挤压成形工艺生产锻件的专业厂家1991-1994年全员劳动生产率,即每人生产挤压件的产量及产值,均高于一般生产模锻件或者自由锻件的厂家。

以1994年为例,专业厂家挤压件人均产量为51024KG,创产值775688法郎。

而同期一般性生产模锻件的厂家,其人均产量仅为39344KG,产值592384法郎,仅相当于挤压件专业生产厂家的77.1%和76.37%。

自由锻件生产厂与之相比则更低。

4) 挤压专机将成为一种发展趋势。

随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用,多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展[7]。

2.材料分析2.1材料化学成分及机械性能材料牌号:2A122A12,也叫做做LY12,相当于2024,通用的板材标准为AMS-QQ-A-250/4(非包铝);AMS-QQ-A-250/5(包铝),主要用于飞机结构、铆钉、导弹构件、卡车轮毂、螺旋桨元件及其他种种结构件,为Al-Cu-Mg系主要成分为:各化学成分的含量2.2材料的力学性能分析2A122.3 毛坯尺寸的确定[11]坯料的选择,在很大程度上决定着挤压件的质量。

同时,它对金属的冷挤压工艺过程等都有很大的影响。

如果坯料尺寸选择得不合理,不但会造成金属的过分损耗,而且还会严重影响冷挤压工艺过程的顺利进行。

所以说,正确地选择和计算冷挤压坯料的种类、尺寸和公差是十分重要的[9]。

冷挤压坯料的形状应该根据零件相应横截面的形状来确定。

一般旋转体及轴对称多角类零件可以选用圆柱形坯料。

2.4 坯料制备方法坯料制备方法有截切下料、冲裁下料、切削下料、锯切下料等多种方法,可按需选用。

在机械压力机上用专用的截切模对棒料或管料进行截切下料是应用得最为广泛的方法。

本例通过截切下料,与其他方法相比可以节省原料。

2.5坯料的软化处理、表面处理及润滑[11]2.5.1 坯料的软化处理为了改善冷挤压坯料的挤压性能和提高模具的使用寿命,大部分材料在挤压前和多道挤压工序之间必须进行软化处理,以降低材料的硬度,提高材料的塑性,得到良好的显微组织,消除内应力。

对于硬铝来说,应该采用高温入炉,这样可以降低硬铝的表面硬度,如在处理前2A12表面硬度为105,软化处理后的硬度在65-73之间。

图一2.5. 2 坯料的表面处理硬铝坯料2A12塑性差,在挤压过程中为避免产生裂纹,应使硬铝坯料表面形成一层氧化膜或者磷化膜。

这是一层多孔、致密的氧化膜或者磷化膜,成灰黑色,可用氧化处理、磷化处理或者氟硅化处理来获得。

由于这层氧化膜中可充填大量的润滑剂,所以在挤压时可取得较好的润滑效果。

两种表面方案:方案一:氧化处理其工艺流程如下:1)汽油清洗以去除油污2)热水清洗(60~100°C)3)流动冷水清洗4)酸洗(工业硝酸400~800g/L,2min)5)冷水清洗2次6)氧化处理(工业氢氧化钠NaOH40~60g/L,温读50~70°C,时间1~4min,以表面成均匀细致的多孔灰黑色结晶膜为宜)。

7)流动冷水清洗硬铝除了采用氧化处理来产生润滑支撑层外,还可以采用磷化处理和氟硅化处理。

实验表明,当采用磷化处理加工业菜油润滑时,挤出的零件的表面粗糙度Ra达0.8um,表面光泽。

当采用氟硅化处理加工业菜油润滑时,挤出的零件的表面质量比磷化处理略有提高,但光泽不好,且氟化处理过程中会产生有毒物质,因此尽量不要采用。

方案二:磷化处理配方为:磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2)28g,磷酸(75%)25g,铬酸(CrO3)10g,十二烷基硫酸钠,(润滑剂)0.5g,水1L。

处理温度55~60°C,处理时间2~3min。

纯铜、黄铜在挤压中为获得较高的表面质量,往往进行钝化表面处理,以便在坯料表面形成一层钝化膜作为润滑剂的支撑层。

钝化表面处理工艺流程如下:1)汽油清洗,以去除油污。

2)热水清洗(60~100°C)3)冷水清洗(两次)。

4)钝化。

5)冷水洗。

6)干燥。

钝化液配方为:铬酐200~250g/L,硫酸8~16g/L,硝酸30~50g/L。

处理温度为20°C,时间5~10s。

经过比较,由于方案二污染,并且酸的成分比较多,所以选择方案一的表面处理。

2.5. 3 坯料的润滑处理两种润滑方案:方案一:工业菜油,应用效果良好,冷挤压件内孔表面粗糙度为Ra0.1um,外表面粗糙度为Ra0.8um。

方案二:皂化,应用效果尚好,冷挤压件内孔表面粗糙度在Ra0.8um以下。

经比较,方案二皂化处理的效果好于工业菜油处理,耐压能力强。

3.成形工艺方案的制定该实例产品成形重点是杯形件内孔,由所给配料及零件图可知是通过反挤压成形实现的根据零件形状和材料及零件图分析制定工艺方案一如下图1;图二工步图1. 下料2.反挤压方案一:第一步:下料;第二步:反挤压;方案二:可以用机加工的方法成形,机加工会造成材料的浪费,增加了成本投入。

方案三:压力铸造。

不过L Y12是变形铝合金,并且压铸性能不好。

综合考虑,方案一模具结构简单,无切削加工,大大节约了原料可以作为优先选择的方案。

4.成形工序挤压力的计算4.1变形程度的计算断面减缩率ε= (F0-F1)/F0*100﹪[9]FO——毛胚截面积; F1——工件变形后的截面积;ε=d12/d02=10.12/122= 70.84%查资料得:2A12反挤压变形许用变形程度是75%---85%,所以小于该材料的反挤压变形许用变形程度,另,相对孔深h/d1 =18/12.8=1.41<3-6(有色金属一次反挤压相对孔深极限)底厚S1 =2>壁厚S2 =1.35据上计算可以通过一次反挤压成形。

4.2图算法冷挤压力的计算由断面减缩率ε= 70.84% H0/S=10.5/1.35>4 以及ly12为AL---CU---Mg系根据有色金属反挤压时单位挤压力图表查表得:反挤压杯形件的单位挤压力=1230MPaPt由h0/d0=10.5/12=0.875\查表图4-24得修正系数K h=0.99取凸模底部锥角为180度(零件图要求底部平整)查图4-23得P=K a K h P tP = 0.99*1.06*1230=1290.8MPa [9]P——单位挤压力;σ——挤压材料变形抗力;d0——毛胚直径;d1——挤压后的直径;h0——毛胚高度;h1——凹模工作带的高度;µ=摩擦系数µ=0.1的时候有润滑4.3总挤压力P总= A*P挤= π*10.12*1290.8/4= 103KN4.4 挤压力经验公式的校正反挤压杯形件的单位挤压力P = σ(d02/ d12 ㏑d02/ (d02-d12 )+(1+3µ)(1+㏑d02/ (d02-d12 ))[9] P——单位挤压力;σ——挤压材料变形抗力;d0——毛胚直径;d1——挤压后的直径;代入数值得P=1180N故校核后采用图算法所算得得力大些,所以结果选用图算法的结果4.5 压力机的选择(挤压设备的选择)挤压设备选择是挤压成型工艺过程中的重要环节,挤压设备选择是否合适直接影响到设备的安全和合理使用,同时也关系到挤压工艺过程能否顺利完成及模具的使用寿命,产品质量,生产效率,成本高低等一系列问题。

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