挤压模具设计思考题
挤压模具设计思考题
1、基本概念
平模、锥模、正锥模、倒锥模、舌比、比周长、阻碍角、促流角、分流比、宽展量、宽展变形率、比压
正锥模：操作时顺着挤压方向装入模支承内，其锥角一般为1°30′~4°。倒锥模：操作时逆着挤压方向装入模支承内，其锥角一般取6°。
舌比：包围的空间面积与开口宽度平方的比值。
比周长：型材断面周长（或某一部分的周长）与其所包围的截面面积的比值。
阻碍角：在型材壁较厚处的模孔入口侧做一个小斜面，以增加金属的流动阻力，该斜面与模子轴线的夹角叫阻碍角。
促流角：在型材壁较薄处的模孔入口端面处做一个促流斜面，该斜面与模子平面间的夹角叫促流角。
分流比：各分流孔的断面积(∑F分)与型材断面积(F型)之比。
宽展量△B ：铸锭经宽展变形以后的最大宽度B2与挤压筒直径D1之差。宽展变形率δB：δB =（B2-B1）/B1×100% ，B2 、B1——宽展模出、入口宽度。
2、从模具的整体结构上可将挤压模具分成那几类，各自的主要用途是什么？
答：按模具结构形式可分为：整体模、拆卸模、组合模、专用模具。
整体模：模子是由一块钢材加工制造。广泛用于挤压铝合金型、棒、管材。拆卸模：由数块拼装组成一整体模子。用于生产阶段变断面型材。模子是由大头和小头两部分构成。而这两部分又分别由多块组装而成。
组合模：用于生产内径较小的管材、各种断面形状的空心型材。
专用模具——如水冷模、宽展模等等。
3、根据模孔压缩区的形状，可将挤压模具分那几种？最常用的是什么模子，主要用于挤压什么产品？
答：平模、锥形模、平锥模、流线形模和双锥模等；
平模：挤压铝合金型材、棒材，镍合金、铜合金管、棒材。
锥模：挤压铝合金管材，高温合金钨、钼、锆等。
4、分流模、舌型模都是用于挤压空心制品的，他们各自的优缺点是什么，适用于挤压什么产品？
答：桥模（舌形模）：所需的挤压力较小，焊合室中延伸系数大，主要用于挤压硬合金空心型材。但挤压残料较多。
平面分流模：多用于挤压变形抗力低、焊合性能好的软合金空心型材。残料较少。
5、平模和锥模各自有什么优缺点，适合挤压什么样的产品，为什么？答：平模：α=90°。挤压时，可以，形成较大的死区，从而获得优良的制品表面。但是，倘若死区发生断裂时，则会在制品表面发生起皮或分层。挤压力较大，特别在较高温度和高强度的合金是，模孔会因塑性变形而变小。应用：挤压铝合金型材、棒材，镍合金、铜合金管、棒材。锥模：当α=45~60°时，挤压力最小；当α=45~50°时，死区很小，甚至消失。应用：挤压有色金属时通常选择α=60~65°。
挤压铝合金管材，高温合金钨、钼、锆等。
6、为下列铝合金挤压产品选择较合适的挤压模具：无缝圆管材、棒材、直角型材、舌比较小的半空心型材（普通平面模）、纯铝空心型材、2A11
硬铝合金空心型材（舌型模）、宽度等于挤压筒直径的排材（宽展模）
7、锥模设计时，如何选择模角？
答：锥模：当α=45~60°时，挤压力最小；当α=45~50°时，死区很小，甚至消失。挤压有色金属时通常选择α=60~65°。
8、模具工作带的作用是什么？确定工作带长度的原则是什么？
答：工作带的作用：稳定制品尺寸，保证制品表面质量。
工作带长度的确定原则：A、工作带的最小长度，应按照挤压时能保证制品断面尺寸的稳定性和工作带的耐磨性来确定。一般最短1.5~3mm。
B、工作带的最大长度，是按照挤压时金属与工作带的最大有效接触长度来确定。铝合金一般最长不超过15~20mm。
9、挤压模具设计时，为什么要设计入口圆角？
答：模孔入口圆角半径r的作用：防止低塑性合金挤压时产生表面裂纹；减轻金属在进入工作带时产生的非接触变形；减轻高温挤压时模子入口棱角被压秃而很快改变模孔尺寸。
10、在什么情况下要设计多孔模，多孔模设计时如何合理布置模孔？
答：挤压直径较小的棒材、简单断面的小规格型材、线坯等时，为提高挤压机生产效率，避免挤压比过大引起挤压力过高或挤不动等，造成锭坯过短，成品率太低等，采用多孔模挤压。
布置：a、模孔布置在距模子中心一定距离同心圆上，且各孔之间的距离相等；b、孔与孔间、模孔边部距筒壁间应保持一定距离（见表5-2）。同心圆直径D与挤压筒直径D0有如下关系：D=D0/[a-0.1(n-2)]
11、在50MN挤压机直径为360mm的挤压筒上，挤压直径为40mm棒材，合理的挤压比范围为10~15，模孔数目为多少合适？
答：
12、单孔型材模设计时，如何合理布置模孔？
答：单孔挤压时的模孔布置
(1)具有两个以上对称轴的型材，型材的重心布置在模子中心。
(2)具有一个对称轴，如果断面壁厚差不大，应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。
(3)对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材，将型材重心相对模子中心偏移一定距离，且将金属不易流动的壁薄部位靠近模子中心，尽量使金属在变形时的单位静压力相等。
(4)壁厚差不太大，但断面较复杂的型材，将型材断面外接圆的圆心布置在模子中心。对于挤压比很大，金属流动困难或流动很不均匀的某些型材，可采用平衡模孔或增加工艺余量的方法。
13、多孔型材模设计时，如何合理布置模孔？
答：多孔挤压时的模孔布置：挤压多孔型材时，模孔布置必须遵守中心对称原则，可以不遵守轴对称原则。配置模孔时，型材断面上薄壁部分应向着模子的中心；对称性较好、壁厚差不大的型材，模孔的重心应均布在以模子重心为圆心的圆周上。为了保证模子强度，多孔型材模的模孔之间也应保持一定距离。为了保证制品的质量，模孔边缘与挤压筒壁之间的距离不能太小，避免制品边缘出现成层缺陷。
14、多孔模设计时，为什么模孔既不能过于靠近边缘（挤压筒壁），也不能过于靠近模子中心位置？
答：因为会降低模子的强度和导致死区流动，从而恶化制品表面质量出现起皮和分层等缺陷。
15、多孔模设计时，为什么通常不在模子中心位置布置模孔？
答：模孔离模子中间的距离不同，金属流动速度有差异的现象，越靠近模子中心的金属越容易流动。在制品表面的内侧出现裂纹。
16、不等壁型材模设计时，如何确定不同壁厚处的模孔工作带长度？答：当型材断面较复杂，仅依靠合理布置模孔难以消除金属流动不均时，可采用不等长工作带。即：型材断面壁厚处的工作带长度大于壁薄处。也就是说比周长小的部分工作带长度大于比周长大的部分。
17、在型材模具设计时，如何平衡模孔不同部位金属的流动速度？
答：（1）合理布置模孔（2）确定合理的工作带长度（3）设计阻碍角或促流角（4）采用平衡模孔（5）附加筋条（6）设计导流模或导流腔
18、在槽形型材模具设计时，为什么型材模孔的角度应增大1°~2°，设计成91°~92°，而且型材底部的模孔尺寸应适当扩大0.1~0.8mm？
答：在挤压时模子受压力后要产生弹性弯曲变形，会导致金属不能与工作带全部接触，因此对于易发生并口的角材，设计时模孔角度应增大1°~2°；对于易发生扩口的槽形型材，设计时角度应减小1°~2°。
19、分流模主要由那几部分构成，焊合室的主要作用是什么？
答：平面分流组合模一般是由阳模（上模），阴模（下模），定位销，联结螺钉四部分组成。焊合室是把分流孔流出来的金属汇集在一起重新焊合起来形成以模芯为中心的整体坯料，由于金属不断聚集，静压力不断增大，
直至挤出模孔。
20、型材模孔设计时，模孔尺寸要比型材的名义尺寸大一些，这是为什么？
答：因为考虑到型材和模子的冷却收缩；工作带在载荷作用下的畸变；由于不均变形引起的拉缩变形；因金属在流入模孔时不能急转弯而引起的非接触变形；型材在拉伸矫直时的断面尺寸收缩。同时，还注意到在型材拉伸矫直时，无论在长度上，还是在断面上，各部分的变化是不同的。21、分流模设计中，为什么要将模孔置于分流桥下面？如果模孔不能完全被桥遮蔽，工作带尺寸如何确定？
答：从增大分流比、降低挤压力来考虑，分流桥宽度B应选择得小些，但从改善金属流动均匀性来考虑，模孔最好受到分流桥的遮蔽，则B应选择得宽些。处于分流桥底下的模孔由于金属流进困难，作为模腔工作带长度的最短处，此处工作带的长度可取型材壁厚的两倍。壁厚较厚或金属容易流动和供料较充分的地方，工作带长度可适当加长。暴露在分流孔中的工作带长度，可取桥下的2倍。
22、分流比大小对于挤压制品的焊合质量有何影响？为什么？
答：分流比K的大小直接影响到挤压阻力的大小，制品成型和焊合质量。K值越大，越有利于金属流动与焊合，也可减少挤压力。因此，在模具强度允许的范围内，应尽可能选取较大的K值。在一般情况下，生产空心型材时，取K＝10~30；生产管材时，取K＝8~15。
23、分流模设计时，模芯为什么要伸出模孔工作带一定长度？
答：模芯的长度宜短，稍伸出定径带即可。过长易使管子偏心；过短则易形成椭圆。对于小挤压机模芯可伸出模子定径带1 ~ 3㎜；对于大吨位挤压
机可伸出10 ~ 12㎜。
24、焊合室的大小、形状对挤压制品的质量有何影响？
答：圆形焊合室：在两分流孔之间会产生—个十分明显的死区，不仅增大挤压阻力，而且会影响焊缝质量。
蝶形焊合室：有利于消除这种死区，提高焊缝质量。
25、焊合室高度对制品的焊合质量有何影响？
答：焊合室高度：焊合腔的容积越大，焊合腔的截面积与制品断面之比越大，则焊合腔所建立起来的静水压力就越大；焊合室越深，金属在焊合腔中停留的时间也越长，因而，焊接的质量就越高，可能采用的挤压速度也就越大。焊合室太浅时，由于摩擦力太小，不能建立起足够的反压力，使焊合压力不足，导致焊合不良。同时，还限制了挤压速度的提高。太深时，会影响模芯的稳定性，易出现空心制品壁厚不均匀现象。同时分离残料后，积存金属过多，会降低成品率，影响制品质量。
26、一般来说，焊合室高度越大，制品的焊合质量越好，但易造成制品偏心，这是为什么？
答：焊合室越深，金属在焊合腔中停留的时间也越长，因而，焊接的质量就越高，可能采用的挤压速度也就越大。太深时，会影响模芯的稳定性，易出现空心制品壁厚不均匀现象。同时分离残料后，积存金属过多，会降低成品率，影响制品质量。
27、挤压模具设计中为什么要设计“空刀”，空刀尺寸大小对产品质量和模具寿命有何影响？
答：影响：空刀量过大，定径带的支承减弱，在冲击载荷和闷车的情况下可能把定径带压坏；空刀量过小，易划伤制品表面。
28、宽展模挤压的基本原理是什么？
答：宽展挤压原理：在圆挤压筒的前端增加一个宽展模，使圆锭产生预变形，厚度变薄，宽度逐渐增加到大于圆挤压筒直径，然后再从模孔中流出的挤压过程。
29、导流模挤压的基本原理是什么？
答：原理：铸锭镦粗后，先通过导流模产生预变形，金属进行第一次分配，形成与型材断面相似的坯料，然后进行第二次变形，挤出型材。
30、模具优化设计的意义是什么？
答：模孔尺寸修正，矫正形位，改善模具表面状态，提高模具使用寿命，调整金属流速修正。
31、模具优化设计的基本方法是什么？
答：修模的基本方法可分为：阻碍、加快、扩大或缩小模孔尺寸、珩磨与抛光、表面氮化等。
32、采用平模挤压生产普通实心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？
答：阻碍的方法：锉阻碍角、工作带补焊、堆焊、打麻点
33、采用分流模挤压空心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？
答：修分流孔与分流桥及焊合腔等，平面分流模的加快主要依靠调整分流孔的面积和位置，或者修改模桥、舌头的入口角度和形状以及增大金属供给量和供给速度等来实现。
34、当型材尺寸出现超负偏差，或超正偏差时，如何修模？
答：模孔尺寸扩大；模孔尺寸缩小比尺寸扩大困难得多，主要方法有打击
法、补焊法、镀铬法等。
35、挤压管材的挤压筒为什么要设计定心锥？
答：设计定心锥易对准中心，有自动调心作用，使挤压筒与模子的中心保持一致，有利于保证管材壁厚均匀。
36、挤压筒设计时，如何确定挤压筒直径？
答：挤压筒的工作内孔直径主要是根据挤压机的吨位及前梁结构、制品的允许挤压比范围、使被挤压金属产生塑性变形所需要的单位压力等来确定。挤压筒的最大直径，应保证作用在挤压垫上的使金属产生塑性变形的单位压力不低于挤压温度下被挤压金属的变形抗力；挤压筒的最小直径，则应保证工具的强度，特别是挤压轴的强度。
37、挤压筒设计时，为什么要采用多层套过盈热装配合的装配结构？
答：装配时，先将外套加热到一定温度，使之膨胀，然后将内套装入其中，等外套冷却后则对内套产生一预紧装配应力。这个装配应力，使挤压筒内衬套受到了由外向内产生的周向压应力σ′t和径向压应力σ′r的作用，过盈量越大，产生的预紧压应力也越大；同时，也使外套受到由内向外产生的周向拉应力和径向压应力的作用。挤压时，在变形金属内压力的作用下，挤压筒各层套均受到由内向外产生的周向拉应力σ"t和径向压应力σ"r的作用。由于作用在挤压筒内套上的两种周向应力的符号是相反的，应力叠加的结果，使得作用在挤压筒内套上的周向拉应力σt的峰值降低。虽然这种应力叠加的结果会使作用在挤压筒外套上的周向拉应力的值增大，但由于外套的厚度尺寸远大于内套，且外套的工作条件也比内套的好得多，通常是不会破坏的。至于径向应力σr合成的结果，其数值虽然是增大了，但由于是压应力，不会造成挤压筒破坏。
38、在挤压生产中，模具成本占挤压生产总成本的30%左右。请从模具设计、使用及维护管理等方面，谈一谈如何延长模具的使用寿命以降低生产成本？
挤压工艺及模具习题库参考答案
挤压工艺及模具习题库参考答案 1.答：反挤压进入稳定阶段，坯料的变形情况可分为以下几个区域： 已变形区、变形区、过渡区、死区、待变形区。 2.答：三向应力之所以可以提高被挤压材料的塑形，归纳起来主要 原因是：第一：三向压应力状态能遏制晶间相对移动，阻止晶间变形。第二：三向压应力状态有利于消除由于塑性变形所引起的各种破坏。第三：三向压应力状态能使金属内某些夹杂物的危害程度大为降低。第四：三向压应力状态可以抵消获减小由于不均匀变形而引起的附加应力，从而减轻了附加应力所造成的破坏作用。 3.答：在塑形变形过程中，变形金属内部除了存在着与外力相应的 基本应力以外，还由于物体内各层的不均匀变形受到变形体整体性的限制，而引起变形金属内部各部分自相平衡的应力，称为附加应力。 4.答：实心件正挤压的金属流动特点：坯料除了受凹模工作表面的 接触摩擦影响外，还受到芯棒表面接触摩擦的影响，因而坯料上的横向坐标线向后弯曲，不再有产生超前流动的中心区域，这说明正挤压空心件的金属流动比正挤压实心件均匀一些。在进入稳定流动时，剧烈变形区也是集中在凹模锥孔附近高度很小的范围之内，金属在进入变形区以前或离开变形区以后几乎不发生塑性变形，仅作刚性平移。
5.答：附加应力不是由外力引起的，而是为了自身得到平衡引起的。 因此，当外力取消以后，附加应力并不消失而残留在变形体内部，成为残余应力。附加应力和残余应力的危害：第一：缩短挤压件的使用寿命；第二：引起挤压件尺寸及形状的变化；第三：降低金属的耐蚀性。 6.答：缩孔是指变形过程中变形体一些部位上产生较大的空洞或凹 坑的缺陷。当正挤压进行到待变形区厚度较小时、甚至只有变形区而无待变形区时，会产生缩孔。筒形件反挤压时进行到待变形区厚度较小，甚至当坯料底厚小于壁厚时仍继续反挤，则会因材料不足以形成较厚的壁部而产生角部缩孔缺陷。 7.答：挤压对金属组织和力学性能的影响有：挤压时，在强烈的三 向应力作用下金属晶粒被破碎，原来较大的晶粒挤压后变成为等轴细晶粒组织，因而提高了强度。 8.答：冷挤压时常用材料的形态有：线材、棒材、管料、板料等。 9.答：冷挤压坯料进行软化处理的原因：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，提高材料的塑形，得到良好的显微组织，消除内应力。 10.答：碳钢和合金钢坯料冷挤压前要进行磷化处理。磷化处理又叫 磷酸盐处理，也就是把钢坯放在磷酸盐溶液中进行处理。处理时金属表面发生溶解和腐蚀。由于化学反应的结果，在金属表面上形成一层很薄的磷酸盐覆盖层。
冷挤压模具的结构、分类与设计
第六章冷挤压模具设计 本章通过一些典型的冷挤压模具结构,介绍冷挤压模具的特点、其工作零件及其它主要零部件的设计要点及步骤等。 第一节冷挤压模具的结构及分类 一、概述 冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形，其单位挤压力相当大,同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上,加上剧烈的磨损和反复作用的载荷，模具的工作条件相当恶劣。因此冷挤压模具应具有以下特点: (１）模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作; (2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性,并有一定的韧性； （3)凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； (4)模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性; (5）为提高模具工作部分强度,凹模一般采用预应力组合凹模,凸模有时也采用组合凸模; (6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板,以扩大承压面积,减小上下模板的单位压力,防止压坏上下模板； （7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成,应有足够的厚度,以保证模板具有较高的强度和刚度。 典型的冷挤压模具由以下几部分组成： 1.工作部分如凸模、凹模、顶出杆等; ２．传力部分如上、下压力垫板; 3．顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等； ４.卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； ５.导向部分如导柱,导套、导板、导筒等; ６.紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 二、冷挤压模具分类 冷挤压模具有多种结构形式，可根据冷挤压件的形状、尺寸精度及材料来选择合适的模具结构形式。冷挤压模具可以按以下几个方面来分类。 （一）按工艺性质分类 模具按工艺性质可分为:正挤压模、反挤压模、复合挤压模、镦挤压模等。 1．正挤压模图6-１所示为实心件正挤压模。该模具更换相应的工作部
AZ31B 镁合金挤压工艺研究
AZ31B 镁合金挤压工艺研究 黄光胜, 汪凌云, 范永革金属成形工艺Vol. 20 №. 5 2002:11-14 镁及镁合金是所有金属结构材料中最轻的,其密度只有1. 74g/ cm3 ,是铝的2/ 3 ,比钢轻78. 1 %。与其它金属材料以及工程塑料相比,镁合金具有很高的比强度和比钢度。镁合金已被誉为21 世纪的金属,近年来在汽车、航空航天、电子工业领域获得了迅速的发展,而且发展前景越来越好[1 , 2 ] 。作为一种新兴金属材料,镁的现有使用状况远没有充分发挥镁合金材料的潜在优势, 镁合金在实际工业应用方面的发展远不及铝合金和钢铁工业,其规模只有铝业的1/ 50 ,钢铁工业的1/ 160[3 ] 。其主要原因是: (1) 作为工程材料,大多数的镁结构件都来自压铸这一种加工方式,限制了产品品种和类型; (2) 应用范围小,镁压铸件的80 %来自汽车工业,而且90 %又是室温使用的结构件,且主要局限于小体积零件。 由于镁的晶体结构为密排六方,塑性不及面心立方结构的铝,塑性成形能力差[4 ] ,因而镁合金在压铸成形领域优先得到重视和发展。变形镁合金与铸造镁合金相比,有更优良的综合力学性能,因此为了推动镁合金在航空、航天、汽车、摩托车等领域内的大量应用,发展我国的镁工业,必须大力开发变形镁合金及其生产工艺。对镁合金的挤压工艺进行了生产性试验研究。 1 实验方法及挤压参数的确定 1. 1 实验方法 试验合金为AZ31B ,其成分为表1。在油炉中熔炼,所用原料为Mg(1 级) ,Al (1 级) ,Zn (1 级) ,Al-10 %Mn 中间合金。熔炼过程中采用熔剂保护,石墨模铸造。棒材与型材铸锭尺寸为 <108mm ×250mm ,管材铸锭的尺寸为( <117mm/ <35mm) ×260mm。铸锭均匀化处理温度为400 ℃,保温时间为12h。铸锭均匀化处理后,车外皮,再挤压。 棒材与型材在1250t 卧式挤压机上成形,管材在600t 的立式挤压机上成形。挤压温度定为400 ℃,挤压筒和模具温度比挤压温度低,取380 ℃。为满足组织和力学性能要求,一般挤压比λ≥8 ,棒材的λ为10 ～25 ,管材、型材的λ为10 ～45。选择挤压速度为1 ～2. 5 m/ min。对铸锭和挤压出的棒材、管材、型材取样,在OLYMPUS 金相显微镜上进行微观组织观察。在WE2100 万能材料试验机上对棒材、管材、型材进行室温力学性能测试。 1. 2 挤压参数的确定 (1)挤压温度的确定。 挤压温度是挤压参数中最活跃的因素,它不但影响挤压过程的进行,还影响收得率、产品的质量以及力学性能等。从理论上考虑,应根据合金的相图、塑性图、和再结晶图[5 ] ,即挤压温度应低于合金的固相线高于再结晶温度,并且是塑性较好的温度,但实际上远比此复杂,尤其对镁合金而言,它易烧、易爆,需要格外注意。根据以上因素综合考虑,将镁合金的挤压温度定为300～450 ℃ [6 ] ,挤压筒、垫片、模具的温度一般比挤压温度低25 ℃,以补偿由于摩擦热、变形热而引起的温升。考虑到以上情况, 对AZ31B 而言, 取挤压温度为400 ℃。 (2)挤压速度的确定。 选择挤压速度的原则是,在保证制品不产生表面裂纹毛刺和扭拧、弯曲、波浪、间隙、扩(并) 口以及尺寸等重量问题的前提下,当挤压机能力允许时,速度越快越好。但挤压速度的确定同挤压温度一样,也十分复杂。挤压速度的大小受合金、状态、毛料、尺寸、挤压方法、挤压力、工具、制品复杂程度、挤压温度、模孔数量、润滑条件等的影响[7 ,8 ] 。因此综合考虑,AZ31B 的挤压速度定为1～2. 5m/ min。 (3)挤压比的确定。 为使镁合金在挤压过程中达到正常的加工效果,必须使断面减缩率保持在一定的范围内[6 ] 。试验的挤压比确定为:棒材的λ为10～25 ,管材、型材的λ为10～45 。 2 试验结果 2. 1 铸锭组织 铸锭的铸态组织如图1 ,基体为α固溶体,在基体上存在大量粗大枝晶, 少量的第二相
挤压模具毕业设计论文
挤压工艺及 模具设计题目：棘轮套冷挤压模具设计 课 程 设 计 学院（系）：___机械与电子学院___________ 专业：___模具设计与制造___________ 班级：_______0540902______________ 姓名：____喻庆勇______________ 任课教师：_____丁常汶______________ 设计时间：__二 0 一一年十月________
目录 一、冷挤压零件分析 3 1、材料选择 3 2、形状设计 3 3、尺寸分析 4 二、冷挤压工艺分析 4 1、坯料尺寸确定 4 2、毛坯软化处理 4 3、冷挤压毛坯表面处理与润滑 5 4、变形程度计算 6 5、确定挤压次数 6 6、工序设计 8 三、冷挤压设备选择12 1、挤压力的确定 12 2、压力机吨位计算12 3、挤压设备类型选择 13 4、液压式压力机型号选择 13 四、冷挤压模具结构设计13 五、凸模设计14 1、凸模的长度尺寸计算 15 2、凸模加工工艺路线 15 六、凹模设计16 1、组合凹模结构设计 17 2、棘轮套挤压齿形模芯的设计 17 3、齿形模芯加工20 七、冷挤压件质量分析20 八、凸模机加工工艺23 九、非标准件三维结构图24 致谢29 参考文献30
一、挤压零件分析 图1—棘轮套零件图 图1所示为棘齿套零件图。它是一种两端带孔，中间带凸缘的轴类齿轮零件，其各截面变化较大、直径为φ39mm的外表面为异形齿且精度要求较高，外齿齿顶圆角太小（R0.5），成形工艺性较差。内孔型腔表面要求光滑平整，无毛刺，划痕，裂纹和折叠等缺陷存在，表面粗糙度Ra3.2以下。对于这种具有外齿形、两端带孔﹑中间带凸缘轴类零件，要获得具有外齿形的精密锻件，采用单工序成形是不可能的，必须采用多工序成形工艺。根据零件的结构特点和材料的工艺特性，采用冷挤压成形工艺比较适宜。 1，材料选择 该棘轮套选用20CrMo钢，该钢材参照国家标准：GB/T 3077-1988。其化学 成分（质量分数，﹪）为：0.17～0.24C，0.17～0.37Si，0.40～0.70Mn，≤0. 035S，≤0.035P，0.80～1.10Cr，≤0.030Ni，≤0.030Cu，0.15～0.25Mo,属 于低碳合金结构钢。该材料的强度较低、塑性很好，是典型的冷成形材料。 2，形状设计 （a）对称性 棘轮套为轴对称，对称性最好， （b）断面积的差 根据冷挤压棘轮套工序，第一道正挤压工序断面积差=1909.562 mm，第二 道工序断面积差:2513.312 mm mm,第三道工序断面积差:1010.262 （c）断面过渡 第一道正挤压工序，由于直径φ46圆柱与直径φ63.6的中间凸缘相差较大，
AZ80镁合金挤压工艺研究毕业论文
AZ80镁合金挤压工艺研究毕业论文 目录 第1章文献综述 (1) 1.1挤压成形工艺研究 (1) 1.1.1挤压成形的定义 (1) 1.1.2挤压成形的原理 (1) 1.1.3金属挤压成形的特点 (2) 1.1.4金属挤压成形技术发展的现状 (2) 1.1.5金属挤压技术的发展前景 (3) 1.2镁和镁合金的介绍 (3) 1.2.1镁的介绍 (3) 1.2.2镁合金的介绍 (3) 1.2.3镁合金的分类 (3) 1.2.4镁合金的特点 (4)
1.2.5镁合金的发展方向 (5) 第2章实验方案 (7) 2.1实验材料 (7) 2.2正挤压实验 (7) 2.3热处理实验 (8) 2.3.1实验目的 (8) 2.3.2实验设备 (9) 2.3.3热处理的类型及工艺参数 (9) 2.4金相实验 (10) 2.4.1实验目的 (10) 2.4.2腐蚀剂的配制 (10) 2.4.3金相试样的制备 (10) 2.4.4显微硬度测量 (11) 2.5力学性能实验 (12) 2.5.1拉伸试样的制取 (13) 2.5.2实验设备 (15)
第3章 AZ80镁合金组织与性能研究 (16) 3.1原始材料组织及均匀化组织 (16) 3.2挤压的工艺 (19) 3.2.1挤压工艺的参数 (19) 3.2.2挤压温度对材料性能的影响 (19) 3.2.3挤压比对材料性能的影响 (20) 3．3挤压后的热处理 (22) 第4章结论 (28) 参考文献 (29) 致谢 (30)
第1章文献综述 1.1挤压成形工艺研究 1.1.1挤压成形的定义 将金属毛坯放入模具模腔，在强大的压力和一定的速度的作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而确保挤压件具有一定的力学性能。 1.1.2挤压成形的原理 挤压成形就是将所需要挤压的坯料加热到所需温度，然后将坯料加入挤压筒，在挤压机的作用下使其通过挤压筒，通过形状、直径的改变使其性能组织发生改变，以获得所需要的结果，如图1-1所示。 1-上模板；2-压板；3-凸模；4-挤压筒；5-凹模；6-下模板 图1-1 挤压成形工艺原理示意图
齿轮轴冷挤压模具设计说明书
目录 前言 (1) 1冷挤压基础知识 (2) 1.1冷挤压的实质及方法分类 (2) 1.2冷挤压工艺的优缺点及应用范围 (2) 1.2.1冷挤压的特点 (2) 122冷挤压的优点 (3) 1.2.3冷挤压的缺点 (4) 1.2.4冷挤压工艺的应用范围 (4) 1.3冷挤压技术现状及发展方向 (5) 1.3.1冷挤压技术的现状 (5) 1.3.2冷挤压技术发展方向 (6) 1.4冷挤压模具设计基础知识 (6) 1.4.1冷挤压模具的构造及特点 (6) 1.4.2模具设计基本要求 (7) 1.4.3 模具设计的一般程序 (7) 1.5 本文研究的主要内容 (8) 2冷挤压件图的设计及毛坯准备 (10) 2.1冷挤压件图的设计 (10) 2.2毛坯的制备及处理 (12)
2.2.1坯料形状和尺寸确定 (12) 222坯料的软化处理 (12) 223 坯料表面处理及润滑 (13) 2.3冷挤压工艺方案设计 (14) 2.4冷挤压模具材料 (15) 3挤压力的估算及挤压设备的选择 (16) 3.1影响单位挤压力的主要因素 (16) 3.2冷挤压力的估算及压力机选择 (18) 4模具结构设计 (19) 4.1凹模设计 (19) 4.1.1凹模的结构形状设计 (20) 4.1.2凹模各部分尺寸的设计计算 (20) 4.2上模部分结构设计 (23) 4.3导向装置 (24) 4.4卸料装置 (25) 4.5凹模压板紧固螺钉计算 (26) 4.6模具总体结构 (26) 5凸、凹模失效形式及分析 (28) 5.1凸模失效形式及分析 (28) 5.1.1凸模失效原因 (28)
冷挤压模结构设计
冷挤压模结构设计 上下模板是冷挤压压力的主要支承部分，由于冷挤压的单位压力较高，上下模板不能采用铸铁材料。上下模板加导柱、导套就组成有导向的冷挤压模架，无导柱、导套者则为无导向模架 图1为在导柱、导套导向通用反挤压模具。卸年亦有导向，其导向的基准仍为模架的导柱。反挤压时挤压件的端面往往是不平的，缺件时使凸模受力不均匀，可能造成凸模偏移而折断。缺件有强有力的导向时，提高了凸模的稳定性，这是因为卸件板与凸划亦有导向的缘故。反挤压适用模架兼作为下挤压及复合挤压使用。 图2为有导柱导套导向正挤压通用模具。 图3为镦挤复合模具。 通用反挤、正挤和镦挤复合模架中的组合凹模在相同吨位的压力机上都设计成可以互换的，提高了模具的使用范围。 模架精度可分为三级，其技术指标见表1，用于不同挤压件选用，常用的为Ⅱ级。 卸件板与顶件杆：挤压有时粘在凸模上，有时粘在凹模中，有此部件，能将打主挤压件取出。卸件板与顶件杆都是用于制件脱模的零件。 凸模与凹模垫板：通用冷挤压模具中，采用了多层垫板。为了防止高的挤压单位压力直接传递给模板而造成局部凹陷或变形，必须在凹模底端加上垫板，以便把加工压力均匀分散传递，起到缓冲作用。 凸模固定器及定位环：凸模固定器是将凸模安装在上模上，而定位环则可考虑挤压件的不同直径快速交换，提高了模具的通用性能。 凸模与凹模：冷挤压模具的工作部件，在设计时必须认真对待。应选用具一定韧性的高强度钢材制造。凸模与凹模承受了最大的冷挤压单位压力。为了加强凹模的强度，通常采用预应力组合凹模，可以用二层或三层组合而成。 表1
图1 图2
图3
接，不允许有加工刀痕存在。对于正挤压纯铝空心件的凸模，可采用型式b设计，凸模与芯轴制作成整体。 挤压黑色金属空心件，整体式凸模就不宜采用，在凸模本体与芯轴的直径急剧过渡区就很易断裂。应当采用型式c与型式d的组合式，使凸模本体与芯轴组合而成。 组合芯轴分固定式c与活动式d。固定用于芯轴直径较大，而活动式用于芯轴直径较小的环形件。活动芯轴可随变形金属同时向下滑动一锻距离，从而改善了芯轴的受拉情况，防止芯轴被拉断。 图5为下挤压凸模顶端形状的又一种型式。此型式有下列特点： （1）端面有0.5°～1°斜角，其作用是保证凸模的稳定性。特别是毛坯二端不平时尤为重要。（2）同凹模配合的有效长度为3～5mm，而不是全直筒式的。凸模在高的单位挤压力作用下，有时会使凸模直径胀大，增加了凸模下移的阻力。仅有3～5mm有效长度，就能确保凸模的使用精度。 （3）后角3°的存在，采用小圆弧相联，具有较低的应力集中系数，保证凸模具有较高的寿命。为此，这种型式的凸模亦广为采用。 公式1 图1
毕业设计矩形花键冷挤压模具设计(开题报告)
毕业设计（论文）开题报告 题目CG125摩托车副轴 矩形花键冷挤压模具设计 指导教师系主任 时间
1、本课题的研究目的及意义 冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点：节约原材料；提高劳动生产率；制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度；提高零件的力学性能；可加工形状复杂的，难以切削加工的零件；降低零件成本。 目前，我国已能对铅、锡，铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压，甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。在挤压设备方面，我国已具备设计和制造各级吨位挤压压力机的能力。除采用通用机械压力机、液压机、冷挤压力机外，还成功地采用摩擦压力机与高速高能设备进行冷挤压生产。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。目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达7～8级，表面粗糙度一般可达R0.2～R0.6，仅次于精抛光表面。因此用冷挤压方法制造的零件，一般不需要再加工，少量的只需精加工(磨削)。 CG125摩托车系列是目前市面上流通最为广泛且需求量最大的摩托车之一，发动机作为摩托车的“心脏”，其作用不用言语，而花键轴是发动机中最为重要的零件之一，所以说花键轴的质量和生产效率很大程度上决定了摩托车的质量和生产效率。传统的机械加工也可以实现花键轴的生产，精度和强度也能够保证，但相对于冷挤压加工，机械加工的效率就显得较低了。本课题主要是根据冷挤压成形原理，并结合CG125摩托车副轴零件本身的特点设计出合理的挤压矩形花键的模架以及模具结构。故对于大幅度提高CG125摩托车副轴的生产效率，本文的设计研究还是很有价值和实际意义的。
挤压模具设计
目录 第一章概述 (2) 第二章模孔布置 (3) 2.1模具的外形尺寸 (3) 2.2模孔的合理配置 (3) 第三章设计工作带长度 (5) 第四章设计导流腔 (8) 第五章型材模孔尺寸设计 (9) 第六章型材模具强度校核............................................................................................. 错误！未定义书签。第七章绘制模具图.. (14) 总结..................................................................................................................................... 错误！未定义书签。参考文献. (16)
第一章概述 1.从模具设计与制造的专业术语可知，用于成形加工的模具必须完成设计和制造两个阶段，它们相辅相成，缺一不可。本设计为型材模具课程设计。 2.设计时，首先根据工件横截面形状对模具的模孔进行布置；模孔布置设定后再对模具各段的工作带进行计算和设计，设计导流腔；选择模具材料并通过计算确定型材模孔尺寸；最后对所设计的模具进行强度校核及画出模具图；对此次课程设计进行总结。
第二章模孔布置 2.1模具的外形尺寸 ①模具外形D 模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定，并考虑模具外形尺寸的系列化，便于更换、管理，一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。型材部分模具外形尺寸如下所示： 表1-1 型材、棒材用部分模具外形尺寸 挤压机能力/MN 模具外形尺寸 D1D2H （°）h h1 11.76 148 150.6 30 3 2~3 1.5 148 152.5 40 3 2~3 1.5 148 154.5 70 2 2~3 1.5 19.6 200 203.4 40 3 3~4 1.5 200 204.5 60 3 3~4 1.5 200 207.5 80 3 3~4 1.5 49 265 275.5 60 8 4~8 2.5 350 370.9 60 9 4~8 2.5 350 324.6 70 10 4~8 2.5 350 384.4 70 10 4~8 2.5 又因为挤压筒的内径为200mm，挤压机能力为19.6MN，则选取D=200mm ②在挤压机设计时，通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度，其关系为： H=（0.12~0.22）D t 所以H=（0.12~0.22）D t=0.12~0.22）3200=24~44mm 又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定，在保证模具组件（模子+模垫+垫环）有足够强度的条件下，模子的厚度应尽量薄。一般H=25~80mm，80MN以上吨位挤压机取80~150mm。模具厚度也应系列化。 所以取H=40mm 2.2 模孔的合理配置 单孔挤压时的模孔布置 ①具有两个以上对称轴的型材，型材的重心布置在模子中心 ②具有一个对称轴，如果断面壁厚差不大，应使型材的对称轴通过模子的一个坐标轴，使型材断面的重心位于另一个坐标轴上。 ③对于非对称的型材和壁厚差别很大的型材，将型材重心相对模子中心偏移一定距离，且
AZ31变形镁合金挤压成形工艺研究
AZ31变形镁合金挤压成形工艺研究 摘要：选择AZ31 变形镁合金，设计了实心棒材、矩形和圆形截面薄壁空心型材试样，对坯料加热、模具预热、润滑剂、挤压比、挤压速度及挤压力等工艺问题与工艺参数，进行了系统的试验研究，总结了成形规律和确定工艺参数的方法，对生产应用将起到重要的参考作用。 关键词：AZ31 镁合金挤压成形工艺研究 目前，国内的变形镁合金有MB1、MB2(Az31)、MB3、MB5、MB6、MB7、MB8、MB11、MB14和MB15 等。变形镁合金的塑性变形，主要有模锻、挤压、轧制等方法，其中，挤压是最基本的方法，它不仅是获得作为进一步加工零件的棒材的方法，也是将棒材成形为零件和复杂型材的方法。作者选择AZ31 变形镁合金为原材料，设计了实心棒材、矩形和圆形截面薄壁空心型材试样，对挤压过程及工艺参数进行了系统试验研究。研究内容及结果论述如下。 1. 挤压前坯料的加热 1.1 加热温度 镁具有密排六方晶格，室温下只有基面{0 0 0 1}产生滑移，因此镁及镁合金在常温下进行塑性成形很难；加热至200℃以上时，第一类角锥面{1 0 1 1}产生滑移，塑性得到较大的提高； 225℃以上时第二类角锥面{1 0 1 2}也可能产生滑移，塑性进一步提高。因此镁合金宜在200℃以上成形。镁合金状态图是
确定镁合金挤压温度的首要依据。从镁合金状态图中可以得到某种镁合金的熔化温度和合金中有第二相析出时温度。于是可以得到挤压温度范围在这两个温度范围内，但这只是一个粗略的温度范围。为了比较准确的确定该种镁合金的挤压温度范围，需要对这种镁合金的塑性图和变形抗力图以及再结晶图加以分析研究。从镁合金的塑性图可以得到在某个温度范围内其塑性最高。于是坯料的加热温度范围可以选择在这个温度范围之内。Mg-Al-Zn 合金状态图是确定镁合金挤压温度的首要依据。AZ31 的熔化温度是603℃。 2、从230℃开始，合金中有第二相析出。因此，AZ31 的挤压温度范围一定在230～603℃范围内。 从AZ31 镁合金的塑性图看出，在350～400℃的温度范围内塑性最高。挤压时坯料加热温度为400℃。 1.2 加热设备及方法[1] 镁合金毛坯通常是在电炉中加热，最好带有空气强制循环的装置，以保持炉温均匀。炉内温差不应超过±10℃。炉温用热电偶测量；热电偶装在距坯料100～150毫米处。炉子安装的自动调节炉温的仪器应能保证温度的测量精确度在±8℃之内。
冷挤压工艺正挤压模具设计说明
目录 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 (2) 一、冷挤压工艺 (2) 二、冷挤压模具特点 (2) 三、典型的冷挤压模具组成 (3) 四、冷挤压模具分类 (3) 五、冷挤压的特点 (4) 第二章模具工作部分设计 (5) 一、冷挤压模设计要求 (5) 二、正挤压凸模 (6) 三、正挤压凹模 (7) 第三章模具组成及工作过程原理 (8) 一、自行车前钢碗正挤压模具装配图 (8) 二、工作过程 (10) 第四章听课感受及意见与建议 (11) 一、感受 (11) 二、意见和建议 (11)
参考文献 (11) 第一章冷挤压工艺的特点及模具分类 一、冷挤压工艺 冷挤压的工艺过程是：先将经处理过的毛坯料放在凹模内，借助凸模的压力使金属处于三向受压应力状态下产生塑性变形，通过凹模的下通孔或凸模与凹模的环形间隙将金属挤出。它是一种在许多行业广泛使用的金属压力加工工艺方法。 二、冷挤压模具特点 1、模具应有足够的强度和刚度，要在冷热交变应力下正常工作； 2 、模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韧性； 3、凸、凹模几何形状应合理，过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡，避免应力集中； 4、模具易损部分更换方便，对不同的挤压零件要有互换性和通用性； 5、为提高模具工作部分强度，凹模一般采用预应力组合凹模，凸模有时也采用组合凸模； 6、模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板，以扩大承压面积，减小上下模板的单位压力，防止压坏上下模板； 7、上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成，应有足够的厚度，以保证模板具有较高的强度和刚度
、典型的冷挤压模具组成 1、工作部分如凸模、凹模、顶出杆等； 2、传力部分如上、下压力垫板； 3、顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等； 4、卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等； 5、导向部分如导柱，导套、导板、导筒等； 6、紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。 在第二章内容中将主要介绍模具的工作部分的设计 四、冷挤压模具分类 根据金属被挤出的方向与凸模运动方向的关系，冷挤压一般可分为正挤压、反挤压、复合挤压三种基本方式。 1、正挤压如图1-1所示，挤压时金属流动方向与凸模流动方向相同，适用于各种形状的实心件、管件和环形件的挤压； 2、反挤压如图1-2所示，挤压时金属流动方向与凸模运动方向相反，适用于各种截面形状的杯形件的挤压； 3、复合挤如图1-3所示，挤压时，金属流动方向相对于凸模运动方向，一部分相同，另一部分相反，适用于各种复杂形状制件的挤压；改变凹模孔口或凸、凹模之间缝隙的轮廓形状，就可以挤出形状和尺寸不同的各种空心件和实心件。 cd
挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案
挤压工艺及模具设计期末考试卷及答案 文件排版存档编号：[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]
2016—2017学年第二学期期终考试挤压工艺及模具设计试卷A 注：1.请考生将试题答案写在答题纸上，在试卷上答题无效。 2.凡在答题纸密封线以外有姓名、班级学号、记号的，以作弊论。 一、名词解释题（每题3分，共计3×5=15分） 1）反挤 2）型材挤压 3）“红脆”现象 4）皂化处理 5）脱碳现象 二、是否判断题（每题分，共计×10=15分） 1）复合挤压工艺中包含有正挤压、反挤压、减径挤压等挤压特性。 2）温挤压后的试件必须进行正火或退火等热处理，从而得到较好的综合 性能。 3）静液挤压是一种新型挤压工艺，能使脆性材料的挤压变成现实。 4）型材挤压之所以产品形式不一样，其决定因素在于模孔的不同设计。 5）温挤压的制件尺寸精度和表面粗糙度明显好于热挤压，但要差于冷挤 压的。 6）型材挤压时挤压速度与加热温度两者之间必须良好协调，否则其挤压 制件质量不能保证。 7）确定热挤压加热温度的范围，要综合考虑材料的塑性、质量和变形抗 力等因素。
8）挤压模特别是冷挤压模具的凹模多设计成预应力圈组合式凹模。 9）热挤压件图要参考冷挤压件图，在考虑多种因素的前题下，进行绘制 或设计。 10）冷挤压件一般要进行挤后的等温退火处理。 三、简答题（每题5分，共5×5=25分） 1）挤压时主变形区金属处于什么应力状态画出正挤压变形分区，表示其 应力应变状态 2）型材挤压时沿长度方向最易出现什么质量问题有什么措施解决 3）Conform连续挤压有何特点 4）相对比其他塑性成形工艺，挤压工艺有何特点 5）如何防止或消除挤压时的附加应力和残余应力 四、问答题（每题14分，共2×14=28分） 1）冷挤压时，挤压力与挤压行程存在一定的关系，请用曲线表示，各阶段有何特点影响冷挤压力的主要因素有哪些 2）图1为一中部带凸缘的杯形件制品，现在需要运用挤压工艺成形，请设计2套工艺方案，详细阐述每套方案的每一工步或工序，并绘制各步简图 五、综合题（共17分）
高达玩具造型及其注塑模具设计文献综述
浙江理工大学本科毕业设计（论文）文献综述报告 注塑模具设计文献综述 1 国内外塑料行业发展现状浅析 塑料是以高分子聚合物为主要成分，并在加工为制品的某阶段可流动成型的材料。塑料具有特殊的物理力学性能和化学稳定性能，以及优良的成型加工性能[1]。塑料工业是新兴的工业，塑料作为一种新的工程材料，发展势头极其迅猛，跻身于金属、纤维材料和硅酸
盐三大材料之列，已经广泛用于工业和日常生活。因此，塑料的加工和成型工艺越来越得到重视，新技术、新工艺不断涌现。目前，塑料成型种类包括注射成型、压铸成型、吸塑成型、吹塑成型、发泡成型、挤压成型等，其中注射成型是最常用的方法，几乎所有的塑料都可以注射成型[2]。塑料制品行业是中国轻工业中近几年发展速度较快的行业之一,增长速度一直保持在10%以上。据中国轻工业信息中心统计,2004 年中国塑料制品全部国有和年产品销售收入达到500 万元的非国有独立核算工业企业9473家[3]。 2 国内外塑料模具行业发展现状 2、1 我国模具发展基本情况 我国模具生产最为集中的地区在珠三角和长三角地区，约占全国模具总产值的三分之二以上，模具发展有力地支持着这两个地区工业的快速发展。从1999年至2009年产值从250亿元增长到亿元，年均增长率在%；进口从亿美元增至亿美元；出口从亿美元增至亿美元；进口：出口从：1跌至：1。表明了我国模具工业总产值呈逐年递增趋势，模具进口金额的增幅有逐年下降的趋势，出口比例逐年加大，同时反映我国模具任是供不应求的状态，仍为世界上模具年进口量较大的国家[4]。当前国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大，其中发展重点为工程塑料模具。随着中国汽车、家电、电子通讯以及各种建材的迅速发展，预计在未来模具市场中，塑料模具占模具总量的比例仍将逐步提高，且发展速度将快于其他模具。 2、2 发展趋势 随着我过模具行业的发展，简单模具的设计和制造都没有困难，模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。模具标准件的应用将日渐广泛，模具标准化及模具标准件的应用能极大地影响模具制造周期。使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，而且能提高模具质量和降低模具制造成本另外采用计算机控制和机械手操作的快速换模装置、快速试模装置技术也会得到发展和提高。 2、3存在的问题 由于我国的模具行业起步较晚，与国外相比仍存在不小的差距，我国现在的 模具开发制造水平比国际先进水平至少落后10年，特别是大型、精密、复杂、 长寿命模具的产需矛盾十分突出，已成为严重制约我国制造业发展的瓶颈。模具行业主要存在的问题体现在以下几方面： （1）行业创新能力薄弱整体效率低 我国模具行业产需矛盾突出，无论是数量还是质量都无法满足国内市场的需
挤压车间工艺操作规程完整
1、目的 规范热挤压型材（基材）的生产作业活动，以达到准确成形、保证质量、提高效率的目的。 2、适用范围 适用于在本公司挤压生产的整个过程。 3、职责 3.1 车间主任负责指导和监督车间员工按本规程的规定操作。 3.2 其他各岗位员工严格按本规程的规定进行操作。 4、操作规程 4.1挤压生产工艺流程图： 4.2生产前的准备 4.2.1模具的准备（责任人：挤压班长） 4.2.1.1备用的模具模垫应整齐摆放在模架上，报废的模具和不能使用的模垫应及时清除出车间，防止错用不合格的模具和模垫。 4.2.1.2派模工接到生产计划指令后，组织合格模具，送抛光工处进行抛光，完毕配送机台。 4.2.1.3模具在炉中的停留时间最长不应超过12小时。
4.2.1.4模具加热及保温控制如表1 4.2.2盛锭筒的准备（责任人：挤压班长） 4.2.2.1盛锭筒必须保持干净，无严重磨损或大肚，否则，挤压产品将会出现夹渣或气泡。 4.2.2.2盛锭筒与模具配合的端面应平整无损伤和粘铝，否则挤压时会跑料。 4.2.2.3盛锭筒的加热元件必须完好并有足够的加热能力。否则，盛锭筒将无法达到工艺要求的温度。 4.2.2.4盛锭筒温度控制在380℃-430℃之间，严禁超出范围。 4.2.2.5每班上班前，应对盛锭筒进行一次清缸。在正常挤压时，每隔20-50支锭应进行一次清缸，以确保盛锭筒内清洁干净。 4.2.2.6盛锭筒应避免急冷急热，在正常情况下，盛锭筒应在工艺要求的温度范围内长期保温，交班时不要断电。 4.2.3铝合金圆铸锭的准备（责任人：夹棒工） 4.2.3.1根据排产单的要求选用相应牌号的合金和长度的圆铸锭，其数量由生产任务的多少决定。 4.2.3.2各机台所使用的铝合金圆铸锭必须是有炉次编号的圆铸定。
挤压模具说明书样本
1. 绪论 1. 1 挤压的定义及分类 1. 1. 1 挤压的定义 挤压是将挤压模具装在压力机上, 将金属坯料放入模腔内, 利用压力机的往返运动, 在强大的压力和一定的速度之下, 迫使金属在挤压模的型腔内发生塑性变形, 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。挤压是在很强的三向应力状态下的成型的过程, 因而允许很大的变形量, 更适于低塑性材料的成型。显然, 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型零件的; 在整个变形过程中, 其材料的体积是保持不变的[1]。 挤压成型速度范围很广, 它既可在专用挤压机上进行, 也可在一般的机械压力机、液压机、摩擦压力机以及高速空气锤上进行。挤压成型温度范围也很广, 它既可在常温、中温下进行, 也可在高温中进行。根据制品形状的要求, 有各种与之相配的模具。挤压模具是挤压生产中最重要的工具, 它的结构形式、各部分尺寸、模具材料、模具的装配形式等, 对挤压力、金属流动的均匀性、制品尺寸的稳定性、制品表面质量以及模具自身的使用寿命等都产生极大的影响[2]。 1. 1. 2 挤压的分类 ( 1) 按毛坯加热温度的不同分类 1) 冷挤压在室温中对毛坯进行挤压。 冷挤压的特点及应用范围; 采用冷挤压法加工能够降低原材料消耗, 材料的利用率高达70%~90%[4]。在冷挤压中, 金属材料处于三向不等的压应力作用下, 挤压后金属材料的晶粒组织更加细小而密实; 金属流线不被切断, 而是沿着挤压件轮廓连续分布; 同时, 由于冷挤压利用了金属材料经冷加工而产生的加工
硬化的特性, 使冷挤压件的强度大为提高, 从而提供了用低强度钢代替高强度钢的可能性[3]。另外, 冷挤压靠强大的压力来熨平毛坯表面, 因此能够获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度的冷挤压件。 冷挤压模具与一般冷冲模相比, 工作时所受的压力大得多, 因而在强度、刚度和耐磨性等方面的要求都较高。冷挤模不同于冷冲模的地方主要有: ●凹模一般为组合式( 凸模也常常见组合式) 结构; ●上﹑下模板更厚, 材料选择得更好, 满足模具的强度要求; ●导柱直径尺寸较大, 满足模具的刚度要求; ●工作零件尾部位置均加有淬硬的垫板; ●模具易损件的更换、拆卸更方便[5]。 从上述分析能够看出, 冷挤压加工具有”高产、优质、低消耗”的特点, 在技术上和经济上都有很高的实用价值。当前, 已在机械、仪表、电器、轻工、航宇、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用, 已成为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。 当然, 冷挤压也有一些缺点, 比如, 单位挤压力较大, 模具使用寿命较短[11]。可是, 随着科学技术的发展, 模具材料的开发, 模具结构的合理化, 缺点会被克服, 优越性会得到充分发挥。 2) 温挤压将毛坯加热到金属再结晶温度以下的某个适当的温度范围内进行挤压。 3) 热挤压将毛坯加热到金属再结晶温度以上的某个适当的温度范围内进行挤压。 ( 1) 按毛坯材料种类不同分类 1) 有色金属挤压被挤压毛坯材料为有色金属及其合金。 2) 黑色金属挤压被挤压毛坯材料为黑有色金属及其合金[6]。 1. 1. 3 挤压基本方法 根据挤压时金属流动方向与挤压轴运动方向之间的关系, 常见的挤压方法
(完整版)冷挤压模具设计及其成形过程_毕业设计
目录 目录 (1) 冷挤压模具设计及其成形过程 (3) 第一章绪论 (3) 1.1冷挤压成形技术发展概况 (5) 1.2选题依据和设计主要内容 (7) 1.2.1毕业设计（论文）的内容 (7) 1.2.2 毕业设计（论文）的要求 (7) 第二章冷挤压工艺设计 (8) 2.1挤压工艺步骤 (8) 2.2工艺设计步骤 (10) 2.2.1计算毛坯的体积 (10) 2.2.2确定坯料尺寸 (10) 2.2.3计算冷挤压变形程度 (11) 2.2.4确定挤压件的基本数据 (12) 2.2.5确定挤压次数 (12) 2.2.6工序设计 (12) 2.2.7工艺方案确定 (20) 2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21) 第三章压力设备选择 (24) 3.1各主要工序所需镦挤力 (24) 3.2主要设备选用 (26)
4.1冷挤压模具设计要求 (28) 4.2凸模设计依据 (29) 4.3冷挤压组合凹模设计依据 (31) 4.4凸模设计 (37) 4.4.1镦平凸模设计 (37) 4.4.2凹模设计 (38) 4.5预成形模具设计 (41) 4.5.1预成形凸模设计 (41) 4.5.2预成形凹模设计 (42) 4.6终成形模具设计 (44) 4.6.1终成形凸模设计 (44) 4.6.2终成形凹模设计 (45) 4.7冷挤压模架设计 (46) 4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (46) 4.7.2模架的设计 (47) 4.7.3其它零件设计 (48) 第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (53) 5.1加工工艺编制原则 (53) 5.2加工工艺的编制 (55) 第六章总结及课题展望 (58) 6.1本文工作总结 (58) 6.2课题展望 (59) 参考文献 (59)
挤压工艺与模具设计..
目录 一、挤压相关知识及发展状况 (2) 二、总设计过程概论 (5) 三、实心型材模设计 (7) 四、总结与体会 (19)
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。目前全世界铝材的消费量在1800万吨以上，其中用于交通运输（包括铁道车辆、汽车、摩托车、自行车、汽艇、快艇、飞机等）的铝材约占27%，用于建筑装修的铝材约23%，用于包装工业的铝材约占20%。随着中国经济建设的高速发展，人民生活水平的不断提高，中国的建筑行业发展迅速，包括铝型材在内的
铝合金挤压板材生产工艺研究
1070属于纯铝合金，不能通过热处理强化，其强度低、切削性不好。但其板材具有塑性高、耐蚀、导电性和导热性好等特点，可进行接触焊、气焊[1]，常应用于制造一些具有特定性能的结构件、电仪表部件、热交换材料等。例如其铝箔制品可用作垫片及电容器、电子管隔离网、电缆的防护套，以及网、线芯及飞机通风系统的零件及装饰件。1070合金板材生产过程中，易出现板材表面色差大以及震纹等问题，其电导率可达到59.5%IACS。此次所需产品表面不能有明显色差，表面粗糙度Rz≤18，电导率要求≥61%IACS。本文对挤压模具结构、挤压速度及合金成分进行了优化设计，并对挤压后的板材进行表面质量和性能检测，以获得最佳的工艺参数，并产出优质产品。 1试验材料与方法 1.1试验材料。1070铝合金板材的生产工艺路线为：熔炼铸造→均匀化退火→铸锭加热→挤压→淬火→锯切→性能检测。对铸锭化学成分进行设计，化学成分见表1中a、b两种配比。客户按照JISH4100标准检测，要求产品表面平整、洁净，无划痕、无油污，不能有明显色差和表面机械纹，表面粗糙度（Rz≤18）；切割面应平滑，无毛刺、毛边、拉毛、夹渣；电导率≥61%IACS。具体性能参数见表2。1.2试验方法。在相同挤压工艺参数下，设计两种不同结构的模具，挤压工艺参数见表3。根据不同的合金成分、挤压速度和模具结构设计，选取三因素两水平做L4（2^3）的正交表，如表4所示。正交试验共4
组，分别按照表3生产工艺参数进行生产，并结合模具结构设计优化，分析在不同因素水平组合下挤压板材的电导率和表面质量情况。 2试验结果及分析 2.1电导率分析。用于强化合金的常规方法通常会降低导电性，例如合金化、沉淀强化和应变硬化[3]。要想提高强度而又不损害太多的导电性，微合金化是实现高导电率和高强度电导体的最有效方法之一[4]。采用AG-X100KN电子万能试验机、涡流电导仪对试样进行力学性能和电导率检测，其正交试验数据结果见表5。通过表5正交数据结果可知，只有采用化学成分b生产的产品电导率符合客户的高性能指标。因此，在JISH4100标准范围内，微调合金元素，将铸锭的铝含量由99.7%提高到99.8%，可有效提高挤压产品的电导率值。 2.2表面质量分析。挤压制品速度越快，其产品表面质量越难以控制。根据表4数据结果可以看出，采用化学成分a进行挤压时，当制品挤压速度达到10m/min时，2#挤压模具生产的制品仍然具有良好的表面情况，只有轻微的震纹；采用化学成分b进行挤压生产时，当挤压速度控制在6m/min，同时采用2#挤压模具，可以得到优质的制品表面；而采用化学成分a和1#模具进行挤压时，当挤压速度达到10m/min 时，其制品表面已出现严重震纹并伴有起浪现象。2.3模具结构优化。图1是本试验采用的两种不同结构的挤压模具截面图。合理的模具结构在一定程度上可控制产品的内部组织和力学性能。合理的模具设计和精确的制作能大大提高模具使用寿命，提高生产率、降低能耗[2]。针对1070铝合金铸锭本身较软的特点，根据以往生产经验，在铸锭