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冷挤压工艺与模具设计.ppt

冷挤压工艺与模具设计

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2012-08-20 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《冷挤压工艺与模具设计ppt》,可适用于工程科技领域

冷冲压工艺与模具设计冷冲压工艺与模具设计配套课件主编:陈剑鹤于云程机械工业出版社第章冷挤压工艺与模具设计第章冷挤压工艺与模具设计典型案例概述冷挤压工艺性分析冷挤压工艺参数计算冷挤压模具结构设计典型案例大功率电容器外壳工件名称:大功率电容器外壳生产批量:大批量材料:纯铝A(L)壁厚:mm概述概念冷挤压是将冷挤压模具装在压力机上利用压力机简单的往复运动是使金属在模腔内产生塑性变形从而获得所需要的尺寸、形状及一定性能的机械零件。冷挤压方法正挤压a)b)正挤压空心件a)挤压示意图b)毛坯与挤压零件a)b)正挤压实心件a)挤压示意图b)毛坯与挤压零件a)b)反挤压a)挤压示意图b)毛坯与挤压零件a)b)复合挤压a)挤压示意图b)毛坯与挤压零件反挤压复合挤压径向挤压a)b)冷模锻零件a)毛坯b)零件a)b)径向挤压a)毛坯b)零件实例挤压方式的选择工件的冷挤压成形工艺方案有以下三种:)采用圆柱毛坯径向挤压成形凸缘部分反挤压成形筒部。)采用圆柱毛坯预成形杯形正挤压达到工件要求。)采用圆柱毛坯复合挤压一次成形。(采用)采用冷挤压必须解决的主要问题和模具结构的要求采用冷挤压必须解决的主要问题)冷挤压加工的材料)冷挤压工艺方案)毛坯软化热处理方案)毛坯表面处理方法及润滑剂)模具结构模具工作寿命、生产率和安全)冷挤压模具材料及热处理方法)机器与设备对冷挤压模具结构的要求)模具的强度和刚度)模具工作部分的形状和尺寸)模具的材料选择、加工方案和热处理规范)模具安装、易损件的更换、拆卸、安装)模具导向)模具制造、成本)放、取制件的操作冷挤压工艺性分析冷挤压变形特征正挤压时的金属流动试件毛坯试件挤压后的网格反挤压时的金属流动反挤压杯形金属的流动情况影响金属流动的主要因素)摩擦力的影响)模具形状的影响)变形程度的影响)其它因素的影响a)b)c)d)凹模中心锥角对金属流动的影响a)°b)°c)°d)°冷挤压工艺性要求冷挤压件的尺寸设计原则)金属流动剧烈处的过渡圆角半径R应尽可能增大与挤压力方向垂直的受力面应增大斜度α。)为防止变形抗力急剧增大及延长模具寿命应控制凹模与凸模间的金属在成形终了时的最小厚度s和b。)挤压件的最终尺寸d和D不能太小或相差太大应在允许的变形程度范围内。挤压件的精度和表面粗糙度精度见表~表表面粗糙度:有色金属为Ramm黑色金属为Ramm。实例工艺性分析根据零件工作图结构形状分析该零件不能用冷挤压成形的方法完全成形孔×Φ应采用成形后用钻销方法再加工成形。Φ阶梯孔不利于挤压成形应在成形后用镗销方法加工成形。因此将该零件转换成可挤压成形的形状如图所示。挤压成形形状冷挤压工艺参数计算毛坯尺寸的确定毛坯直径采用实心圆柱毛坯其直径为工件筒部外径则D=工件外径=Φ毛坯体积毛坯尺寸计算的原则为等体积法计算。即:毛坯体积=工件体积()工件筒部体积()筒部凸缘部分体积()毛坯高度尺寸H凸缘部分毛坯尺寸计算图冷挤压变形程度的计算常用断面缩减率εS来表示也可用挤压比R或对数挤压比φ来表示计算方法见表。实例采用端面缩减率εS计算挤压变形程度。径向挤压部分的变形程度εS反挤压部分的变形程度ε´Sε´S<<εS故可一次挤压成形。冷挤压力的计算实际工作中以查图表确定为主。有色金属单位挤压力p的确定有色金属单位挤压力黑色金属挤压力F的确定黑色金属反挤压力图算表总挤压力F的计算有色金属挤压力F=单位挤压力p×凸模工作部分横截面积S例题中引用工件的挤压力F=p×S=×=(N)关于S的计算参见毛坯尺寸确定部分可知S=考虑一定的安全系数可选用kN压力机。冷挤压模具结构设计冷挤压凸模设计反挤压凸模a)b)c)反挤压凸模工作部分形状a)锥形带平底的凸模b)尖角锥形凸模c)平底凸模有色金属反挤压凸模当挤压纯铝薄壁件凸模工作部分长度较长时为增加凸模的稳定性可将凸模下端面开出工艺凹槽。实例采用该种结构。a)b)c)凸模工作端面工艺凹槽的形状a)圆形b)方形c)矩形实例用凸模结构材料:CrMoV热处理:~HRC挤压凸模冷挤压凹模设计反挤压凹模a)b)c)d)e)f)反挤压凹模的基本形式正挤压凹模a)b)c)d)反挤压凹模的基本形式组合凹模()凹模的总体结构分为整体式和预应力组合凹模。组合凹模可分为两层和三层结构式。组合凹模的选择()二层组合凹模二层组合凹模三层组合凹模()三层组合凹模()组合凹模压合方法)加热压合(热装)将外圈加热到适当温度套装到内圈上待外圈冷却后将内圈压紧。热装时可不必加工出斜度。)强力压合将各配合面做成一定的锥度在室温下用液压机进行压合。a)b)预应力圈的装法a)由内到外b)由外到内凸、凹模工作部分尺寸计算凸、凹模工作部分尺寸计算公式见表。冷挤压凸、凹模材料选择的要求)凹模与凸模必须具有很高的强度和硬度在高温下仍能保持足够的强度与硬度。)凸模与凹模在冲击条件下工作应具有相当的韧性。)凸模材料应当有较好的抗弯强度。)模具是在冷热交变应力的条件下工作所以模具的材料应能经受这种考验。)模具材料必须是较易于切削加工。凹模结构设计实例模具工作时凸模进入凹模后必须形成封闭的模腔。实用两层组合凹模结构u径向过盈量γ装配斜角取γ=°两层组合凹模的a与a的关系两层组合凹模轴向过盈量系数δ两层组合凹模径向过盈量系数β内圈(凹模)工作图材料:Cr热处理:~HRC外圈工作图)冷挤压模模具结构①顶件块材料:Cr热处理:~HRC顶件块②冷挤压模具结构图冷挤压模具结构图、拉板、螺母、垫圈下模座弹簧导柱、垫板导套上模座拉杆凸模固定板组合凹模外圈凹模内圈顶件块空心垫板顶杆播放动画

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