摩托车单向器飞轮冷挤压成形工艺及模具设计.doc

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毕业设计论文第45页共45页

摩托车单向器飞轮冷挤压成形工艺及模具设计

（xxxxxxxxx，机械工程学院05级模具班）

摘要：

本文综述了国内外冷挤压技术的历史及发展状况，并对飞轮的冷挤压成形国内外现状进行了分析。

论文还提出了飞轮冷挤压成形的难点及解决思路，对工艺方案进行了必要的理论分析和研究。

本文将重点放在模具设计方面，意图是让飞轮成形得以实现。

在模具的设计和安装上，作者应该了多种新颖的结构，例如凹模采用预应力组合凹模，可以提高凹模强度，延长模具寿命，节省贵金属材料。

从经济和适用的角度，模具安装上采用国产SY4-100千牛液压机。

从现实意义上说，能够利用国产的锻压设备生产进口产品，并且提高了生产效率，这将给我国的这个摩托车生产大国带来丰厚的效益。

关键词：

飞轮冷挤压液压机

Isolatorsmotorcycleflywheelcoldextrusionprocessanddiedesign

（ChongqingTechnologyandBusinessUniversity,InstituteofMechanicalEngineeringMold05classes）

Abstract:

Thispaperreviewsthecoldextrusiontechnologyathomeandabroadthehistoryanddevelopmentoftheflywheelandthecoldextrusionofthestatusquoathomeandabroadareanalyzed.Paperalsoproposedaflywheelcoldextrusionandresolvethedifficultideasandprogramstoprocessthenecessarytheoreticalanalysisandresearch.Thisarticlewillfocusonthemolddesign,formingtheintentistoallowtheflywheelcanbeachieved.Inthemolddesignandinstallationofon,thewritershouldbeavarietyofnovelstructures,suchastheuseofprestresseddiedie,dietoincreasestrength,toextenddielifeandsavepreciousmetals.Fromaneconomicpointofviewandapplication,installedontheuseofmoldsmadeSY4-100kNhydraulicpress.

    Fromapracticalsense,totakeadvantageofdomesticproductionofforgingequipmentimports,andincreasedproductionefficiency,thiswillChina'slargestproducerofthemotorcyclebroughthugebenefits.

Keywords:

Coldextrusion.Hydraulic.Flywheel

目录

1、前言…………………………………………………………………………5

2、冷挤压简介…………………………………………………………………8

2.1冷锻技术的概述…………………………………………………………8

2.2正挤压……………………………………………………………………8

2.3反挤压……………………………………………………………………8

2.4复合挤压…………………………………………………………………9

2.5径向挤压…………………………………………………………………9

2.6冷挤压变形程度的表示方法……………………………………………10

2.7反挤压变形程度表示方法………………………………………………10

2.8正挤压实心件变形程度表示方法………………………………………11

2.9正挤压空心件变形程度表示方法………………………………………11

3、冷挤压毛坯的制备…………………………………………………………12

3.1坯料形状和尺寸…………………………………………………………12

3.2冷挤压件图的制定………………………………………………………12

3.3毛坯尺寸的计算…………………………………………………………13

3.4工件冷挤压流程简介……………………………………………………14

4、坯料的软化处理.表面处理和润滑处……………………………………15

4.1毛坯的软化处理…………………………………………………………15

4.2毛坯的表面处理…………………………………………………………15

4.3毛坯的润滑处理…………………………………………………………15

5、冷挤压工艺…………………………………………………………………18

5.1冷挤压零件的分类………………………………………………………18

5.2冷挤压件结构要素………………………………………………………18

6、冷挤压模具设计……………………………………………………………20

6.1冷挤压模具的结构分析…………………………………………………20

6.2模具工作部分的设计……………………………………………………21

6.3组合凹模的设计…………………………………………………………22

6.4模具材料的选用…………………………………………………………23

6.5凸模和凹模的加工工艺热处理…………………………………………24

6.6模具安装…………………………………………………………………24

7、内齿冷挤压件可能出现的缺陷和产生的原因……………………………25

8、致谢…………………………………………………………………………26

9、参考文献……………………………………………………………………27

10、附录…………………………………………………………………………28

三维造型图……………………………………………………………………36

1、前言

通过设备施加作用力，压缩金属坯料使之从冲头或凹模的型腔孔或空隙中挤出成形的一种冷锻加工方法叫冷挤压。

从不同的角度、按照不同的特征，冷挤压有不同的分类。

（1）按照金属被挤出的方向与加压的方向的关系分为：

正挤压，反挤压，复合挤压等。

（2）按照挤压毛坯和工件形状来分，有：

棒料挤压，管材挤压，杯形件挤压，竿-竿挤压，杯-杯挤压，扁平齿形挤压……。

冷挤压属于静形或近似静形加工的金属塑性加工先进工艺。

它具有生产效率高、节约成本，节约原材料、提高产品质量、降低成本等优点。

冷挤压工艺的发展是从1886年法国用冲挤法制造牙膏管开始的。

但其后的发展极其缓慢，在一个相当长的历史时候一直处于局限于铅、锡等几种较软的金属挤压。

19世纪末,法.英.美.德等国开始用冷挤压法生产软质有色金属零部件，第一次世界大战期间，美国采用冷挤压法大批量生产黄铜弹壳，并曾企图用冷挤压生产钢制弹壳，但未获得成功。

冷挤压的真正实用是在1935年，德国人采用了新的表面处理方法，使低炭钢工件表面形成磷酸盐薄膜，大大减少了挤压力，改善了挤压条件，才使他们用挤压方法制造钢质枪弹壳获得了成功，使冷挤压技术达到了实用的地步。

二次世界大战以后，冷挤压成为冷锻技术中应用最为广泛的一种方法，并逐步推广应用到民品工业。

近半个世纪来，欧、美各国的冷挤压技术得到了持续的发展。

冷挤压技术逐步应用在自行车和摩托车制造行业、然后推广到纺织机械、照相器材、电器工业。

冷挤压技术在标准紧固件行业的应用尤其广泛，如螺钉、螺母和销钉一般都是采用冷挤压成形。

冷挤压材料由铝、铜极其合金、软钢逐步发展到中碳钢。

低碳钢几不锈钢等。

我国现代冷挤压技术的发展比外国要慢，于50年代才开始从国外引进了冷锻技术和冷镦机进行了黑色金属冷镦并开始挤一些铝、铜极其合金零件。

黑色金属的冷挤压技术起步于1958年，由上海交大阮雪榆院士做了开创性的研究和应用工作。

经过10年多的发展，60年代和70年代我国在拖拉机、仪表仪器及电子元件等行业得到了较多的应用。

近几年来，冷挤压产品由于其独特的优越性，已在机械、冶金、航天航空、汽车、兵器等众多领域内得到了广泛的应用，在国民经济中起着举足轻重的作用。

随着竞争的日益激烈，冷挤压产品正朝着“多品种、小批量”的方向发展，并且更新周期要求逐渐提高。

因此，冷挤压技术借助于当前先进的CA、CAD、CAE和CAPP等技术来为国民经济服务已成为潮流，同时，它还在不断向切削、粉末冶金、锻造、热锻成形工艺等领域渗透或取而代之，也可以和这些工艺相结合构成复合工艺。

冷挤压在各类加工方法中脱颖而出，其几何形状变化与机械加工有根本的不同：

1）过程冷挤压变形中，金属材料体积保持不变。

2）冷挤压变形时是金属的“流动”而不是金属的“去除”，而且金属流动时会引起材料性能的变化。

3）金属成形过程受材料的“变形极限”的约束，即某些挤压件一次成型不能完成，需要中间过度状态，而且在挤压过程中的挤压件某些区域的变化往往不能孤立于其它相邻领域。

锻件的圆角容易成形，往往在成形主要区域时一起被成形出来，不需要单独成形工艺，而这些圆角用切削加工成形是很困难的。

尽管如此，由于工作条件极其恶劣，变形时放出的热量使模具的温度升高，由于模具和工件的热胀冷缩和弹性变形，冷挤压变形力大，采用冷挤压工艺时要注意下面几点：

1）模具容易磨损，容易破坏，特别是凸模，它的损坏主要是断裂、变形和压碎3种。

因此，模具的材料好，目前一般模具钢，如Cr12MoV的许用应力为2500MPa,好的模具钢，如硬质合金可承受的单位挤压力在3500MPa左右。

为了解决冷挤压的主要矛盾，就得采用各种技术措施，在尽力降低冷挤压材料变形抗力的同时，设法提高模具的承受能力，以利于冷挤压生产的顺利进行。

2）设备精度的要求高、吨位大。

除了要求挤压设备应有较大的强度以外，还要有较好的刚性，此外，还要求设备具有可靠的保险装置，保证操作者的安全和设备的安全。

设计冷挤压零件图时，必须遵循下面的原则：

1）设计的冷挤压件要容易成形，尽量使模具受力均匀。

2）确定的冷挤压件的尺寸及精度要求应该在冷挤压成形范围之内。

冷挤压件具有以下典型的特征：

1）阶梯轴和带有锥度的轴；

2）薄壁和厚壁件；

3）底厚而壁薄件；

4）带法兰杆状件；

5）端部为平直、锥形及球形零件；

6）端部带有小头的轴类零件。

2、冷锻技术简介

2.1冷锻技术的概念

·冷挤压是根据金属的塑性变形原理，利用装在压力机上的模具，在相当大的