铝型材设计说明书全解文档格式.docx

1、1226627451F0锭坯尺寸 90x270/320120X400/450178X540/600/660DdLd冷床长26m32m44m填充系数1.1141.0851.104压余厚202530最大挤压比97.48273.6加最大外接工圆直径 6595147范围挤一根最小制品断 72150372面积F 制 min22.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）只有 500T 的可用，按成才率最高的原则，进一步优化，计算列表序单 重 填填压余切挤制品成品成品成 材号wd充厚压长数重率（mm （mm系后hy余比L 制nx6W 制）数 K（mm）（m）（kg

2、）/Wd度的（ ）Le有效92704.641.124222254.13 2 38983851465516m43205.5028726716 7073最后选择成才率最高的83.84 对应的方案 1即： 500T 的挤压机设备锭坯尺寸为： Dd Ld =90X270mm=54.653.挤压力的计算根据经验系数公式：P 11.775D0.8 D2b ， D 为挤压筒内径， d 为制品等面积直径，b 为d某温度下坯料的抗拉强度， 450下 6063 的 b 12MPa带入数据求得：P11.775950.895212253.8T12.2F额定吨位 500T，设备选择符合要求，即理论技术可行4.实心型材模

3、具体结构设计模组的结构如下图3图 21.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12H160 180 210 250310 350190 240340H1H280 9090100110150H350 6050606080挤压模具的尺寸如下表d1/d2 h2135/ 145 165/ 175250/ 2602025 253030 40h112135.实心模尺寸数据设计 1） 选坯和选择

4、设备根据前面的计算挤压筒内直径 D0 =95 锭坯尺寸： Dd Ld 90270 挤压比 =54.652）. 模组及模子尺寸外形的计算4根据前面计算，从表 5 选取H1=20 H2=90 H3=60模子外形尺寸的确定（如下图）依据表 6 的数据可以确定d1=135 d2=145 h1=12 h2=25 3）模子内形尺寸的确定挤压比 =54.65 MAX，故不需要多孔挤压确定模孔尺寸：由公式外形尺寸 A A0 （1 C） C 为裕量系数 为尺寸公差则 A30（ 10.0085 ） +0.6=30.855mm壁后尺寸 Sk S C2C2 0.05-0.15 薄壁取上限，后壁取下限，本设计取 0.1

5、则 Sk 20.2+0.1 2.3mm型材的圆角及圆弧没有偏差要求，故可按名义尺寸设计由于这种角材在挤压的过程中由并口现象，角度取 910.05制造偏差为 mm，主要尺寸如下图0.024）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（以左下端点为坐标原点）算得 x=8.47y=8.475）工作带长度的确定铝合金工作带一般最短可取 2.5 3.0mm，最长可取 8 10mm 由于是等壁厚型材，故工作带长度 h 定各处相等，本次设计取h4 ，如下图：66）阻碍角由于 h 定 10 15 ，故不采用阻碍角7）模子强度的校核本设计为 L 型薄壁型材

6、，故模子的强度校核可以忽略8）画图，如下图：四 . 空心型材模设计1.所要设计的制品本设计制品的的牌号为 I513 回型管具体参数为B=50.8 H=38.1 T=1.4 重量： 0.653 Kg/m具体如下图7图 62.选坯核选设备制品的截面积： F 制 241mm2 模孔外接圆直径 D 外 63.5 根据加工范围要求（ F 制 F 制 min, 及 D外 D 外 max）由表 3 知只有 800T 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 7序 D0单 重制成成材率号 （F0品W制 /Wd（mm（kg1 112040012 1.036934450.17.2X67.864.

7、2859145013 1.041539019.3X611.85.67387585.6 对应的方案即 800T 的挤压设备 Dd X Ld= 120X450mm=50.903.挤压力的计算根据经验系数公式P=*Kf（ +4L/D） F=A*P表征挤压难易程度的经验系数，对于空心型材取 1.1 1.5,本设计取 1.3P为单位挤压力， MPaF为最大挤压力 , NA挤压筒内孔的面积， mm2挤压系数Kf 材料在挤压温度下的变形抗力（查表） ， MPa 摩擦系数L铸锭敦粗后额长度， mmKf 查表取 16取 0.30故 P=1.3 16（ 50.90+4 0.30 415/125） =164.6MP

8、aF=164.6 1252 /4=2.02MN换算成吨位：约 202TF额定吨位 800T，设备选择符合要求，即所选设备理论可行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H1=30 H2=100 H3=50模子外形尺寸简图如前图 4 依据表 6 的数据可以确定 d1=165 d2=175 h1=12 h2=88 因为本设计采用孔道式分流组合模故：取 H上48 H下40 模垫厚 10 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

9、对于空心型材时，取 K=1030。本设计取 K=10分流孔的面积 F 分 K. F 型=10 241=2410 mm2 且分流孔面积的大小按 Fmax/Fmin=fmax/fmin其中 ,F- 分流孔的面积 , f- 相应型材面积F 分 FmaxFmin故 Fmax711.2. Fmin=493.8 3）. 分流孔位置的确定分流孔中心圆的直径 D 分 0.7D0=0.7 125=87.5暂时先取其外接圆直径为 100确定 a，的大小如图图 7依据经验 a 一般取 25 ，有的取 8 . 本设计取 8 图 8关于 的计算，由上图知h=H/2+8=38.1/2+8=27.05 Fmax=f 扇 f

10、 三角形得 47.4 同理关于的计算，由下图知b=B/2+8=50.8/2+8=33.4 Fmin=f 扇 f 三角形得 42.8 图 9104）. 分流孔的形状分流孔由一定的倾斜锥度， ，这样可以改善焊缝的质量，孔道锥面与其轴线的夹角为 2 4，本设计取 45）. 分流桥分流桥的宽窄和模具的强度以及金属的流量有关， 从增大分流比， 降低挤压力来考虑，分流桥的宽度 B 应该选择小些， 但为了改善金属流动的均匀性， 模孔最好受到分流桥的遮蔽，则 B 应该选择得宽些，一般取：B=b+（3 20） 本设计采用倒梯形结构，取 B=26见下图图 106）. 焊合室焊合室的形状和大小对焊缝的质量有很大的影

11、响。按经验公式： 95130 h=10 15 本设计取 h=14，形状为碟形如图：图 11116.模子内形尺寸的确定工件及模具如图所示图 12模具图如下图 13按经验公式 A=A0+K A0A- 制品外形的模孔尺寸A0制品外形的公称直径K- 经验系数，由于本设计争对 6063 合金，取 K=0.012得 HK=38.1+0.5=38.6, BK=50.8+0.6=51.4制品型材壁厚可由经验公式 B=B0+确定由于 B0=1.4 . 本设计 0.1故 Tk=1.4+0.1=1.5 7. 模孔工作带长度 hg 的确定由于本型材制品的对称性较好，外形相对较小，一般可取 26 ，生产实践中对铝合金常

12、用 615 本设计取 hg6mm8. 模芯的设计一般伸出下模工作带 35mm，本设计取 4mm，模腔外形按空心型材的空心部分确定。9.上模凸台长取 21mm用.于装配定位10.定位销，螺钉按 GB标准选取标准件定位销的直径取 8，螺钉采用 M10,具体说明见装配图11.模子强度校核：这种模子在工作时承受载荷最不利的情况是分流孔道和焊合室尚未进入金属和金属充满焊合室以后流出模孔之际， 故强度的校核主要是争对模子的分流桥， 模桥的弯曲应力和抗剪强度：分流桥弯曲应力校核Hmin=L p/2* b式中 : Hmin= 分流桥的最小高度L 分流桥宽度 , 经计算 L=20.613P挤压机的最大的比压 b 模具材料在温度下的许用应力 . 在 450500下 , 对于 3Cr2W8V取 b=1000Pa代入数据得Hmin7.0由于上模厚度 H 上 48 7.0故符合要求分流孔道抗剪强度的校核=P /n*F 有:=（0.50.6） b, 在 450500下 , 对于 3Cr2W8V取 b=1000Pa P 挤压机的公称压力n 分流孔的数目 :F. 以分流孔间的最短距离为长度 . 以模子厚度为高度所形成的面积代入公式有 :=1.28 40.0206 0.048=323.6 500MPa故强度符合要求12零件图装配图见图纸