挤压模设计4.docx

1、挤压模设计4课程设计任务书指导教师：张红云，张金标，徐向棋。设计课题：挤压模具设计一、 设计条件：在19.6 MN挤压机的200mm挤压筒上生产出下列条件的合格型材，设计出相应的型材模具。1.单模孔模具生产如下图型材。（1,2，3组同学设计）3.三模孔生产巾8mm勺圆棒线材。（7,8,9组同学设计）4.四模孔生产巾6mm勺圆棒线材。（10,11,12组同学设计）二、 设计内容：1.模孔布置。2.设计工作带长度。3.型材模孔尺寸设计。4.模子强度校核。5.画出模具图。三、 设计时间：2013年10月28日至11月01日 四、 设计地点：实验楼C楼501,502五、分组情况:组号学生安排情况型材金

2、属种类11010121001-1010121009 , 1010121158铜及其合金21010121011-1010121020 , 1010121056铝及其合金31010121022-1010121032, 1010121155镁及其合金41010121033-1010121046, 1010121154铜及其合金51010121047-1010121063, 1010121152铝及其合金61010121064-1010121070, 1010121150镁及其合金71010121071-1010121083, 1010121149铜及其合金81010121085-1010121098

3、, 1010121148铝及其合金91010121099-1010121111, 1010121147镁及其合金101010121112-1010121122, 1010121146铜及其合金111010121124-1010121134铝及其合金121010121136-1010121145镁及其合金第一章 绪论 11.1挤压技术简介 11.2热挤压模具在有色金属生产中的应用 11.3关于镁及镁合金 11.4关于挤压模具设计 1第二章 坯料选择 22.1锭坯尺寸选择 22.2挤压比计算 22.3锭坯材料选择 3第三章 模孔布置 43.1模孔布置 43.2模孑L尺寸的确定 53.3模孔工作带长

4、度的确定 53.4导流模设计 5第四章 模具外形尺寸设计 74.1模具外径D的设计 74.2模具厚度H 74.3挤压模结构形式与模具外形锥度 1 74.4模具入口处圆角半径的确定 74.5模具出口部位结构及尺寸 84.6 模具材料的确定 9第五章 棒材模强度校核 11第六章 绘制模具图 12设计小结 14参考文献 15致 谢 16第一章绪论1.1挤压技术简介挤压是将金属毛坯放入模具模腔内，在强大压力和一定速度的作用下，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制品。因 此，挤压加工是利用模具来控制金属流动， 使金属体积大量转移来形成零件。 挤 压模具是挤压生产中最重要

5、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。1.2热挤压模具在有色金属生产中的应用在当代工业制品和生活制品中，有相当部分金属构件的成品或半成品是经过 压力加工方法生产而得的。采用模具加工成形金属构件，具有生产效率高，质量 好，节省材料，成本低，以及规格灵活多变等特点，近几年来，在国民经济建设 的各个领域中，得到了广泛的应用。模具是金属压力加工的基础，模具的设计与制造技术是金属压力加工的核 心，而模具的质量和使用寿命是决定金属压力加工过程是否经济可行的关键。 模具技术特别是设

6、计制造精密，复杂，大型，寿命长的模具是衡量一个国家工业水 平的重要标志之一，因此有“模具是工业之母”之说。1.3关于镁及镁合金镁是具有密排六方晶格的金属，滑移系只有 3个，与铝、铜相比，镁的塑性 是很低的。冷挤压镁是比较困难，但当加热到 200C以上时，镁的塑性便得到较 大的提高。纯镁中的杂质元素常见得有铝、钠、铁、硅、钾、铜、镍等。它们的 存在使镁的性能发生了不好的改变，因此，镁中应控制这些杂质的含量。镁及镁合金的强度重量比很高，故使用广泛。镁及镁合金还具有良好的加工 切削性能，并可以进行时效强化。镁及镁合金的挤压性在室温下很差， 但在高温 下，却有较好的挤压性能。一般对其毛坯进行退火处理以

7、减小其变形抗力。 退火后的毛坯在挤压之前仍需进行长时间加热，以保证温度均匀和多相元的溶解，提 高其可挤压性，一般加热时间按 50mm直径加热1h计算。镁及镁合金的挤压速 度也需要严格的控制，一般不超过 30m/min，对于有些难变形合金不能超过 0.31m/mi n。1.4关于挤压模具设计在挤压设计的过程中挤压工艺条件：应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模 具（种类、形状、尺寸等）、切压余、淬火、冷却、切头切尾等多方面的因素。 其中，选择挤压模外形尺寸、工作带长度、模孔尺寸是最核心的问题，有以下的 选择原则：1） 保证产品表面质量原则；2） 保证挤压模强度的原则；3） 保证产品内在质量的原则；4

8、） 经济上的优化原则：生产成本最低、成材率最大、产量最高。第二章坯料选择2.1锭坯尺寸选择锭坯尺寸选择得是否合理，直接影响到挤压制品的质量、 成品率、生产率等 技术经济指标。锭坯尺寸(直径和长度)越大，制品越长，从而使切头尾、切压 余的几何损失和挤压周期内的辅助时间所占的比例降低。 对压余所导致的金属几何损失，增大直径或者增加长度对成品率的影响不同。 锭坯体积一定时，增大直径和减短长度使几何损失增加，减小直径增加长度，几何损失减小。2.1.1锭坯直径选择选择锭坯直径时，一般应在满足制品断面机械性能要求和均匀性要求的前提 下，尽可能采用较小的挤压比。但是，在挤压外接圆大的复杂形状断面型材时， 要

9、考虑模孔轮廓不能太靠近挤压筒壁，以免制品出现分层缺陷。多孔模挤压时， 除上述因素外，还应考虑各模孔间的最小距离，既保证各模孔间流动速度均匀， 又要考虑挤压模的强度。用以挤压棒材的锭坯一般为实心圆锭坯。计算锭坯直径时，应综合考虑挤压筒直径、锭坯直径偏差量、加热膨胀后仍 能顺利进入筒内等因素。按填充系数计算：2.3锭坯材料选择从表2-1中热挤压各种金属材料时工艺参数值，可以选择镁及合金中 MB2作为锭坯的材料。综上，选择190 500mm的MB?镁合金进行挤压。表2-1热挤压各种金属材料时工艺参数值金属材料挤压温度/C挤压比流出速度/(ms-1)单位及压力/MPa纯镁350440 1000.250

10、.50 800镁及镁合金 MB2， MB 5， MB 730040010 (5080)0.0160.16(2兀汉 43.3-4 汉 6 W 81677.5m m,则校核通过，设计合理。表5-1常用挤压工具钢及其机械性能试验温度C力学 性 能牌号bMPaa0.2MPa5%屮akHB2 kJ/m热处理制度65029020163015755.545.5400136012306491050 C 淬火，625C4Cr5MoSi45013001135752在油中回火2小时V150012001025956550105085512586008257101067第六章绘制模具图模具入口端模具出口端模具侧面设计小

11、结在两周的实习中，遇到了很多的问题，在此之中我学会了和搭档去讨论研 究结果，体会到了团队合作的重要之处。学会运用所学知识，应用知识找出问题，并去解决问题。同时也知道老师对于学生的指导意义。对挤压模具设计有了比较详细的认识和理解。同时也意识到在设计生产的 时候所要解决的诸多问题，在许多方面比我们想象的要严格要求。从坯料的选 择到模孔的布置、模具的尺寸设计、模具强度的校核以及导流模的设计、到最 后校核成功、完成电子档及绘制AutoCAD图纸等一系列的工序；都有着非常多 的问题需要我们去解决。在课程设计的过程中，我们不仅巩固了现在所学的模具设计的这门课程， 同时将过去所学的基础专业课的到了巩固和运用

12、。还学会了对文档、表格的编 辑以及对AutoCAD及ProE绘图软件的运用熟练程度的进一步提升。也知道有 时候书本所涉及的不足，学会去寻找资料并找到我们所需要的资料；以及综合 各种资料分析出其中的相同于不同选择相对较好的资料，运用于我们的设计。对于中挤压模具设计这个课题，我知道了在模孔布置时要考虑到产品的截 面形状、尺寸、产品类型、是否是多模孔挤压等等。在模具尺寸设计时要先计 算预选尺寸，之后再根据标准准选取模具尺寸。我们在设计的时候同时要考虑 后面设计所需要哪些参数以及顺序而不是一味的只知胡乱计算。同时校核时要 考虑方方面面，同时要认真和细心，因为它所包含的内容较多。在查阅资料时 要考虑是否具有可行性等一系列问题。在绘制轧辊图时我们要温习AutoCAD绘 图软件的使用，同时在绘图时要考虑如何把图简单直观的展现出来；虽然有时 很多方法都可行，但是我们要严格的要求自己，越完美越好。参考文献1樊刚热挤压模具设计与制造基础M.重庆：重庆大学出版社，20012马怀宪.金属塑性加工学一一挤压、拉拔与管材冷轧.M.北京：冶金工业出版 社，19913余桂英，等.机械制图M.大连：大连理工大学出版社，20064余桂英，等.AutoCAD 2006中文版实用教程M.大连：大连理工大学出版社，2006