双层杯筒形零件冷挤压成形的工艺设计..doc

双层杯筒形零件冷挤压成形的工艺设计 学院：机械工程学院 班级：锻压一班 小组成员：郝永勇120101020004 苏立娜120101020003 张中伟120101020002 魏 正120101020005 指导老师：张 涛  目 录 一 2 二 4 三 5 四 7 五 9 六 9 摘 要 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，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。而我们此次所设计零件，根据其外形特征，定义其为双层杯筒形零件，根据其外形特征对它进行金属零件冷挤压成形的工艺设计工作。 零件造型 冷挤压是精密塑性体积成形技术的一个重要组成部分。是靠模具来控制金属流动，靠金属体积的大量转移来成形零件的。 我们主要采用反挤压成形，反挤压成形时，金属流动方向则与凸模的运动方向相反，反挤压法可以制造各种断面形状的杯形件。 1、零件二维图 零件三维图 工艺方案选择及制定 根据产品零件图，进行工艺方案的设计。冷挤压加工过程中，金属处于三向压应力状态，因而大大提高了金属的塑性，变形后材料组织致密，又具有连续的纤维流向。同时，由于冷挤压利用了金属材料冷变形的冷作用硬化特性，使冷挤压件的强度得到大大的提高，从而提高了利用低强度钢的可能性。因此，从生产成本的经济性考虑，对于该零件而言，最适合的成形工艺为冷挤压成形。 根据其特点，我们所定方案如下： 下料毛坯（剪切）---毛坯软化退火处理---表面润滑处理---头部镦粗成形---复合挤压---清理飞边 坯料的选择与计算 由于在冷挤压工艺中的单位挤压力P数值要比冷冲压工艺和热锻工艺时的单位挤压力大得多，因此，在进行挤压工艺设计时，首先要分析单位冷挤压力的大小。 由《实用冷挤压技术》可知： 式中A0---冷挤压变形前毛坯的接面积，mm； A1---冷挤压变形后工件的截面积，mm。 反挤压上部杯形时的变形程度： 49.8% 由手册可以查得挤压时单位挤压力取 坯料的材料为30钢，切削性能良好广泛应用于自动机床上加工的螺栓、螺钉等；也适用于制造需冷顶锻零件及焊接零件；还可用作渗碳、碳氮共渗等零件。 力学性能：抗拉强度σb≥490Mpa,屈服强度σs≥295Mpa，伸长率δ5（%）≥21。 选用圆棒料，直径为： 截面面积为： 坯料长度为： 取整得： 由Pro/E软件进行造型，用软件计算零件体积，得： 成型设备的选择 利用简易算法可得： 式中P为近似挤压力 p为单位挤压力 A为挤压的作用面积 故选用750kN压力机 凸模：选择冷作模具钢Cr12 技术要求： 1.淬火，950°~1000°油冷； 2.未注圆角为R1?； 3.未注粗糙度12.5um 。 凹模 结论 本设计中的冷挤压成形工艺加工双层杯筒形件，可显著降低生产成本，大大提高生产效率，简化加工工序，而且成形后的冷挤压件尺寸精度好，表面质量高，力学性能好，能很好的满足零件实用要求。 主要参考文献： 1.金仁刚编著.实用冷压技术.北京：哈尔滨工业大学出版社，2005.12 2.梁炳文主编.冷挤压工艺手册.北京：北京航空航天大学出版社，2004.3  1