冷挤压模具设计及其成形过程(可编辑).doc

冷挤压模具设计及其成形过程 2.2.5确定挤压次数 13 2.2.6工序设计 13 2.2.7工艺方案确定 19 2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 21 第三章压力设备选择 24 3.1 各主要工序所需镦挤力 24 3.2 主要设备选用 25 第四章 模具设计 26 4.1冷挤压模具设计要求 27 4.2凸模设计依据 28 4.3冷挤压组合凹模设计依据 29 4.4凸模设计 34 4.4.1镦平凸模设计 34 4.4.2凹模设计 36 4.5 预成形模具设计 37 4.5.1预成形凸模设计 38 4.5.2预成形凹模设计 39 4.6 终成形模具设计 41 4.6.1终成形凸模设计 41 4.6.2终成形凹模设计 42 4.7冷挤压模架设计 43 4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 43 4.7.2模架的设计 44 4.7.3其它零件设计 46 第五章挤压模具零件加工工艺的编制 51 5.1 加工工艺编制原则 51 5.2 加工工艺的编制 51 第六章 总结及课题展望 54 6.1 本文工作总结 54 6.2 课题展望 55 参考文献 56 谢辞 57 附录一:英文科技文献翻译 58 英文翻译: 63 附录二 毕业设计任务书 67 冷挤压模具设计及其成形过程 机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业 06城建机械乔红娇指导老师 雷声 第一章 绪论 挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中,在一定温度下,通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力,使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。挤压的加工原理是金属坯料处于三向压应力状态下变形时,能大大提高金属的塑性,允许金属有较大的变形。挤压变形的特征是由大截面向小截面的变形。挤压即可在专用挤压机上进行,也可在一般的机械压力机、液压机、摩擦压力机以及高速锤上进行。挤压加工有许多特点,主要表现在挤压变形过程的应力应变状态、金属流动行为、产品的综合质量、生产的灵活性与多样性、生产效率与工艺流程简单、设备投资较少等方面。而冷挤压除了前面列出的共性优点外,还有它自己独特的优点。如能够得到强度大、刚性好而质量轻的零件;零件的精度等级较高、表面粗糙度值较低;节约能源,工作环境得到较大改善。 挤压按照挤压坯料的温度分类一般可分为冷挤压、温挤压、热挤压三类,而其中冷挤压应用范围最广。冷挤压一般是指在回复温度以下的挤压,对于黑色金属常指在室温中对坯料进行的挤压。由于冷挤压具有很多优点,所以它已越来越多地用来大量生产软质金属、低碳钢、低合金钢零件。但是冷挤压的优点往往不能用简单的方法发挥出来,因为冷挤压是金属在冷态下、强烈的三向压应力状态下变形的,变形抗力较大。因此它也有些自己的缺点。如模具易磨损,易破坏,因此要求模具材料好、对挤压设备要求较高、对所加工的原材料要求高;挤压前坯料处理复杂;工艺流程设计技术水准较高,研发过程周期长,投入大。 金属材料的冷、温、热变形通常是以金属成形过程中加工硬化、回复和再结晶状态来判定的。金属塑性变形后,材料处于加工硬化状态,称为冷变形;金属塑性变形后,材料具有再结晶组织,称为热变形;介于了冷变形与热变形之间,材料处于回复状态,称为问温变形。各种塑性变形的温度范围见图1.1。 图1.1 各种塑性变形的温度范围 挤压工艺正是在金属材料冷变形、温变形、热变形这三种状态下进行,并按被挤压材料的温度分为了冷挤压、温挤压、热挤压三大类。 在此我们主要用到的是冷挤压加工。 冷挤压成形技术发展概况 挤压技术的发展经历了漫长的历史过程。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,并企图用冷挤压法生产钢质弹壳,但未获得成功,原因是当时不能用工具钢作为模具材料,也没有找到良好的表面处理方法和润滑剂。 第一次世界大战以后,德国人于1921年制造出冷挤钢管压力机,经过进十年的研究及实验,知道1931年冷挤钢管才在实验室里试制成功,但不能正式投入生产,其原因也是由于钢冷挤压时变形抗力过大,找不到用于生产的模具材料和表面润滑处理方法。第二次世界大战前夕,