《铝合金型材挤压工艺及模具计算》-毕业论文设计（学术).doc

PAGE 课 程 设 计 任 务 书 题目:铝合金型材挤压工艺及模具计算 学院:材料与能源学院 专业: 金属材料工程（1） 学号: 学生: 指导老师： 日期： 年6月21日 课程设计任务书 材料与能源学院金属材料工程专业 题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 设计基本内容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模AUTOCAD图 空心型材模上模AUTOCAD图 空心型材模下模AUTOCAD图 空心型材模上下模AUTOCAD装配图 设计完成期限: 年6月14日 年6月24日 指导老师_袁鸽成 签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 目录 一: 绪论………………………………………………………5 二: 总设计过程概论…………………………………………8 三: 实心型材模设计…………………………………………10 四: 空心型材模设计…………………………………………19 五: 后记………………………………………………………28 一绪论 铝被誉为仅次于钢铁的第二大金属，由于具有密度低、强度适中、加工性能好等一系列优点，被广泛应用于建筑、包装、交通运输等行业，铝及铝材的消费已经成为一个国家工业发展水平的重要标志。近年来工业铝型材应用于交通行业呈上升趋势。 铝合金在国民经济中起着非常重要的作用。随着科学技术的进步和现代经济的高速发展，铝合金型材正向着大型整体化、薄壁扁宽化、尺寸高精化、形状复杂化、外廓美观化的方向发展，品种规格不断增多，应用范围不断拓展，已由民用建筑门窗型材为主体推广到了航天航空、汽车船舶、交通运输、电子电力、石油化工、机械制造、家用电器等各行各业和人民生活各个方面。据不完全统计，目前世界上每年需要的大型铝合金型材约4o万吨，而且增涨势头不减。为了适应这种市场需求趋势，各国都在加速建设重型挤压机或大型材挤压生产线。近年来，随着科技的进步和经济的发展，特别是交通运输的现代化、高速化和轻量化，需要大量的大型特种型材。为了实现大型材国 产化，国家投入了大量的人力、物力和财力进行研究开发，除了将西南铝原有的80MN卧式水压机改造成一条具有现代化水平的油压机生产线外，辽源麦达斯公司于2001年又建成了一条75MN卧式油压挤压机生产线。此外，天津Corus公司的一台55MN卧式油压机生产线已于1999年投人生产。正在建设或计划建设60MN以上的卧式油压机生产线的有山东的丛材铝业、南山铝业，辽宁的忠旺铝业，广东的兴发铝业等，到2005年左右这些挤压生产线建成投产后，我国大型铝合金型材的生产能力可达10万吨／年以上，完全可以满足国内市场的需求，并可部分出口。大型特种铝合金型材之所以能获得如此高速发展和广泛应用，主要是由于具有许多独特的优点，能满足市场的各种需求。然而，大型特种铝合金型材是一种高难度的高新技术产品，除了必需配备80MN以上的重型挤压机外，尚需解决一系列关键技术问题。 铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具，，模具设计以及其质量，事关产品的质量，成本。 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，选择挤压筒直径 D0 是一个最核心的问题，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）经济上的优化原则－生产成本最低；成材率最大；产量最高。 这次的设计任务是设计一个实心型材和一个空心型材模，实心型材模采用单模，空心型材模采用分流组合模，挤压制品所有的材料是6063。由于其强度高，质量轻，加工性能好，在退火状态下，该合金有优良的耐蚀性及物理机械性能，是一种可以时效强化的AL-Mg-Si系合金，广泛应用于基础性建筑行业以及一些机械制造业。其化学成分表示如下: 6063AL的成分: GB/T3190-1996： 表1 牌号 Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti 其它元素 每种 总量 6063 0.2～0.6 ≤0.35 0.10 0.1 0.45～0.9 0.10 0.1 0.10 0.05 0.15 6063机械性能: 表2 合金 状态 弹性模 量 E 剪切模 量 G 屈服强 度 σ0.2 抗拉强度σb 伸长率 δ 泊松系 数 u