挤压工艺及模具设计说明书.docxVIP

（21级）

课程设计说明书

课程名称：

挤压工艺及模具

学院（部）：

机械工程学院

专业：

材料成型及控制工程

学生姓名：

黄铭婵

班级：

材料2101

学号21405700810

指导教师姓名：

金仁钢

职称副教授

最终评定成绩：

湖南工业大学教务处

目录

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第1章绪论 1

1.1课题的主要研究内容 1

第2章冷挤压成形工艺的确定 2

2.1冷挤压工艺概述 2

2.2挤压零件工艺方案的分析 3

第3章挤压工艺分析 4

3.1坯料尺寸的确定 4

3.2冷挤压毛坯表面处理与润滑 4

3.3变形程度计算 5

第4章挤压设备选择 6

4.1挤压力的确定 6

4.2挤压设备压力机型号选择 7

4.3标准模架的选择 7

第5章模具的结构型式及其主要零部件的设计 8

5.1冷挤压模具的受力特点 8

5.2冷挤压模具的结构特点 8

5.3模具材料的选择 8

5.3.1冷挤压模具工作零件的材料要求 8

5.4凸模设计 9

5.4.1凸模的结构及尺寸 10

5.5凹模的设计 11

5.6卸料和顶出装置的设计 12

5.7挤压模具模座的设计 13

5.7.1上模座的设计 14

5.7.2下模座的设计 15

5.8导柱导套的设计 16

第6章装配图 17

结论 18

参考文献 19

致谢 20

第1章绪论

1.1课题的主要研究内容

研究如何设计合理的挤压模具整体结构，包括模架的类型选择（如卧式、立式结构模架），考虑模具的开合方式与导向装置，确保上下模座精准对合，像采用导柱导套来保证模具工作部分的相对位置精度。

分析工作部件如凸模、凹模的结构形式。凸模要考虑其形状（如简单的圆柱形、复杂的异形）、尺寸（根据挤压件的尺寸和精度要求确定），凹模则要研究其型腔的形状和尺寸精度对挤压成型的影响。

针对不同的挤压工艺（冷挤压、温挤压、热挤压）和被挤压材料（如金属材料中的铝合金、铜合金、钢材等），研究适合的模具材料。例如，冷挤压模具需要模具材料有高硬度、高强度和良好的耐磨性，热挤压模具材料则要具备良好的热稳定性。

研究在挤压过程中金属的流动情况，这关系到挤压件的质量。通过理论分析和模拟软件，观察金属在模具型腔中的流动路径，如何填充型腔各个部分。例如，在复杂形状的挤压件生产中，避免出现金属流动不均匀导致的缺陷，如折叠、裂纹等。

计算挤压过程所需的挤压力是关键。需要考虑被挤压材料的性质（如屈服强度、加工硬化指数）、挤压比（坯料与挤压件的横截面积之比）、模具与坯料之间的摩擦系数等因素。准确的挤压力计算可以帮助选择合适的压力设备，并且优化模具结构使其能够承受相应的压力。

同时，对于各种挤压工艺，研究合适的润滑方式（如采用润滑剂涂层、润滑脂等），降低挤压力，提高模具使用寿命和挤压件表面质量。

第2章产品冷挤压成形工艺的确定

2.1冷挤压工艺概述

在金属压力加工中,冷挤压是一种先进的少、无切削加工新工艺。它是在室温下,利用压力机的简单往复运动,使放在冷挤压模腔内的金属毛坯,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属产生塑性变形,从而获得所需尺寸、形状并具有一定机械性能的零件。

显然,冷挤压加工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。因此在锻造工艺中作为新工艺也编入冷挤压的内容;由于冷挤压加工是冷变形成形,因此又编入到冲压工艺中;但作为板料冲压则不把冷挤压编入其中。由于冷挤压技术具有冲压工艺各种成形工艺中及模具设计中的共同特点,这样,在冲压工艺分类上又把它作为冷体积成形归到冲压工艺内。

冷挤压加工是在模具的强大压力作用下,迫使大截面的毛坯从凹模孔或从凸模与凹模之间的缝隙中挤出,从而获得小截面的挤压件。

冷挤压加工的成形速度范围很广,常用的设备有液压机、机械压力机以及摩擦压力机,也有在高速锤上进行冷挤压加工的,如飞机零件(Al)就用了高速锤冷挤压。在摩擦压力机、高速锤上进行冷挤压加工具有较大的难度,因此用这些设备来进行冷挤压较少。

2.2挤