JH70摩托车主轴坯冷镦成形模具毕业设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目 录 摘要 1 1 1 2 2 3 4 5 5 6 6 性能指标 7 8 9 11 11 具主要零部件的设计 13 13 14 15 15 16 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 18 19 20 20 21 23 23 24 30 31 参考文献 32 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘要 本文主要针对 托车主轴坯冷镦成形模具的设计。本课题研究的核心问题是冷挤压组合凹模的设计。通过被加工零件的尺寸以及变形程度确定冷挤压的单位挤压力，从而确定冷挤压组合凹模的结构形式以及各圈直径，最后确定组合凹模的径向过盈量以及轴向压合量。再通过组合凹模的尺寸、形状确定冷镦模架其它零部件的形状及尺寸，从而最终确定整个模架结构、尺寸以及组合形式等要素。通过查阅设计手册确定各个模架零部件的材料。本模具采用模口导向的形式保证在上、下模合模过程中的同轴度。本文还对整个冷挤压模具进行了三维建模，以便直观的表达冷挤压 模具零部件的外形以及零件之间装配关系，方便读者对整个模具的工作原理及过程有一个清晰的了解。 关键词： 冷挤压、主轴坯、组合凹模、三维建模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 of is a of By of to be as as to of of in to a of of as as of of of a of to of of to of is in of to of is a to of to on of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 述 冷挤压成型是指所成型的零件达到或接近成品零件的形状和尺寸，它是在传统的金属塑性加工基础上发展起来的一项新技术。近几年来，冷挤压技术是各行各业得到迅速发展的新工艺之一，也是产品零件加工中的重要手段，与其它制造工艺（如切削加工、铸造、 锻造）相比，它具有“优质、高产、低消耗、低成本”的优点。目前，在汽车、电子通信、轻工、建筑、航空航天、军工、日用五金等制造业中都起着极为重要的作用。尤其是 21世纪的零件制造业中，我国加入 品价格的市场竞争日益剧烈，冷挤压技术已成为各企业继续发展与开拓的重要指标之一。普遍认为，一个国家的冷成形（冷挤压、冷锻、冷镦及冲压等）加工技术水平，是这个国家汽车工业水平、工业化水平乃至现代化水平的一种重要标志和反映。 挤压技术的分类及简介 冷挤压就是把金属毛坯放在冷挤压模腔中，在室温下，通过压 力机上固定的凸模向毛坯施加压力，使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。目前，我国已能对铅、锡，铝、铜、锌及其合金、低碳钢、中碳钢、工具钢、低合金钢与不锈钢等金属进行冷挤压，甚至对轴承钢、高碳高铝合金工具钢、高速钢等也可以进行一定变形量的冷挤压。在挤压设备方面，我国已具备设计和制造各级吨位挤压压力机的能力。除采用通用机械压力机、液压机、冷挤压力机外，还成功地采用摩擦压力机与高速高能设备进行冷挤压生产。 冷加压按金属流动方向可分为以下几类： 正挤压 正挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向一致。正 挤压可以制造各种形状的实心件和空心件，如螺钉、芯轴、顶杆、支架、管子、套管、弹壳及衬套等。 反挤压 反挤压时，金属的流动方向与凸模的运动方向相反。反挤压可以获得各种形状的杯形空心工件，如罩壳、外壳、套筒、套管、屏蔽罩及买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 灯座等。 复合挤压 挤压时，毛坯一部分金属流动方向与凸模运动方向相同，而另一个部分金属流动方向与凸模运动方向相反。这是正挤压和反挤压组合在一起的一种挤压方法。复合挤压方法可以制造双杯类零件，如汽车活塞销；也可以制造杯杆类零件，如缝纫机梭芯。 径向挤压 挤压时，金属的 流动方向与凸模运动方向相垂直。径向挤压又可分为向心挤压和离心挤压，径向挤压用来制造斜齿轮、花键盘等零件。 减径挤压 它是变形程度较小的一种变态正挤压法，毛坯截面仅作轻度的缩减。减径挤压主要用于制造直径差不大的阶梯轴类零件以及作为深孔杯形件的修整工序。 斜向挤压 挤压时，金属的流动方向倾斜或弯曲于凸模的运动方向。斜向挤压主要用于制造具有倾斜或弯曲枝芽的各种复杂形状零件。 镦挤法 变形时，金属的流动具有挤压和镦粗的特点，即一部分金属沿凸模轴向流动，另一部分金属则沿径向流动。它是冷镦与冷挤 压相结合的一种成形方法，称为镦挤法。镦挤法主要用于制造大头类零件及阶梯轴类零件。 正挤压、反挤压、复合挤压与减径挤压是冷挤压方法中应用最广的四种成形方法。这四种方法的金属流动方向都与凸模的轴线平行，因此又统称为轴向冷挤压。 挤压技术特点 挤压的优点 挤压零件尺寸准确表面光洁。 目前我国研制的冷挤压件一般尺寸精度可达8 9 级，陇度一般可达，若采用理想的润滑可达 (指纯铝和紫铜零件 )，仅次于精抛光表面。因此用冷挤压方法制造的零件，一般不需要再加工，少量的只需精加工 (磨削 )。 节约原材料。 冷挤压件 材料利用率通常可以达到 80%以上。如解放牌汽车活塞销动切削加工材料利用率为 而用冷挤压时材料利用率提高到 92%；又如万向节轴承套改用冷挤压后，材料利用率由过去的 高到 64%。可见，采用冷挤压方法生产机械零件，可以节约大量钢材和有色金属材料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 生产率高。 用冷挤压方法生产机械零件的效率是非常高的，特别是生产批量大的零件，用冷挤压方法生产可比切削加工提高几倍、几十倍、甚至几百倍。例如，汽车活塞销用冷挤压方法比用切削加工制造提高 ，目前又用冷挤压活塞销自动机，使生产率进一步提高。一 台冷挤压自动机的生产率相当于 100 台普通车床或 10 台四轴自动车床的生产率。 可加工形状复杂的零件。 如异形截面、内齿、异形孔及盲孔等，这些零件采用其它加工法难以完成，用冷挤压加工却十分方便。所示的零件，能方便的挤出。 冷挤压件强度高、刚性好而重量轻。 由于冷挤压采用金属材料冷变形的冷作强化特性，即挤压过程中金属毛坯处于三向压应力状态，变形后材料组织致密、且具有连续的纤维流向，因而制件的强度有较大提高。这样就可用低强度材料代替高强度材料。例如过去采用 20经切削加工制造解放牌活塞销，现改用 20 号钢经冷挤压制造活塞销，经性能测定各项指标，冷挤压法高于切削加工法制造活塞销。 从以上特点，可以看出，冷挤压技术与目前各种加工方法比较，具有突出的优越性。这就为冷挤压代替切削加工、锻造、铸造和拉深工艺来制造机器零件，开辟了一条广阔的道路。 挤压的缺点 变形抗力高 冷挤压时，被挤压材料的变形抗力较高，其中最有实用意义的是钢的冷挤压，其变形抗力高达 2000样的超高压力，对模具材质、结构以及加工制造等提出了更高的要求。 模具寿命短 由于冷挤压模具承受着很大的单位压力作用，最高可 达3000具易磨损、易破坏；虽然在模具材料和模具结构等方面采用了很多有效的措施，但与冲压模具相比，其使用寿命还是不高的。据有关资料统计，正挤压用的钢制凸模平均寿命为 2万件左右，凹模为 3万件左右；而冲裁或拉深的模具寿命一般高达 10 万件以上。 对毛坯的要求较高 冷挤压加工时对毛坯的要求比其他金属塑性成形加工工艺都高，否则，会是模具受到损坏。对与冷挤压毛坯，除了要求毛坯具有准确的几何形状和较高的尺寸精度外，还要求再冷挤压变形之前对毛坯进行一定的软买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 化退火处理及表面润滑处理。 对冷挤压设备要求较高 当实 施冷挤压工艺过程时，除了要求冷挤压设备应有较大的强度以外，还要求有较好的刚度。此外，还要求设备具有良好的精度并具有可靠的保险装置。 挤压技术现状及发展方向 冷挤压技术发展的初期是非常缓慢的，长期以来只对几种软金属（铅和锡）进行挤压。直到 19 纪末 20 世纪初，才开始挤压较硬的有色金属（锌、铝、紫铜、黄铜等）至于钢的挤压，由于冷挤压时需要很大的压力，在当时不能解决挤压钢用的模具材料、合适的润滑剂与大吨位的压力机等问题，长时间一直认为挤压钢是十分困难甚至是不可能的。 1906 年，英国人科斯利特（ 现用磷酸盐处理钢件制品是一种较理想的防锈方法，但工序繁多，而经济效益又差，故未被广泛采用。不过，这种防锈法的出现却极大地激发了人们去研究更简单而有效的新方法的积极性。到后来，用自动连续装置对钢毛坯进行磷酸锌防锈处理只需要两分钟。经磷酸锌处理过的毛坯表面附有脂肪润滑剂或钠皂薄膜，且这层薄膜不易脱落，挤压这种毛坯时，压力较小。这个发现使人们找到了一种理想的钢毛坯表面处理法一磷化皂化法。 磷化皂化处理钢毛坯表面方法的出现使钢的挤压成为可能。 1934 年，德国人采用磷化皂化法成功地冷挤出钢管。二次世界大 战期间，德国人需要大量弹壳，当时黄铜又供应不足，于是德国人秘密试验用冷挤压生产钢弹壳、后来，采用合金工具钢作模具材料，用冷挤压成功地挤出大批量钢弹壳类零件。 第二次世界大战以后，美国人窃取了德国人关于钢的冷挤压的全部资料，开始在美国用冷挤压秘密生产军火，开办了很多生产钢弹壳和弹体的军工厂。钢的冷挤压于 1947 年才正式用于民用工业。美国于 1949 年发表了各种钢材冷挤压后机械性能的实验数据。德国于 1950 年、 1953 年先后公布了钢的冷挤压的基本技术数据及冷挤压力和挤压功的实验结果。 1957 年，日本引进了专用冷 挤压机，开始在精密仪器和仪表中采用冷挤压技术。日本见这种新技术经济效益显著，很快把这种技术用于制造汽买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 车和电气制件。现已成为遍及各个工业部门的重要加工手段。 随着能源危机的日趋严重，人们对环境质量将更加关注，加之市场竞争日益加剧，促使锻件生产向高效、高质、精化、节能节材方向发展。因此用挤压成形等工艺手段所生产的精化锻件的产量，在市场竞争中将得到较大的发展。 汽车向轻型化、高速度、平稳性方向发展，对锻件的尺寸精度、重量精度及力学性能等都提出了较高的要求。如轿车发动机用连杆锻件除对大小头之间的误差有要 求外，对每件的重量误差也要求不大于八克。新产品的高要求，将促进精化生产工艺的发展。 专业化、规模化的组织生产仍是冷挤压生产的发展方向和趋势。在法国，以挤压成形工艺生产锻件的专业厂家 1991 1994 年全员劳动生产率，即每人生产挤压件的产量及产值，均高于一般生产模锻件或者自由锻件的厂家。以 1994 年为例，专业厂家挤压件人均产量为 51024产值 775688 法郎。而同期一般性生产模锻件的厂家，其人均产量仅为 39344值 592384法郎，仅相当于挤压件专业生产厂家的 自由锻件生产厂与之相比则更低。 挤压专机将成为一种发展趋势。随着中小型锻件的精化生产发展及冷挤压、温挤压工艺的推广应用，多工位冷挤压压力机、精压机及针对某种锻件而设计制造的专机会得到大力发展。新昌轴承套圈的冷挤大面积应用是在邵银标工程主导下发展起来，目前国内轴承套圈的冷挤压成型占了较大份额。 课题要求 1、完成 托车主轴坯冷镦工艺方案制定 。 2、完成冷镦专用模架设计。 3、完成组合凹模设计。 4、完成冷镦专用模架的三维建模。 期目标及效果 1、掌握冷镦专用模架的设计方法。 2、掌握组合凹模的设计方法。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 3、熟练应用三维软件对冷挤压模具进行三维建模。 件基本尺寸及三维模型 冷镦零件如下图所示： 图 1 由二维零件图建立三维模型如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 图 2 坯材料的选择及其性能指标 毛坯零件图如下图所示： 图 3 毛坯材料选取 20，材料的基本情况如下： 牌号： 20准： 3077应标准： 4053： 2003 29M： 2005 831996 统一数字代号： 0的 淬透性较高，无回火脆性，焊接性相当好，形成冷裂的倾向很小，可切削性及冷应变塑性良好。一般在调质或渗碳淬火状态下使用，用于制造在非腐蚀性介质及工作温度低于 250 、含有氮氢混合物的介质中工作的高压管及各种紧固件、较高级的渗碳零件，如齿轮、轴等。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 化学成份： 碳 C ： 硅 锰 S ：允许残余含量 磷 P ：允许残余含量 铬 镍 许残余含量 铜 许残余含量 钼 学性能： 抗拉强度 b ( 885(90) 屈服强度 s ( 685(70) 伸长率 5 (%)： 12 断面收缩率 (%)： 50 冲击功 J)： 78 冲击韧性值 J/ 98(10) 硬度 ： 197 试样尺寸：试样毛坯尺寸为 15毛坯软化处理 为了改善材料的冷挤压性能，提高塑性降低硬度和变形抗力，消除内应力和得到良好的金相组织，以降低单位挤压力和提高模具使用寿命，在冷挤压加工之前或多道冷挤压工序之间，必须对毛坯进行软化处理。 20采用球化退火作为其软化热处理工艺，使珠光体中的渗碳体及二次渗碳体球化而进行的一种退火。 20的退火规范如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 3 20的球化退火规范 毛坯表面处理与润滑 为了降低冷挤压件与冷挤压模工作部分的摩擦，降低冷挤压的单位挤压力，提高冷挤压件的表面质量，减少模具的磨损，对冷挤压毛坯进行润滑与表面处理。 对该冷挤压零件润滑于表面处理主要包括以下内容： （ 1）去除表面缺陷。 （ 2） 清洁、去脂、濯洗。 （ 3）去除表面氧化层（用酸洗或机械处理） （ 4）在毛坯表面形成特殊的润滑支撑层 磷酸盐处理。 （ 5）润滑处理。 其中（ 1） （ 3）项处理的目的是改善表面质量，并为以后的磷酸盐处理和润滑处理做好准备。 具体操作如下：采用软轴砂轮或抛光轮进行机械的清理以实现去除表面缺陷。在清洁、去脂和濯洗工序，采用以下配方作为清洗剂： 氢氧化钠 60100g/L 碳酸钠（大苏打） 6080g/L 磷酸钠 2580g/L 水玻璃 1015g/L 处理温度为 85，处理时间控制在 1525分钟。在进行去油处理后要对效果进行检查，用水直接淋在零件上，如 果已彻底去油，则谁能浸润所有表面。在化学去油后，要在热水中对毛坯进行冲洗，在 80的热水中进过 46次吊动。在去除表面氧化层工艺中，采用酸洗处理。将毛坯浸入硫酸、盐酸或其混合液中，使锈层逐渐剥落或溶解。酸洗溶液成分及处理工艺如下： 硫酸 ： 120180g/L，盐： 810g/L，处理温度为 6575，处理时间控制在 515分钟。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 冷镦时，毛坯高度减小，直径增大，变形程度用下式表示： 1 0 0 %00 H 式中， h 冷镦时变形程度（ %）；0 H 毛坯镦粗前的高度（ H 毛坯镦粗后的高度（ 根据上式计算出本次冷镦的毛坯变形程度为h=买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 计 冷挤压的最大特点之一是单位挤压力很大，可能达到材料抗拉极限的 4 到 6倍甚至更高，远超一般塑性加工过程的单位挤压力。冷挤压模具连续工作时温度可达 200有时还可能更高。可见，冷挤压模具的工作环境是相当恶劣的。这就对模具的结构、材料、加工工艺等方面提出了比较高的要求，以使其具有耐高压、耐冲击和耐摩擦等特点，从而在恶劣的工作条件下能过正常工作，同时保证一定的使用寿命。所以，所设计的冷挤压模具应具有以下特点： （ 1） 模具应具有足够的刚度及强度，在冷热温度及交变应力环境下，模具所选用材料应保证不被 破坏或变形而失效。所以如上、下模板等模具零件应保证有足够的厚度，直接工作的零件应选用较好的材料。 （ 2） 模具的工作部分要有足够的韧性及耐磨性，如采用专用模具钢作为上、下凹模的材料。 （ 3） 易损零件应保证拆卸及安装快捷，便于更换，在大量生产过程中，要保证易损件具有较好的互换性。 （ 4） 凸、凹模应具有合理的几何形状，以避免产生应力集中，有利于金属在挤压过程中的塑性流动，降低单位及压力，提高模具的承载能力。 （ 5） 模具应具有比较精确的导向装置，以使模具从开始挤压到挤压结束的整个过程中都能有比较良好的对中性和同轴度，如此才能保证制造出符合 要求的挤压件。尤其是当压力机导向精度较低，而产品要求精度要求又较高时，一个合适模具导向装置则显得更为重要。 （ 6） 必须保证操作人员在使用模具生产过程中的安全，尽量使安装、拆卸模具的过程简化，易于操作。 （ 7） 在保证使用要求和一定使用寿命的前提下，尽量降低模具的生产成本。如在模具材料，制造工艺，加工精度的选择上严格控制成本。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 综合以上设计要求，并结合具体模具的实际情况， 托车主轴坯冷镦模具模架及主要零部件设计如下： 挤压模架整体结构设计 托车主轴坯冷镦模具整体结构如下图所示，模具采用模口导向的冷镦模架。由于上、下凹模所承受单位及压力很高，一般使用寿命较低，需要经常更换，故将上、下凹模设计成锥形固定，以方便装卸。同时，这样设计也使模具的承压面积增大，使压力不至过于集中。同时，在上模及上模座之间设计有淬硬垫板，以防止过大的压力将上模座压溃，整个上模用一个特型紧固螺母包裹住。为了便于将挤压完成的工件从模具中取出，设计了顶出装置 下模座中的顶杆。工件挤压完成后，顶杆通过向上顶顶料杆，顶料杆再最终将工件从模具中顶出。在设计顶料杆的过程中着 重考虑了它的长度，使顶料杆的大头接触到模座垫板之前能保证将工件完全从模具中顶出。由于冷挤压力过程中下模部分的的压力几乎完全由顶料杆承担，故在顶料杆下方与下模座之间设计有垫块及垫圈，从而将压力均匀分散到下模座上，增大了传力面积，同时放置于下模座中的垫圈还起到支撑顶杆的作用。此模架采用较为简便的模口导向，这种通过模具自身实行导向的设计使上、下模对正简单，导向精度高且简单方便，是冷镦模具较理想的导向方式。在上、下模合模的过程中模圈导向套先与下模固定套接触并配合导向，导向一段距离之后上凹模再与工件接触，此后的整个挤 压过程中模圈导向套始终与下模固定套配合导向，从而保证了挤压过程中上、下模的同轴度。 此模具具有导向良好简便，易于拆装换模，模具零件制造简单等优点，基本上满足了设计要求。下图即为模具装配图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 图 4 1234567891011 下模板 1213141516 1718 1920 具主要零部件的设计 模板的设计 材料基本尺寸的确定 通过查阅手册，确定上模板的材料为 45 钢。根据上模尺寸确定上模板长宽尺寸为 580 455，确定厚度为 70证了上模板的强度，使其在很高的挤压力作用下不会失效。 螺钉孔及定位凹槽的设计 根据上模座的尺寸确定螺钉连接的位置，从而确定出上模板上螺钉孔的位置。根据挤压力的大小，为保证上模板与上模座之间足够的连接强度，也考虑到二者连接后必须保证上模板是一个平面以便上模板能顺利地与压力 机连接，故确定采用 六角圆柱头螺钉连接。为保证上模座与上模板连接位置的正确，避免在连接过程中二者出现滑移，在上模板上设计了用于固定上模座的的凹槽，买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 从而确保了上、下模具的同轴度。 U 形槽的位置及尺寸的确定 U 形槽用于上模板与压力机的连接，其距离是根据压力机上 T 形槽之间的距离确定的，此模具采用的是 200T 油压机， T 形槽之间的最小距离是 200综合上模板的尺寸，最终确定了两个 U 形槽的距离为 200根据模板的尺寸确定 U 形槽宽度为 30度为 40 起吊孔的设计 为了便于模板的移动、起 吊，在板的侧面设计了两个 起吊孔，也可用于上模板角度、位置的调整。这里确定起吊孔的深度为 20模板零件图如下图所示： 图 5 模座的设计 上模座在整个模具中起着十分重要的作用。不仅固定着整个上模，使上模固买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 定在上模板上，而且保证了上、下模的同轴度，起到了至关重要定位作用。为了使上模座准确固定在上模板上，在模座上方设计了与上模板凹槽配合的凸台，凸台不仅起到了固定及定位的作用，还满足了制造工艺的要求。由于上模座外缘有于上模紧固螺母啮合的螺纹，螺纹应避免一直延伸到模座根部，故凸台的设计实现 了这一要求。上模座如下图所示： 图 6 板的设计 为了将挤压力均匀分散到上、下模座上，避免被集中的压力压溃，在上、下与上、下模座之间分别设计了淬硬垫板，其中位于下模与下模座之间的垫板通过6 颗 六角头螺钉将上模固定套一起固定到下模座上。两块垫板的厚度为20其具有了足够的强度。同样，垫板上也设计了起吊孔，以便于垫板的起吊和移动。垫板零件图如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 图 7 模座的设计 与上模座一样，下模座在整个模具结构中同样起着至关重要的作用。除了承载下模，连接下模与下模板之外，与上 模板类似的，下模板也担负着定位的任务，保证了下模与上模的同轴度。下模中心位置设计有凹槽，用于承载和定位下模。凹槽底部开有螺纹孔，用于连接固定垫板和下模预应力圈。根据下模预应力圈的尺寸确定了螺纹孔的位置，进而确定了下模座凹槽内螺纹孔的位置。下模固定套尺寸查手册决定采用 角头螺钉作为连接紧固件。同时，下模座的底部也设计有 6 个均布螺纹孔，用于模座与下模板的连接固定。同样，根据模座尺寸确定了螺纹孔的位置，此处采用 六角圆柱头螺钉连接。凹槽中心开有通孔，用于容纳顶料杆及其垫块，通孔直径取决于顶料杆大头部分 的直径，由于通孔和顶料杆大头之间应留有间隙，故通孔直径应略大于顶料杆大头直径。下模座如下图所示： 图 8 模预应力圈的设计 下模预应力圈用于承载、固定下模。同时，在上、下模合模的过程中还通过与模圈导向套的配合起到导向的作用。预应力圈内孔尺寸根据下凹模外圆尺寸确买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 定。为了增大传力面积，防止过大的集中力将固定套压溃，将下模固定套内圈设计成锥面形状。其外全尺寸与模圈导向套尺寸相符，以保证精确导向。根据固定套的尺寸确定出螺钉通孔的位置，通过 角头螺钉将其固定在下模座上。内圈具体尺寸等设计详见下章。 下模固定套如下图所示： 图 9 模板的设计 下模板在挤压过程中起到支撑整个模具的作用，其设计过程与上模板类似。简述如下： 材料及基本尺寸的的确定 通过查阅手册，确定下模板材料为 45 钢。长宽尺寸为 700 550，厚度定为100上模板增加了厚度。 定位凹槽及螺纹孔的设计 下模板上表面设计有定位凹槽，用于定位和固定下模座，直径由下模座外圆直径确定。定位凹槽底部开有 6 个均布螺纹孔，用于与下模座的连接紧固，螺钉采用 六角圆柱头螺钉。 起吊孔的设计 和上模板一样，下模板侧面也开有起吊孔，所 不同的是下模板起吊孔设计有 4个，这是由于下模板体积、重量较上模板大，故起吊孔的数量有所增加。起吊孔采用 纹孔，深度为 20模板如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 图 10 圈导向套的设计 模圈导向套是整个模具导向装置的核心，起着保证上、下模同轴度的的关键作用。模口导向通过模具自身零件实现导向，导向简便、实用、可靠，导向效果优于导柱导向，是冷镦模具常采用的导向方式。模口导向的关键是，在冷镦之前要保证让下模进入上模的模口导向套先导向一段距离，所以，要计算模口导向套导向部分的高度。具体计算过程如下：下凹模腔高 度为 100坯高度为130把毛坯装入下模腔中后，毛坯高出下凹模上表面的距离为 30压之前又要先导向一段距离。所以，确定模圈导向套导向部分的高度为 65圈导向套与下凹模预应力圈采用基孔制间隙配合 H7/圈导向套如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 11 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 如前所述，作用在冷挤压凹模内壁的单位挤压力是非常大的，如果冷挤压凹模采用整体式结构就有可能产生纵向开裂。实践和理论分析都证明，采用单纯增大壁厚的办法打不到提高凹模强度的目的，而采用组合式结构是一种解决凹模 纵向开裂行之有效的办法。因此，组合凹模在冷挤压技术中得到了广泛应用。本模具就采用了双层组合凹模的设计，设计过程如下： 合凹模结构形式的确定 冷镦单位压力的确定：根据公式 ) P 自由镦粗的单位压力（ 变形终了时变形抗力（ ,由f 摩擦因数，一般取 f= 镦粗变形后的直径（ 镦粗变形后的高度（ 查图并计算得单位挤压力为 p=1235实用冷挤压技术知，两层组合凹模的许用单位挤压力为 1400p 2500采用两层组合凹模。其结构如下图所示： 图 12 两层组合凹模结构 合凹模各圈直径的确定 查阅冷挤压实用技术得如下公式： 23121322)64(买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 根据所加工零件的尺寸确定两层组合凹模各圈直径的大小。为保证凹模强度要求，各直径尽量取较大值。即上组合凹模： 1d =2d =5 1d =d=2 2d =175虑到此模具模口导向的设计，下模圈直径应小于上模圈，故下模组合凹模各圈直径为 1d =2d =41d =70d=2 2d =140 合凹模径向过盈量与轴向压合量的确定 以上组合凹模为例计算过程如下：在确定了各圈直径之后，便可确定 2d 处的径向过盈量 2d 与轴向压合量 2c 先从两层组合凹模径向过盈系数与直径比的关系查出径向过盈系数 2 =按两层组合凹模轴向压合系数与直径比的关系查出轴向压合系数 2 = 2d = 2 2d =2c = 2 2d =用基孔制过盈配合取 H7/ 孔 2d = ，轴 2d = 由此可得出径向过盈量的范围为： 0 8 m m0 6 m m 。 本组合凹模采用室温压合，压合斜度取 由此可计算出轴向压合范围为： 同理，查图得下组合凹模径向过盈系数 2 =向压合系数 2 =以径向过盈量 2d = 2 2d =向压合量 2c = 2 2d =样采用基孔制过盈配合取 H7/ 轴 。由此算出径向过盈量的范围为： 69.0 样采用室温压合，压合斜度取 由此算出轴向压合范围为： 查表知，选用 为凹模材料，选用 35合凹模见下图： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 图 13 上组合凹模 图 14 下组合凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 三维建模 此模具使用了 达索系统（ 的子公司，专门负责研发与销售机械设计软件 的视窗产品。 达索公司 是负责系统性的 软件 供应，并为制造厂商提供具有合能力的支援服务。该集团提供涵盖整个 产品生命周期 的系统，包括设计、工程、制造和 产品数据管理 等各个领域中的最佳 软件系统 ，著名的前达索的 品市场占有率居世界前列。能强大、易学易用和技术创新是 三大特点，使得为领先的、主流的三维 决方案。 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。统自带的标准件库，其包含螺栓，螺母，螺钉，螺柱，键，销，垫圈，挡圈，密封圈，弹簧， 型材， 法兰 等常用零部件，模型数据可被直接调用 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 垫板 顶杆 顶料杆 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 模圈导向套 上凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 上模板 上模紧固螺母 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 上模座 下凹模 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 下凹模预应力圈 下模座 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 上组合凹模预应力 杆芯 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 本文是对 镦模具的设计。针对 用冷挤压加工方法相较传统的加工手段（如铣）有很大的技术优势。采用冷挤压技术，大大简化了工序，提高了生产效率，降低