挤压件的工艺流程及模具设计

1、挤压件的工艺流程及模具设计小组成员： 指导老师：张涛根据教材上零件设计的要求设计尺寸得到二维图如右所示n1.1 挤压种类的确定挤压种类的确定n 冷挤压加工可以降低原材料消耗，材料冷挤压加工可以降低原材料消耗，材料利用率高达利用率高达70%80%。在冷挤压中，毛坯。在冷挤压中，毛坯金属处于三向压应力状态，有利于提高金金属处于三向压应力状态，有利于提高金属材料的塑性且经挤压后金属材料的晶粒属材料的塑性且经挤压后金属材料的晶粒组织更加细小而密实；金属流线不被切断，组织更加细小而密实；金属流线不被切断，加上所产生的加工硬化特性，可使冷挤压加上所产生的加工硬化特性，可使冷挤压件的强度大为提高；可以获得较

2、高的尺寸件的强度大为提高；可以获得较高的尺寸精度和较低的表面粗糙度；故而选择冷挤精度和较低的表面粗糙度；故而选择冷挤压的加工方法。压的加工方法。n 1.2 挤压方法的选择挤压方法的选择n 分析了解正挤压和反挤压的类分析了解正挤压和反挤压的类型及金属流动的方向，可以知道毛型及金属流动的方向，可以知道毛坯一部分金属的流动方向与凸模的坯一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同，另一部分金属的流运动方向相同，另一部分金属的流动方向与凸模运动的方向相反，即动方向与凸模运动的方向相反，即符合复合挤压的类型，而这正是这符合复合挤压的类型，而这正是这类零件类零件杯杆类。杯杆类。n2.1 工件的变形程度计算工件

3、的变形程度计算n 对于复合挤压，应分别计算其正挤压和反挤压的对于复合挤压，应分别计算其正挤压和反挤压的变形程度，然后加以利用。变形程度，然后加以利用。n a. 正挤压杆型件部分正挤压杆型件部分n 断面缩减率断面缩减率f=(d1/d0）*100%=（50/100）*100%=25%n 挤压比挤压比g=a0/a1=100/50=4n b. 反挤压杯型部分反挤压杯型部分n 断面缩减率断面缩减率f=（d0-d1）/d0 * 100%=（100-70）/100 * 100%=51%n 挤压比挤压比g=a0/a1=100/(100-70)1.96n2.2 挤压件的力学性能挤压件的力学性能n根据上述计算，通

4、过查阅资料得到根据上述计算，通过查阅资料得到20钢正钢正挤压杆件挤压后的条件屈服强度挤压杆件挤压后的条件屈服强度 0.2=590mpa 抗拉强度抗拉强度b=600mpa 硬度硬度hbw=210 n反挤压杯型部分反挤压杯型部分0.2=650mpan可知许用变形程度在模具材料单位挤压力可知许用变形程度在模具材料单位挤压力的限制范围内。的限制范围内。n2.3 毛坯的选择及处理毛坯的选择及处理n为了提高毛坯的塑性、降低其硬度和为了提高毛坯的塑性、降低其硬度和变形抗力，冷挤压加工前的毛坯需进变形抗力，冷挤压加工前的毛坯需进行软化退火处理，其退火工艺规范是行软化退火处理，其退火工艺规范是毛坯加热毛坯加热7

5、60780，保温，保温lh，炉，炉冷到冷到650670，保温，保温lh，再炉冷，再炉冷到室温。到室温。20钢毛坯经退火后的硬度为钢毛坯经退火后的硬度为110hbw。毛坯表面处理采用磷化处。毛坯表面处理采用磷化处理和皂化润滑理和皂化润滑处理。处理。 3. 复合冷挤压力的计算复合冷挤压力的计算a.正挤压部分正挤压部分单位挤压力单位挤压力p0.2%c=1010*ln（1/（1-f）+240=530.56mpab.反挤压部分反挤压部分单位挤压力单位挤压力p=（0.875+1.25c）*1410+445*ln【1/（1-f）】）】=1943.4mpan4. 挤压模具的挤压模具的设计设计n 4.1 杯一杆

6、形杯一杆形件复合挤压模件复合挤压模如图所示。如图所示。n4.2 模具工作过程模具工作过程n 上、下模打开，向模腔表面喷上、下模打开，向模腔表面喷洒润滑剂，将坯料放入凹模洒润滑剂，将坯料放入凹模19的型腔内，依靠下凹模型腔侧的型腔内，依靠下凹模型腔侧面定位。上模下行时，拉杆面定位。上模下行时，拉杆6和和弹簧弹簧3随之下行，同时弹簧随之下行，同时弹簧3的的张力使拉套张力使拉套l、托板、托板24和螺母和螺母4也随之下行。当螺母也随之下行。当螺母4接触凹模接触凹模座座20时，拉套时，拉套1和托板和托板24停止停止在其下极限位置不动。随着上在其下极限位置不动。随着上模继续下行，螺纹压板模继续下行，螺纹压板9推动卸推动卸料板料板15下移，弹簧下移，弹簧16和弹簧和弹簧3被压缩，凸模被压缩，凸模l7将坯料挤压成将坯料挤压成形，如形，如图图所示。所示。n 上模抬起时，拉杆上模抬起时，拉杆6和固定其和固定其上的圆柱销上的圆柱销5随之上行，在此随之上行，在此过程中，圆柱销过程中，圆柱销5在拉套在拉套1的的长圆槽内滑动，并不带动拉长圆槽内滑动，并不带动拉套套l上行。如果上模抬起时工上行。如果上模抬起时工件脱出凹模，随上凸模件脱出凹模，随上凸模17一一起上行，则到达卸料板起上行，则到达卸料板l5位位置时，工件被卸料镶件置时，工件被卸料镶件ll推离推离凸模凸模17；如果工件脱离凸模；如果工