具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模的設(shè)計(jì)

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XX 學(xué) 院 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 題目 具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模的設(shè)計(jì) 作者 學(xué)院 模具工程學(xué)院 專業(yè) 料成型與控制工程 學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 二〇一五年四月二十一日 XX學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）誠信聲明 本人聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)），是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，獨(dú)立開展工作所取得的成果，成果不存在知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或創(chuàng)作過的作品成果。對(duì)本文工作做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）作者簽名：（手寫） 二O一五年四月二十一日（打?。? 摘 要 模具工業(yè)是一個(gè)國家的重要產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展無時(shí)不刻都在影響著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人類的進(jìn)步離不開模具工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個(gè)行業(yè)被其他國家的先進(jìn)技術(shù)影響的同時(shí)，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。在新的市場(chǎng)需求的推動(dòng)下，對(duì)自動(dòng)冷擠壓模進(jìn)行改良和優(yōu)化是當(dāng)務(wù)之急。有大型自動(dòng)冷擠壓模生產(chǎn)制造企業(yè)對(duì)設(shè)備的安全指標(biāo)的有著一定生產(chǎn)的嚴(yán)格要求。在生產(chǎn)設(shè)備的企業(yè)，充分考慮到在設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動(dòng)或不當(dāng)操作設(shè)備的現(xiàn)象等。國內(nèi)自動(dòng)冷擠壓模的研發(fā)及制造要與全球號(hào)召的高效經(jīng)濟(jì)、安全穩(wěn)定主題保持一致。自動(dòng)冷擠壓模的發(fā)展與人類社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的水平密切相關(guān)。本次設(shè)計(jì)是具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模的設(shè)計(jì)，制件為小圓筒形件。本文借鑒了冷擠壓模具設(shè)計(jì)的全部過程。文章主要過程是從產(chǎn)品的工藝分析到最后設(shè)計(jì)擠壓模具，首先，通過對(duì)制件的特點(diǎn)的了解，進(jìn)一步對(duì)制件進(jìn)行工藝分析，確定該制件符合冷擠壓加工的要求，確定擠壓工藝方案和結(jié)構(gòu)，并對(duì)冷擠壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)。 具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模由電振動(dòng)料斗和滑軌實(shí)現(xiàn)的，采用圓柱形冷擠毛坯生產(chǎn)小圓筒形件，本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)冷擠壓模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，最終通過AutoCAD進(jìn)行繪圖，得到相關(guān)零件的零件圖及冷擠壓模具的裝配圖。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)冷擠壓模；振動(dòng)料斗；設(shè)計(jì) Abstract This design is the air refreshing agent box as a design model, the injection mold related knowledge as the basis, elaborated the whole design process of plastic injection mould.The content of graduation design is the injection mold of air refreshing agent box, the material is according to the structure characteristics and the correct analysis of the air refreshing agent box molding process.determine the overall layout of the cavity, the choice of parting surface, gating system design to determine the stripping method, etc.; at the same time this paper gives a brief introduction about the injection mould, the main parts of injection mold design and calculation, in the design process focuses on the actual production in the economy and rationality. With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan is: the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template. Keywords：The plastic mold；the parametrization;；divides the profile； 目 錄 誠信申明 I 摘要 II Abstract III 第一章 緒論 1 1.1 模具介紹 3 1.2 模具在加工工業(yè)中的地位 4 1.3 模具的發(fā)展趨勢(shì) 6 1.4 冷擠壓模具的分類 7 1.5我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 8 1.6 沖壓加工的特點(diǎn) 10 第二章 零件的工藝分析 13 第三章 零件工藝方案的選定 13 第四章 工序設(shè)計(jì) 14 4.1 毛坯的制備 15 4.2 毛坯的軟化處理 15 4.3 毛坯表面處理與潤滑 16 4.4 毛坯尺寸的確定 16 第五章 工藝計(jì)算 17 5.1 許用變形程度計(jì)算 17 5.2 擠壓力的計(jì)算 17 5.3 壓力機(jī)的選擇 17 第六章 冷擠壓模具的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 6.1 凹模的設(shè)計(jì) 18 6.2 凸模的設(shè)計(jì) 19 6.3 模具其他部分的設(shè)計(jì) 19 6.4 模具的固定 19 第七章 工作零件材料的要求與使用注意事項(xiàng) 20 結(jié)論 21 參考文獻(xiàn) 22 致 謝 23 第一章 緒論 1.1 模具介紹 當(dāng)今社會(huì)，模具工業(yè)無所不在，各種各樣的的產(chǎn)品都需要模具來生產(chǎn)，因?yàn)槭褂媚＞呱a(chǎn)，可以大大地提高生產(chǎn)效率和制造成本，同時(shí)，產(chǎn)品的加工精度等等都能夠得到保證。在各個(gè)行業(yè)應(yīng)用模具的場(chǎng)合非常廣泛，例如飛機(jī)，輪船，以及一個(gè)模具零部件等各個(gè)領(lǐng)域都有用到。人類社會(huì)工業(yè)的發(fā)展離不開模具這樣一個(gè)重要的生產(chǎn)工具。隨著社會(huì)的進(jìn)步，工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)同樣會(huì)日新月異，隨著時(shí)間的推移，相信會(huì)迎來一個(gè)新的革新時(shí)期。 1.2 模具在加工工業(yè)中的地位 在當(dāng)今社會(huì)，工業(yè)越來越發(fā)達(dá)，模具產(chǎn)業(yè)也在不斷地飛速發(fā)展著，隨著科技的發(fā)展，模具工業(yè)的進(jìn)步，模具在當(dāng)今工業(yè)化大生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用。因?yàn)橛辛四＞?，使工業(yè)產(chǎn)品的加工精度和效率得到了保障，大大減少了人工繁雜的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。 1.3 模具的發(fā)展趨勢(shì) 冷擠壓技術(shù)發(fā)展的初期是非常緩慢的，長期以來只對(duì)幾種軟金屬（鉛和錫）進(jìn)行擠壓。直到19紀(jì)末20世紀(jì)初，才開始擠壓較硬的有色金屬（鋅、鋁、紫銅、黃銅等）至于鋼的擠壓，由于冷擠壓時(shí)需要很大的壓力，在當(dāng)時(shí)不能解決擠壓鋼用的模具材料、合適的潤滑劑與大噸位的壓力機(jī)等問題，長時(shí)間一直認(rèn)為擠壓鋼是十分困難甚至是不可能的。 1906年，英國人科斯利特（T.W.coslett）發(fā)現(xiàn)用磷酸鹽處理鋼件制品是一種較理想的防銹方法，但工序繁多，而經(jīng)濟(jì)效益又差，故未被廣泛采用。不過，這種防銹法的出現(xiàn)卻極大地激發(fā)了人們?nèi)パ芯扛?jiǎn)單而有效的新方法的積極性。到后來，用自動(dòng)連續(xù)裝置對(duì)鋼毛坯進(jìn)行磷酸鋅防銹處理只需要兩分鐘。經(jīng)磷酸鋅處理過的毛坯表面附有脂肪潤滑劑或鈉皂薄膜，且這層薄膜不易脫落，擠壓這種毛坯時(shí)，壓力較小。這個(gè)發(fā)現(xiàn)使人們找到了一種理想的鋼毛坯表面處理法一磷化皂化法。 磷化皂化處理鋼毛坯表面方法的出現(xiàn)使鋼的擠壓成為可能。1934年，德國人采用磷化皂化法成功地冷擠出鋼管。二次世界大戰(zhàn)期間，德國人需要大量彈殼，當(dāng)時(shí)黃銅又供應(yīng)不足，于是德國人秘密試驗(yàn)用冷擠壓生產(chǎn)鋼彈殼、后來，采用合金工具鋼作模具材料，用冷擠壓成功地?cái)D出大批量鋼彈殼類零件。 第二次世界大戰(zhàn)以后，美國人竊取了德國人關(guān)于鋼的冷擠壓的全部資料，開始在美國用冷擠壓秘密生產(chǎn)軍火，開辦了很多生產(chǎn)鋼彈殼和彈體的軍工廠。鋼的冷擠壓于1947年才正式用于民用工業(yè)。美國于1949年發(fā)表了各種鋼材冷擠壓后模具性能的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。德國于1950年、1953年先后公布了鋼的冷擠壓的基本技術(shù)數(shù)據(jù)及冷擠壓力和擠壓功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 1957年，日本引進(jìn)了專用冷擠壓機(jī)，開始在精密儀器和儀表中采用冷擠壓技術(shù)。日本見這種新技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著，很快把這種技術(shù)用于制造汽車和電氣制件?，F(xiàn)已成為遍及各個(gè)工業(yè)部門的重要加工手段。 隨著工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)也在飛速發(fā)展著，針對(duì)當(dāng)今社會(huì)的工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，模具的發(fā)展主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面： (1)模具的加工與制造的自動(dòng)化程度將會(huì)繼續(xù)提高。 (2)結(jié)構(gòu)零部件的材料的制造費(fèi)用將會(huì)慢慢下降，同時(shí)加工結(jié)構(gòu)零部件的設(shè)備的精度將會(huì)提高很多。 (3)模具的樣式將會(huì)越來越多，從單工序模具到復(fù)合模具，一次性成型復(fù)雜工件的模具將會(huì)越來越多地被應(yīng)用和生產(chǎn)。 (4)熱流道模具在模具工業(yè)中的位置和作用將會(huì)越來越突出，應(yīng)用的領(lǐng)域也將會(huì)越來越廣泛。 (5)工業(yè)的發(fā)展將會(huì)引領(lǐng)高壓鑄模具也不斷地發(fā)展，模具生產(chǎn)工藝和加工工藝也會(huì)逐漸走向自動(dòng)化。 (6)模具的結(jié)構(gòu)領(lǐng)部件將會(huì)更多地利用標(biāo)準(zhǔn)零件來代替非標(biāo)零部件，這樣就增加了模具之間的互換性。同時(shí)，也可以更好地保證模具加工出來的產(chǎn)品的精度，維修和使用也更加方便快捷。 1.4 冷擠壓模具的分類 冷擠壓的基本類型包括： 1.正擠壓：正擠壓時(shí)，金屬的流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向一致。正擠壓可以制造各種形狀的實(shí)心件和空心件。 2.反擠壓：反擠壓時(shí)，金屬的流動(dòng)方向與凸模的運(yùn)動(dòng)方向相反。反擠壓可以獲得各種形狀的杯形件。 3.復(fù)合擠壓：擠壓時(shí)，毛坯一部分金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相同，而另一個(gè)部分金屬流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相反。復(fù)合擠壓可制得各種杯一杯、杯一桿、杯一筒零件。 4.徑向擠壓；擠壓時(shí)，金屬的流動(dòng)方向與凸模運(yùn)動(dòng)方向相垂直。徑向擠壓又可分為向心擠壓和離心擠壓，徑向擠壓用來制造斜齒輪、花鍵盤等零件。 5.鍛壓：鐓壓時(shí)，金屬毛坯徑向向外流動(dòng)。鐓壓用于制造帶法蘭的軸類零件或凸緣的杯形零件。 正擠壓、反擠壓與復(fù)合擠壓是冷擠壓技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的三種方法。它們的金屬流動(dòng)方向與凸模的軸線平行。因此，有不少資料上又稱這三種方法為軸向擠壓。如前所述，軸向擠壓可以制得各種實(shí)心和空心零件，如球頭銷、梭心殼、彈殼等。徑向擠壓是最近十幾年才發(fā)展起來的，主要用于通訊器材的號(hào)碼盤、自行車的花鍵盤等。 1.5 我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 經(jīng)過1990年代的高速發(fā)展，中國的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達(dá)到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當(dāng)大的提高，模具市場(chǎng)的規(guī)模也正在逐步擴(kuò)大。過去十年，中國模具工業(yè)（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。 到2005年，全國模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已達(dá)3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模具銷售總額高達(dá)610億元，比上年增長25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務(wù)飽滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預(yù)測(cè)中國汽車的年度銷售數(shù)量將會(huì)比前一年增長15%，年度銷售數(shù)量將會(huì)達(dá)到640萬臺(tái)。而汽車零部件市場(chǎng)比汽車整車的市場(chǎng)更大，可以預(yù)測(cè)汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會(huì)有高速發(fā)展。 與2004年相比，2005年中國的模具生產(chǎn)值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達(dá)到了7.4億美元。目前，國內(nèi)模具行業(yè)正隨著我國制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。 近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復(fù)雜、長壽命模具和模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；沖壓模和壓鑄模比例增大；面向市場(chǎng)的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展較快。 在沖壓模具方面，2006年，沖壓模具比例進(jìn)一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進(jìn)一步提高，沖壓模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的沖壓模具單套重量已超過50噸，最精密的沖壓模具精度已達(dá)到2微米。在 CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時(shí)，CAE技術(shù)應(yīng)用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。 據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢(shì)包括10個(gè)方面： (1)模具日趨大型化。 (2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達(dá)到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。 (3)多功能級(jí)進(jìn)模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能級(jí)進(jìn)模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對(duì)鋼材的性能要求越來越高。 (4)熱流道模具在沖壓模具中的比重也將逐漸提高。 (5)隨著沖壓成型工藝的不斷改進(jìn)與發(fā)展，氣輔模具及適應(yīng)高壓沖壓成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 (6)標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日益廣泛。模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 (7)快速經(jīng)濟(jì)模具的前景十分廣闊。 (8)隨著車輛和電機(jī)等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時(shí)對(duì)壓鑄模的壽命和復(fù)雜程度也將提出越來越高的要求。 (9)以塑代鋼、以塑代木的進(jìn)程進(jìn)一步加快，沖壓模具的比例將不斷增大。由于模具零件的復(fù)雜程度和精度的不斷提高，對(duì)沖壓模具的要求也越來越高。 (10)模具技術(shù)含量將不斷提高。 從應(yīng)用趨勢(shì)方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟(jì)模具的開發(fā)將被重視，模具標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用將日漸廣泛，且采用計(jì)算機(jī)控制和模具手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會(huì)得到發(fā)展和提高。 1.6 沖壓加工的特點(diǎn) 沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對(duì)材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對(duì)材料進(jìn)行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡(jiǎn)稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進(jìn)行；沒有先進(jìn)的沖模，先進(jìn)的沖壓工藝就無法實(shí)現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。相當(dāng)多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機(jī)、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當(dāng)?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進(jìn)行產(chǎn)品更新?lián)Q代。 與其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟(jì)方面都具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)： (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實(shí)現(xiàn)模具化與自動(dòng)化。 (2)沖壓時(shí)由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復(fù)雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時(shí)材料的冷變形硬化效應(yīng)，沖壓的強(qiáng)度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設(shè)備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時(shí)一個(gè)復(fù)雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點(diǎn)才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 III (7)隨著社會(huì)的發(fā)展和工業(yè)的進(jìn)步，車輛的不斷增多，所以壓鑄模具，擠壓模具也將會(huì)越來越普遍地應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域。從單工序模到復(fù)合模的過渡是模具發(fā)展的必然趨勢(shì)。 第二章 零件的工藝性分析 冷擠壓工藝設(shè)計(jì)是在確定擠壓件形狀、尺寸、精度和材料之后，這首設(shè)計(jì)模具之前的一個(gè)階段。在此階段要擬定之間的冷擠壓加工工藝和有關(guān)的工藝順序和數(shù)量，并研究如何具體實(shí)現(xiàn)符合生產(chǎn)要求的零件質(zhì)量控制、經(jīng)濟(jì)性等有關(guān)問題。 近年來，在模具制造工藝方面廣泛應(yīng)用采用冷擠壓先進(jìn)技術(shù)，取得了顯著的成就，與其他制造工藝方法相比，冷擠壓工藝已成為金屬變形中最先進(jìn)的工藝之一，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都有很多的顯著優(yōu)點(diǎn)。 圖1-1為本次設(shè)計(jì)的零件的三維圖。材料為鋁，生產(chǎn)批量大，需要采用冷擠工藝。 圖1-1 第三章 零件工藝方案的選定 先按一次正擠壓工藝方案進(jìn)行擠壓，即進(jìn)行下料→軟化退火→磷化皂化→正擠壓一次成形。這時(shí)斷面縮減率91% 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行校核，鋁的許用變形程度的斷面縮減率為。說明這個(gè)方案正擠壓的斷面縮減率過大，擠壓力超過了模具鋼的許用載荷，這是冷擠壓模具發(fā)生碎裂的主要原因。所以一次正擠壓這個(gè)方案是不合理的。為了使變形程度降低，故采用單次冷擠壓的工藝方案，采用擠壓成形，減小每道工序的單位擠壓力的方法來解決模具的損壞問題。 第四章 工序設(shè)計(jì) 4.1 毛坯的制備 毛坯的制備，是從毛坯下料開始到制備出符合冷擠壓工藝要求的毛坯為止的過程。制備價(jià)廉、質(zhì)量良好的毛坯是關(guān)系到擠壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本的大問題。毛坯的制備的常用方法選擇，應(yīng)該考慮生產(chǎn)要求，說需設(shè)備條件和成本、工具盒維護(hù)費(fèi)用、材料變?yōu)閺U屑的書號(hào)和加工費(fèi)用、所需工序次數(shù)。以及其他因素。毛坯的尺寸、形狀、材料，需要保持的精度和生產(chǎn)方法亦是影響下料方法選擇的重要因素。 冷擠壓毛坯最常用的備料方法有：鋸切、車切、沖裁、剪切。 原材料的表面缺陷對(duì)冷擠壓件的質(zhì)量影響很大，這是由于冷擠壓加工和切削加工不同，冷擠壓時(shí)原材料的表面缺陷會(huì)保留或者擴(kuò)大，成為冷擠壓件的表面缺陷，所以選取毛坯的時(shí)，當(dāng)表面缺陷的深度大于0.1mm時(shí)，應(yīng)當(dāng)設(shè)法消除，使材料表面達(dá)到潔凈、光滑，不應(yīng)有發(fā)裂，氣泡、劃傷等。 原材料的尺寸精度也很重要，原坯料的幾何形狀應(yīng)對(duì)稱，以保證冷擠壓過程中均勻產(chǎn)生變形，坯料端面與軸線的垂直度最大不應(yīng)超過0.1mm。 綜上所述，經(jīng)過考慮生產(chǎn)要求，所需設(shè)備的條件和成本，模具維修費(fèi)用，制件精度等，并且毛坯的直徑較大，可采用鋸切的方法進(jìn)行下料，斷面比較平整。 4.2 毛坯的軟化處理 目的：為了達(dá)到降低材料的硬度和變形抗力，提高材料的塑性，消除內(nèi)應(yīng)力得到良好的晶相組織，提高模具壽命，保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須進(jìn)行軟化處理。 根據(jù)資料表明：鋁件，應(yīng)用完全退火，不用球化退火。本次設(shè)計(jì)的原材料為鋁，所以可以按照?qǐng)D4-2所示方法進(jìn)行熱處理退火。 圖4-2 4.3 毛坯表面處理與潤滑 表面處理與潤滑是鋼零件擠壓的關(guān)鍵問題，它對(duì)零件的表面質(zhì)量及模具的壽命有很大的影響，比尋給于足夠的重視。 主要包括： 1.去出表面缺陷 2.清潔、去脂、濯洗。 3.去除表面氧化層 4.磷酸鹽處理與潤滑處理。 對(duì)于清潔、去脂、濯洗，一般按照國內(nèi)工廠的方法，采用化學(xué)去油的配方與工藝，去油完成后，可用水直接淋在零件上進(jìn)行檢查，如果徹底去油，則水能浸潤所有表面。對(duì)于去除表面氧化層可采用酸洗處理。 磷酸鹽處理在冷擠壓中占有很重要的地位，將毛坯放在磷酸鹽溶液中進(jìn)行處理，其化學(xué)反應(yīng)如下 潤滑處理：在磷酸鹽處理后，還要進(jìn)行潤滑處理，可使用皂化處理，可以得到有效的硬脂酸鋅潤滑層，這層潤滑層牢固的連接于磷酸鹽覆蓋層的表面并滲入磷酸鹽覆蓋層中。 4.4 毛坯尺寸的確定 如圖4-4，毛坯的尺寸D=6mm，h=12mm，則毛坯的體積, 擠壓時(shí)擠壓件的外徑 ，擠壓部分的高度為：,,根據(jù)體積不變?cè)?，擠壓件的體積也為。 第五章 工藝計(jì)算 5.1許用變形程度的計(jì)算 正擠的斷面縮減率 第一次擠壓斷面縮減率： 第二次擠壓斷面縮減率： 根據(jù)參考文獻(xiàn)【1】圖4.10進(jìn)行校核，鋁的許用變形程度的斷面縮減率為在許用范圍之內(nèi)。 5.2擠壓力的計(jì)算 理論公式計(jì)算法，由于計(jì)算方法復(fù)雜，準(zhǔn)確性差。因此用的不廣，而圖算法由于試驗(yàn)條件及材料的種類的局限性，也影響到了它的應(yīng)用范圍。因此采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 ， 式中： 總擠壓力；N； p單位擠壓力，Mpa; Z模具的形狀系數(shù)；參考文獻(xiàn)【1】（圖4.34） n擠壓方式及變形程度修正系數(shù)；參考文獻(xiàn)【1】（見表4.2） 擠壓錢材料的抗拉強(qiáng)度，Mpa，查有關(guān)手冊(cè)可以找到，對(duì)碳鋼而言可以近似取=1/3HB F凸模工作部分橫切面面積， 其中Z取0.9，n=5,， 所以單位擠壓力， 總壓力 為了安全起見，并考慮到生產(chǎn)上可能出現(xiàn)的意外情況（如退火軟化質(zhì)量較差，潤滑層脫落等），應(yīng)按計(jì)算應(yīng)力值乘上安全系數(shù)1.3.因此 5.3壓力機(jī)的選擇 正確選擇壓力機(jī)與模具壽命，制件精度有直接關(guān)系，因此設(shè)備的選取，必須與冷擠壓工藝性質(zhì)和特點(diǎn)相適應(yīng)，壓力機(jī)必須要有足夠的剛性；同時(shí)具備頂出裝置；合適的擠壓速度；較大的工作行程和能量，滑塊應(yīng)有良好的導(dǎo)向精度，而且還要有超載保險(xiǎn)裝置。 根據(jù)冷擠壓壓力的大小，應(yīng)選取公稱壓力大于或等于2749KN的壓力機(jī),并且還要保證模具的封閉高度（在最低位置時(shí)的高度）應(yīng)小于壓力機(jī)的最大裝模高度。 根據(jù)相關(guān)資料，選取公稱壓力為3000KN的四柱萬能液壓機(jī)。 第六章 冷擠壓模具的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 冷擠壓的最大的特點(diǎn)就是單位擠壓力大，因此擠壓件的質(zhì)量與擠壓模具的設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，合理的模具結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)出合格優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)鍵之一，必須根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)設(shè)計(jì)出正確的模具結(jié)構(gòu)。冷擠壓模最重要的部分是凹模和凸模，其他部分則與冷沖壓模大致相同。擠壓生產(chǎn)工作的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，是模具設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，是開始設(shè)計(jì)之前必須解決的問題。 6.1 凹模的設(shè)計(jì) 正擠壓凹模是正擠壓成形的關(guān)鍵零件，對(duì)成形的影響很大。正擠壓凹模一般都做成錐形，入口。本次的入口角度=，模腔的直徑D一般比毛坯的外徑大0.05~0.10mm，其高度h根據(jù)毛坯接觸錢至少已進(jìn)入凹模10mm。擠壓凹模工作時(shí)內(nèi)壁承受著較大的單位壓力，特別是正擠壓黑色金屬時(shí)工作內(nèi)壓高達(dá)2000MPa，因此，為了提高凹模的強(qiáng)度，一般應(yīng)采用組合式凹模。根據(jù)冷擠壓的單位壓力P的大小決定，在p較大的情況下，取三層組合凹模，在p較小的情況下選??；兩層組合凹模。 兩層組合凹模的許用單位擠壓力為 三層組合凹模的許用單位擠壓力為 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的單位擠壓力，再結(jié)合參考文獻(xiàn)【1】圖5.13決定選取三層組合凹模，才能滿足要求，如圖5-2 圖6-2 凹模各圈直徑的決定 在決定了組合凹模的層數(shù)以后，合理的確定各圈直徑是充分發(fā)揮組合凹模特點(diǎn)，以保證強(qiáng)度。凹模的總直徑比，對(duì)于三層組合凹模的中間直徑比及合理數(shù)值由參考文獻(xiàn)【1】圖5.15決定，取總直徑比為4. =1.4 =1.66 由此可以得到 ， 過盈量與軸向壓合量的計(jì)算 再由參考文獻(xiàn)【1】圖5.21決定軸向系數(shù) ， 由參考文獻(xiàn)【1】圖5.20決定過盈量 由此可算出軸向壓合量為 式中 中層預(yù)應(yīng)力圈料為：外層預(yù)應(yīng)力圈料最好為： 這里用室溫預(yù)壓對(duì)組合凹模內(nèi)腔施加預(yù)應(yīng)力，壓合角取 6.2 凸模的設(shè)計(jì) 正擠壓凸模對(duì)成形的影響不太大。它的主要作用是傳遞壓力。因此，為了延長模具的實(shí)用壽命，過渡部分應(yīng)做成圓角或者倒角，凸模的徑向尺寸不要做成單一尺寸的圓柱體，最好采用類似于反擠凸模那樣的減壓結(jié)構(gòu)。 凸模工作部分直徑的名義尺寸等于凹模內(nèi)徑。 R 6.3 模具其他部分的設(shè)計(jì) 模具其它部分的設(shè)計(jì)，如軸承固定板，機(jī)架，墊板，凸模，凹模，壓簧，卸料板，滑板，導(dǎo)在滿足單位擠壓力的情況下都采用標(biāo)準(zhǔn)件。要求如下： 6.4 模具的固定 模具安裝固定的基本要求是：（1）凸凹?；蛏舷履；ハ鄬?duì)正，且間隙均勻；（2）模具壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線吻合；（3）閉合高度適當(dāng)；（4）能順利卸退料；（5）緊固可靠，模具在使用過程中毫無松動(dòng)。 模板的固定：在模板前后左右四個(gè)對(duì)稱的位置開槽，與滑塊上的槽相吻合一致。 模座的固定：采用下圖6-1方法 圖6-1 凹模的固定：采用壓板和下模座一起固定，在壓板和下模座上設(shè)計(jì)螺孔。 凸模的固定：利用螺栓將凸模固定圈、墊塊、錐形套直接緊固在上模板上。 第七章 工作零件材料的要求與使用注意事項(xiàng) 冷擠壓的模具材料應(yīng)具有較高的熱強(qiáng)度、熱硬性和耐疲勞性能，同時(shí)具有良好的韌性，并且易于切削加工和來源充足。采取高鉻工具鋼淬火后多次回火后至HRC60~62作為凸模材料，采用淬火后多次回火至HRC60~64作為凹模材料。 冷擠壓技術(shù)應(yīng)用中的幾個(gè)問題： 1. 凸凹模材料應(yīng)進(jìn)行貝氏體熱處理，而不能采用一般刀具的熱處理方法，使模具的使用壽命得到有效提高。 2. 凸凹模材料的碳化物偏析應(yīng)控制在2級(jí)以內(nèi)，使模具能達(dá)到要求的使用壽命。 3. 組合凹模外圈硬度應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，硬度控制在38~42HRC，如果超過44HRC則不能使用，否則會(huì)引起預(yù)應(yīng)力凹模外圈開裂。 4. 組合凹模內(nèi)圈與中圈，中圈與外圈應(yīng)有一定的過盈量，這樣凹模模塊在工作過程中才不會(huì)相互移動(dòng)。 5. 各層組合圈之間的配合面接觸應(yīng)大于75%以上，以保證模具良好的工作狀態(tài)。 結(jié) 論 在最近的一段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們充分把握的設(shè)計(jì)方法和步驟，不僅復(fù)習(xí)所學(xué)的知識(shí)，而且還獲得新的經(jīng)驗(yàn)與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，會(huì)遇到不清楚的作業(yè)，老師和學(xué)生都能給予及時(shí)的指導(dǎo)，確保設(shè)計(jì)進(jìn)度。本文所設(shè)計(jì)的是具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模的設(shè)計(jì)，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設(shè)，讓我系統(tǒng)地了解到了所學(xué)知識(shí)的重要性，從而讓我更加深刻地體會(huì)到做一門學(xué)問不易，需要不斷鉆研，不斷進(jìn)取才可要做的好，總之，本設(shè)計(jì)完成了老師和同學(xué)的幫助下，在大學(xué)研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學(xué)，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 參考文獻(xiàn) [1]冷擠壓模設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編著.塑料模設(shè)計(jì)手冊(cè).（第2版）.北京：模具工業(yè)出版社，2002 [2]沖壓模具實(shí)用技術(shù)叢書編委會(huì). 塑料模具設(shè)計(jì)制造與應(yīng)用實(shí)例.北京：模具工業(yè)出版社，2002 [3]王文廣，田寶善，田雁晨.沖壓模具設(shè)計(jì)技巧與實(shí)例.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004 [4]唐志玉.模具設(shè)計(jì)師指南.北京：國防工業(yè)出版社，1999 [5]馬金駿.制造工藝.北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1994 [6]賈潤禮，程志遠(yuǎn).實(shí)用冷擠壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中國輕工業(yè)出版社，2000 [7]黃毅宏，李明輝.模具制造工藝.北京：模具工業(yè)出版社，2007 [8]王永平. 冷擠壓模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng).北京：模具工業(yè)出版社，2004 [9]宋滿倉，黃銀國，趙丹陽. 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直到今天，論文總算完成了，我的心里感到特別高興和激動(dòng)，在這里，我打心里向我的導(dǎo)師和同學(xué)們表示衷心的感謝！因?yàn)橛辛死蠋煹恼佌伣虒?dǎo)，才讓我學(xué)到了很多知識(shí)和做人的道理，由衷地感謝我親愛的老師，您不僅在學(xué)術(shù)上對(duì)我精心指導(dǎo)，在生活上面也給予我無微不至的關(guān)懷支持和理解，在我的生命中給予的靈感，所以我才能順利地完成大學(xué)階段的學(xué)業(yè)，也學(xué)到了很多有用的知識(shí)，同時(shí)我的生活中的也有了一個(gè)明確的目標(biāo)。知道想要什么，不再是過去的那個(gè)愛玩的我了。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，創(chuàng)新的學(xué)術(shù)風(fēng)格，認(rèn)真負(fù)責(zé)，無私奉獻(xiàn)，寬容豁達(dá)的教學(xué)態(tài)度都是我們應(yīng)該學(xué)習(xí)和提倡的。通過近半年的設(shè)計(jì)計(jì)算，查找各具有振動(dòng)料斗的自動(dòng)冷擠壓模的相關(guān)資料，論文終于完成了，我感到非常興奮和高興。雖然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因?yàn)槲沂窃趺聪氲?，這是我付出的汗水獲得的成果，是我在大學(xué)四年的知識(shí)和反映。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的個(gè)人能力，更重要的是來自老師和同學(xué)的潛移默化讓我學(xué)到很多有用的知識(shí)，在這里，謝謝老師以及所有關(guān)心我和幫助我的人，謝謝大家。