冷挤压模具设计及其成形过程_毕业论文.doc(注塑模具加工如何选材？)

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本文导读目录：

1、冷挤压模具设计及其成形过程_毕业论文.doc

2、注塑模具加工如何选材？

3、[供应]铝压铸模具常用材料_盛翔模

冷挤压模具设计及其成形过程_毕业论文.doc

　　当代轿车某些关键部件，从设计开始就是立足于精密成形，从结构反方面很难用机加工方法来代替，这些关键零件的国产化，大大促进了精密锻造特别是冷挤压技术的发展。

　　1.2选题依据和设计主要内容1.2.1毕业设计（论文）的内容螺钉是重要连接零件，要求结构强度高，宜采用冷精锻成形。

　　杆部变截面，采用正挤压工步；头部采用先聚料后镦挤的方法。

　　挤压变形力较大，模具设计时要保证模具有足够的强度。

　　1.2.2毕业设计（论文）的要求1)正确排工步，在满足工艺要求的前提下，采用最少的工步；2)模具结构要合理；3)掌握组合凹模优化设计方法；4)手绘总装图1副和。

　　14、适合加工软质且延展性好，硬度大致在100HBS一下的金属材料。

　　冷挤压件的形状应保证金属在挤压方向的变形均匀，流速一致，同时使单位挤压力较低，使模具寿命较高。

　　挤压件内、外型面应避免直角过渡，直径变化小的零件不应采用挤压工艺成形，用切削加工方法较为有利。

　　挤压零件应尽量避免壁面上的环形槽和径向孔，避免挤压成形小直径的深孔。

　　冷挤压工艺设计是在确定挤压件形状、尺寸、精度和材料之后着手设计模具之前的一个阶段，在此之前要拟定制定的挤压加工工艺和有关的工艺顺序和数量，并研究如何具体实现符合要求的质量控制、经济性问题。

　　15、究产品图进行工艺分析开始，首先根据变形前后材料体积不变法则及所设计的挤压件图形，计算出坯料体积，并由挤压件尺寸或中间工序尺寸，按照体积公式确定毛坯尺寸，再按变形程度，挤压力大小和形状复杂程度，确定工序数目，然后进行工序设计，决定中间成形工序的成形预备形状和尺寸，并选定成形方法，安排加工工序。

　　最后决定工艺方案，即选定材料和设备，编制工艺流程和构思模具结构，同时进行全面工艺评价和核算技术、经济指标。

　　挤压工艺设计程序可用以下一个工艺流程图来表示：安徽建筑工业学院毕业论文8工艺分析挤压件图工艺计算变形程度挤压力坯料体积坯料尺寸工序设计成形工序辅助工序工序数目工序。

　　16、排列工艺方案工艺流程模具构思工艺评价经济指标设备材料图2.1工艺设计程序在模具设计的过程中，还可能反过来对初始的工艺方案进行修正；在试验过程中进一步补充完善，并就实际作业条件，重新评价工艺设计。

　　在挤压工艺方案设计中，需要做出下述的评价和估算：1、工艺性评价（1）挤压件形状复杂程度；（2）挤压件成形难易程度；（3）挤压件变形程度的大小；（4）挤压件的尺寸范围；（5）挤压件的精度等级；零件图安徽建筑工业学院毕业论文9（6）挤压件性能指标；（7）挤压件质量标准；（8）挤压材料的工艺性能；2、估算项目（1）总变形程；（。

　　17、2）总工序数目；（3）总工装套数；（4）效果分析及评价根据上面这些评价和估算，便可确定一种经济合理的最佳工艺方案。

　　2.2工艺设计步骤2.2.1计算毛坯的体积V坯料挤压件2218.4+6783798.m1根据挤压件图，按照坯料体积等于挤压件体积的原则进行计算。

　　参照其最终成品图，可以将它最终冷挤压成型的零件图绘制出来（如图2.2）。

　　安徽建筑工业学院毕业论文10图2.2所给挤压件图2.2.2确定坯料尺寸有零件图可知:20mm,12mm,24mm；D012D24VH6m04.1782。

　　18、坯料212DF4m302F3安徽建筑工业学院毕业论文1122DF45m但是在此我们要计算一下预成形后零件头部的高度。

　　根据变形前后体积不变的原理可得：H61.m解得式中毛坯直径，mm；D0毛坯变形后杆部直径，mm；1毛坯变形后头部直径，mm；2毛坯高度，mm；0H毛坯变形后杆部高度,mm；1毛坯终成形后头部的高度，mm；2毛坯的横截面积，；0F2m毛坯变形后杆部横截面积，；12毛坯变形后头部横截面积，；22.2.3计算冷挤压变形程度由于下面的杆部是正挤压成形的，上面的头部是镦挤压成形的，所以在计算时都要分成两。

　　变形程度是冷挤压工艺设计与计算的重要参数，其表示方法有三种:杆部断面缩减率f10f1f1F-%64许头部断面缩减率f220ffF-4%许安徽建筑工业学院毕业论文12杆部挤压比1G01F2.78头部挤压比2G20F1.4杆部对数挤压比1011Fln.2头部对数挤压比220Fln.36与的关系是fGf11(-)0%64f22(-)或f1G(-)由以上公式和结合零件尺寸，可以明显看出杆部的正挤压部分比头部的镦挤部分变形程度大。

　　冷挤压时，模具单位面积承受很大的压力，当压力在模具内的合成应力超过模具钢的许用应力（一般。

　　20、为MPa）时，模具就容易破坏或降低模具使用寿命。

　　即对于不同的挤压材料在不同的工艺参数条件下，应按同一许用单位挤压力来决定其冷挤安徽建筑工业学院毕业论文13压变形程度，这就是等压原则。

　　2.2.4确定挤压件的基本数据（1）挤压件的体积；3V126m挤压件（2）坯料规格；；0D0H4.2.2.5确定挤压次数在上述的计算变形公式中得到：再按照挤压次数确定方案得知ff许可以进行一次性挤压成型。

　　然而为了有利于卸件，使凸模不易折断，提高模具使用寿命和改善加工工艺，根据初始坯料经受正挤压，挤压一次；由于螺钉的。

　　25、压件的工序，它主要是进行材料体积变形量的分配，为成品冷挤压件作形状和尺寸方面的准备。

　　它对冷挤压工艺的成败和冷挤压件的质量以及尺寸精度都有重要的影响。

　　确定预成形工序半成品的形状和尺寸，主要是要符合金属变形的规律和冷挤压变形的具体要求。

　　要求如下：A预成形工序半成品的设计，应该最大限度地满足工艺和质量要求。

　　B选择预成形工序半成品形状时，要保证其在变形过程中与模壁之间的安徽建筑工业学院毕业论文15接触面最大。

　　C在确定半成品的形状与尺寸时，应该考虑冷挤压件局部成形的工艺需要及所需要的材料储备。

　　D采用多道工序挤压锥形件时，预成形工序半成品形状不应与成品的锥体形状一致，而且一般是前。

　　26、者的锥形角要大些，这样能使半成品放入凹模后与模壁及模腔下部有一定空隙存在、使得在成形过程中成形力减小，最后又能提高成形件锥体部分的表面质量。

　　（3）终成形设计终成形工序是将预成形产品最终一次性成形为所需成品的最终工序。

　　在这个工序里，将挤出带有一定余量或没有余量，符合挤压件图形状、尺寸及质量要求的挤压完成品。

　　设计时除考虑挤压件图上形状和尺寸要求，满足变形需要外，还应考虑预成形工件形状及尺寸对它的影响以及它们之间的配合关系。

　　（4）辅助工序设计辅助工序设计是指除坯料准备和成形之外的其他工序，如除油、酸洗、退火、润滑和机械加工等。

　　27、些工序讲述一下：1）软化处理为了改善材料的冷挤压性能和提高模具寿命，大部分材料在冷挤压前需要进行软化处理。

　　过去对软化的要求，主要是降低材料的硬度，实际上材料的显微组织对挤压性能的影响也是很重要的。

　　挤压时，一般都在三向压应力状态下使金属产生塑性变形，金属流动十分强烈，冷挤压时变形抗力大，冷作硬化严重。

　　因此，钢质坯料在冷挤压前必须进行软化处理。

　　其目的是降低材料的硬度，提高塑性，消除内应力并得到良好金相组织。

　　软化处理有以下两个方面的内容：坯料的软化处理是为了降低强度和硬度，提高塑性，改善金相组织；工序间的软化热处理，主要是为了消除加工硬化和内应力。

　　一般碳的质量分数在0.3%以下的碳钢和合金钢，多采用球化退火。

　　等温退火一般用在合金钢，它比完全退火的时间短，氧化部脱碳较轻，内部组织和硬度分布较均匀。

　　低温退火只安徽建筑工业学院毕业论文16能作为变形工序间的消除应力退火。

　　奥氏体型合金（例如GH140）也可用淬火软化。

　　铝、铜有色合金则有的用淬火软化，有的用退火软化。

　　此外，有时还要对冷挤压后的成品进行适当的热处理（例如不锈钢、黄铜件为防止开裂的热处理）。

　　常用冷挤压钢退火后的硬度要求见表2-1表2-1常用冷挤压钢退火后的硬度要求钢号bmaxMPmaxHB钢号。

　　29、bmaxMPmaxHB10152035550660650680838791934515Cr35CrMo710680700959395对于钢材来说，珠光体组织成为影响挤压性能的重要因素，从降低冷挤压力来看，球化退火后，组织不仅硬度小，强度低，而且塑性较高，并随着钢材中含碳量的增加显得越明显。

　　对含碳量较高的材料，除了考虑到改善挤压性能外，也为改善挤压后的加工性、热处理质量及力学性能，均应采用球化退火。

　　其中1表示正火（片状珠光体）；2表示退火（片状珠光体）；球化退火（球状珠光体）。

　　30、业学院毕业论文17图2.3碳钢硬度与热处理的关系碳素钢和合金钢的球化退火工艺规范如图2.4所示。

　　图2.4碳钢和合金钢热处理规范2）表面预处理及润滑冷挤压前，应当对钢坯料进行表面处理。

　　至于在各变形工序之间是否要重新进行表面处理，则应更具变形条件来决定。

　　冷挤压时，金属材料会产生强烈的塑性变形，单位挤压力很大，特别是钢的冷挤压，最大的单位挤压力可达2500MPa。

　　在这么高的单位压力下，如果没有进行好表面预处理和良好的润滑是不行的。

　　剧烈的冷挤压变形后，在下一道冷挤压工序前应当再进行磷酸盐与润滑表面处理。

　　但对于变形并不剧烈的拉延，压底以及镦粗等工序，则不必在每道工序。

　　表面处理的主要内容有：去除表面缺陷；清洁、去脂、清洗；去除表面氧化层；在坯料表面形成特殊的润滑支承层磷酸盐处理和润滑处理。

　　其中前三项处理的目的是改善表面质量，并为以后的磷酸盐与润滑处理做好准备。

　　表面处理及润滑的目的是除掉毛坯的缺陷，除掉氧化层与油污，便于润滑，从而减小摩擦，降低挤压力。

　　如钢在冷挤压时，毛坯与模具的接触压力往往高达2500Mpa，远远超过了一般压力加工的接触压力。

　　在这种情况下，必需进行良好的润滑，否者将严安徽建筑工业学院毕业论文18重破坏零件的表面质量，并使模具很快地磨损，以致冷挤压工艺无法实现。

　　如果将普通的润滑剂直接涂在毛坯或模具表面上。

　　32、，则在挤压过程中不能形成连续的润滑薄膜，不起润滑作用。

　　在毛坯表面上镀铜、镀锌等，虽然能过解决冷挤压润滑问题，但其成本较高，效果又不是非常让人满意。

　　后来经过研究发现，能过牢固地黏附在一般金属表面上的磷酸盐薄膜可以作为润滑剂的支持层，使施加在经磷化处理后的毛坯表面上的润滑剂，在整个挤压过程中具有良好的润滑效果。

　　黑色金属冷挤压时，其润滑作用为：降低冷挤压时被挤压零件与模具的摩擦力；避免被挤压材料表面与模具具有直接摩擦引起的黏结现象，提高挤压件表面质量；降低挤压时变形力和变形功消耗；提高模具寿命。

　　黑色金属毛坯表面的处理及润滑，包括钢的表面磷化处理（不锈钢采用草酸盐处理）和磷化。

　　33、处理前的除油脂、清洗、清除氧化皮和磷化处理后的润滑。

　　针对本零件材料（为45#），故而在此采用磷化处理。

　　磷化就是在钢毛坯表面上生成一层不溶磷酸盐薄膜。

　　磷化膜具有以下一些特性：磷化膜是无机盐，由细小片状结晶组织构成，它成多孔状态，对润滑剂有吸附作用，薄膜的厚度为7-50微米；磷化膜与钢表面结合很牢固，因为钢表面转变成磷酸盐。

　　此结合层具有一定塑性，在冷挤压时能与钢一起变形；经过表面磷化处理的钢材，其力学性能，如硬度、韧性等没有改变，而耐磨性大大提高；磷酸盐处理层使变形金属与模具隔开，避免了他们之间直接接触，不会撕坏模腔表面，因而模具工作寿命得到提高；磷化膜随着模温提。

注塑模具加工如何选材？

　　现在注塑模具加工行业的标准件需求量大而面广，其材料多采用低碳钢或低碳低合金钢冷挤压成形。

　　如果客户要求注塑模具的标准件表面具有一定层度的耐磨性，在冷挤压成形后可再进行如渗碳与淬、回火等处理;对于通过铸造方法成型的塑料模，可选用常见的铝合金、锌合金、青铜和铸铁材料，这些材料具有良好的铸造性能。

　　特别是用硅铝合金和锌基合金的材料来说，这两种材料熔点低，溶解材料的流动性好;而对于用超塑性方法来进行成形的塑料模具来说，应尽量选择材料是共晶合金或共析合金，以获得良好的塑性。

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　　影响我国压铸模具业发展的因素分析目前，制约我国压铸模具行业发展的主要原因有：一，国内压铸模具在原材料的使用上面仍有许多不足之处；二，铝压铸模具价格，技术的落后，是我国压铸模具产业的发展受到了非常大的阻碍；三，我国压铸模具业的配套体系也不完善。

　　基于这些影响因素和发展环境，压铸模具厂家应积极应对，规避限制发展因素，抓住发展机遇，铝压铸模具常用材料，压铸模具行业将会迎来更多更大的发展机遇和空间。

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