连接器壳体冷挤压加工工艺研究
复杂壳体冷挤压成形工艺及模具设计
1 绪论 (2)1.1 本课题的目的和意义 (2)1.2 本课题的主要研究内容 (3)1.3 小结 (4)2 复杂壳体冷挤压工艺的确定 (4)2.1 冷挤压工艺概述 (4)2.2挤压零件分析 (5)3、挤压工艺分析 (6)3.1 坯料尺寸的确定 (6)3.2 毛坯软化处理 (7)3.3 冷挤压毛坯表面处理与润滑 (7)3.4变形程度计算 (8)3.5确定挤压次数 (9)4 挤压设备选择 (9)4.1挤压力的确定 (9)4.2挤压设备类型选择 (9)4.3液压式压力机型号选择 (10)5模具的结构型式及其主要零部件的设计 (10)5.1冷挤压模具的结构分析 (10)5.1.1冷挤压模具的组成部分 (10)5.1.2对模具设计的要求 (11)5.2冷挤压模具的结构特点 (11)5.3 模具材料的选择 (11)5.3.1冷挤压模具工作零件的材料要求 (11)5.3.2冷挤模零件材料选取 (12)5.4凸模设计 (12)5.4.1 分流控制腔的设计 (12)5.4.1.1 分流控制腔的结构形式及位置确定 (12)5.4.1.2 控制腔高度尺寸(i h)的确定 (13)5.4.2凸模的结构及尺寸 (13)5.5凹模的设计 (14)5.6卸料和顶出装置的设计 (15)5.7 挤压模具模座的设计 (17)5.7.1上模座的设计 (17)5.7.2 下模座的设计 (19)5.8导柱导套的设计 (20)6、装配图 (22)7 复杂壳体成形过程的有限元仿真 (23)7.1有限元分析软件的背景介绍 (23)7.1.1 DEFORM 的介绍 (23)7.1.2 DEFORM 的功能 (23)7.1.3 DEFORM 的突出特色 (24)7.2有限元成形模拟技术中,几何模型的建立和网格划分 (24)7.3 基本参数设定 (24)7.4 冷挤压成形的模拟分析 (25)8、总结 (28)致谢 (29)参考文献 (29)复杂壳体冷挤压成形工艺及模具设计中文摘要:冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。
冷挤压成形技术介绍
冷挤压成形技术冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。
冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
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的。
冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。
与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。
目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。
二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。
日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。
随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。
与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点:1)节约原材料。
冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。
冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。
2)提高劳动生产率。
用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。
3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。
零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。
因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
4)提高零件的力学性能。
冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。
此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。
电连接器外壳冷挤压工艺分析与数值模拟
冷挤 压 由于 精度 高 , 品质好 , 有 色金属 成形 领 在 域得 到越 来越 广 泛地 运用 。尤 其是 “ 净成 形” 近 制造 理念 推广 的今 天 , 深入 冷挤 压成 形技 术研 究 , 对提 高 零 件 精度 , 过去 塑性 成形 “ 将 中间工 序” 变为 “ 最终 工 序” 着 重要 的意 义口 。耐 环 境快 速 电连 接 器 是 飞 有 ] 机上 的 重要 连接 零件 , 其外 壳形 状 复杂 , 技术 精度 要 求高 , 用压铸 成 形 工 艺 制 造 时 , 在 组 织 疏 松 , 采 存 气
H A N h a —h a ,j A NG n —“ ,H U N G H a —o S u i ui s I Di g 。 A i ,ZH ENG e a g b W g n
( .Co lge o e ha i a 1 le fM c n c lEngne rng, Guih n v r iy, Gui n 50 03,Chi i ei z ou U i e st ya g 5 0 na; 2. u z G ihou N o m a r lCole e, Gui n 0 3,Chi ) lg ya g 55 00 na
(. 1 贵州 大学 机 械工 程学 院 , 阳 5 0 0 ; . 贵 5 0 3 2 贵州 师 范学 院 , 阳 5 0 0 ) 贵 5 0 3
摘 要 : 对 电连接 器 外 壳冷 挤 压成形 工艺的特 点 , 针 进行 数值 模拟 分析 , 计 了合理 的 成 形工 艺 。通过 工 设 艺实验 论证 , 果表 明 , 计 的工 艺 能保证 获得 符合 图纸 要 求的 电连接 器外 壳尺 寸 。 结 设 关键 词 :电连接 器 ;工 艺方案 ; 拟 分析 ; 粗 模 镦
冷挤压模具设计及其成形过程毕业论文
目录目录 (1)冷挤压模具设计及其成形过程 (3)第一章绪论 (3)1.1冷挤压成形技术发展概况 (4)1.2选题依据和设计主要内容 (6)1.2.1毕业设计(论文)的内容 (6)1.2.2 毕业设计(论文)的要求 (6)第二章冷挤压工艺设计 (7)2.1挤压工艺步骤 (7)2.2工艺设计步骤 (9)2.2.1计算毛坯的体积 (9)2.2.2确定坯料尺寸 (10)2.2.3计算冷挤压变形程度 (11)2.2.4确定挤压件的基本数据 (13)2.2.5确定挤压次数 (13)2.2.6工序设计 (13)2.2.7工艺方案确定 (19)2.2.8各主要工序工作特点进一步分析 (21)第三章压力设备选择 (24)3.1各主要工序所需镦挤力 (24)3.2主要设备选用 (25)第四章模具设计 (26)4.1冷挤压模具设计要求 (27)4.2凸模设计依据 (28)4.3冷挤压组合凹模设计依据 (29)4.4凸模设计 (34)4.4.1镦平凸模设计 (34)4.4.2凹模设计 (36)4.5预成形模具设计 (37)4.5.1预成形凸模设计 (38)4.5.2预成形凹模设计 (39)4.6终成形模具设计 (41)4.6.1终成形凸模设计 (41)4.6.2终成形凹模设计 (42)4.7冷挤压模架设计 (43)4.7.1冷挤压模架设计的基本原则 (43)4.7.2模架的设计 (44)4.7.3其它零件设计 (46)第五章挤压模具零件加工工艺的编制 (51)5.1加工工艺编制原则 (51)5.2加工工艺的编制 (51)第六章总结及课题展望 (54)6.1本文工作总结 (54)6.2课题展望 (54)参考文献 (55)谢辞 (56)附录一:英文科技文献翻译 (57)英文翻译: (62)附录二毕业设计任务书 (66)冷挤压模具设计及其成形过程机械与电气工程学院机械设计制造及其自动化专业06城建机械乔红娇指导老师雷声第一章绪论挤压就是零件金属毛坯放在挤压模腔中,在一定温度下,通过压力机上固定的凸模或凹模向毛坯施加压力,使金属毛坯产生塑性变形而制得零件的加工方法。
冷挤压工艺及模具设计
冷挤压工艺及模具设计
5.1.3 冷挤压毛坯的制备 5.1.3.1 冷挤压坯料形状与尺寸 挤压件的毛坯形状设计是否合理,将直接影响制件的形 状与尺寸,并且还将影响模具的寿命。冷挤压用毛坯通常都 是棒料或块料,其截面形状可根据制件的相应截面形状确定。 一般情况下,确定毛坯形状的原则是:旋转体及轴对称多角 类选用圆柱形毛坯;矩形零件可选用矩形毛坯。此外还应考 虑采用何种挤压方法,如图5-1所示,采用正挤压法时,用 实心毛坯能挤出实心件,用空心坯料能挤出空心件。反挤压 时,毛坯的形状采用实心和空心均可。
冷挤压工艺及模具设计
对于有些材料,为了确保冷挤压过程中的润滑层不被过 大的单位接触压力所破坏,毛坯要经过表面化学处理。例如 碳钢的磷酸盐处理(磷化)、奥氏体不锈钢的草酸盐处理、 铝合金的氧化、磷化或氟硅化处理、黄铜的钝化处理等。经 化学处理后的毛坯表面,覆盖一层很薄的多孔状结晶膜,它 能随毛坯一起变形而不剥离脱落,经润滑处理后在孔内吸附 的润滑剂可以保持挤压过程中润滑的连续性和有效的润滑效 果。
冷挤压工艺及模具设计
4.1.4.1 变形程度的表示方法 变形程度是表示挤压时金属塑性变形量大小的指标,其 最常用的表示方法有两种:截面收缩率和挤压面积比。 (1) 截面收缩率 式中
F0 − F1 εF = × 100% F0
(5-3)
ε F ——冷挤压的截面收缩率,见表5-1、表5-2;
F0——冷挤压变形前毛坯的横截面积,mm2; F1——冷挤压变形后工件的横截面积,mm2。
5.1.2 冷挤压的特点 5.1.2.1 冷挤压的特点主要包括以下三个方面: (1) 节约原材料,生产效率高 冷挤压是少无切削加工工艺,与切削加工相比,节约原 材料,同时,冷挤压是在压力机简单的往复运动中生产零件, 生产效率高,比切削加工高30倍。
冷 挤 压 成 形 技 术
冷挤压成形技术冷挤压是精密塑性体积成形技术中的一个重要组成部分。
冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
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的。
冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术,较多应用于中小型锻件规模化生产中。
与热锻、温锻工艺相比,可以节材30%~50%,节能40%~80%而且能够提高锻件质量,改善作业环境。
目前,冷挤压技术已在紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用,已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。
二战后,冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用,而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。
日本80年代自称,其轿车生产中以锻造工艺方法生产的零件,有30%~40%是采用冷挤压工艺生产的。
随着科技的进步和汽车、摩托车、家用电器等行业对产品技术要求的不断提高,冷挤压生产工艺技术己逐渐成为中小锻件精化生产的发展方向。
与其他加工工艺相比冷挤压有如下优点:1)节约原材料。
冷挤压是利用金属的塑性变形来制成所需形状的零件,因而能大量减少切削加工,提高材料利用率。
冷挤压的材料利用率一般可达到80%以上。
2)提高劳动生产率。
用冷挤压工艺代替切削加工制造零件,能使生产率提高几倍、几十倍、甚至上百倍。
3)制件可以获得理想的表面粗糙度和尺寸精度。
零件的精度可达IT7~IT8级,表面粗糙度可达R0.2~R0.6。
因此,用冷挤压加工的零件一般很少再切削加工,只需在要求特别高之处进行精磨。
4)提高零件的力学性能。
冷挤压后金属的冷加工硬化,以及在零件内部形成合理的纤维流线分布,使零件的强度远高于原材料的强度。
此外,合理的冷挤压工艺可使零件表面形成压应力而提高疲劳强度。
第七章冷挤压工艺与模具设计
3)模具的材料选择、加工方案和热处理规范的 确定都应合理;
4)模具的安装牢固可靠, 易损件的更换、拆卸、 安装方便;
5)模具导向良好, 以保证制件的公差和模具寿命 ;
7.5.2 冷挤压凸、凹模设计 (1)凸模
•a)
b)
c)
层和三层结构式。
•组合凹模的选择 单位压力(p凹/MPa) 凹模形式
≤1000~1200
整体凹模
简图
1200<p≤1400~1600 二层组合凹模
1400<p≤2200~2500 三层组合凹模
②二层组合凹模
③三层组合凹模
•二层组合凹模
•三层组合凹模
④组合凹模压合方法 a)加热压合(热装)
将外圈加热到适当温度, 套装到内圈上, 待外圈冷 却后将内圈压紧。热装时可不必加工出斜度。 b)强力压合
3)确定各图的直径 ①外圆外径d3, 由步骤2, 已知 d3=a31d1=4×66=264 d3取260mm
②内圆半径d2 d2=a21×d1 a21根据a31的取值, 查右图•两层组合凹模的a31与a21的关系
4)确定组合凹模的轴向、径向过盈量c2和u2.β2.δ2为过 盈量系数
β2=0.008 δ2=0.16 则
(4)径向挤压
•a)
b)
•冷模锻零件
•a)毛坯 b)零件
•
a)
b)
•
径向挤压
•
a)毛坯 b)零件
• (5)实例挤压方式的选择 • 工件的冷挤压成形工艺方案有以下三种: • ①采用圆柱毛坯,径向挤压成形凸缘部分;反挤压成形筒部。 • ②采用圆柱毛坯,预成形杯形;正挤压达到工件要求。 • ③采用圆柱毛坯,复合挤压一次成形。(采用)
挤压第五章 冷挤压加工工序的设计
2.复合挤压流动控制问题
复合挤压件存在着各段长度的控制问题。
四、减径挤压的一次成形范围
减径挤压是一种在开式模具内变形且变形程度 较小的变态正挤压。坯料在进入变形区以前不 能有任何的塑性变形,因此,减径挤压件的一 次成形范围应综合考虑坯料的变形抗力、挤压 件的变形程度、模具的许用单位压力以及不产 生内部裂纹等因素,由此来确定其主要尺寸参 数。
(二)黑色金属挤压件的尺寸精度
表5-3、表5-4上所列的为正挤压实心件和反挤压 杯形件的尺寸偏差的概略数值。这些数值将作 为在挤压零件图上未注公差的尺寸的许用偏差。
二、冷挤压件的形状精度
图5-17 反挤压杯形件的形状畸变图 a)端面坡口 b)底棱缺肉
二、冷挤压件的形状精度
图5-18 采用预成形压凹消除坡口
一、正挤压件的一次成形范围 二、反挤压件的一次成形范围 三、复合挤压件的一次成形范围 四、减径挤压的一次成形范围 五、镦挤复合工艺的一次成形范围 六、镦挤联合工艺设计 七、镦粗工艺
一、正挤压件的一次成形范围
1.坯料长径比h0/D 正挤压时,毛坯长径比过大,会加大摩擦阻力,增大挤压力。 2.正挤压实心件杆部直径d d过小,变形程度会超出许用变形程度。 3.余料厚度h1 h1值过小,单位挤压力会急剧增加,对于实心件挤压还会出现缩孔缺 陷。 4.凹模锥角α α是影响挤压件质量与单位挤压力的主要因素之一。 5.圆角半径 R一般取为3~10mm,r为0.5~1.5mm。
(1)锥形问题
图5-4 锥形件的冷挤压 a)圆筒件中间工序 b)工件
(2)阶梯形
图5-5 实心阶梯形件
(2)阶梯形
图5-6 空心阶梯形件 a)工件 b)中间工序
(3)避免细小深孔
挤压直径过小的孔或槽是很困难的,也不经济, 应尽量避免。此外,带有侧孔、沟槽及螺纹等 均不宜用冷挤压方法成形,而要用机械加工的 方法来制造。
冷挤压模的设计和分析
冷挤压模的设计和分析摘要:本文以气门顶杆为例介绍了冷挤压模的制作和成形工艺,通过对毛坯尺寸、挤压件的变形程度的计算,详细讨论了冷挤压模结构及模具设计要点,最后阐述了采用冷挤压模制作各类零部件的好处。
关键词:气门顶杆;冷挤压模;模具结构一、引言冷挤压属于立体压制中的一种比较先进的加工方法,它只需要一副模具就可以加工底和壁厚不同、高度和直径之比很大的圆形件或其他各种形状的不同零件。
这种加工方式的优点在于其尺寸精度较高、表面粗糙度值比较小、力学性能较好。
以图1的气门顶杆零件为例,其材料为20钢,原先是采用的切削加工方法成形,这种方式的生产工艺比较复杂,生产效率也比较低同时成品零件的力学性能也不高。
因此采用冷挤压的加工工艺生产出来的零件就能比较好的符合各种要求。
经过分析该零件的冷挤压工艺具体流程是:先制作毛坯,然后退火、酸洗以及磷化处理,最后进行皂化润滑和发挤压成形。
二、气门顶杆冷挤压模的工艺设计1.毛坯尺寸的确定因为在实际制作过程中有可能会有挤压件顶端不平齐的现象,所以在工件的顶端要留出修边余量h∆,图2就是气门顶杆挤压件。
冷挤压模具的寿命及其纤维方向的∆,取mm=h4改善都与毛坯的形状和尺寸有着密切联系。
通过对气门顶杆的形状特点以及毛坯的定位和成形便利程度的分析,发现使用圆柱形毛坯比较合适。
挤压件毛坯体积的计算是根据制件体积与毛坯体积相等的规则来进行的。
通过计算毛坯体积p V可得:3222119267.2)25.23()7.28.351()220(51)226(mm V p =⨯⨯---⨯⨯-⨯⨯=πππ 为了使得毛坯放入凹模型腔内更加的方便,同时使得模具的磨损减少到最低,进一步提高零件的表面质量,一般凹模型腔尺寸a D 要比毛坯的外径p D 要大,相对于反挤压件来说,凹模型腔尺寸要比毛坯尺寸大mm 5.0左右。
根据这样的原则我们可以计算出毛坯的外径p D ;mm D D a p 95.2505.02605.0=-=-=毛坯长度p l 为: mm D V l p p p 55.22)92.25()119264()()4(2=⨯⨯==ππ经过试验验证,最终将毛坯的实际尺寸确定为mm mm 6.2295.25⨯φ,如图3所示。
第五章冷挤压加工工序的设计
第五章 冷挤压加工工序的设计
第五节 冷挤压件的加工精度
2、具有阶段的台阶轴 由于一次挤多台阶,金属流动、模具寿命、 工件顶出都会发生问题,因此,原则上应在压力机上一次挤出一 个台阶。可采用正挤压、镦挤等。 (1)应用正挤压方案时,坯料直径取零件最大台阶的直径d2,先用 正挤压挤出d3部分,再挤出台阶孔d1; (2)采用镦挤方案时,坯料直径取次台阶的直径d1,先挤出直径d3, 再将d1镦粗到d3。
第五章 冷挤压加工工序的设计
1、杯口带凸缘的杯形件 (2)当凸缘厚度小于壁厚时,可采用先反挤压兼翻边,再冷镦凸缘。 需要注意的是,翻边时锥形部分的边缘容易开裂,所以它适用于 材料塑性较好的工件;
第五章 冷挤压加工工序的设计
1、杯口带凸缘的杯形件 (3)当凸缘较厚时,首先在实心坯料上镦制出凸缘,之后反挤压成 形,挤压瞬间凸缘隆起,形成一个自然的锥形,当凸模进行模腔 后,成形的部位则作刚性平移,同时完成杯体的加工,最后将凸 缘镦压成形。
第五章 冷挤压加工工序的设计
2、模具尺寸精度的影响 挤压件的尺寸偏差受模具尺寸变化的影 响最大。而影响模具尺寸变化的因素有:模具升温、模具弹性 变形、模具材料、制造精度以及磨损等。
(1)模具的温度升高 挤压件形状越复杂,变形程度和挤压力越大, 温度升高越明显,使模腔尺寸加大,挤压件尺寸波动变大。 (2)模具的弹性变形 主要取决于所承受工作压力和毛坯材料、挤 压件的变形程度和尺寸等因素。控制挤压变形程度,提高被挤 压材料的塑性,选用优质模具材料对减少模具弹性变形有益。 (3)模具的制造精度 模具的制造精度越高,挤压件的尺寸精度也 必然增高,但过高的模具精度会增加制模成本。 (4)模具的磨损 模具的磨损不可避免地影响工件尺寸精度。因此, 在设备与制造模具时,要保证模具具有最大的磨损留量。
连接器壳体的冷挤压生产工艺技术
的 工 艺 流 程 和 工 艺要 领 。
关键 词 :冷挤 压 ;工 艺技 术 D o i :1 0 .3 9 6 9 / j .i s s n .1 0 0 0— 6 1 3 3 .2 0 1 4 .0 1 .0 0 4
工一 零 件 电镀 ; 在确定冷挤压工艺 中, 内孔 壁 上 五
个键槽深度外直径不再机械加工 , 其余尺寸通过留
余量 ( 必 须考 虑 电 镀 层对 此 的增 加 与 减 少 ) 加 工 得
到最后零件要求尺寸。
根据产品结构和产品生产批量需求 , 结合生产 设备条件和生产成本要求 , 设计生产流程为 : 原材
料一 锯料一 制作 冷 挤 压 坯 件 一 冷 挤 压 坯 件 处 理 一
2 锯料
选择用铝棒 经过锯 床切 断 , 切断规 格 q b 3 8× 4 2 0 ( ± 0 . 5 ) ; 由于下料后要做成冷挤压坯件 , 需要
冷挤压成型一冷挤 压制件处理一 冷挤压制件机加
收 稿 日期 : 2 0 1 3—1 2— 2 0
中图分类号 :T N 7 8 4
文献标 识码 :A
文章 编号 :1 0 0 0— 6 1 3 3 ( 2 0 1 4 ) 0 1 — 0 0 1 4一 o 5
1 引言
冷挤压是利用金属塑性变形原理 , 在室温下将 金属坯件置 于压力机模具 内在 压力和一定速度下
是金 属 产生 塑性 变形 以成 型挤 压 毛 坯 的工 艺 技 术 ,
7 0~
总酸度 : 2 . 5— 3 . 5 P t 在皂化槽 中加入 三 分之 二 的 自来水 , 溶液槽 温 度 升到 工
冷挤压成型工艺验证方案
冷挤压成型工艺验证方案1. 方案目标冷挤压成型是一种常用的金属成型工艺,可用于生产高强度、高精度的零件。
本方案的目标是验证冷挤压成型工艺在特定情况下的可行性和效率,以确保产品的质量和生产效率。
2. 实施步骤步骤一:确定挤压材料和产品设计在冷挤压成型工艺验证前,需要确定挤压材料和产品设计。
选择适合冷挤压成型的材料,例如铝合金、镁合金等,并设计出符合要求的产品模型。
步骤二:制定挤压工艺参数根据挤压材料的性质和产品设计要求,制定合适的挤压工艺参数。
包括挤压温度、挤压速度、挤压压力等参数的确定。
步骤三:制备挤压模具根据产品设计要求,制备适用于冷挤压成型的模具。
确保模具的精度和表面质量,以及模具的耐磨性和耐腐蚀性。
步骤四:进行冷挤压成型实验根据制定的挤压工艺参数和所制备的模具,进行冷挤压成型实验。
在实验过程中,记录挤压过程中的温度、压力和变形等数据。
步骤五:分析实验结果根据实验数据,分析冷挤压成型的效果和问题。
评估产品的形状精度、尺寸精度和表面质量等指标,以及挤压过程中可能出现的缺陷和变形等问题。
步骤六:优化工艺参数根据实验结果的分析,优化挤压工艺参数。
通过调整挤压温度、挤压速度、挤压压力等参数,以改善产品的质量和生产效率。
步骤七:验证工艺可行性和效率根据优化后的挤压工艺参数,再次进行冷挤压成型实验。
验证工艺的可行性和效率,确保产品的质量满足要求,并提高生产效率。
3. 预期结果通过冷挤压成型工艺的验证,预期可以达到以下结果:•产品的形状精度和尺寸精度符合要求,满足设计要求。
•产品的表面质量良好,无明显缺陷和变形。
•工艺参数的优化能够提高生产效率,减少生产成本。
•工艺的可行性得到验证,可以在实际生产中应用。
4. 可行性和效率保证为确保方案的可行性和效率,需要注意以下几点:•挤压材料的选择要符合冷挤压成型的要求,具有良好的可塑性和变形能力。
•挤压工艺参数的制定要充分考虑材料的性质和产品的设计要求,通过试验和分析得出合理的参数。
套筒冷挤压连接工艺简介汇总
套筒冷挤压连接工艺简介:套筒挤压连接方法是将需要的连接的钢筋(应为带肋钢筋)端部插入特制的钢套筒内,利用挤压机压缩钢套筒,使它产生塑性变形,靠变形后的钢套筒与带肋钢筋的机械咬合紧固力来实现钢筋的连接。
这种连接方法一般用于直径为16~40mm 的Ⅱ级,Ⅲ级钢筋(包括余热处理钢筋),分径向挤压和轴向挤压两种。
1、径向挤压有关按径向作套筒挤压连接的方法应符合《带肋钢筋套筒挤压连接技术规格》(JGJ108-96)的要求。
(1)一向情况性能等级分A级和B级二级;不同直径的带肋钢筋亦可采用挤压连接法,当套筒两端外径和壁厚相等时,被连接钢筋的直径相差不应大于5mm。
(2)工艺原理设备布置示意如图5-10所示。
挤压机吊挂于小车的架子上,靠平衡器的卷簧张紧力变化调节其高度,并平衡重量,使操作人员手持挤压机基本上处于无重状态;挤压机由安装在小车上的高压油泵提供压力源。
1-钢筋;2-套筒;3-挤压机;4-平衡器;5-进油管;6-同油管;7-油泵;8-小车(3)套筒套筒材料应选用适合于压延加工的钢材,其实测力学性能应符合表5-3的要求。
套筒材料的力学性能表5-3项目指标屈服强度(N/mm2抗拉强度(N/mm2伸长率δ5(%洛氏硬度(HRB〔或布氏硬度(HB)〕225~350375~50020 60~80〔102~133〕按机械连接件技术性能的基本要求,套筒和承截力要求可写成以下二式:fslykAs1≥1.1As(5-6)fsltkAs1≥1.1ftkAs(5-7)式中 fslyk——套筒的屈服强度标准值;fsltk——套筒的抗拉强度标准值;fyk——钢筋的屈服强度标准值;ftk——钢筋的抗拉强度标准值;As1——套筒的横截面面积;As——钢筋的横截面面积;套管的几何尺寸和所用材料的材质应与一定的挤压工艺相配套,必须由特别检验认定,套筒的尺寸偏差宜符合表5-4的要求。
套筒尺寸的允许偏差(mm)表5-4套筒外径D 外径允许偏差壁厚(t)允许偏差长度允许偏差≤50±0.5+0.12t-±20.10t>5 ±0.01D+0.12t-0.10t±2套筒应有出厂合格证。
冷挤压件的工艺性
冷冲模具设计
冷冲模具设计
冷挤压件的工艺性
1.1 冷挤压件的结构工艺性
根据冷挤压金属变形的特点,最适宜于冷挤压的 零件形状是轴对称旋转体零件.
挤压件应尽量避免以下结构(见图6.31):
锥体、锐角、直径小于10mm的深孔(孔深为直径 的1.5倍以上)、径向孔和轴向两端小而中间大的 阶梯孔、径向局部凸耳、凹槽、加强筋等。
冷挤压零件一次成形允许的尺寸可参考表6.4、表 6.5和图6.32。
图6.31 冷挤压件的结构工艺性
表6.4 反挤寸参数
1.2 冷挤压件的尺寸公差与表面粗糙度
目前已经可以获得尺寸精度相当高的冷挤压件, 一般可以达到IT7。
冷挤压件的表面粗糙度与模具的表面粗糙度、
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连接器壳体冷挤压加工工艺研究
作者:刘喆
来源:《中国科技纵横》2015年第10期
【摘要】冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内,在强大的压力和一定的速度作用下,迫使金属从模腔中挤出,从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。
冷挤压工艺分析及制定是冷挤压技术设计工作的第一步,是一项较为复杂而又十分重要的技术准备工作。
工艺设计是模具设计的基础,工艺设计资料是模具设计的主要技术依据。
工艺设计的好与坏,直接关系到制件质量、成本、生产效率和模具寿命以及冷挤压技术应用的经济效果。
【关键词】冷挤压挤压力断面缩减率
冷挤压工艺分析及制定,同冷挤压件形状、尺寸、公差、材料、变形量、设备条件,制造技术人员和设计人员的水平有着密切关系。
综合地考虑到现在有的生产条件,设备状况和加工能力等方面的因素,确定最适宜的冷挤压工艺、经济合理的成形工艺方案和优良的模具结构。
1 工艺计算
1.1 毛坯体积计算
按照毛坯体积等于挤压件体积的不变定律,计算出挤压件的体积就是毛坯的体积。
使用三维造型软件UGS NX4.0绘制挤压件的立体模型,使用分析工具中的质量查询功能可以方便的计算出立体模型的体积,即挤压件的体积V=14311.1614 。
1.2 确定毛坯尺寸
通常情况下,毛坯的外径尺寸要接近成品零件的直径。
为了便于将毛坯自由地放入模具型腔内,毛坯外径应比凹模型腔尺寸小0.1~0.2mm。
在反挤压壁厚精度要求较高的杯形件时,在保证毛坯自由地放入模具形腔的情况下,间隙愈小愈有利。
根据这一原则,本文选择毛坯直径比凹模型腔尺寸小0.1mm,即毛坯与模具之间的间隙Z=0.1mm。
由于挤压件直径 = ,取
=38mm,由下式表示(1)
得 =37.9mm,计算出毛坯直径由下式可得出它的高度
(2)
式中:V——毛坯体积();D——即毛坯直径();H——毛坯高度();
经过计算得出毛坯高度H=13.9 mm。
考虑到实际挤压金属流动不会与理想状态吻合,所以本文取H=14.5
1.3 变形程度
冷挤压加工中,表示变形程度的大小有很多方法,这里列出采用较多的两种方法。
(1)断面缩减率
(3)
式中——冷挤压变形前毛坯的横断面积();——冷挤压变形后制件的横断面积()。
由上式可知,( - )是断面变化的绝对值,( - )越大就代表冷挤压断面变化的绝对值越大。
断面缩减率的数值越大,就代表冷挤压的变化程度越大。
(2)挤压比G
(4)
G的数值越大,表示的冷挤压变形程度越大。
将本例的参数代入公式得,断面缩减率 =78.94%;挤压比G=4.748。
2 工序设计
2.1 成型工序
(1)变形程度;前面已经计算了挤压件的断面缩减率为 =78.94%。
(2)材料性能;锻铝6A02在退火状态具有高塑性、高延展性、硬度低、变形抗力小。
(3)单位挤压力;单位挤压力800~1200p/Mpa,相对较小。
(4)设备能力;公司现有400吨压力机,完全可以满足1360.3kN的挤压力。
(5)生产批量;产品生产属中、小批量生产。
根据以上五方面因素,确定采用一道工序成形,并采用车制毛坯。
待大规模生产后在考虑冲切方法制备毛坯。
2.2 辅助工序
辅助工序,系指除毛坯准备和成形之外的其他工序。
在挤压前需要对毛坯进行软化退火、润滑,挤压后需清洗、机加。
3 工艺方案
经过以上的计算和分析,最后确定工艺方案:车制毛坯→软化退火→浸皂液润滑→烘干→挤压成型→清洗→机加。
壳体的挤压过程大致分为两个阶段,第一阶段上凸模先接触停在型腔段的毛坯,在强大压力下沿着凹模镶件变形并向下移动,直至接触到下凸模,此阶段可以看作单独的正挤压。
第二阶段,金属在两个相反的挤压力作用下流动,此阶段才是真正的复合挤压过程,也是壳体挤压成形的主过程。
拟定方案:增加毛坯体积,在未到的上端面之前就进入复合挤压阶段,并完成零件成型。
4 结语
通过壳体的挤压过程的分析,归纳总结出外圆有台阶“杯——杯”型零件冷挤压工艺实施过程中应注意的要点。
具体如下:
(1)通过模具设计尽可能将挤压余块留在外圆台阶之上,即F所示区域,这样可以避免在过程产生缺陷。
(2)计算毛坯体积时,要在计算出的理论值之上至少加6%~8%余料,因为在实际挤压的过程中,由于模具表面质量的不同和凸、凹模同心度误差导致金属在圆周上各点沿轴向流动的速度不一致。
参考文献:
[1] 洪慎章.冷挤压实用技术[M].北京:机械工业出版社,2004(9).
[2] 中国模具设计大典编委会.中国模具设计大典[G].南昌:江西科学技术出版社,2003.。