挤压模具课程设计说明书
正挤压模具课程设计
正挤压模具课程设计一、教学目标通过本章学习,学生将掌握正挤压模具的基本概念、工作原理和应用场景。
具体目标如下:1.知识目标:a.了解正挤压模具的定义、分类和特点;b.掌握正挤压模具的工作原理和基本结构;c.熟悉正挤压模具在实际生产中的应用。
2.技能目标:a.能够分析并选择合适的正挤压模具;b.能够运用正挤压模具解决实际问题;c.具备一定的创新能力和团队合作精神。
3.情感态度价值观目标:a.培养学生对正挤压模具行业的兴趣和热情;b.增强学生的社会责任感和使命感;c.培养学生勇于探索、积极进取的精神。
二、教学内容本章教学内容主要包括以下三个方面:1.正挤压模具基本概念:介绍正挤压模具的定义、分类和特点,使学生了解正挤压模具的基本概念。
2.正挤压模具工作原理和结构:讲解正挤压模具的工作原理,分析其基本结构,使学生掌握正挤压模具的工作原理和结构。
3.正挤压模具应用:通过实际案例分析,使学生熟悉正挤压模具在生产中的应用,培养学生运用正挤压模具解决实际问题的能力。
三、教学方法为了提高教学效果,本章将采用以下教学方法:1.讲授法:用于讲解正挤压模具的基本概念、工作原理和结构。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解正挤压模具在生产中的应用。
3.实验法:安排实验课程,让学生亲自动手操作,增强对正挤压模具的认识。
4.讨论法:学生分组讨论,培养学生的团队协作能力和创新思维。
四、教学资源为了支持教学,本章将采用以下教学资源:1.教材:正挤压模具相关教材,为学生提供系统性的知识学习。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
3.多媒体资料:制作课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:提供正挤压模具实验设备,让学生亲身体验正挤压模具的工作过程。
五、教学评估本章教学评估主要包括以下几个方面:1.平时表现:评估学生在课堂上的参与度、提问回答等情况,以考察学生的学习态度和积极性。
2.作业:布置正挤压模具相关作业,评估学生的知识掌握和应用能力。
反挤压模具课程设计说明书
1.冷挤压的定义及特点1. 1 冷挤压的定义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。
1. 2 . 冷挤压的优点及技术难点目前,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。
因此,某些原需热处理强化的零件用冷挤压工艺后可省去热处理工艺,有些零件原需要用强度高的钢材制造,用冷挤压工艺后就可用强度较低的钢材替用。
正挤压件模具设计课程设计
正挤压件模具设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握正挤压件模具设计的基本原理和方法;2. 使学生了解并掌握正挤压件模具结构及其组成部分;3. 引导学生了解正挤压件的工艺参数对模具设计的影响。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行正挤压件模具设计的能力;2. 培养学生运用相关理论知识解决实际模具设计问题的能力;3. 提高学生团队协作、沟通表达的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对模具设计专业的热爱和兴趣;2. 培养学生严谨、细致、负责的工作态度;3. 引导学生树立创新意识,提高对新技术、新工艺的敏感度。
课程性质:本课程为模具设计与制造专业的核心课程,强调理论联系实际,注重培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生已具备一定的模具设计与制造基础知识,具有较强的学习能力和实践操作能力。
教学要求:结合学生特点,采用项目驱动、任务导向的教学方法,以实际案例为主线,引导学生主动参与,提高综合运用知识解决实际问题的能力。
通过本课程的学习,使学生达到上述课程目标,并为后续课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 正挤压件模具设计基本原理:包括挤压成型原理、金属流动分析、模具受力分析等内容,对应教材第3章。
2. 正挤压件模具结构及组成部分:详细介绍模具结构、工作原理及各部分功能,包括模腔、模芯、导柱、导套等,对应教材第4章。
3. 正挤压件工艺参数对模具设计的影响:分析正挤压件的工艺参数,如挤压比、挤压速度、温度等,探讨其对模具设计的影响,对应教材第5章。
4. CAD软件在正挤压件模具设计中的应用:教授学生运用CAD软件进行模具设计的方法和技巧,包括二维绘图、三维建模、装配体设计等,对应教材第6章。
5. 正挤压件模具设计实例分析:结合实际案例,分析正挤压件模具设计过程中的关键问题,提出解决方案,对应教材第7章。
教学安排与进度:第1周:正挤压件模具设计基本原理;第2周:正挤压件模具结构及组成部分;第3周:正挤压件工艺参数对模具设计的影响;第4周:CAD软件在正挤压件模具设计中的应用;第5周:正挤压件模具设计实例分析及课堂讨论。
挤压设计与模具课程设计
挤压设计与模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握挤压设计的基本原理,理解模具在挤压过程中的作用;2. 使学生了解不同类型的挤压模具及其特点,并能结合实际需求选择合适的模具;3. 引导学生掌握挤压工艺参数对产品质量的影响,能够优化挤压工艺。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行挤压模具设计的能力,提高设计效率;2. 培养学生运用CAE软件对挤压过程进行模拟分析,优化模具结构;3. 提高学生实际操作能力,能够参与简单的挤压模具组装和调试。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对挤压设计与模具制造的热爱,激发学生探究新技术的兴趣;2. 培养学生严谨的工作态度,提高团队合作意识,增强解决实际问题的自信心;3. 引导学生关注我国挤压模具产业的发展,树立为国家和企业贡献力量的责任意识。
课程性质:本课程为专业实践课,旨在提高学生对挤压设计与模具制造的理论知识和实践技能。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识和动手能力,对新技术充满好奇。
教学要求:结合理论知识与实践操作,注重培养学生的实际应用能力和创新精神。
通过课程学习,使学生能够达到以上设定的知识、技能和情感态度价值观目标,为后续专业课程学习和未来职业发展打下坚实基础。
二、教学内容1. 挤压设计基本原理:包括金属塑性变形理论、挤压成形方法分类、挤压工艺参数对产品质量的影响等;教材章节:第1章 挤压成形原理2. 挤压模具结构与设计:介绍不同类型挤压模具的结构特点、设计方法和注意事项;教材章节:第2章 挤压模具设计3. 挤压模具材料及热处理:分析挤压模具材料的选用原则、热处理工艺及其对模具性能的影响;教材章节:第3章 挤压模具材料及热处理4. 挤压模具CAD/CAE技术:讲解CAD软件在挤压模具设计中的应用,以及CAE软件对挤压过程进行模拟分析的方法;教材章节:第4章 挤压模具CAD/CAE技术5. 挤压模具制造与装配:介绍挤压模具的加工工艺、装配方法及调试技巧;教材章节:第5章 挤压模具制造与装配6. 挤压模具应用实例:分析典型挤压模具在实际生产中的应用案例,提高学生的实际操作能力;教材章节:第6章 挤压模具应用实例教学内容安排与进度:第1-2周:挤压设计基本原理及挤压成形方法;第3-4周:挤压模具结构与设计;第5-6周:挤压模具材料及热处理;第7-8周:挤压模具CAD/CAE技术;第9-10周:挤压模具制造与装配;第11-12周:挤压模具应用实例分析及实践操作。
挤压模具课程设计资料讲解
挤压模具课程设计课题挤压模具课程设计学生姓名孙天宇 1110121103汪浩 1110121104王朝 1110121105王青 1110121106王显 1110121107王业伟 1110121108 院别机械工程学院专业班级11材控(2)班指导教师张红云、张金标、刘建二0一四年十月课程设计任务书机械工程学院11材控班指导教师:张红云,张金标,刘建。
设计课题:挤压模具设计一、设计条件:在19.6MN挤压机的Φ200mm挤压筒上生产出下列条件的合格型材,设计出相应的型材模具。
1.单模孔模具生产如下图型材。
(1,2,3组同学设计)2.双模孔生产ф12mm的圆棒材。
(4,5,6组同学设计)3.三模孔生产ф8mm的圆棒线材。
(7,8,9组同学设计)4.四模孔生产ф6mm的圆棒线材。
(10,11,12组同学设计)5.双模孔生产3*5扁线材。
(13,14,15组同学设计)6.四模孔生产3*5扁线材。
(16,17组同学设计)二、设计内容:1.模孔布置。
2.设计工作带长度。
3.型材模孔尺寸设计。
4.模子强度校核。
5.画出模具图。
三、设计时间:2014年12月27日至10月31日四、设计地点:实验楼C楼501,502五、分组情况:目录第一章概述 ........................................ 错误!未定义书签。
第二章坯料选择 . (6)2.1坯料尺寸计算 (6)2.2挤压比的计算 (6)2.3挤压机的选择 (7)第三章模孔布置 (8)3.1模孔的布置 (8)3.2工作带长度的确定 (9)3.3模孔尺寸的确定 (10)3.4模孔出口尺寸确定 (10)第四章模具外形尺寸设计 (11)4.1模角 (11)4.2模子的外形尺寸 (11)4.3入口圆角半径r (12)4.4挤压模结构形式与模具外形锥度 (12)4.5模具材质的选取 (12)第五章强度校核 (14)第六章绘制模具图 (15)设计小结 (16)参考文献 (22)第一章概述本次设计主要是在给定挤压筒和挤压机的条件下,设计挤压出3 5mm的扁线材所用的双模孔模具。
挤压工艺及模具课程设计
挤压工艺及模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解挤压工艺的基本概念,掌握金属挤压的基本原理;2. 学生能够描述挤压模具的构成、分类及工作原理;3. 学生能够掌握影响挤压工艺的主要因素,如材料性能、挤压温度、挤压速度等;4. 学生能够了解挤压工艺在实际生产中的应用及发展趋势。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析并解决挤压工艺中的实际问题;2. 学生能够设计简单的挤压模具,并进行初步的模具分析与优化;3. 学生能够运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行挤压模具的设计与仿真。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习挤压工艺及模具课程,培养对制造业的兴趣和热情;2. 学生能够认识到挤压工艺在现代化生产中的重要性,增强对制造业的责任感和使命感;3. 学生在学习过程中,培养团队合作意识,提高沟通与表达能力。
分析课程性质、学生特点和教学要求:1. 课程性质:本课程为机械制造及自动化专业的一门专业课程,具有实践性和应用性;2. 学生特点:学生为高职或中职院校机械制造及自动化专业二年级学生,具备一定的机械基础知识;3. 教学要求:注重理论与实践相结合,强调实际操作能力的培养,提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 挤压工艺基本概念与原理- 金属挤压的基本概念与分类- 挤压工艺的优缺点分析- 挤压工艺的基本原理及过程2. 挤压模具设计与分析- 挤压模具的构成与分类- 挤压模具的设计原则与方法- 模具分析与优化- 计算机辅助设计软件在模具设计中的应用3. 影响挤压工艺的因素- 材料性能对挤压工艺的影响- 挤压温度、挤压速度等工艺参数对挤压质量的影响- 挤压润滑对挤压工艺的影响4. 挤压工艺在实际生产中的应用- 挤压工艺在各类产品中的应用实例- 挤压工艺在制造业中的发展趋势- 新型挤压工艺及模具技术的探讨5. 实践教学环节- 挤压模具设计与制作实践- 挤压工艺操作实践- 案例分析与讨论教学大纲安排:第一周:挤压工艺基本概念与原理第二周:挤压模具设计与分析第三周:影响挤压工艺的因素第四周:挤压工艺在实际生产中的应用第五周:实践教学环节(挤压模具设计与制作实践、挤压工艺操作实践、案例分析)教学内容根据课程目标,结合教材章节进行组织,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的实际操作能力和创新能力。
挤压设计与模具课程设计
挤压设计与模具课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握挤压设计与模具的基本原理和应用,培养学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)了解挤压成形的基本概念、特点和分类;(2)掌握挤压模具的结构、工作原理和选用原则;(3)熟悉挤压过程中的工艺参数及其影响因素。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识分析和解决挤压成形过程中的实际问题;(2)具备绘制挤压模具结构图的能力;(3)学会使用相关软件进行挤压模具设计和模拟。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对挤压成形技术的兴趣和好奇心;(2)增强学生的创新意识和团队合作精神;(3)培养学生关注社会、关注生活的情感态度。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.挤压成形的基本概念、特点和分类;2.挤压模具的结构、工作原理和选用原则;3.挤压过程中的工艺参数及其影响因素;4.挤压模具设计的基本步骤和方法;5.挤压模具的制造和应用实例。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解挤压成形的基本概念、特点和分类,挤压模具的结构、工作原理和选用原则等理论知识;2.案例分析法:分析实际案例,让学生了解挤压模具在工程中的应用和重要性;3.实验法:学生进行挤压实验,观察挤压过程,加深对挤压成形技术的理解;4.讨论法:分组讨论挤压过程中的工艺参数及其影响因素,培养学生团队合作和分析问题的能力。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:《挤压设计与模具》及相关参考书籍;2.多媒体资料:挤压成形过程的视频、图片等;3.实验设备:挤压实验机、模具等;4.软件工具:挤压模具设计软件、模拟软件等。
通过以上教学资源的使用,我们将丰富学生的学习体验,提高学生的学习兴趣和主动性。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和积极性;2.作业:布置与课程内容相关的作业,评估学生的理解和应用能力;3.考试:安排期末考试,测试学生对课程知识的掌握程度;4.项目实践:学生进行挤压模具设计 project,评估学生的实际操作能力和创新能力。
挤压模具设计书说明书
挤压模具设计书说明书1. 引言本说明书旨在提供挤压模具设计的详细指导。
挤压模具是在挤压工艺中使用的一种关键工具,它对产品的质量和生产效率具有重要影响。
本说明书将涵盖挤压模具设计的基本概念、设计要点和步骤等内容,旨在帮助设计人员更好地理解和应用挤压模具设计相关知识。
2. 挤压模具设计概述挤压是一种通过挤压机将熔融的原料挤出成型的工艺。
挤压模具是挤压过程中起到塑料流动、形成和冷却等作用的工具。
挤压模具设计需要考虑多个因素,如材料选择、模具结构、模具加工工艺等。
3. 挤压模具设计步骤3.1. 产品分析在进行挤压模具设计之前,首先需要对待生产产品进行详细分析。
这包括产品的材料、形状、尺寸、表面要求等方面的分析。
通过产品分析,可以为模具设计提供基本的设计要求和指导。
3.2. 模具结构设计模具结构设计是挤压模具设计的核心部分。
在模具结构设计过程中,需要考虑到产品的形状和尺寸要求,确定模具的结构形式、模腔布置、模具开合方式等。
合理的模具结构设计能够有效提高产品的一致性和精度。
3.3. 材料选择挤压模具的材料选择对于模具寿命和产品质量具有重要影响。
常见的挤压模具材料包括合金钢、硬质合金等。
在选择材料时,需要综合考虑材料的硬度、强度、热导率等因素。
3.4. 模具加工工艺模具加工工艺是指模具从原料到成品的全过程。
挤压模具加工工艺包括切割、车削、铣削、磨削等。
在进行模具加工时,需要根据模具的具体要求选择合适的加工工艺,保证模具的加工精度和质量。
4. 挤压模具设计要点4.1. 模具结构要点•模具结构应满足产品的外观要求,确保产品的形状和尺寸精度。
•模具结构应具备良好的冷却系统,以提高模具的散热效果,避免产品变形和模具损坏。
•模具结构应具备合理的模腔设计,以确保塑料流动的均匀性和稳定性。
4.2. 模具材料要点•模具材料应具有高硬度和耐磨性,以提高模具的使用寿命。
•模具材料应具有良好的热导率,以实现有效的模具冷却效果。
4.3. 模具加工工艺要点•模具加工工艺应具有高加工精度和稳定性,以确保模具的质量和精度。
挤压模具说明书
1. 绪论1. 1 挤压的定义及分类1. 1. 1 挤压的定义挤压是将挤压模具装在压力机上,将金属坯料放入模腔内,利用压力机的往返运动,在强大的压力和一定的速度之下,迫使金属在挤压模的型腔内发生塑性变形,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。
挤压是在很强的三向应力状态下的成型的过程,因而允许很大的变形量,更适于低塑性材料的成型。
显然,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型零件的;在整个变形过程中,其材料的体积是保持不变的[1]。
挤压成型速度范围很广,它既可在专用挤压机上进行,也可在一般的机械压力机、液压机、摩擦压力机以及高速空气锤上进行。
挤压成型温度范围也很广,它既可在常温、中温下进行,也可在高温中进行。
根据制品形状的要求,有各种与之相配的模具。
挤压模具是挤压生产中最重要的工具,它的结构形式、各部分尺寸、模具材料、模具的装配形式等,对挤压力、金属流动的均匀性、制品尺寸的稳定性、制品表面质量以及模具自身的使用寿命等都产生极大的影响[2]。
1. 1. 2 挤压的分类(1)按毛坯加热温度的不同分类1)冷挤压在室温中对毛坯进行挤压。
冷挤压的特点及应用范围;采用冷挤压法加工可以降低原材料消耗,材料的利用率高达70%~90%[4]。
在冷挤压中,金属材料处于三向不等的压应力作用下,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,而是沿着挤压件轮廓连续分布;同时,由于冷挤压利用了金属材料经冷加工而产生的加工硬化的特性,使冷挤压件的强度大为提高,从而提供了用低强度钢代替高强度钢的可能性[3]。
此外,冷挤压靠强大的压力来熨平毛坯表面,因此可以获得较高尺寸精度和较低表面粗糙度的冷挤压件。
冷挤压模具与一般冷冲模相比,工作时所受的压力大得多,因而在强度、刚度和耐磨性等方面的要求都较高。
冷挤模不同于冷冲模的地方主要有:●凹模一般为组合式(凸模也常常用组合式)结构;●上﹑下模板更厚,材料选择得更好,满足模具的强度要求;●导柱直径尺寸较大,满足模具的刚度要求;●工作零件尾部位置均加有淬硬的垫板;●模具易损件的更换、拆卸更方便[5]。
挤压模具设计
在挤压设计的过程中挤压工艺条件:应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具(种类、形状、尺寸等)、切压余、淬火、冷却、切头切尾等多方面的因素。其中,选择挤压模外形尺寸、工作带长度、模孔尺寸是最核心的问题,有以下的选择原则:
1)保证产品表面质量原则;
2)保证挤压模强度的原则;
3)保证产品内在质量的原则;
4)经济上的优化原则:生产成本最低、成材率最大、产量最高。
第二章
2.1
锭坯尺寸选择得是否合理,直接影响到挤压制品的质量、成品率、生产率等技术经济指标。锭坯尺寸(直径和长度)越大,制品越长,从而使切头尾、切压余的几何损失和挤压周期内的辅助时间所占的比例降低。对压余所导致的金属几何损失,增大直径或者增加长度对成品率的影响不同。锭坯体积一定时,增大直径和减短长度使几何损失增加,减小直径增加长度,几何损失减小。
1.单模孔模具生产如下图型材。(1,2,3组同学设计)
2.双模孔生产ф12mm的圆棒材。(4,5,6组同学设计)
3.三模孔生产ф8mm的圆棒线材。(7,8,9组同学设计)
4.四模孔生产ф6mm的圆棒线材。(10,11,12组同学设计)
二、设计内容:
1.模孔布置。
2.设计工作带长度。
3.型材模孔尺寸设计。
148
198
230,330
270,306,360,420
4.模子强度校核。
5.画出模具图。
三、设计时间:2012年12月10日至12月14日
四、设计地点:实验楼C楼501,502
五、分组情况:
组号
学生安排情况
型材金属种类
1
0910121001----0910121012,0810121039,0810121114
挤压铝型材模具课程设计
挤压铝型材模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够掌握铝型材挤压模具的基本结构及其工作原理;2. 学生能够理解并描述挤压过程中金属流动特性及对模具设计的影响;3. 学生能够了解并运用模具设计的相关技术参数和标准。
技能目标:1. 学生能够运用CAD软件进行铝型材模具的基本设计;2. 学生能够分析实际工程问题,提出合理的模具设计方案;3. 学生能够通过实验和模拟,对模具设计进行优化和改进。
情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对模具设计及制造工作的兴趣,增强工程意识;2. 学生能够认识到模具设计在制造业中的重要性,树立质量意识;3. 学生能够通过团队协作,培养沟通、交流和解决问题的能力。
本课程针对高中年级学生,结合学科知识深度,注重理论联系实际,培养学生实际操作能力。
课程性质为实践性较强的设计课程,要求学生在掌握基础知识的基础上,运用所学技能解决实际问题。
通过本课程的学习,使学生能够达到以上所述的具体学习成果,为后续相关专业课程的学习打下坚实基础。
二、教学内容1. 铝型材挤压模具基础知识- 模具的分类、结构及其工作原理;- 铝型材挤压工艺流程及其对模具的影响;- 模具设计的相关技术参数和标准。
2. 铝型材模具设计方法- CAD软件在模具设计中的应用;- 模具设计的基本原则和步骤;- 模具设计中金属流动分析及优化。
3. 模具设计实例分析- 分析实际工程中的铝型材模具设计案例;- 针对不同类型的铝型材,讨论模具设计的要点和注意事项;- 通过实例,引导学生运用所学知识解决实际问题。
4. 模具设计的实验与模拟- 实验室进行铝型材挤压实验,观察金属流动现象;- 利用模拟软件进行模具设计验证,优化设计方案;- 分析实验与模拟结果,提出改进措施。
教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织。
教学进度安排如下:第1周:铝型材挤压模具基础知识学习;第2周:铝型材模具设计方法及CAD软件应用;第3周:模具设计实例分析;第4周:模具设计的实验与模拟。
挤压工艺与模具课程设计
挤压工艺与模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握挤压工艺的基本原理,包括金属流动、挤压比、挤压力等关键概念。
2. 学生能够描述不同类型的模具结构及其在挤压过程中的作用。
3. 学生能够了解并解释挤压工艺参数对制品质量的影响。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析实际挤压工艺案例,提出合理的模具设计方案。
2. 学生通过课程学习,能够设计简单的挤压模具,并利用模拟软件进行初步验证。
3. 学生能够运用专业术语,准确表达挤压工艺与模具设计的相关问题,具备一定的专业沟通能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习挤压工艺与模具设计,培养对材料加工工艺的兴趣和热情。
2. 学生能够认识到模具设计在制造业中的重要性,增强社会责任感和团队合作意识。
3. 学生在课程学习过程中,能够积极面对挑战,勇于尝试创新,形成积极向上的学习态度。
分析课程性质、学生特点和教学要求:本课程为专业实践课程,以模具设计与制造为核心内容,结合学生已掌握的机械基础知识,培养其实践操作能力。
课程针对高中年级学生,具备一定的基础知识和动手能力,注重理论与实践相结合。
教学要求强调学生的主动参与,通过项目式学习,激发学生的创新思维,培养解决实际问题的能力。
课程目标旨在使学生能够将理论知识应用于实际生产,提高综合素养。
二、教学内容1. 挤压工艺原理:包括金属塑性变形原理、挤压比、挤压力的计算、挤压过程中的温度控制等。
相关教材章节:第1章 挤压工艺基础2. 模具结构与设计:介绍不同类型的挤压模具结构、工作原理、设计要点及材料选择。
相关教材章节:第2章 模具结构与设计3. 挤压工艺参数对制品质量的影响:分析挤压速度、温度、润滑等工艺参数对制品表面质量、尺寸精度等方面的影响。
相关教材章节:第3章 挤压工艺参数优化4. 模具设计实例分析:通过实际案例,分析模具设计的全过程,包括市场需求、模具结构设计、参数选择等。
相关教材章节:第4章 模具设计实例5. 模拟软件应用:介绍挤压模具设计模拟软件的使用方法,使学生能够利用软件进行模具设计的初步验证。
挤压模具设计说明书
由于B0=1.4㎜.本设计△=0.1
故Tk=1.4+0.1=1.5㎜
7.模孔工作带长度hg的确定
由于本型材制品的对称性较好,外形相对较小,一般可取2~6㎜,生产实践中对铝合金常用6~15㎜
本设计取hg=6mm
8.模芯的设计
一般伸出下模工作带3-5mm,本设计取4mm,模腔外形按空心型材的空心部分确定。
序号
(mm)
(mm)
单重wd
填充系数K
填充后长度Le
压余厚hy
(mm)
切压余后的有效长度Ld
挤压比
λ
制品长
L制
(m)
成品数
nx6
(m)
成品重
W制(kg)
成材率
W制/Wd
(%)
1
Φ95
Φ90
270
4.64
1.114
242
20
222
54.65
13.512×6m3.89 Nhomakorabea83.84%
2
Φ95
Φ90
320
5.50
因为本设计采用孔道式分流组合模
故:取H上=48H下=40模垫厚10㎜
5.组合模相关参数的确定:
1).分流孔的个数取4个,形状为扇形
2).扇形面积的确定:
因为分流孔面积与制品断面积的比值∑F分/F型=K,K即为分流比,,一般K对于空心型材时,取K=10~30。本设计取K=10
分流孔的面积∑F分=K. F型=10×241=2410 mm2
图7
依据经验a一般取2~5㎜,有的取8㎜.本设计取8㎜
图8
关于α的计算,由上图知
h=H/2+8=38.1/2+8=27.05㎜
正挤压模具课程设计
正挤压模具课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握正挤压模具的基本结构及其工作原理,理解正挤压工艺在材料加工中的应用;2. 使学生了解并掌握正挤压模具设计的相关参数,如模具材料、挤压比、模具间隙等;3. 帮助学生掌握正挤压模具设计中涉及的计算方法和步骤。
技能目标:1. 培养学生运用CAD软件进行正挤压模具设计的能力,能独立完成简单模具的设计;2. 培养学生运用相关计算方法进行模具设计参数计算的能力;3. 提高学生分析和解决正挤压模具设计中实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对模具设计与制造的兴趣,培养其探究精神和创新意识;2. 培养学生严谨、细致、勤奋的工作态度,强化质量意识;3. 增强学生的团队协作意识,提高沟通与交流能力。
课程性质分析:本课程为专业课,针对高年级学生,重点培养学生的模具设计与实践能力。
课程内容紧密结合实际生产,注重理论与实践相结合。
学生特点分析:学生具备一定的专业基础知识,对模具设计有一定了解,但实际操作能力有待提高。
学生对新鲜事物充满好奇,有较强的求知欲。
教学要求:1. 结合实际案例,深入浅出地讲解正挤压模具设计的相关理论知识;2. 注重实践操作,提高学生的动手能力;3. 强化师生互动,激发学生的积极性与主动性。
二、教学内容1. 正挤压模具基本结构及工作原理- 模具组成及功能- 正挤压工艺流程- 模具工作原理及特点2. 正挤压模具设计参数- 模具材料选择- 挤压比与模具间隙- 模具设计计算方法3. 正挤压模具设计实践- CAD软件在模具设计中的应用- 简单模具设计案例解析- 模具设计注意事项4. 模具设计中的问题分析与解决方法- 常见问题分类及原因分析- 解决方案及改进措施- 实际案例分析5. 教学进度安排- 基本结构与原理(2课时)- 设计参数与计算(3课时)- 设计实践与案例分析(3课时)- 问题分析与解决方法(2课时)教材章节及内容:1. 课本第三章:正挤压模具结构与工作原理2. 课本第四章:正挤压模具设计参数及计算3. 课本第五章:正挤压模具设计实践与案例分析教学内容科学性和系统性:本教学内容紧密围绕课程目标,结合课本知识,按照由浅入深、理论与实践相结合的原则进行组织,确保学生能够系统掌握正挤压模具设计的相关知识。
挤压模说明书
课程设计
牌号XC111(L型)
制品的截面积F制=185.7mm2
.孔形在模子端面位置的确定
(由于本型材为等壁厚的型材,故型材的几何重心位于置模子的中心)几何中心的计算
如右图建立工件得坐标系:
2.选坯核选设备
焊合室的形状和大小对焊缝的质量有很大的影响。
有利于消除焊合室边缘与模孔平面之间的结合死区,在恰当的地方加倒圆角,可以采用大圆角R=5-
,上模舌芯工作带尺寸
模孔工作带长度g h 的确定
组合模的工作带应比一般结构的模子工作带长,并在入口方带有锥度,以改善焊缝质量。
由于本型材制品的对称性较好,外形相对较小,一㎜,本设计取mm h g 4=。
挤压模具设计课程设计
目录第一章概述1.1模具简介1.2热挤压模具在有色金属生产中的应用1.3我国模具现状与发展1.4我国模具发展所面临的问题第二章模孔布置2.1模孔位置的排列2.2挤压比计算第三章模具尺寸设计3.1 模孔尺寸的确定3.2 模孔工作带长度的确定3.3模具外形尺寸设计3.4 挤压模结构形式与模具外形锥度3.5 模具入口处圆角半径的确定3.6 模具出口部位结构及尺寸3.7 模具材料的确定第四章棒材模强度校核第五章模具实体图第六章总结参考文献第1章概述1.1模具简介模具,工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压、拉伸等方法得到所需产品的各种模子和工具。
简而言之,模具是用来成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。
他主要通过成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
模具是制造业的重要基础工艺装备,工业产品大批量生产和新产品开发都离不开模具,用模具生产制件所达到的(四高二低)高精度,高复杂程度,高一致性,高生产率和低耗能、低耗材,使模具工业在制造业中的地位越来越重要。
在中国人们已经越来越认识到模具技术水平的高低,已经成为衡量一个国家制造业的水平高低的重要标志,并在很大程度上决定着产品质量,效益和新产品的开发能力。
模具品种繁多,共有10大类,包括冲压、塑料、橡胶、铸造、锻压等,用于制造业中几乎所有产品的生产,可见模具的服务范围已包括国民经济的许多方面,现在模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一,没有高水平的模具就没有高水平的产品已成为共识。
随着产品更新换代越来越快,新产品不断涌现。
新技术日新月异,模具的使用范围已越来越广,对模具的要求也越来越高了。
1.2热挤压模具在有色金属生产中的应用在当代工业制品和生活制品中,有相当部分金属构件的成品或半成品是经过压力加工方法生产而得的。
采用模具加工成形金属构件,具有生产效率高,质量好,节省材料,成本低,以及规格灵活多变等特点,近几年来,在国民经济建设的各个领域中,得到了广泛的应用。
挤压模具设计课程设计
挤压模具设计课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握挤压模具设计的基本原理和概念;2. 学习并掌握挤压模具结构及其各部分功能;3. 了解挤压模具设计的相关技术要求和行业标准。
技能目标:1. 能够运用CAD软件进行挤压模具的设计与绘制;2. 能够分析并解决挤压模具设计过程中遇到的问题;3. 能够根据实际需求,提出合理的挤压模具设计方案。
情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度,注重实践与创新;2. 培养学生团队协作精神,提高沟通与表达能力;3. 增强学生对我国模具行业的认同感,激发学生为民族工业发展贡献力量的责任感。
课程性质分析:本课程为专业核心课程,旨在培养学生的挤压模具设计能力,提高学生在实际工程中的应用能力。
学生特点分析:学生已具备一定的机械基础知识,具有较强的学习能力和动手能力,但缺乏实际工程经验。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合;2. 采用项目驱动教学,提高学生的实践操作能力;3. 加强课堂互动,培养学生的创新思维和解决问题的能力;4. 注重过程评价,全面评估学生的学习成果。
二、教学内容1. 挤压模具设计基本原理- 挤压成型原理- 模具设计的基本流程- 模具材料的选用原则2. 挤压模具结构及功能- 模具各部分的名称及作用- 常见挤压模具类型及特点- 模具结构对制品质量的影响3. 挤压模具设计技术要求与标准- 相关国家标准和行业标准- 模具设计中的关键技术参数- 模具设计的安全性与可靠性4. CAD软件在挤压模具设计中的应用- CAD软件的基本操作- 模具三维建模与绘制- 模具设计参数化与仿真分析5. 挤压模具设计实例分析- 实际工程案例介绍- 模具设计过程中的问题与解决方法- 模具设计方案优化6. 挤压模具设计实践- 模具设计项目的实施- 设计图纸的绘制与审查- 模具样品制作与测试教学内容安排与进度:本课程共分为六个部分,每个部分按照2-4个课时进行教学。
挤压模具课程设计全套
挤压模具课程设计全套一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握挤压模具的基本原理、结构和应用,培养学生进行模具设计和制造的基本技能,提高学生解决实际工程问题的能力。
1.了解挤压模具的定义、分类和特点。
2.掌握挤压模具的工作原理、结构组成及工作过程。
3.熟悉挤压模具的设计方法和步骤。
4.了解挤压模具的应用范围和行业发展趋势。
5.能够分析挤压模具的工作过程,进行简单的模具设计。
6.能够操作挤压模具制造设备,进行模具加工。
7.能够对挤压模具进行维护和故障排除。
情感态度价值观目标:1.培养学生对挤压模具行业的兴趣,提高学生学习的积极性。
2.培养学生团队合作精神,提高学生解决实际问题的能力。
3.培养学生创新意识,提高学生综合素质。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括挤压模具的基本原理、结构和应用,模具设计和制造的基本技能,以及实际工程问题的解决方法。
1.挤压模具的基本原理、结构和特点。
2.挤压模具的工作过程和设计方法。
3.挤压模具的制造工艺和设备。
4.挤压模具的应用范围和行业发展趋势。
5.实际工程案例分析,解决实际工程问题。
三、教学方法本课程采用讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握挤压模具的基本原理和知识。
2.讨论法:通过分组讨论,培养学生的团队合作精神和解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析实际工程案例,使学生了解挤压模具在工程中的应用。
4.实验法:通过实验操作,使学生掌握挤压模具的制造工艺和设备操作。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
1.教材:选用国内知名出版社出版的挤压模具教材作为主要教学资源。
2.参考书:提供相关的挤压模具专业书籍,供学生拓展阅读。
3.多媒体资料:制作课件、教学视频等,以丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:提供挤压模具制造设备和相关实验器材,供学生进行实验操作。
挤压模具设计书说明书
铜合金压气缸的热挤压工艺及模具设计摘要铜合金压气缸的生产方法常见的有管料的切削加工,离心铸造后切削加工,热挤压法。
热挤压法生产材料利用率最高,生产效率最高,产品质量最高。
本文分析热挤压工艺及模具设计。
热挤压工艺分析综述:铜合金的热挤压温度根据经验可以定为730℃。
压气缸的毛坯件属于杯形件的一种,因此采用的是反挤压。
若采用一次挤压成形则所需挤压力和变形程度太大。
因此采用两次反挤压,第一次将棒料挤压成为杯形件,切削加工成空心圆柱形。
再经过第二次反挤压将内孔扩大,外径不变。
经过两次反挤压得到挤压件成形毛坯。
模具设计分析综述:两序挤压则需要两套挤压模具。
两套模具采用通用凹模,结构简单。
第一套模具凸模采用一般的反挤压凸模结构。
第二套模具需要有模芯结构,模芯可以是固定式的也可以是活动式的。
本次设计将模芯设计为固定式的即凸模和模芯一体式的。
设计成整体式的好处是结构简单,生产效率高。
与此同时,顶件器只需设计成中空的即可,当凸模压下时,模芯正好进入顶件器的内腔中。
关键词:反挤压,压气缸,模具设计,模芯Copper Alloy Cylinder Pressure of Hot Extrusion Technologyand Die DesignABSTRACTCopper alloy pressure cylinder production methods common pipe material cutting processing, machining after centrifugal casting, hot extrusion method. Hot extrusion method is the highest utilization rate of materials, the highest production efficiency,and the highest quality of product . In this paper, hot extrusion technology and die design is analysed.Hot extrusion technology analysis were reviewed: Copper alloy can be classified as 730℃hot extrusion temperature according to the experience. Pressure cylinder of a blank parts belong to the cup, so the backward extrusion is used. If using an extrusion forming ,the needed extrusion and deformation degree is too large. so the backward extrusion shoud be used twice.The first extrusion will make the bar become the cup, and then, make the cup become the hollow cylindrical by machining. After second backward extrusion will enlarge the inner hole, and the outside diameter is constant.After twice backward extrusion,we can get the bloom.Mold design analysis were reviewed: The two order squeezing requires two sets of extrusion dies Two sets of mould adopt general concave die. The first set of mould punch adopts general backward extrusion punch die structure. A second set of mould need a mold core structure, mold core can be stationary or activities. This design will design for fixed the punch mold core and mold core one-piece. Design into integral advantage is simple structure, high production efficiency at the same time, top pieces simply designed to be hollow, when the convex mold, mold core right into the lumen of top pieces.KEY WORDS: backward extrusion, cylinder pressure, mold design, mold core目录前言 (1)第一章热挤压技术的介绍 (2)§1.1 热挤压工艺的实质 (2)§1.2 热挤压工艺的特点 (2)§1.3 热挤压工艺的主要过程: (3)第二章工艺分析及制定 (4)§2.1 产品零件分析 (4)§2.2 挤压件图制定 (4)§2.3 工艺方案分析 (5)§2.4 毛坯形状及尺寸选择 (6)第三章坯料的处理 (8)§3.1 坯料加热方法 (8)§3.2 加热温度 (8)§3.3坯料润滑 (9)第四章变形量和挤压力 (11)§4.1 影响挤压力主要因素 (11)§4.2 变形程度 (12)§4.3 挤压力 (12)§4.4 热挤压设备选用原则 (13)§4.5 热挤压设备选用 (14)第五章模具结构设计 (15)§5.1 挤压模具设计的基本要求 (15)§5.2 反挤压凸模的设计 (16)§5.3热反挤压凹模的设计 (17)§5.4热挤压凸模固定板的设计 (19)§5.5 顶出装置的设计 (20)§5.6模具结构原理 (21)§5.7模具材料的选择 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (28)前言压气缸户外断路器中的关键零件,要求“三高”即高的导电率、高的硬度和高的强度,以降低能耗和提高产品的可靠性。
铝型材挤压模具设计书
铝型材挤压模具设计书一、引言挤压是通过将金属加热至可塑性状态,然后通过挤压机将其强制挤压出所需的形状和尺寸的一种金属加工方法。
在铝型材生产中,挤压模具的设计起着至关重要的作用。
本文将全面、详细地探讨铝型材挤压模具的设计要点和注意事项。
二、挤压模具的基本要求与分类挤压模具的设计应满足以下基本要求:2.1 精度要求铝型材挤压所需的精度主要包括形状尺寸精度、表面粗糙度和机械性能等。
挤压模具应保证产品在形状和尺寸上的精确性,并控制好表面粗糙度,以满足客户的要求。
2.2 耐磨性和耐用性要求由于挤压过程中的高温和高压,挤压模具要具有良好的耐磨性和耐用性。
合理选择使用耐磨材料和表面处理技术,能够延长模具的使用寿命,降低生产成本。
2.3 维修性和易操作性要求挤压模具在使用过程中难免会出现损坏或故障,因此维修性和易操作性对于提高生产效率至关重要。
模具的结构设计应合理,并配备合适的维修工具,以方便模具的维护和维修。
挤压模具一般可分为直缝模和环形模两大类。
直缝模适用于挤压较窄平面形状的铝型材,而环形模适用于挤压管状和异型铝材。
三、挤压模具的设计流程挤压模具的设计流程通常分为以下几个步骤:3.1 铝型材挤压工艺分析在开始设计挤压模具之前,需要进行铝型材挤压工艺的分析。
包括材料的选择、预热温度的确定、挤压压力和速度的设定等。
3.2 模具结构设计模具结构设计是挤压模具设计的关键。
需要考虑挤压过程中的应力分布、热传导和冷却等因素,并确定模具的主要结构尺寸。
3.3 模具材料选择挤压模具的材料应具有良好的耐热性、耐磨性和冲击韧性。
常用的模具材料包括高速工具钢、合金工具钢和硬质合金等。
3.4 模具加热与冷却设计为了保证挤压过程的顺利进行,模具需要进行加热和冷却。
合理的加热和冷却设计能够提高铝型材的形状精度和表面质量。
四、挤压模具的制造和调试挤压模具的制造和调试过程中需要注意以下事项:4.1 制造工艺的选择根据不同模具的要求,选择合适的制造工艺,包括数控加工、热处理和表面处理等。
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一、绪论1.1 挤压加工方法挤压是有色金属、钢铁材料生产与零件成型加工的主要方法之一,也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方法。
从大尺寸金属铸锭的热挤压开坯、大型管棒型材的热挤压加工至小型精密零件的冷挤压成型,从粉末、颗粒料为原料的复合材料直接固化成型到金属间化合物、超导材料等难加工材料,现代挤压技术得以广泛的应用。
挤压加工的方法主要有正挤压,反挤压,侧向挤压,玻璃润滑挤压,静液挤压,连续挤压。
挤压加工特点是处于强烈的三向压应力状态,这有利于提高金属的塑性变形能力,提高制品的质量,改善制品内部微观组织和性能。
除此以外,挤压加工还具有应用范围广,生产灵活性大,工艺流程简单和设备投资少的特点。
应用挤压加工工艺最多的材料是低熔点的有色合金,如铝及铝合金。
1.2 铝加工行业的分布中国的铝加工企业主要集中于沿海(广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、天津、北京、辽宁)地区,即珠江三角洲(广州一深圳为中心的经济圈)、长江三角洲(上海为中心的经济圈)、环渤海湾地区(京津经济圈)所占比例较大,许多铝加工企业都云集于此三大经济圈。
在珠三角地区,主要集中在佛山地区,其中大沥更是全国,甚至世界地区铝加工业的佼佼者。
1.3铝及铝合金的特点与应用铝及铝合金具有一系列特性,在金属材料的应用中仅次于钢材而居第二位。
目前全世界铝材的消费量在1800万吨以上,其中用于交通运输(包括铁道车辆、汽车、摩托车、自行车、汽艇、快艇、飞机等)的铝材约占27%,用于建筑装修的铝材约23%,用于包装工业的铝材约占20%。
随着中国经济建设的高速发展,人民生活水平的不断提高,中国的建筑行业发展迅速,包括铝型材在内的建筑装饰材料不断增加。
铝型材的应用已经扩展到了国民经济的各个领域和人民生活的各个层面。
根据铝合金的成分和生产工艺特点,通常分为变形铝合金与铸造铝合金两大类。
变形铝合金也叫熟铝合金,根据据其成分和性能特点又分为防锈铝,硬铝,超硬铝,锻铝和特殊铝等五种。
铝合金比纯铝具有更好的物理力学性能:易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。
铝合金分为防锈铝、硬铝、超硬铝等种类,各种类均有各自的使用范围,并有各自的代号,以供使用者选用。
铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强,使用寿命长(可达50—100年),回收性好,可回炉重炼。
多年来世界各国均采用6063铝合金(铝合金近百种)作为门窗框架。
主要是为了该金属表面阳极氧化效果好,开始阳极氧化是白色,后进一步改变电解质才达到古铜色,这两种主体颜色在国内用了十多年。
表1:铝合金化学成分(Chemical Composition Limits wt%): GB/T3190-1996:本设计选用6063铝合金,由于其强度高,质量轻,加工性能好,在退火状态下,该合金有优良的耐蚀性及物理机械性能,是一种可以时效强化的AL-Mg-Si系合金,广泛应用于基础性建筑行业以及一些机械制造业。
6063合金中的主要合金元素为镁与硅,具有加工性能极佳、优良的可焊接性、挤出性及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性,易于抛光、上色膜,阳极氧化效果优良,是典型的挤压合金。
广泛应用于建筑型材、灌溉管材、供车辆、台架、家具、升降机、栅栏等用的管、棒、型材。
表2:6063 室温下的机械性能(Mechanical & Physical Properties):表3:6063铝合金随温度变化的力学性能从表可以看出随着温度的升高抗拉强度和屈服强度逐渐变小,伸长率增大。
1.4挤压工模具的材料表4:常用挤压工具钢化学成分本设计选用模具材料为4Cr5MoSiV1,又称H13钢。
钢中碳化物类型有623C M 、C M 6。
钒在钢中起回火时二次硬化作用;Cr 、Mo 、W 、V 能提高钢抗回火软化能力,保持高温下的强度、韧度;硅提高钢的回火稳定性和抗热疲劳能力。
铬和硅还能提高抗氧化和抗烧蚀性。
表5:常用挤压工具钢及其机械性能:二、总设计过程概论2.1 挤压工艺流程金属制品是经若干个工序制作出来的,每个工序按一定顺序连接起来,就形成了工艺。
工艺要在一定条件下完成,有特定的工艺参数。
挤压工艺流程:铸锭加热→挤压→切压余→淬火→冷却→切头尾→切定尺→时效→表面处理→包装入库2.2挤压工艺及工艺参数条件的确定应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具(种类形状、形状等)、切压余、切头尾、淬火、冷却、等多方面的因素,合理地选择工艺或参数。
1)铸锭的加热温度6063铝的最高允许加热温度为550℃,下限温度为320℃,为了保证制品的组织,性能,表面质量,为了降低变形抗力,挤压时锭坯的加热温度不宜过高,应尽量降低挤压温度。
一般取490~530℃。
2)挤压筒预热模具的成分多为合金钢,由于导热性差,为避免产生热应力,挤压前挤压筒要预热,为保证挤压制品的质量,并且具有良好的挤压效应,挤压筒温度可取400℃~450℃。
可采用通电自行预热。
3)模子预热避免急热,延长模具寿命,应对模具进行预热。
4)挤压温度热挤压时,加热温度一般是合金熔点绝对温度的0.75~0.95倍,挤压过程中温度最好控制在500℃左右。
6)挤压速度考虑金属与合金的可挤压性,制品质量要求及设备的能力限制,本设计的挤压速度取min/0.2~8.0mV=锭,min/80~60mV≤流出。
7)工模具的润滑因本设计采用热挤压,故不采用润滑。
8)模具模具应具有足够的耐高温疲劳强度和硬度,较高的耐回火性及耐热性,足够的韧性,低的热膨胀系数和良好的导热性,可加工性,及经济性,本设计采用4Cr5MoSiV1作为模具的材料,热处理的硬度为HRC48~52。
9)切压余本设计视挤压设备而定,一般20~30mm,要控制质量,切去缩尾等缺陷。
10)淬火本工艺过程中,制品挤出后可通过设置风扇对制品进行吹风来达到风淬(固溶强化)的目的,或采用喷水雾的方法。
11)冷却直接露置在空气中冷却,达到自然时效的目的。
12)切头尾一般挤压制品的头部和尾部都存在缺陷,为了不影响制品的性能,需要进行切头尾的工作。
切头尾的量可以是300~500mm 或500~1000mm ,本次设计头尾各切300mm 。
13)切定尺本次设计取每根制品6m 长作为切定尺的标准。
14)时效时效处理可以分为两种:自然时效和人工时效。
自然时效即让挤压制品在空气中停放; 人工时效对6xxx 系铝合金可在180~240℃下保温6~8h 。
15)表面处理为了提高制品的耐蚀性和抗疲劳性等,可以对其进行表面处理。
表面处理一般有:阳极氧化、着色、喷粉、喷涂、电泳、抛光等。
16)包装入库将铝合金成品进行包装入库。
三、实心型材模设计3.1所要设计的实心型材制品(1)已知:要求本制品的形状和尺寸及公差如下图1 U 型材截面牌号XC311-5(U 型)制品的截面积224.113134.1mm cm F ==制制品材料为6063,制品挤一米的重量m kg G /315.0=模孔外接圆直径mm D 18.28132522=+=外(2)现有设备表63.2选坯和选设备选择挤压筒直径D 0是一个最核心的问题,有以下的选择原则: 1)保证产品表面质量原则C '≥1K (C '为模孔距筒内表面的距离,1K 为经验数据,可取15、20、30)2)保证挤压模强度的原则 3)保证产品内在质量的原则4)经济上的优化原则-生产成本最低;成材率最大;产量最高模孔外接圆直径外D =28.18mm ,制品的截面积制F =113.42m m ,根据加工范围要求(制F =113.4mm 2≥min 制F ,及外D =28.18mm ≤max D 外)所以只有500T 可用,按成才率最高的原则,进一步优化,计算如下表所示:最后选择成才率最高的81.8%方案1即:选择500T 的挤压机设备,挤压筒内径D0=Φ95mm 锭坯尺寸为:Dd ³Ld=Φ90³270mm λ=62.483.3挤压力的计算根据挤压力经验系数公式,b D dDP σ2)8.0(775.11-= P ——挤压力, N D ——挤压筒内直径,mmd ——制品的当量直径,mm ;(π制F d 4=)b σ——材料在挤压温度下的变形抗力,MPa ;查表3,并由外推法得出500℃时的变形抗力为12MPa 。
所以d=π制F 4=π4.1134⨯=12.02mmP=b D dDσ2)8.0(775.11- =1295)8.002.1295(775.112⨯⨯-⨯=2564895N换算成吨位:约262TP=236T<额定吨位500T,设备选择符合要求,即理论技术可行3.4实心型材模具体结构设计模组的结构如下图图2 模组的结构1.模子2.模垫3.前环4.后环5.保护垫板6.前机架7.模座8.模套 9.剪刀 10.挤压筒对于不同吨位的挤压机,下图中的主要结构尺寸都是配套设置的,可以从有关资料中查得。
模组的主要结构尺寸如图3模组尺寸如下表表7模组尺寸挤压模具的尺寸如下表表8挤压模具的尺寸3.5 实心模尺寸数据设计(1)选坯和选择设备根据前面的计算 选500T 挤压机挤压筒内直径0D =95㎜ 锭坯尺寸:Dd ³Ld=Φ90³320mm 挤压比λ=62.48(2)模组及模子尺寸外形的计算图3模组主要结构尺寸标注模组主要结构尺寸确定 根据前面计算,从表7选取H=190mm 1H =20mm 2H =80mm 3H =55mm 1∅=Φ160mm 1∅=Φ180mm 模子外形尺寸的确定(如下图4)图4 模子外形尺寸依据表8的数据可以确定1d =Φ135㎜ 2d =Φ145㎜ 1h =12㎜ 2h =25㎜ (3)模孔几何尺寸的确定挤压比λ=62.48<max λ,故不需要多孔挤压。
①模孔的外形尺寸(指型材的宽与高)A K :由公式11(1)k m A A C =++∆式中:m A ——型材的名义尺寸,mm1C ——裕量系数,见《金属塑性加工学》,冶金工业出版社,P67表5-1锻铝取0.007~0.010,本设计取0.0101∆——型材外形尺寸的正偏差,mm②型材的壁厚的尺寸S K 由公式22k m S S C =++∆式中:m S ——型材壁厚的名义尺寸,mm2∆——型材壁厚的正偏差,mm2C ——裕量系数,对铝合金取0.05~0.15,其中壁薄的取下限,厚壁 取上限。
本设计取0.1③计算得出几何尺寸:模孔外型尺寸: 长度方向25±0.45mm 尺寸k B =m B (1+ 1C )+1∆=32³(1+0.01)+0.45=25.7mm宽度方向13±0.45mm 尺寸k H =m H (1+1C )+1∆=13³(1+0.01)+0.45=13.58mm壁厚的尺寸 22k m S S C =++∆=2.4+0.1+0.2 =2.7㎜型材的圆角及圆弧没有偏差要求,故可按名义尺寸设计 由于这种型材在挤压的过程中有并口现象,角度取91°制造偏差为 0.020.05--㎜,主要尺寸如下图图5 模孔几何尺寸(4)孔形在模子端面位置的确定由于本型材为等壁厚的型材,故型材的重心与模子的中心重合。