挤压模具设计参数计算理论
冲压件模具设计常用公式
冲压件模具设计常用公式1. 材料和工艺参数计算公式1.1 冲击力的计算公式冲击力是冲压件模具设计中重要的参考指标之一,它可以用于确定模具的强度和稳定性。
冲击力的计算公式如下:F = K × A × T × σ其中,F表示冲击力,K表示冲击系数,A表示冲压件的有效面积,T表示冲压时间,σ表示材料的抗拉强度。
1.2 冲床力的计算公式冲床力是指冲床在冲压过程中对工件所产生的压力。
冲床力的计算公式如下:P = F / A其中,P表示冲床力,F表示冲击力,A表示冲压件的有效面积。
1.3 冲压时间的计算公式冲压时间是指冲床一次冲压周期所需的时间。
冲压时间的计算公式如下:T = (L / V) + t其中,T表示冲压时间,L表示冲压件的长度,V表示冲床的下行速度,t表示冲程停留时间。
1.4 最大冲床力的计算公式最大冲床力是指冲床所能承受的最大压力。
最大冲床力的计算公式如下:P_max = K × A × σ其中,P_max表示最大冲床力,K表示冲击系数,A表示冲压件的有效面积,σ表示材料的抗拉强度。
2. 模具结构设计公式2.1 模具剪切强度的计算公式模具剪切强度是指模具在剪切过程中所能承受的最大剪切力。
模具剪切强度的计算公式如下:P_shear = F / A_shear其中,P_shear表示模具剪切强度,F表示冲击力,A_shear表示模具剪切面积。
2.2 模具挤压强度的计算公式模具挤压强度是指模具在挤压过程中所能承受的最大挤压力。
模具挤压强度的计算公式如下:P_extrusion = F / A_extrusion其中,P_extrusion表示模具挤压强度,F表示冲击力,A_extrusion表示模具挤压面积。
2.3 模具弯曲强度的计算公式模具弯曲强度是指模具在弯曲过程中所能承受的最大弯曲力。
模具弯曲强度的计算公式如下:P_bending = F / A_bending其中,P_bending表示模具弯曲强度,F表示冲击力,A_bending表示模具弯曲面积。
反挤压模具设计概念
朝冲头移动方向的反向挤压朝固定冲头或者凹模销方向的反向挤压
朝冲头移动方向的反向挤压朝固定冲头或者凹模销方向的反向挤压
D
102030405060708090
变形量(%)
以上数据需根据以下因素变动:
孔的实际尺寸
由于面积减少而引起的材料流动凸模材料和光洁度
尖角R 角B
C °
A 加工过程
1磨到直径2磨面角3 把A 4. 磨到直径 并抛光,光洁度
以上数据需根据以下因素变动:坯料材料
孔的深度孔的实际尺寸
由于面积减少而引起的材料流动凸模材料和零件末端形状的光洁度1138
R 0.6
R 1.0
R
7
5
1
6°
.2 x D。
塑料挤出模具压缩比公式
塑料挤出模具压缩比公式好吧,今天我们来聊聊塑料挤出模具的压缩比公式。
嘿,你知道这玩意儿吗?在塑料加工的世界里,压缩比就像是大厨的秘密调料,没有它,咱们的塑料产品就没法好好出锅!想象一下,模具就像是个厨师,把原材料放进去,然后搅拌、加热,最后变成咱们需要的形状。
这过程就像是面团变成了美味的面包,关键就在于“压缩比”这个小家伙。
你看,压缩比是模具进料口和出料口的面积之比,简单说,就是一开始的原料体积和最后成型体积之间的关系。
你想,进料口大,出料口小,那材料在通过模具的时候,就会被压缩得紧紧的,正好像是你挤牙膏,底下的牙膏被压得飞快出来。
如果压缩比设定得当,整个过程顺畅得就像是河水潺潺流过。
如果不行,哎呀,那可真是麻烦大了。
材料可能流动不均匀,甚至卡住,像个拦路虎一样,让你白白浪费时间。
可能有人要问了,压缩比具体怎么计算呢?好吧,其实也没有那么复杂。
我们可以用模具的进料口和出料口的面积来做个比值。
公式就这么简单:压缩比=进料口面积/出料口面积。
听起来是不是有点高深莫测?其实你可以想象成是两个桶,一个大桶和一个小桶,水从大桶流向小桶,这样一来,流速就会加快,水压也会增大,这就是压缩的原理。
哦,对了,别忘了,压缩比也会影响到材料的流动性、温度分布,还有最终产品的质量。
就好比是打篮球,如果你运球的方式不对,球根本传不出去,最后还得自己投篮,结果偏得离谱。
说到这里,可能有人会觉得,这压缩比的计算和模具设计不就是个死板的公式吗?其实不然,灵活运用才是王道。
设计师们常常根据不同材料的特性,来调整压缩比。
比方说,有些材料流动性特别好,那就可以把压缩比调得小一点;而对于那些粘稠得像蜂蜜的材料,咱们可得调高压缩比,让它们能够顺利流动,别让它们在模具里“打盹”。
想象一下,要是你的面团太干,捏都捏不动,那你的面包肯定发不起来,结果就会成为一块石头。
咱们在选择压缩比时,也得考虑模具的温度。
这可是个重要因素,温度太低,材料硬得像冰块,根本无法顺畅通过;温度太高,又容易让材料变形,搞得一团糟。
冲压件模具设计的常用公式
冲压件模具设计的常用公式
一、材料力学公式
1.应力公式:σ=F/A,其中σ为应力,F为受力,A为受力面积。
2.应力应变关系公式:σ=E×ε,其中E为杨氏模量,ε为应变。
3.屈服强度公式:σs=F/A0,其中σs为屈服强度,F为屈服点所受力,A0为初始横截面积。
二、材料成形公式
1. 塑性变形公式:ε = ln (h0 / hn) ,其中ε为塑性变形,h0为初始厚度,hn为最终厚度。
2.变形力公式:F=S×σs,其中F为变形力,S为变形面积,σs为屈服强度。
3.针对特定形状的材料成形公式,如直冲材料成形公式、弯曲材料成形公式等。
三、模具设计公式
1.强度计算公式:F=σ×A,其中F为受力,σ为应力,A为受力面积。
2. 弯曲应力公式:σ = M / (W × yc),其中σ为弯曲应力,M为弯矩,W为截面模量,yc为弯曲轴心距离。
四、装配公式
1.装配公差公式:A=A1+A2+A3,其中A为总公差,A1为尺寸公差,
A2为形位公差,A3为相对公差。
五、切削力公式
1. 切削功率公式:P = F × V × kc,其中P为切削功率,F为切
削力,V为切削速度,kc为切削功率系数。
以上是冲压件模具设计中的常用公式,通过这些公式的运用,可以对
冲压件进行力学、成形、模具设计、装配以及切削力等方面的优化和设计。
当然,具体的设计中还需要根据实际情况和不同材料的特性来选择合适的
公式。
模具压料力计算公式
模具压料力计算公式在模具设计和制造过程中,了解模具的压料力是非常重要的。
压料力是指在压制过程中,模具对材料的挤压力。
准确计算模具压料力能够有效保证模具的使用寿命和产品质量。
下面将介绍一种常用的模具压料力计算公式。
首先,需要明确一些参数和概念:1. 材料的流动应力(τ):指材料受到压力后,开始产生塑性变形的应力大小。
2. 材料的流动应力与应变率的关系:通常情况下,材料的流动应力与应变率呈线性关系,并可以用以下公式表达:τ = K * ε其中,τ为材料的流动应力,K为比例常数,ε为应变率。
3. 材料流动应力的计算:由于模具压料时,材料的应变率非常大,因此需要使用材料的动态应力-应变率曲线来计算材料的流动应力。
基于以上参数和概念,可以得出模具压料力的计算公式如下:F = τ * A其中,F为模具的压料力,τ为材料的流动应力,A为压力面积。
具体计算步骤如下:1. 确定材料的动态应力-应变率曲线:通过实验或参考材料手册,获取材料在压力范围内的应力-应变率数据。
根据这些数据绘制应力-应变率曲线。
2. 确定应变率:根据模具设计,确定压力面积的大小。
根据压料过程中的位移和时间,计算出应变率。
应变率通常以mm/s为单位。
3. 根据材料的动态应力-应变率曲线,找到应变率对应的流动应力值。
4. 计算压料力:将流动应力值代入公式F = τ * A,计算得到模具的压料力。
需要注意的是,以上计算公式是基于理想情况下的模具压料力计算,实际制造过程中还需要考虑一些因素,如摩擦力、回弹力等。
同时,模具的压料力也会随着压制速度、材料性质等因素的不同而有所变化,因此在实际生产过程中,需要根据具体情况进行适当的调整和修正。
总结起来,模具压料力的计算公式是通过材料的动态应力-应变率曲线,结合压力面积来计算模具的压料力。
准确计算模具压料力能够帮助设计师合理设计和选择模具,提高生产效率和产品质量,延长模具的使用寿命。
模具设计计算公式
模具设计计算公式
在模具设计中,合理的计算公式是非常重要的。
以下是几个常用的模具设计计算公式。
1. 模具尺寸计算公式
在模具设计中,模具尺寸是非常重要的参数。
以下是计算模具尺寸的公式:
模具尺寸 = 零件尺寸 + 缩放系数 + 允许的公差
其中,零件尺寸是指实际零件的尺寸,缩放系数是指将零件尺寸按比例缩小后的尺寸,允许的公差是指在生产过程中允许的误差范围。
2. 模具压力计算公式
在模具设计中,模具的压力是非常重要的参数。
以下是计算模具压力的公式:
模具压力 = 零件面积× 材料的流动应力
其中,零件面积是指模具上受力的面积,材料的流动应力是指材料在模具中流动时所受的应力。
3. 模具强度计算公式
在模具设计中,模具的强度是非常重要的参数。
以下是计算模具强度的公式:
模具强度 = 材料的屈服强度× 模具截面面积
其中,材料的屈服强度是指材料在承受一定应力后开始产生塑性变形的应力值,模具截面面积是指模具在受力方向上的横截面积。
4. 模具温度计算公式
在模具设计中,模具的温度是非常重要的参数。
以下是计算模具温度的公式:
模具温度 = 热流量× 模具材料的热传导系数× 模具厚度
其中,热流量是指单位时间内通过模具表面的热量,模具材料的热传导系数是指材料传递热量的能力,模具厚度是指模具在受热方向上的厚度。
总结
以上是几个常用的模具设计计算公式。
在模具设计中,计算公式的正确性和合理性对于模具的质量和生产效率都非常重要。
因此,设计人员应该熟练掌握这些计算公式,以便更好地完成模具的设计工作。
挤压模具设计
目录第一章概述 (2)第二章模孔布置 (3)2.1模具的外形尺寸 (3)2.2模孔的合理配置 (3)第三章设计工作带长度 (5)第四章设计导流腔 (8)第五章型材模孔尺寸设计 (9)第六章型材模具强度校核............................................................................................... 错误!未定义书签。
第七章绘制模具图.. (14)总结....................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献. (16)第一章概述1.从模具设计与制造的专业术语可知,用于成形加工的模具必须完成设计和制造两个阶段,它们相辅相成,缺一不可。
本设计为型材模具课程设计。
2.设计时,首先根据工件横截面形状对模具的模孔进行布置;模孔布置设定后再对模具各段的工作带进行计算和设计,设计导流腔;选择模具材料并通过计算确定型材模孔尺寸;最后对所设计的模具进行强度校核及画出模具图;对此次课程设计进行总结。
第二章模孔布置2.1模具的外形尺寸①模具外形D模子外圆直径主要依据挤压机吨位和挤压筒大小、模孔的合理布置及制品尺寸来确定,并考虑模具外形尺寸的系列化,便于更换、管理,一般一台挤压机上最好只有1~2种规格。
型材部分模具外形尺寸如下所示:又因为挤压筒的内径为200mm,挤压机能力为19.6MN,则选取D=200mm②在挤压机设计时,通常选取单位压力位1000MPa时的挤压筒D t作为基本参数来确定模具的厚度,其关系为:H=(0.12~0.22)D t所以H=(0.12~0.22)D t=0.12~0.22)×200=24~44mm又因为模子厚度主要是根据强度要求及挤压机吨位来确定,在保证模具组件(模子+模垫+垫环)有足够强度的条件下,模子的厚度应尽量薄。
模具计算公式
模具计算公式模具计算公式是根据模具设计的要求和具体形状,通过一些数学公式来计算出模具各个部分的尺寸和形状。
模具计算公式是模具设计的基础,它能够确保模具的准确性和合理性。
下面是我个人设计的一些常用模具计算公式,供参考:1.挤压模具计算公式:挤出口宽度=Z/D挤出口长度=0.4*D胚料浮头高度=0.7*W(其中,W为挤出口宽度)浮腔流道长度=K*H(其中,K为系数,H为胚料浮头高度)浮腔面积=W*H模腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中,P为模孔周围距离,L为模孔到模腔边缘的距离)模孔面积=W*H2.注塑模具计算公式:注射腔面积=W*H模腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中,P为模孔周围距离,L为模孔到模腔边缘的距离)模孔面积=W*H冷却时间=w*V^0.3(其中,w为材料热导率,V为注塑物体体积)流道长度=K*H(其中,K为系数,H为注射腔高度)流道面积=W*H流道截面积=(W+H)*H3.压铸模具计算公式:冷却时间=w*V^0.3(其中,w为材料热导率,V为铸件体积)浇注系统长度=K*H(其中,K为系数,H为铸件高度)浇注系统面积=W*H型腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中,P为型腔周围距离,L为型腔到模孔边缘的距离)模孔面积=W*H4.塑料模具计算公式:型腔面积=(W+2*P)*(H+2*L)(其中,P为型腔周围距离,L为型腔到模孔边缘的距离)模孔面积=W*H冷却时间=w*V^0.3(其中,w为材料热导率流道长度=(W+H)*L(其中,L为流道长度与平均厚度的比例系数)流道面积=W*H流道截面积=(W+H)*H。
挤压比最简单三个公式
挤压比最简单三个公式挤压比是材料加工领域中的一个重要概念,它对于理解和优化挤压工艺起着关键作用。
下面我就来给您讲讲挤压比最简单的三个公式。
咱们先来说说第一个公式,挤压比(R)= 挤压筒断面积(S₁)÷制品断面积(S₂)。
这就好比我们做蛋糕,挤压筒就像是那个大大的蛋糕模具,而制品就是从模具里出来的那块小蛋糕。
模具的面积越大,小蛋糕的面积越小,这挤压比就越大。
我想起之前在工厂实习的时候,有一次师傅让我计算一批铝材的挤压比。
那批铝材的挤压筒直径是 300 毫米,通过测量算出挤压筒断面积。
而制品是一些小的铝棒,横截面积也得仔细测量。
我拿着卡尺,紧张又认真地测量着,心里默默计算着面积,生怕出一点差错。
最后算出挤压比,交给师傅的时候,手心里都是汗。
师傅看了看我的计算结果,点了点头,那一刻我心里别提多有成就感了。
再来说第二个公式,挤压比(R)= 坯料长度(L₁)÷挤压制品长度(L₂)。
这个公式可以想象成把一根长长的面条不断挤压,变得更短更粗。
坯料长长的,经过挤压变得短了,长度的变化反映了挤压比的大小。
就像有一次我看到一个工匠在打造铜器,他把一块长长的铜坯放在机器里挤压,眼睛紧紧盯着逐渐成型的铜制品,根据经验调整着参数。
我在旁边好奇地看着,问他怎么判断挤压的效果好不好。
他笑着跟我说,看看坯料和成品的长度变化,算算挤压比,心里就有数啦。
最后是第三个公式,挤压比(R)= 挤压前体积(V₁)÷挤压后体积(V₂)。
这个就好像是把一大团棉花塞进一个小盒子里,体积的变化体现了挤压的程度。
记得有一回参加一个手工制作活动,我们要把一块大的泡沫塑料挤压成特定的形状。
大家一开始都不知道该怎么下手,后来有人提议先算算体积和挤压比,再规划怎么挤压。
经过一番努力,我们终于做出了满意的作品。
总之,这三个挤压比的公式虽然简单,但在实际应用中却非常重要。
通过它们,我们可以更好地掌握挤压工艺,制造出符合要求的产品。
挤管模具配模公式
挤管模具配模公式
挤管模具配模公式是用来计算挤管模具尺寸的公式。
挤管模具是用于挤出圆管、方管、矩形管等管材的模具。
以下是一些常用的挤管模具配模公式:
1. 圆管模具配模公式
对于圆管模具,其配模公式为:
D = D0 - (2 × t)
其中,D 表示挤出后的管材外径,D0 表示挤出前的管
材外径,t 表示管壁厚度。
2. 矩形管模具配模公式
对于矩形管模具,其配模公式为:
A =
B × h
其中,A 表示挤出后的管材截面积,B 表示挤出后的矩形管宽度,h 表示挤出后的矩形管高度。
3. 方管模具配模公式
对于方管模具,其配模公式类似于矩形管模具配模公式,即:
A =
B × h
其中,A 表示挤出后的管材截面积,B 表示挤出后的方管边长,h 表示挤出后的方管高度。
这些配模公式仅适用于简单的挤管模具。
在实际应用中,挤管模具的配模需要考虑许多因素,如材料特性、挤出速度、挤出压力等。
因此,在实际操作中,需要根据实际情况进行调整和优化。
课程设计(论文)-铝合金型材挤压工艺及模具计算
课程设计任务书题目:铝合金型材挤压工艺及模具计算学院:材料与能源学院专业: 03金属材料工程(1)学号:学生:指导老师:日期:2006年6月21日课程设计任务书材料与能源学院金属材料工程专业一. 题目:铝合金型材挤压工艺及模具设计二. 设计基本内容:设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求三. 完成后应缴的资料:课程设计说明书一份实心型材模AUTOCAD图空心型材模上模AUTOCAD图空心型材模下模AUTOCAD图空心型材模上下模AUTOCAD装配图四. 设计完成期限:2005年6月14日------2005年6月24日指导老师_袁鸽成签发日期___________教研室主任_______批准日期___________课程设计评语:成绩:设计指导教师______________年_____月____日目录一: 绪论 (5)二: 总设计过程概论 (8)三: 实心型材模设计 (10)四: 空心型材模设计 (19)五: 后记 (28)一绪论铝被誉为仅次于钢铁的第二大金属,由于具有密度低、强度适中、加工性能好等一系列优点,被广泛应用于建筑、包装、交通运输等行业,铝及铝材的消费已经成为一个国家工业发展水平的重要标志。
近年来工业铝型材应用于交通行业呈上升趋势。
铝合金在国民经济中起着非常重要的作用。
随着科学技术的进步和现代经济的高速发展,铝合金型材正向着大型整体化、薄壁扁宽化、尺寸高精化、形状复杂化、外廓美观化的方向发展,品种规格不断增多,应用范围不断拓展,已由民用建筑门窗型材为主体推广到了航天航空、汽车船舶、交通运输、电子电力、石油化工、机械制造、家用电器等各行各业和人民生活各个方面。
据不完全统计,目前世界上每年需要的大型铝合金型材约4o万吨,而且增涨势头不减。
为了适应这种市场需求趋势,各国都在加速建设重型挤压机或大型材挤压生产线。
近年来,随着科技的进步和经济的发展,特别是交通运输的现代化、高速化和轻量化,需要大量的大型特种型材。
150挤塑机配模计算公式
150挤塑机配模计算公式挤塑机是一种常用的塑料加工设备,广泛应用于塑料制品的生产中。
在挤塑机的操作过程中,模具的选择和设计是非常重要的,它直接影响着产品的质量和生产效率。
因此,正确的模具配备计算是非常关键的。
本文将介绍150挤塑机配模计算公式,帮助读者更好地了解挤塑机模具的选择和设计。
首先,我们需要了解一些基本的概念。
挤塑机的模具通常由模具头、模具套和模具芯组成。
模具头是模具的外部形状,模具套是模具的内部形状,而模具芯则是用来塑造产品中空部分的部件。
在进行150挤塑机配模计算时,需要考虑的主要参数包括挤出量、材料的流动性、产品的尺寸和形状等。
150挤塑机配模计算公式的主要内容如下:1. 模具头的尺寸计算。
模具头的尺寸计算是根据产品的外部形状和尺寸来确定的。
一般来说,模具头的尺寸应该略大于产品的实际尺寸,以便在挤塑过程中能够充分填充模具套。
模具头的尺寸计算公式如下:模具头尺寸 = 产品外部尺寸 + 挤压膨胀系数。
2. 模具套的尺寸计算。
模具套的尺寸计算是根据产品的内部形状和尺寸来确定的。
与模具头类似,模具套的尺寸也应该略大于产品的实际尺寸,以便在挤塑过程中能够充分填充模具套。
模具套的尺寸计算公式如下:模具套尺寸 = 产品内部尺寸 + 挤压膨胀系数。
3. 模具芯的尺寸计算。
模具芯的尺寸计算是根据产品的中空部分形状和尺寸来确定的。
模具芯的尺寸应该略小于产品的实际尺寸,以便在挤塑过程中能够顺利脱模。
模具芯的尺寸计算公式如下:模具芯尺寸 = 产品中空部分尺寸挤压膨胀系数。
4. 挤压膨胀系数的计算。
挤压膨胀系数是指在挤塑过程中,塑料材料由于受到挤压作用而产生的膨胀。
挤压膨胀系数的计算是根据材料的流动性和产品的尺寸来确定的。
一般来说,挤压膨胀系数可以通过实验测定或参考相关资料来确定。
通过以上公式的计算,我们可以得到模具头、模具套和模具芯的尺寸,从而确定150挤塑机的模具配备方案。
在实际应用中,还需要考虑到模具的加工工艺、材料的选择、模具的结构等因素,以确保模具能够满足产品的生产要求。
铝材模具挤压吨位计算公式
铝材模具挤压吨位计算公式在铝材挤压加工中,挤压机的吨位是一个非常重要的参数。
吨位的大小直接影响到挤压成型的质量和效率。
因此,正确计算挤压吨位是非常关键的。
本文将介绍铝材模具挤压吨位的计算公式及其相关知识。
铝材挤压是一种常见的金属加工工艺,通过挤压机将铝材加热至一定温度后,通过模具挤压成型。
挤压机的吨位是指挤压机的压力大小,通常以吨为单位。
吨位的大小决定了挤压机的压力大小,直接影响到挤压成型的质量和效率。
铝材模具挤压吨位的计算公式如下:P = S ×σ。
其中,P为挤压吨位,单位为吨;S为挤压截面积,单位为平方厘米;σ为铝材的抗拉强度,单位为kgf/平方厘米。
在使用该公式进行计算时,需要首先确定挤压截面积和铝材的抗拉强度。
挤压截面积是指挤压成型的截面积大小,通常通过模具设计图纸来确定。
铝材的抗拉强度是指铝材在拉伸过程中所能承受的最大应力,通常通过实验或者查阅相关资料来确定。
在实际应用中,还需要考虑到一些修正系数,如模具摩擦系数、挤压速度等,以确保计算结果更加准确。
除了上述公式外,还有一种常用的简化计算方法,即按照铝材的截面积和材料的抗拉强度来确定挤压吨位。
具体计算方法如下:P = S ×σ / 1000。
其中,P为挤压吨位,单位为吨;S为挤压截面积,单位为平方毫米;σ为铝材的抗拉强度,单位为MPa。
这种简化的计算方法更加方便快捷,适用于一些简单的挤压加工情况。
在实际应用中,需要根据具体的挤压加工情况来选择合适的计算方法,以确保挤压成型的质量和效率。
除了挤压吨位的计算,还需要考虑到一些其他因素,如挤压机的选型、模具的设计、挤压温度等,这些因素都会直接影响到挤压成型的质量和效率。
总之,铝材模具挤压吨位的计算是一个非常重要的工作,正确的吨位计算可以确保挤压成型的质量和效率。
通过本文介绍的计算公式和相关知识,希望能够帮助大家更好地理解和应用铝材模具挤压吨位的计算方法。
型腔挤压厚度计算公式
型腔挤压厚度计算公式在金属加工中,型腔挤压是一种常见的加工方法,通过在金属材料上施加压力,将其挤压成所需的形状。
在进行型腔挤压加工时,计算挤压后的厚度是非常重要的,可以帮助工程师确定加工参数和工艺流程,确保产品的质量和精度。
本文将介绍型腔挤压厚度的计算公式及其应用。
型腔挤压厚度计算公式可以通过以下公式来表示:h = (F L) / (K S)。
其中,h为挤压后的厚度;F为挤压力;L为挤压长度;K为材料的挤压系数;S为材料的初始截面积。
在进行型腔挤压加工时,首先需要确定材料的挤压系数K,这个数值可以通过实验或者文献资料来获取。
然后需要测量材料的初始截面积S,通常可以通过工程图纸或者实际测量来获取。
挤压力F和挤压长度L可以通过加工设备的参数或者实际测试来获取。
有了这些参数,就可以通过上述公式来计算出挤压后的厚度h。
型腔挤压厚度计算公式的应用非常广泛,可以用于各种金属材料的挤压加工,包括铝合金、钢材等。
通过计算挤压后的厚度,可以帮助工程师确定加工参数,选择合适的设备和工艺流程,从而确保产品的质量和精度。
除了上述的基本公式外,还有一些特殊情况下的计算公式,比如在进行多次挤压时,可以通过以下公式来计算最终的厚度:h = h0 n (h0 h1)。
其中,h0为初始厚度;h1为挤压后的厚度;n为挤压次数。
通过这个公式,可以帮助工程师计算出多次挤压后的最终厚度,从而确定最终产品的尺寸和精度。
在实际应用中,型腔挤压厚度计算公式可以帮助工程师解决各种挤压加工中的技术问题,比如在确定挤压参数时,可以通过公式来计算出挤压后的厚度,从而选择合适的设备和工艺流程;在进行产品设计时,可以通过公式来预测挤压后的尺寸,从而确定产品的结构和形状;在进行产品检测时,可以通过公式来验证产品的尺寸和精度,确保产品的质量和性能。
总之,型腔挤压厚度计算公式是金属加工中的重要工具,可以帮助工程师解决各种挤压加工中的技术问题,确保产品的质量和精度。
挤压模具设计说明书资料
二.总设计过程概论1.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→出厂2.挤压工艺条件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,挤压时锭坯的加热温度不宜过高,应尽量降低挤压温度2)挤压筒的加热温度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℃。
3)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,本设计挤压温度为450℃~500℃,挤压过程中温度控制在450℃左右4)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0.7~0.8m/s5)工模具的润滑因本设计采用热挤压,故不采用润滑6)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HRC45~507)切压余根据所选的设备:500T,切压余厚为20mm;800T,切压余厚为25mm8)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的目的9)冷却直接露置在空气中冷却,达到自然时效的目的10)切头尾本工艺过程统一去头尾各300mm三.实心型材模设计1.所要设计的实心型材制品本制品的形状和尺寸如下图1牌号XC111(L 型)制品的截面积F 制=116.42mm模孔外接圆直径D 外=46.28mm 现有设备(如下表):设备吨位500T800T 1630T 挤压筒直径0D Φ95 Φ125 Φ187 挤压截面积0F 70851226627451锭坯尺寸ddD L Φ90x270/320Φ120X400/450Φ178X540/600/660冷床长26m 32m 44m 填充系数 1.114 1.085 1.104 压余厚20 25 30 最大挤压比97.4 8273.6加工范围最大外接圆直径Φ65 Φ95 Φ147挤一根最小制品断面积F 制min72 150 3722.选坯和选设备根据加工范围要求(F 制≥F 制min,及D 外≤D 外max )只有500T 的可用,按成才率最高的原则,进一步优化,计算列表序号0D d D (mm ) dL (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 13.51 2×6m 3.8983.84%2 Φ95 Φ90 320 5.50 1.114 287 20 267 54.65 16.25 2×6m 3.8970.73%最后选择成才率最高的83.84%对应的方案 1 即:500T 的挤压机设备锭坯尺寸为:dd D L =Φ90X270mm λ=54.653.挤压力的计算根据经验系数公式:211.7750.8bD PDd, D 为挤压筒内径,d 为制品等面积直径,b为某温度下坯料的抗拉强度,450℃下6063的b≈12MPa带入数据求得:29511.7750.89512253.812.2PTF <额定吨位500T ,设备选择符合要求,即理论技术可行4.实心型材模具体结构设计模组的结构如下图图21.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.挤压筒模组的结构: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。
铝型材挤压模具设计与数值模拟
铝型材挤压模具设计与数值模拟一、引言铝型材挤压是一种常见的金属加工方法,通过在金属坯料上施加压力,使其通过挤压模具变形成所需的形状和尺寸。
挤压模具是铝型材挤压的关键组成部分,其设计的合理性和性能直接影响着挤压过程的稳定性和产品质量。
本文将介绍铝型材挤压模具的设计原则和数值模拟方法,以提高挤压模具的设计效率和产品质量。
二、铝型材挤压模具的设计原则1.安全可靠性:挤压模具在工作过程中需要承受较大的压力和冲击力,因此模具的结构应具有足够的刚性和强度,以确保其能够承受挤压过程中产生的高压力和冲击力。
2.尺寸精度:铝型材挤压模具的尺寸精度直接影响着挤压成品的质量。
模具的设计应考虑到挤压成品的尺寸和形状要求,合理设置各个挤压辊和模块的位置和尺寸,以确保挤压成品的精度和一致性。
3.锻造质量:挤压模具的表面质量和表面硬度直接影响着挤压成品的表面光洁度和耐磨性。
模具的表面应经过精细加工和热处理,以确保其表面光洁度和硬度。
4.使用寿命:由于挤压模具在工作过程中需要承受高温、高压和重复的挤压冲击,因此模具的材料选择和热处理工艺应考虑到模具的使用寿命。
三、铝型材挤压模具的数值模拟方法铝型材挤压模具的数值模拟可以通过有限元分析方法进行。
有限元分析方法是一种通过将模型离散化为有限数量的单元,并在每个单元上建立微分方程来描述整个模型行为的数值计算方法,可以预测挤压模具在挤压过程中的变形、应力和应变等物理量。
进行挤压模具的数值模拟通常需要以下步骤:1.准备模具的三维CAD模型,包括模具的几何形状和尺寸。
2.将CAD模型导入有限元分析软件中,建立模型的网格。
模型的网格划分应根据模具的复杂程度和挤压过程的要求,使得模型在有限元分析中能够得到合理的计算结果。
3.对挤压过程进行数值模拟。
在模拟过程中,需要设置挤压过程的初始条件、边界条件和加载条件,以模拟挤压过程中的各个物理量的变化规律,如应力分布、变形量和温度变化等。
4.分析模拟结果。
挤压模具设计参数计算理论
挤压模具设计参数计算理论型材挤压工艺型材挤压工艺,包括确定挤压工艺参数、选择合适的润滑条件、挤压比的确定及合理锭坯尺寸的计算。
它们与合金种类、制品规格和设备能力有关。
一、挤压工艺参数的确定确定工艺参数时,应综合考虑金属与合金加工时的可挤压性和对制品质量的要求(尺寸与形状的允许偏差,表面质量,组织与性能等),以满足提高成品率与生产率的需要。
热挤压过程的基本参数是挤压温度和挤压速度(或金属出口速度),两者构成了对挤压过程控制十分重要的温度-速度条件。
(一)挤压过程中的温度变化挤压变形使坯料具有优越的三向压应力状态,但由于变形不均匀性导致金属沿锭坯断面的流速差,会发生大的纵向拉应力,甚至引起制品产生周期性表面裂纹。
为了保持挤压制品的整体性,挤压塑性变形区的温度必须与金属塑形最好的温度范围相匹配。
塑性变形区温度取决于坯料和工具的加热温度、变形热以及被周围介质所吸收的热量。
挤压速度越大,被周围介质吸收的热量就越小,则塑性变形区的温度就越高;反之亦然。
在一定的变形程度下,要么选择合适的预热温度,要么选择合适的变形速度,都可以使塑性变形区的温度保持在规定的范围内。
当变形速度较小时,必须提高预热温度;而变形速度较大时,则必须降低预热温度。
在挤压铝合金时,挤压温度较低(400-500℃),挤压速度较慢,而且铝合金的导热性很高,所以在计算塑变区的温度场时必须考虑由于挤压金属的热传导和金属与挤压工具之间的热交换而引起的温度变化。
(二)挤压时的温度条件确定挤压的温度制度时,应考虑以下一些因素:1)分析合金的塑性图与状态图,了解合金最佳塑性温度范围和相变情况,避免在多相和相变温度下变形。
2)挤压过程温度条件的特点、影响温度条件变化的因素和调节方法以及温升情况。
3)尽可能地降低变形抗力以减小挤压力和作用在工具上的载荷。
4)保证最大的金属流出速度。
5)保证温度不超过该合金的临界温度,以免塑性降低产生裂纹。
6)保证挤压时金属不粘结工具,恶化制品表面质量。
挤压比计算公式范文
挤压比计算公式范文挤压比是指在挤压过程中材料的受力情况。
它是通过计算初始截面积和最终截面积之间的比值来得到的。
挤压比通常用于描述材料在受压过程中的变形情况和受力状态,特别是在塑料挤压和金属挤压中。
挤压比=初始截面积/最终截面积其中,初始截面积是指材料在挤压前的横截面积,最终截面积是指材料在挤压后的横截面积。
挤压比越大,材料变形越明显,受力越大。
例如,如果初始截面积为10平方厘米,最终截面积为5平方厘米,则挤压比为:挤压比=10平方厘米/5平方厘米=2挤压比的大小直接影响挤压过程的塑性变形程度和受力情况。
在金属挤压过程中,通常需要控制挤压比的大小,以确保挤压后的产品具有足够的强度和形状精度。
一般来说,挤压比越小,产品的强度越高,形状精度越好。
而在塑料挤压过程中,挤压比的控制也是非常重要的。
挤压比过大往往会导致塑料材料的熔融温度过高,易发生热分解或气泡等问题;挤压比过小则会使产品的表面光滑度不足和密度不均匀等问题。
因此,在实际挤压过程中,需要根据具体材料的特性和工艺要求,选择适当的挤压比。
通常情况下,挤压比的选择应遵循以下原则:1.挤压比应根据材料的熔融温度和流动性进行调整,以确保材料在挤压过程中的加工性能和品质。
2.挤压比应根据挤压机的参数和模具的结构来确定,以确保挤压过程的稳定性和效率。
3.挤压比应根据产品的要求来确定,以确保产品的强度和形状精度。
总之,挤压比是描述材料在挤压过程中变形和受力情况的重要参数,它可以通过计算初始截面积和最终截面积之间的比值得到。
在实际挤压过程中,需要根据具体要求和材料特性来选择适当的挤压比,以确保挤压产品的品质和性能。
内孔挤压尺寸计算公式
内孔挤压尺寸计算公式内孔挤压是一种常见的金属加工工艺,通过挤压机将金属材料挤压成所需形状。
在内孔挤压过程中,需要计算出合适的尺寸,以确保最终产品的质量和精度。
本文将介绍内孔挤压尺寸计算公式及其应用。
内孔挤压尺寸计算公式主要包括挤压前内孔尺寸、挤压后内孔尺寸和挤压率的计算。
挤压前内孔尺寸是指挤压前内孔的直径或者尺寸,挤压后内孔尺寸是指挤压后内孔的直径或者尺寸,挤压率是指挤压后内孔尺寸与挤压前内孔尺寸的比值。
下面将详细介绍内孔挤压尺寸计算公式及其应用。
1. 挤压前内孔尺寸的计算公式。
挤压前内孔尺寸的计算公式为:D1 = D 2t。
其中,D1为挤压前内孔的直径,D为挤压后内孔的直径,t为金属材料的厚度。
通过这个公式可以计算出挤压前内孔的尺寸,为后续的计算提供基础数据。
2. 挤压后内孔尺寸的计算公式。
挤压后内孔尺寸的计算公式为:D = D1 + 2t。
其中,D为挤压后内孔的直径,D1为挤压前内孔的直径,t为金属材料的厚度。
通过这个公式可以计算出挤压后内孔的尺寸,为最终产品的尺寸提供依据。
3. 挤压率的计算公式。
挤压率的计算公式为:R = (D D1) / D1。
其中,R为挤压率,D为挤压后内孔的直径,D1为挤压前内孔的直径。
通过这个公式可以计算出挤压率,以评估挤压过程的变形程度。
内孔挤压尺寸计算公式的应用。
内孔挤压尺寸计算公式可以应用于各种金属材料的内孔挤压加工过程中,例如铝、铜、钢等材料。
通过这些公式,可以计算出挤压前内孔尺寸、挤压后内孔尺寸和挤压率,为加工过程提供科学依据。
在实际应用中,内孔挤压尺寸计算公式可以帮助工程师和技术人员准确计算出挤压后内孔的尺寸,从而确保产品的质量和精度。
同时,还可以根据挤压率的计算结果对挤压过程进行调整和优化,以提高生产效率和节约成本。
总之,内孔挤压尺寸计算公式是内孔挤压加工过程中的重要工具,可以帮助人们准确计算出挤压前内孔尺寸、挤压后内孔尺寸和挤压率,为生产提供科学依据,提高产品质量和生产效率。
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型材挤压工艺
型材挤压工艺,包括确定挤压工艺参数、选择合适的润滑条件、挤压比的确定及合理锭坯尺寸的计算。
它们与合金种类、制品规格和设备能力有关。
一、挤压工艺参数的确定
确定工艺参数时,应综合考虑金属与合金加工时的可挤压性和对制品质量的要求(尺寸与形状的允许偏差,表面质量,组织与性能等),以满足提高成品率与生产率的需要。
热挤压过程的基本参数是挤压温度和挤压速度(或金属出口速度),两者构成了对挤压过程控制十分重要的温度-速度条件。
(一)挤压过程中的温度变化
挤压变形使坯料具有优越的三向压应力状态,但由于变形不均匀性导致金属沿锭坯断面的流速差,会发生大的纵向拉应力,甚至引起制品产生周期性表面裂纹。
为了保持挤压制品的整体性,挤压塑性变形区的温度必须与金属塑形最好的温度范围相匹配。
塑性变形区温度取决于坯料和工具的加热温度、变形热以及被周围介质所吸收的热量。
挤压速度越大,被周围介质吸收的热量就越小,则塑性变形区的温度就越高;反之亦然。
在一定的变形程度下,要么选择合适的预热温度,要么选择合适的变形速度,都可以使塑性变形区的温度保持在规定的范围内。
当变形速度较小时,必须提高预热温度;而变形速度较大时,则必须降低预热温度。
在挤压铝合金时,挤压温度较低(400-500℃),挤压速度较慢,而
且铝合金的导热性很高,所以在计算塑变区的温度场时必须考虑由于挤压金属的热传导和金属与挤压工具之间的热交换而引起的温度变化。
(二)挤压时的温度条件
确定挤压的温度制度时,应考虑以下一些因素:
1)分析合金的塑性图与状态图,了解合金最佳塑性温度范围和相变情况,避免在多相和相变温度下变形。
2)挤压过程温度条件的特点、影响温度条件变化的因素和调节方法以及温升情况。
3)尽可能地降低变形抗力以减小挤压力和作用在工具上的载荷。
4)保证最大的金属流出速度。
5)保证温度不超过该合金的临界温度,以免塑性降低产生裂纹。
6)保证挤压时金属不粘结工具,恶化制品表面质量。
7)保证挤压制品的温度分布均匀、尺寸精度高、组织均匀和力学性能最佳。
在确定挤压时的最佳温度时,还应该考虑铸锭的冶金学特点:如结晶组织的特点、合金化学成分的波动、金属间化合物的特点,以及坯料的疏松程度、气体和其他的非金属与金属杂志的含量等。
常用铝合金挤压时锭坯的加热温度(表所示),可供制定工艺和设计模具时参考。
(三)挤压时的速度条件
挤压时的速度有三种:挤压速度
v,表示挤压机柱塞、挤压杆和
j
挤压垫的移动速度;金属流出速度
v,表示金属流出模孔时的速度,
l
v=j vλ;变形速率ε,即单位时间内变形量变化的大小。
l
挤压时的速度与温度是联系在一起的。
一般来说,提高挤压速度会造成锭坯的温度升高,因此要降低锭坯的加热温度。
热加工的目的是为了利用金属材料在高温下屈服强度下降这一现象来实现大的变形量。
但是,如果锭坯原始温度和挤压速度导致制品出口温度接近该合金的固相线温度时,则表面将产生裂纹、粗糙,质量变坏。
图9-10为挤压速度与出口温度之间的关系曲线。
图中给出了两条极限曲线:一条表示设备能力的最大挤压力曲线;另一条表示合金制品开裂的冶金学极限。
在两条曲线之间的交点上,提供了理论上最大挤压速度和相应的最佳出口温度。
应强调的是,这个最佳值只是从挤压速度角度出发,不一定能满足制品的物理-冶金性能要求。
在确定常规挤压时的实际金属流出速度时,可在已知挤压温度的基础上综合考虑材料与工艺参数(如金属变形抗力与塑性、挤压力、流动不均匀的特性、工模具结构形式及预热条件)以及设备条件等因素。
表9-3给出了常用的铝合金挤压各种型材的锭坯、挤压筒加热温度和平均的流出速度。
二、挤压比
挤压比值一般在6-100范围内,主要受下列因素影响。
1.金属与合金的可挤压性。
确定了挤压温度后,随着挤压比的增大制
品流出模孔的温度与速度均升高。
为避免产生制品表面的粗糙化与裂纹,应选择适当挤压比。
2.制品质量要求。
根据制品断面上的组织与性能要求,挤压热加工态(R态)的制品时,挤压比一般不得小于10-12。
在挤压需继续加工(如轧制、拉伸、或锻造等)的坯料时,挤压比最好不小于5。
挤压用于二次挤压的坯料,一般不限制挤压比的大小,只根据二次挤压的挤压筒规格来推算出一次挤压的挤压比。
挤压小断面型材时,为了使金属流动较为均匀,可采用多模孔挤压以降低挤压比。
为了获得表面质量好的制品,挤压比一般不小于20。
使用组合模挤压空心型材时,应尽可能采取较高的挤压比值(以及较高的挤压温度与较长的焊合腔),以保证制品焊缝质量。
3.设备能力限制。
根据挤压力与挤压比的对数成正比的关系,综合考虑挤压筒直径(挤压垫上的单位挤压力)和金属坯料在挤压温度下所承受的挤压应力大小,使所确定的挤压比值既能实现挤压过程又不超过设备的能力。
三、挤压时的润滑
1.润滑的作用。
挤压加工一次变形量很大,金属与模具接触面上的单位正压力极高(相当于金属变形抗力的3-10倍,甚至更高)。
变形金属的表面更新作用加剧,从而使金属粘结模具的现象严重。
因此,挤压时润滑剂的作用是尽可能地使表面干摩擦转变为边界摩擦。
这不仅提高了制品表面质量和模具的使用寿命,而且由于降低了模具对金属的冷却作用,使金属流动不均匀性减少,挤压能耗降低。
使用平模热挤压型材与棒材时,平模工作面与挤压筒壁交接处存在一个环形的死区,可有效地阻止锭坯表面上的氧化物、夹杂与灰尘进入制品表面,故不允许涂抹润滑剂。
但是,挤压钛及钛合金材料时则必须润滑,这是由于新生的未经氧化的表面金属粘结模具很严重,致使挤出的制品表面上形成较深的划痕与擦伤。
采用锥模挤压棒材时,可以进行润滑。
此时,为防止锭坯的不良表面进入制品表面,可机械车削除去加热前的锭坯表皮或冷挤锭坯表皮。
挤压型材与棒材时,均不润滑挤压垫,以防缩尾形成。
采用润滑挤压法时,润滑剂涂抹部位一般限于挤压筒壁、平模工作面和模孔。
使用锥模挤压管材时,穿孔针的摩擦作用可使金属的流动较为均匀。
因此,不管是否有穿孔操作,均应润滑冷却穿孔针。
挤压厚壁管时,亦不允许润滑挤压垫。
当使用组合模挤压空心型材与管材时,为了保证接缝质量,绝对不允许润滑。
2.常用的润滑剂。
在高温高压的热挤压条件下,要求润滑剂具有足够的粘度与活性,具有较高的闪点和较少的灰分,以保证良好的表面润滑状态。
同时,还要求润滑剂具有一定的化学稳定性,对金属与工具无腐蚀作用,无污染环境、有害于人体健康的作用。
1)对铝及铝合金,多采用在粘性物油中添加各种固态填料的悬浮状润滑剂、应用最广的是润滑剂为70%-80%的72号汽油加20%-30%的石墨,挤压时,油的燃烧物和石墨所构成的润滑油膜具有足够的强度。
但其韧性不足,在挤压比足够大时可能产生表面活性物质。
直到
目前为止,润滑挤压尚未在铝合金方面获得广泛应用,因为润滑挤压时用普通结构的模子不能完全消除死区,从而导致制品的皮下缩尾。
此外,润滑挤压还有可能出现制品表面的气泡、起皮和润滑剂燃烧产物的压入等缺陷。