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冷擠壓工藝及模具設計第三章冷擠設備的選用與壓力計算

發布時間:2022-03-30T18:50:35更新時間:2022-03-30T18:51:15 瀏覽量:310
[文章摘要]: 冷擠壓設備的選擇和壓力計算 2.3.1 冷擠壓設備的基本要求: 剛性好,活塞導向精度高; (2)活塞空行和回程快; (3)活塞工作速度低,無脈沖; (4)有安全防護裝置,防止沖頭斷裂或坯料斷裂濺出傷人; (5)便于觀察擠壓情況和控制擠壓深度。 2.3.2 冷擠壓壓力計算 (5-1) -擠壓應力...

  冷擠壓設備的選擇和壓力計算

  2.3.1 冷擠壓設備的基本要求:

                  剛性好,活塞導向精度高;

                  (2)活塞空行和回程快;

                  (3)活塞工作速度低,無脈沖;

                  (4)有安全防護裝置,防止沖頭斷裂或坯料斷裂濺出傷人;

                  (5)便于觀察擠壓情況和控制擠壓深度。

  2.3.2 冷擠壓壓力計算

      (5-1)

  -擠壓應力,kN;

                                  1.2;

                                  mm2;

                                  5-3。

  表5-3 材料單位擠壓應力q的值

  

  

  表5-4 冷擠壓專用液壓機主要技術規格

  

  

  2.4 冷擠模凸和凹模工作部分設計

  凸模和凹模是冷擠壓模的主要工作部件。工作部分的形狀和尺寸設計合理,降低金屬流動阻力,降低擠壓力,延長模具的使用壽命。

  2.4.1 凸模設計

  (1)反擠壓凸模 反擠壓凸模工作部分的一般形狀如圖所示5-4所示。

  

  圖5-4(a)、(b)、(c)幾種反擠壓凸模用于黑色金屬,其中(a)、(b)應用廣泛,效果好。(c)實際上也有使用,但這種凸模的單位擠壓力比圖中要大(a)大約20%的凸模。5-4(d)、(e)、(f)適用于有色金屬的反擠壓凸模,(e)有利于擠壓薄壁零件。5-4(g)適用于軟金屬,稱為活門凸模。其功能是防止真空吸附在卸料過程中造成損壞,當擠壓壁薄的零件時。(h)、(i)當零件底部有一定的形狀要求時,采用型凸模。

      凸模的有效長度應合適,過長容易產生縱向彎曲不穩定。凸模的有效長度L與直徑d之比(L/d),一般可參考以下數據:

                  反擠壓純鋁時: L/d≤7~10

                  反擠壓紫銅時: L/d≤5~6

                  反擠壓黃銅時: L/d≤4~5

                  反擠壓低碳鋼時: L/d≤2.5~3

  當單位壓力較大時,應選用較小的L/d值;當單位擠壓力不大時,可選擇大的L/d值。對于純鋁和紫銅的細長凸模,為了提高其穩定性,可以在凸模端面制作工藝槽。工藝槽必須對稱,同軸,否則會起到不良作用。工藝槽寬度一般取0.3~0.8mm,深0.3~0.6mm。圓弧連接工藝槽的形狀如圖所示5-5所示。反擠壓凸模工作部分尺寸可參考表5-5選取。

  表5-5

  

  

  反擠壓凸模結構形狀見圖5-6。凸模結構是影響凸模壽命的主要因素之一。凸模結構截面變化處的應力集中是凸模斷裂的根本原因,減少或消除應力集中是模具結構設計的重要任務。錐面過渡用于凸模截面變化較大的臺階,大弧光滑連接小于臺階弧過渡的應用,其結構形式見圖5-6(a)、(b)。反擠壓凸模的反擠壓凸模進行圖紙5-6(c)、(d)形狀從減少或消除應力開始更合理

  

  

  

  d=擠壓內孔直徑;d1=d-(0.1~0.2)mm;d2≥d;d3≥ 1.3d;R2=(0.2~0.4)d;r=15°~20°; L1=擠壓件內孔高度 (3~5)mm;L2=卸料板高度 (10~15)mm;L3≈d3

  (2)正擠壓凸模 圖5-7它是各種類型的正擠壓凸模。實心件正擠壓凸模相對簡單,可根據圖紙5-7(a)、(b)類型設計。(b)型端的錐度可以防止凸??v向開裂。特別注意正擠壓空心件的凸模設計。純鋁空心件正擠壓,可使用圖紙5-7(c)整體凸模。擠壓硬金屬材料,特別是黑金屬,應使用圖紙5-7(d)、(e)組合凸模。(e)組合式凸模與芯軸之間使用IT7級H7/k6在過渡配合下,芯軸與凸模本體之間沒有相對滑動。在擠壓過程中,芯軸產生較大的拉應力,僅適用于芯軸直徑大、擠壓材料不太硬或摩擦系數小的條件。(d)組合凸模、凸??着c芯軸IT7級間隙配合H7/h6。由于擠壓過程中的摩擦力,芯軸可以隨變形金屬同時向下滑動,從而大大削弱了芯軸的拉力,避免了芯軸斷裂。

  

  

  (3)擠壓凸模的材料選擇見表5-6。表5-6 選擇 擠壓凸模的材料

  

  

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