具有振動料斗的自動冷擠壓模的設計

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XX 學 院 本科畢業(yè)論文（設計） 題目 具有振動料斗的自動冷擠壓模的設計 作者 學院 模具工程學院 專業(yè) 料成型與控制工程 學號 指導教師 二〇一五年四月二十一日 XX學院本科畢業(yè)論文（設計）誠信聲明 本人聲明：所呈交的本科畢業(yè)論文（設計），是本人在指導老師的指導下，獨立開展工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或創(chuàng)作過的作品成果。對本文工作做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔。 本科畢業(yè)論文（設計）作者簽名：（手寫） 二O一五年四月二十一日（打印） 摘 要 模具工業(yè)是一個國家的重要產(chǎn)業(yè)，模具工業(yè)的發(fā)展無時不刻都在影響著國家經(jīng)濟的發(fā)展，人類的進步離不開模具工業(yè)的發(fā)展。在全球經(jīng)濟發(fā)展的大環(huán)境下，中國各個行業(yè)被其他國家的先進技術(shù)影響的同時，越來越多的外國企業(yè)和品牌傳播到中國已經(jīng)成為現(xiàn)實。在新的市場需求的推動下，對自動冷擠壓模進行改良和優(yōu)化是當務之急。有大型自動冷擠壓模生產(chǎn)制造企業(yè)對設備的安全指標的有著一定生產(chǎn)的嚴格要求。在生產(chǎn)設備的企業(yè)，充分考慮到在設備運行中可能出現(xiàn)的問題，從而減少噪聲污染引起的振動或不當操作設備的現(xiàn)象等。國內(nèi)自動冷擠壓模的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。自動冷擠壓模的發(fā)展與人類社會的進步和科學技術(shù)的水平密切相關(guān)。本次設計是具有振動料斗的自動冷擠壓模的設計，制件為小圓筒形件。本文借鑒了冷擠壓模具設計的全部過程。文章主要過程是從產(chǎn)品的工藝分析到最后設計擠壓模具，首先，通過對制件的特點的了解，進一步對制件進行工藝分析，確定該制件符合冷擠壓加工的要求，確定擠壓工藝方案和結(jié)構(gòu)，并對冷擠壓模具進行設計。 具有振動料斗的自動冷擠壓模由電振動料斗和滑軌實現(xiàn)的，采用圓柱形冷擠毛坯生產(chǎn)小圓筒形件，本文運用大學所學相關(guān)知識對冷擠壓模具進行設計，最終通過AutoCAD進行繪圖，得到相關(guān)零件的零件圖及冷擠壓模具的裝配圖。 關(guān)鍵詞：自動冷擠壓模；振動料斗；設計 Abstract This design is the air refreshing agent box as a design model, the injection mold related knowledge as the basis, elaborated the whole design process of plastic injection mould.The content of graduation design is the injection mold of air refreshing agent box, the material is according to the structure characteristics and the correct analysis of the air refreshing agent box molding process.determine the overall layout of the cavity, the choice of parting surface, gating system design to determine the stripping method, etc.; at the same time this paper gives a brief introduction about the injection mould, the main parts of injection mold design and calculation, in the design process focuses on the actual production in the economy and rationality. With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient, economical, and high safety, stable operation. The overall plan is: the relative position of two axle sleeve on the plane, the motor reducer to provide power through belt drives the screw rod to rotate, and drives the head movement, a nut, a rotary motion of the linear motion of press. Block type safety clutch overload protection with teeth, pressure distribution in the corresponding position of the pipe after drilling through the drilling template. Keywords：The plastic mold；the parametrization;；divides the profile； 目 錄 誠信申明 I 摘要 II Abstract III 第一章 緒論 1 1.1 模具介紹 3 1.2 模具在加工工業(yè)中的地位 4 1.3 模具的發(fā)展趨勢 6 1.4 冷擠壓模具的分類 7 1.5我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 8 1.6 沖壓加工的特點 10 第二章 零件的工藝分析 13 第三章 零件工藝方案的選定 13 第四章 工序設計 14 4.1 毛坯的制備 15 4.2 毛坯的軟化處理 15 4.3 毛坯表面處理與潤滑 16 4.4 毛坯尺寸的確定 16 第五章 工藝計算 17 5.1 許用變形程度計算 17 5.2 擠壓力的計算 17 5.3 壓力機的選擇 17 第六章 冷擠壓模具的機構(gòu)設計 18 6.1 凹模的設計 18 6.2 凸模的設計 19 6.3 模具其他部分的設計 19 6.4 模具的固定 19 第七章 工作零件材料的要求與使用注意事項 20 結(jié)論 21 參考文獻 22 致 謝 23 第一章 緒論 1.1 模具介紹 當今社會，模具工業(yè)無所不在，各種各樣的的產(chǎn)品都需要模具來生產(chǎn)，因為使用模具生產(chǎn)，可以大大地提高生產(chǎn)效率和制造成本，同時，產(chǎn)品的加工精度等等都能夠得到保證。在各個行業(yè)應用模具的場合非常廣泛，例如飛機，輪船，以及一個模具零部件等各個領域都有用到。人類社會工業(yè)的發(fā)展離不開模具這樣一個重要的生產(chǎn)工具。隨著社會的進步，工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)同樣會日新月異，隨著時間的推移，相信會迎來一個新的革新時期。 1.2 模具在加工工業(yè)中的地位 在當今社會，工業(yè)越來越發(fā)達，模具產(chǎn)業(yè)也在不斷地飛速發(fā)展著，隨著科技的發(fā)展，模具工業(yè)的進步，模具在當今工業(yè)化大生產(chǎn)中起到了越來越重要的作用。因為有了模具，使工業(yè)產(chǎn)品的加工精度和效率得到了保障，大大減少了人工繁雜的勞動強度，提高了工業(yè)的發(fā)展進程。 1.3 模具的發(fā)展趨勢 冷擠壓技術(shù)發(fā)展的初期是非常緩慢的，長期以來只對幾種軟金屬（鉛和錫）進行擠壓。直到19紀末20世紀初，才開始擠壓較硬的有色金屬（鋅、鋁、紫銅、黃銅等）至于鋼的擠壓，由于冷擠壓時需要很大的壓力，在當時不能解決擠壓鋼用的模具材料、合適的潤滑劑與大噸位的壓力機等問題，長時間一直認為擠壓鋼是十分困難甚至是不可能的。 1906年，英國人科斯利特（T.W.coslett）發(fā)現(xiàn)用磷酸鹽處理鋼件制品是一種較理想的防銹方法，但工序繁多，而經(jīng)濟效益又差，故未被廣泛采用。不過，這種防銹法的出現(xiàn)卻極大地激發(fā)了人們?nèi)パ芯扛唵味行У男路椒ǖ姆e極性。到后來，用自動連續(xù)裝置對鋼毛坯進行磷酸鋅防銹處理只需要兩分鐘。經(jīng)磷酸鋅處理過的毛坯表面附有脂肪潤滑劑或鈉皂薄膜，且這層薄膜不易脫落，擠壓這種毛坯時，壓力較小。這個發(fā)現(xiàn)使人們找到了一種理想的鋼毛坯表面處理法一磷化皂化法。 磷化皂化處理鋼毛坯表面方法的出現(xiàn)使鋼的擠壓成為可能。1934年，德國人采用磷化皂化法成功地冷擠出鋼管。二次世界大戰(zhàn)期間，德國人需要大量彈殼，當時黃銅又供應不足，于是德國人秘密試驗用冷擠壓生產(chǎn)鋼彈殼、后來，采用合金工具鋼作模具材料，用冷擠壓成功地擠出大批量鋼彈殼類零件。 第二次世界大戰(zhàn)以后，美國人竊取了德國人關(guān)于鋼的冷擠壓的全部資料，開始在美國用冷擠壓秘密生產(chǎn)軍火，開辦了很多生產(chǎn)鋼彈殼和彈體的軍工廠。鋼的冷擠壓于1947年才正式用于民用工業(yè)。美國于1949年發(fā)表了各種鋼材冷擠壓后模具性能的實驗數(shù)據(jù)。德國于1950年、1953年先后公布了鋼的冷擠壓的基本技術(shù)數(shù)據(jù)及冷擠壓力和擠壓功的實驗結(jié)果。 1957年，日本引進了專用冷擠壓機，開始在精密儀器和儀表中采用冷擠壓技術(shù)。日本見這種新技術(shù)經(jīng)濟效益顯著，很快把這種技術(shù)用于制造汽車和電氣制件?，F(xiàn)已成為遍及各個工業(yè)部門的重要加工手段。 隨著工業(yè)的發(fā)展，模具工業(yè)也在飛速發(fā)展著，針對當今社會的工業(yè)發(fā)展狀況，模具的發(fā)展主要體現(xiàn)在一下幾個方面： (1)模具的加工與制造的自動化程度將會繼續(xù)提高。 (2)結(jié)構(gòu)零部件的材料的制造費用將會慢慢下降，同時加工結(jié)構(gòu)零部件的設備的精度將會提高很多。 (3)模具的樣式將會越來越多，從單工序模具到復合模具，一次性成型復雜工件的模具將會越來越多地被應用和生產(chǎn)。 (4)熱流道模具在模具工業(yè)中的位置和作用將會越來越突出，應用的領域也將會越來越廣泛。 (5)工業(yè)的發(fā)展將會引領高壓鑄模具也不斷地發(fā)展，模具生產(chǎn)工藝和加工工藝也會逐漸走向自動化。 (6)模具的結(jié)構(gòu)領部件將會更多地利用標準零件來代替非標零部件，這樣就增加了模具之間的互換性。同時，也可以更好地保證模具加工出來的產(chǎn)品的精度，維修和使用也更加方便快捷。 1.4 冷擠壓模具的分類 冷擠壓的基本類型包括： 1.正擠壓：正擠壓時，金屬的流動方向與凸模的運動方向一致。正擠壓可以制造各種形狀的實心件和空心件。 2.反擠壓：反擠壓時，金屬的流動方向與凸模的運動方向相反。反擠壓可以獲得各種形狀的杯形件。 3.復合擠壓：擠壓時，毛坯一部分金屬流動方向與凸模運動方向相同，而另一個部分金屬流動方向與凸模運動方向相反。復合擠壓可制得各種杯一杯、杯一桿、杯一筒零件。 4.徑向擠壓；擠壓時，金屬的流動方向與凸模運動方向相垂直。徑向擠壓又可分為向心擠壓和離心擠壓，徑向擠壓用來制造斜齒輪、花鍵盤等零件。 5.鍛壓：鐓壓時，金屬毛坯徑向向外流動。鐓壓用于制造帶法蘭的軸類零件或凸緣的杯形零件。 正擠壓、反擠壓與復合擠壓是冷擠壓技術(shù)中應用最廣泛的三種方法。它們的金屬流動方向與凸模的軸線平行。因此，有不少資料上又稱這三種方法為軸向擠壓。如前所述，軸向擠壓可以制得各種實心和空心零件，如球頭銷、梭心殼、彈殼等。徑向擠壓是最近十幾年才發(fā)展起來的，主要用于通訊器材的號碼盤、自行車的花鍵盤等。 1.5 我國模具行業(yè)的發(fā)展方向和前景 經(jīng)過1990年代的高速發(fā)展，中國的模具產(chǎn)業(yè)已經(jīng)達到一定的水平，生產(chǎn)能力也有了相當大的提高，模具市場的規(guī)模也正在逐步擴大。過去十年，中國模具工業(yè)（主要集中在汽車、電子信息以及電器）以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。 到2005年，全國模具生產(chǎn)廠點已達3萬多家，從業(yè)人員50多萬人；模具銷售總額高達610億元，比上年增長25%；模具生產(chǎn)企業(yè)總體上任務飽滿、訂單充足。2006年，業(yè)界預測中國汽車的年度銷售數(shù)量將會比前一年增長15%，年度銷售數(shù)量將會達到640萬臺。而汽車零部件市場比汽車整車的市場更大，可以預測汽車相關(guān)模具產(chǎn)業(yè)將會有高速發(fā)展。 與2004年相比，2005年中國的模具生產(chǎn)值增加了125%，以610億人民幣居世界第三位。其中，出口比前一年增加了150%，達到了7.4億美元。目前，國內(nèi)模具行業(yè)正隨著我國制造業(yè)特別是汽車和電子產(chǎn)業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展而逐漸步入“黃金期”。 近年來，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，主要表現(xiàn)為大型、精密、復雜、長壽命模具和模具標準件發(fā)展速度高于行業(yè)的總體發(fā)展速度；沖壓模和壓鑄模比例增大；面向市場的專業(yè)模具廠家數(shù)量及能力增加較快。隨著經(jīng)濟體制改革的不斷深入，“三資”及民營企業(yè)的發(fā)展較快。 在沖壓模具方面，2006年，沖壓模具比例進一步上升，熱流道模具和氣輔模具水平進一步提高，沖壓模具在量和質(zhì)方面都有較快的發(fā)展，我國最大的沖壓模具單套重量已超過50噸，最精密的沖壓模具精度已達到2微米。在 CAD/CAM技術(shù)得到普及的同時，CAE技術(shù)應用越來越廣，CAD/CAM/CAE一體化得到發(fā)展，模具新結(jié)構(gòu)、新品種、新工藝、新材料的創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)，專利數(shù)量增多。 據(jù)業(yè)內(nèi)人士分析，未來我國模具發(fā)展趨勢包括10個方面： (1)模具日趨大型化。 (2)模具的精度將越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)已達到2-3微米，1微米精度的模具也將上市。 (3)多功能級進模具將進一步發(fā)展。新型多功能級進模具除了沖壓成型零件外，還擔負疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務，對鋼材的性能要求越來越高。 (4)熱流道模具在沖壓模具中的比重也將逐漸提高。 (5)隨著沖壓成型工藝的不斷改進與發(fā)展，氣輔模具及適應高壓沖壓成型等工藝的模具也將隨之發(fā)展。 (6)標準件的應用將日益廣泛。模具標準化及模具標準件的應用將極大地影響模具制造周期，還能提高模具的質(zhì)量和降低模具制造成本。 (7)快速經(jīng)濟模具的前景十分廣闊。 (8)隨著車輛和電機等產(chǎn)品向輕量化發(fā)展，壓鑄模的比例將不斷提高。同時對壓鑄模的壽命和復雜程度也將提出越來越高的要求。 (9)以塑代鋼、以塑代木的進程進一步加快，沖壓模具的比例將不斷增大。由于模具零件的復雜程度和精度的不斷提高，對沖壓模具的要求也越來越高。 (10)模具技術(shù)含量將不斷提高。 從應用趨勢方面分析，受用戶要求模具的生產(chǎn)周期縮短影響；快速經(jīng)濟模具的開發(fā)將被重視，模具標準件的應用將日漸廣泛，且采用計算機控制和模具手操作的快速換模裝置、快速試模裝置技術(shù)也會得到發(fā)展和提高。 1.6 沖壓加工的特點 沖壓是利用安裝在沖壓設備上的模具對材料施加壓力，使其產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件（俗稱沖壓或沖壓件）的一種壓力加工方法。沖壓通常是在常溫下對材料進行冷變形加工，且主要采用板料來加工成所需零件，所以也叫冷沖壓或板料沖壓。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具，簡稱沖模。沖模是將材料（金屬或非金屬）批量加工成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要，沒有符合要求的沖模，批量沖壓生產(chǎn)就難以進行；沒有先進的沖模，先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具、沖壓設備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素，只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 沖壓在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是大批量生產(chǎn)中應用十分廣泛。相當多的工業(yè)部門越來越多地采用沖壓法加工產(chǎn)品零部件，如汽車、農(nóng)機、儀器、儀表、電子、航空、航天、家電及輕工等行業(yè)。在這些工業(yè)部門中，沖壓件所占的比重都相當?shù)拇?，少則60%以上，多則90%以上。不少過去用鍛造、鑄造和切削加工方法制造的零件，現(xiàn)在大多數(shù)也被質(zhì)量輕、剛度好的沖壓件所代替。因此可以說，如果生產(chǎn)中采用沖壓工藝，許多工業(yè)部門就必須要提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、快速進行產(chǎn)品更新?lián)Q代。 與其它方法相比，沖壓加工無論在技術(shù)方面還是經(jīng)濟方面都具有許多獨特的優(yōu)點： (1) 沖壓加工的生產(chǎn)效率高，且操作方便，易于實現(xiàn)模具化與自動化。 (2)沖壓時由于模具保證了沖壓件的尺寸與形狀精度，且一般不破壞沖壓件的表面質(zhì)量,而模具的壽命一般較長,所以沖壓的質(zhì)量穩(wěn)定,互換性好,具有“一模一樣”的特征。 (3)沖壓可加工出尺寸范圍較大、形狀較復雜的零件，如小到鐘表的秒表，大到汽車縱梁、覆蓋件等，加上沖壓時材料的冷變形硬化效應，沖壓的強度和剛度均較高。 (4)沖壓一般沒有切屑碎料生成，材料的消耗較少，且不需其它加熱設備，因而是一種省料，節(jié)能的加工方法，沖壓件的成本較低。 但是，沖壓加工所使用的模具一般具有專用性，有時一個復雜零件需要數(shù)套模具才能加工成形，且模具 制造的精度高，技術(shù)要求高，是技術(shù)密集形產(chǎn)品。所以，只有在沖壓件生產(chǎn)批量較大的情況下，沖壓加工的優(yōu)點才能充分體現(xiàn)，從而獲得較好的經(jīng)濟效益。 III (7)隨著社會的發(fā)展和工業(yè)的進步，車輛的不斷增多，所以壓鑄模具，擠壓模具也將會越來越普遍地應用到各個生產(chǎn)加工領域。從單工序模到復合模的過渡是模具發(fā)展的必然趨勢。 第二章 零件的工藝性分析 冷擠壓工藝設計是在確定擠壓件形狀、尺寸、精度和材料之后，這首設計模具之前的一個階段。在此階段要擬定之間的冷擠壓加工工藝和有關(guān)的工藝順序和數(shù)量，并研究如何具體實現(xiàn)符合生產(chǎn)要求的零件質(zhì)量控制、經(jīng)濟性等有關(guān)問題。 近年來，在模具制造工藝方面廣泛應用采用冷擠壓先進技術(shù)，取得了顯著的成就，與其他制造工藝方法相比，冷擠壓工藝已成為金屬變形中最先進的工藝之一，在技術(shù)和經(jīng)濟上都有很多的顯著優(yōu)點。 圖1-1為本次設計的零件的三維圖。材料為鋁，生產(chǎn)批量大，需要采用冷擠工藝。 圖1-1 第三章 零件工藝方案的選定 先按一次正擠壓工藝方案進行擠壓，即進行下料→軟化退火→磷化皂化→正擠壓一次成形。這時斷面縮減率91% 根據(jù)相關(guān)文獻進行校核，鋁的許用變形程度的斷面縮減率為。說明這個方案正擠壓的斷面縮減率過大，擠壓力超過了模具鋼的許用載荷，這是冷擠壓模具發(fā)生碎裂的主要原因。所以一次正擠壓這個方案是不合理的。為了使變形程度降低，故采用單次冷擠壓的工藝方案，采用擠壓成形，減小每道工序的單位擠壓力的方法來解決模具的損壞問題。 第四章 工序設計 4.1 毛坯的制備 毛坯的制備，是從毛坯下料開始到制備出符合冷擠壓工藝要求的毛坯為止的過程。制備價廉、質(zhì)量良好的毛坯是關(guān)系到擠壓件質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本的大問題。毛坯的制備的常用方法選擇，應該考慮生產(chǎn)要求，說需設備條件和成本、工具盒維護費用、材料變?yōu)閺U屑的書號和加工費用、所需工序次數(shù)。以及其他因素。毛坯的尺寸、形狀、材料，需要保持的精度和生產(chǎn)方法亦是影響下料方法選擇的重要因素。 冷擠壓毛坯最常用的備料方法有：鋸切、車切、沖裁、剪切。 原材料的表面缺陷對冷擠壓件的質(zhì)量影響很大，這是由于冷擠壓加工和切削加工不同，冷擠壓時原材料的表面缺陷會保留或者擴大，成為冷擠壓件的表面缺陷，所以選取毛坯的時，當表面缺陷的深度大于0.1mm時，應當設法消除，使材料表面達到潔凈、光滑，不應有發(fā)裂，氣泡、劃傷等。 原材料的尺寸精度也很重要，原坯料的幾何形狀應對稱，以保證冷擠壓過程中均勻產(chǎn)生變形，坯料端面與軸線的垂直度最大不應超過0.1mm。 綜上所述，經(jīng)過考慮生產(chǎn)要求，所需設備的條件和成本，模具維修費用，制件精度等，并且毛坯的直徑較大，可采用鋸切的方法進行下料，斷面比較平整。 4.2 毛坯的軟化處理 目的：為了達到降低材料的硬度和變形抗力，提高材料的塑性，消除內(nèi)應力得到良好的晶相組織，提高模具壽命，保證產(chǎn)品質(zhì)量，必須進行軟化處理。 根據(jù)資料表明：鋁件，應用完全退火，不用球化退火。本次設計的原材料為鋁，所以可以按照圖4-2所示方法進行熱處理退火。 圖4-2 4.3 毛坯表面處理與潤滑 表面處理與潤滑是鋼零件擠壓的關(guān)鍵問題，它對零件的表面質(zhì)量及模具的壽命有很大的影響，比尋給于足夠的重視。 主要包括： 1.去出表面缺陷 2.清潔、去脂、濯洗。 3.去除表面氧化層 4.磷酸鹽處理與潤滑處理。 對于清潔、去脂、濯洗，一般按照國內(nèi)工廠的方法，采用化學去油的配方與工藝，去油完成后，可用水直接淋在零件上進行檢查，如果徹底去油，則水能浸潤所有表面。對于去除表面氧化層可采用酸洗處理。 磷酸鹽處理在冷擠壓中占有很重要的地位，將毛坯放在磷酸鹽溶液中進行處理，其化學反應如下 潤滑處理：在磷酸鹽處理后，還要進行潤滑處理，可使用皂化處理，可以得到有效的硬脂酸鋅潤滑層，這層潤滑層牢固的連接于磷酸鹽覆蓋層的表面并滲入磷酸鹽覆蓋層中。 4.4 毛坯尺寸的確定 如圖4-4，毛坯的尺寸D=6mm，h=12mm，則毛坯的體積, 擠壓時擠壓件的外徑 ，擠壓部分的高度為：,,根據(jù)體積不變原理，擠壓件的體積也為。 第五章 工藝計算 5.1許用變形程度的計算 正擠的斷面縮減率 第一次擠壓斷面縮減率： 第二次擠壓斷面縮減率： 根據(jù)參考文獻【1】圖4.10進行校核，鋁的許用變形程度的斷面縮減率為在許用范圍之內(nèi)。 5.2擠壓力的計算 理論公式計算法，由于計算方法復雜，準確性差。因此用的不廣，而圖算法由于試驗條件及材料的種類的局限性，也影響到了它的應用范圍。因此采用經(jīng)驗公式計算 ， 式中： 總擠壓力；N； p單位擠壓力，Mpa; Z模具的形狀系數(shù)；參考文獻【1】（圖4.34） n擠壓方式及變形程度修正系數(shù)；參考文獻【1】（見表4.2） 擠壓錢材料的抗拉強度，Mpa，查有關(guān)手冊可以找到，對碳鋼而言可以近似取=1/3HB F凸模工作部分橫切面面積， 其中Z取0.9，n=5,， 所以單位擠壓力， 總壓力 為了安全起見，并考慮到生產(chǎn)上可能出現(xiàn)的意外情況（如退火軟化質(zhì)量較差，潤滑層脫落等），應按計算應力值乘上安全系數(shù)1.3.因此 5.3壓力機的選擇 正確選擇壓力機與模具壽命，制件精度有直接關(guān)系，因此設備的選取，必須與冷擠壓工藝性質(zhì)和特點相適應，壓力機必須要有足夠的剛性；同時具備頂出裝置；合適的擠壓速度；較大的工作行程和能量，滑塊應有良好的導向精度，而且還要有超載保險裝置。 根據(jù)冷擠壓壓力的大小，應選取公稱壓力大于或等于2749KN的壓力機,并且還要保證模具的封閉高度（在最低位置時的高度）應小于壓力機的最大裝模高度。 根據(jù)相關(guān)資料，選取公稱壓力為3000KN的四柱萬能液壓機。 第六章 冷擠壓模具的機構(gòu)設計 冷擠壓的最大的特點就是單位擠壓力大，因此擠壓件的質(zhì)量與擠壓模具的設計有直接關(guān)系，合理的模具結(jié)構(gòu)是生產(chǎn)出合格優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的關(guān)鍵之一，必須根據(jù)具體零件的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)設計出正確的模具結(jié)構(gòu)。冷擠壓模最重要的部分是凹模和凸模，其他部分則與冷沖壓模大致相同。擠壓生產(chǎn)工作的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，是模具設計的關(guān)鍵，是開始設計之前必須解決的問題。 6.1 凹模的設計 正擠壓凹模是正擠壓成形的關(guān)鍵零件，對成形的影響很大。正擠壓凹模一般都做成錐形，入口。本次的入口角度=，模腔的直徑D一般比毛坯的外徑大0.05~0.10mm，其高度h根據(jù)毛坯接觸錢至少已進入凹模10mm。擠壓凹模工作時內(nèi)壁承受著較大的單位壓力，特別是正擠壓黑色金屬時工作內(nèi)壓高達2000MPa，因此，為了提高凹模的強度，一般應采用組合式凹模。根據(jù)冷擠壓的單位壓力P的大小決定，在p較大的情況下，取三層組合凹模，在p較小的情況下選?。粌蓪咏M合凹模。 兩層組合凹模的許用單位擠壓力為 三層組合凹模的許用單位擠壓力為 根據(jù)本次設計的單位擠壓力，再結(jié)合參考文獻【1】圖5.13決定選取三層組合凹模，才能滿足要求，如圖5-2 圖6-2 凹模各圈直徑的決定 在決定了組合凹模的層數(shù)以后，合理的確定各圈直徑是充分發(fā)揮組合凹模特點，以保證強度。凹模的總直徑比，對于三層組合凹模的中間直徑比及合理數(shù)值由參考文獻【1】圖5.15決定，取總直徑比為4. =1.4 =1.66 由此可以得到 ， 過盈量與軸向壓合量的計算 再由參考文獻【1】圖5.21決定軸向系數(shù) ， 由參考文獻【1】圖5.20決定過盈量 由此可算出軸向壓合量為 式中 中層預應力圈料為：外層預應力圈料最好為： 這里用室溫預壓對組合凹模內(nèi)腔施加預應力，壓合角取 6.2 凸模的設計 正擠壓凸模對成形的影響不太大。它的主要作用是傳遞壓力。因此，為了延長模具的實用壽命，過渡部分應做成圓角或者倒角，凸模的徑向尺寸不要做成單一尺寸的圓柱體，最好采用類似于反擠凸模那樣的減壓結(jié)構(gòu)。 凸模工作部分直徑的名義尺寸等于凹模內(nèi)徑。 R 6.3 模具其他部分的設計 模具其它部分的設計，如軸承固定板，機架，墊板，凸模，凹模，壓簧，卸料板，滑板，導在滿足單位擠壓力的情況下都采用標準件。要求如下： 6.4 模具的固定 模具安裝固定的基本要求是：（1）凸凹?；蛏舷履；ハ鄬φ?，且間隙均勻；（2）模具壓力中心與壓力機滑塊中心線吻合；（3）閉合高度適當；（4）能順利卸退料；（5）緊固可靠，模具在使用過程中毫無松動。 模板的固定：在模板前后左右四個對稱的位置開槽，與滑塊上的槽相吻合一致。 模座的固定：采用下圖6-1方法 圖6-1 凹模的固定：采用壓板和下模座一起固定，在壓板和下模座上設計螺孔。 凸模的固定：利用螺栓將凸模固定圈、墊塊、錐形套直接緊固在上模板上。 第七章 工作零件材料的要求與使用注意事項 冷擠壓的模具材料應具有較高的熱強度、熱硬性和耐疲勞性能，同時具有良好的韌性，并且易于切削加工和來源充足。采取高鉻工具鋼淬火后多次回火后至HRC60~62作為凸模材料，采用淬火后多次回火至HRC60~64作為凹模材料。 冷擠壓技術(shù)應用中的幾個問題： 1. 凸凹模材料應進行貝氏體熱處理，而不能采用一般刀具的熱處理方法，使模具的使用壽命得到有效提高。 2. 凸凹模材料的碳化物偏析應控制在2級以內(nèi)，使模具能達到要求的使用壽命。 3. 組合凹模外圈硬度應進行嚴格檢查，硬度控制在38~42HRC，如果超過44HRC則不能使用，否則會引起預應力凹模外圈開裂。 4. 組合凹模內(nèi)圈與中圈，中圈與外圈應有一定的過盈量，這樣凹模模塊在工作過程中才不會相互移動。 5. 各層組合圈之間的配合面接觸應大于75%以上，以保證模具良好的工作狀態(tài)。 結(jié) 論 在最近的一段時間的畢業(yè)設計，使我們充分把握的設計方法和步驟，不僅復習所學的知識，而且還獲得新的經(jīng)驗與啟示，在各種軟件的使用找到的資料或圖紙設計，會遇到不清楚的作業(yè)，老師和學生都能給予及時的指導，確保設計進度。本文所設計的是具有振動料斗的自動冷擠壓模的設計，通過初期的定稿，查資料和開始正式做畢設，讓我系統(tǒng)地了解到了所學知識的重要性，從而讓我更加深刻地體會到做一門學問不易，需要不斷鉆研，不斷進取才可要做的好，總之，本設計完成了老師和同學的幫助下，在大學研究的最后，感謝幫助過我的老師和同學，是大家的幫助才使我的論文得以通過。 參考文獻 [1]冷擠壓模設計手冊編寫組編著.塑料模設計手冊.（第2版）.北京：模具工業(yè)出版社，2002 [2]沖壓模具實用技術(shù)叢書編委會. 塑料模具設計制造與應用實例.北京：模具工業(yè)出版社，2002 [3]王文廣，田寶善，田雁晨.沖壓模具設計技巧與實例.北京：化學工業(yè)出版社，2004 [4]唐志玉.模具設計師指南.北京：國防工業(yè)出版社，1999 [5]馬金駿.制造工藝.北京：中國科學技術(shù)出版社，1994 [6]賈潤禮，程志遠.實用冷擠壓模具設計手冊.北京：中國輕工業(yè)出版社，2000 [7]黃毅宏，李明輝.模具制造工藝.北京：模具工業(yè)出版社，2007 [8]王永平. 冷擠壓模具設計經(jīng)驗點評.北京：模具工業(yè)出版社，2004 [9]宋滿倉，黃銀國，趙丹陽. 冷擠壓模具設計與制造實戰(zhàn).北京：模具工業(yè)出版社，2003.4 [10]李秦蕊. 冷擠壓模具設計.西安：西北工業(yè)大學出版社，2006 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