冷挤压工艺及模具设计第三章冷挤设备的选用与压力计算
发布时间:2022-03-30T18:50:35更新时间:2022-03-30T18:51:15 浏览量:310冷挤压设备的选择和压力计算
2.3.1 冷挤压设备的基本要求:
刚性好,活塞导向精度高;
(2)活塞空行和回程快;
(3)活塞工作速度低,无脉冲;
(4)有安全防护装置,防止冲头断裂或坯料断裂溅出伤人;
(5)便于观察挤压情况和控制挤压深度。
2.3.2 冷挤压压力计算
(5-1)
-挤压应力,kN;
1.2;
mm2;
5-3。
表5-3 材料单位挤压应力q的值
表5-4 冷挤压专用液压机主要技术规格
2.4 冷挤模凸和凹模工作部分设计
凸模和凹模是冷挤压模的主要工作部件。工作部分的形状和尺寸设计合理,降低金属流动阻力,降低挤压力,延长模具的使用寿命。
2.4.1 凸模设计
(1)反挤压凸模 反挤压凸模工作部分的一般形状如图所示5-4所示。
图5-4(a)、(b)、(c)几种反挤压凸模用于黑色金属,其中(a)、(b)应用广泛,效果好。(c)实际上也有使用,但这种凸模的单位挤压力比图中要大(a)大约20%的凸模。5-4(d)、(e)、(f)适用于有色金属的反挤压凸模,(e)有利于挤压薄壁零件。5-4(g)适用于软金属,称为活门凸模。其功能是防止真空吸附在卸料过程中造成损坏,当挤压壁薄的零件时。(h)、(i)当零件底部有一定的形状要求时,采用型凸模。
凸模的有效长度应合适,过长容易产生纵向弯曲不稳定。凸模的有效长度L与直径d之比(L/d),一般可参考以下数据:
反挤压纯铝时: L/d≤7~10
反挤压紫铜时: L/d≤5~6
反挤压黄铜时: L/d≤4~5
反挤压低碳钢时: L/d≤2.5~3
当单位压力较大时,应选用较小的L/d值;当单位挤压力不大时,可选择大的L/d值。对于纯铝和紫铜的细长凸模,为了提高其稳定性,可以在凸模端面制作工艺槽。工艺槽必须对称,同轴,否则会起到不良作用。工艺槽宽度一般取0.3~0.8mm,深0.3~0.6mm。圆弧连接工艺槽的形状如图所示5-5所示。反挤压凸模工作部分尺寸可参考表5-5选取。
表5-5
反挤压凸模结构形状见图5-6。凸模结构是影响凸模寿命的主要因素之一。凸模结构截面变化处的应力集中是凸模断裂的根本原因,减少或消除应力集中是模具结构设计的重要任务。锥面过渡用于凸模截面变化较大的台阶,大弧光滑连接小于台阶弧过渡的应用,其结构形式见图5-6(a)、(b)。反挤压凸模的反挤压凸模进行图纸5-6(c)、(d)形状从减少或消除应力开始更合理
d=挤压内孔直径;d1=d-(0.1~0.2)mm;d2≥d;d3≥ 1.3d;R2=(0.2~0.4)d;r=15°~20°; L1=挤压件内孔高度 (3~5)mm;L2=卸料板高度 (10~15)mm;L3≈d3
(2)正挤压凸模 图5-7它是各种类型的正挤压凸模。实心件正挤压凸模相对简单,可根据图纸5-7(a)、(b)类型设计。(b)型端的锥度可以防止凸模纵向开裂。特别注意正挤压空心件的凸模设计。纯铝空心件正挤压,可使用图纸5-7(c)整体凸模。挤压硬金属材料,特别是黑金属,应使用图纸5-7(d)、(e)组合凸模。(e)组合式凸模与芯轴之间使用IT7级H7/k6在过渡配合下,芯轴与凸模本体之间没有相对滑动。在挤压过程中,芯轴产生较大的拉应力,仅适用于芯轴直径大、挤压材料不太硬或摩擦系数小的条件。(d)组合凸模、凸模孔与芯轴IT7级间隙配合H7/h6。由于挤压过程中的摩擦力,芯轴可以随变形金属同时向下滑动,从而大大削弱了芯轴的拉力,避免了芯轴断裂。
(3)挤压凸模的材料选择见表5-6。表5-6 选择 挤压凸模的材料
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