摩托车单向器飞轮冷挤压成形工艺及模具设计报告

1、 摘要 本文综述了国内外冷挤压技术的历史及发 展状况，并对飞轮的冷挤压成形国内外现状进 行了分析。论文还提出了飞轮冷挤压成形的难 点及解决思路，对工艺方案进行了必要的理论 分析和研究。本文将重点放在模具设计方面， 意图是让飞轮成形得以实现。在模具的设计和 安装上，作者应该了多种新颖的结构，例如凹 模采用预应力组合凹模，可以提高凹模强度， 延长模具寿命，节省贵金属材料。从经济和适 用的角度，模具安装上采用yj1608液压机。 1.引言引言 飞轮是汽车、摩托车、部分机械上的关键 零件。在国内飞轮的冷挤压成形的研究很少， 转化成产品就更少。主要原因是国内对飞轮冷 挤压成形还处于一种试验阶段，试验成本

2、高， 试制产品很难达到要求。但是若飞轮能通过冷 挤压成形，可以实现省材、节能、提高效率， 改善零件性能和精度，它的效益是十分的明 显 。 2.工艺方案的确定工艺方案的确定 摩托车单向器飞轮冷挤压成形为例对 飞轮冷挤压成形作介绍 ： 在制定本工艺方案应考虑如下因素： 1） 降低材料的消耗，提高材料的利用率； 2）合理分配变形工序，利于各种形状的成形， 减少变形力； 3）减少中间工序，提高生产效率。 4）良好的润滑处理，提高工件的表面的精度。 考虑到上面的各种因素，设计了精密成形的 工艺流程：锯床下料车坯退火表面处理 润滑处理冷挤压成形。下料要求所锯断面比较 平整，圆度0.8mm，平面度0.8mm

3、，重量误差为 10g；保证坯料各外表面精度，去除飞边、毛刺 和氧化皮等缺陷。 3.毛坯尺寸的确定毛坯尺寸的确定 毛坯制备，是从毛坯的下料开始到制备出符合冷 挤压工艺要求的毛坯为止的过程。制备价廉，质 量良好的毛坯是关系到挤压件质量，生产率和成 本的大问题。 飞轮毛坯的制定： 冷挤压毛坯体尺寸的确定,选择圆柱状毛坯体,直 径取43mm毛坯体的长度为 从零件的形状可知，选择大端直径比较合适，这 里选择44mm。 22 2 4312 *15(674)*8.4 44 15082 v mm 22 415082 2.513 3.14*43 v lhmm d 4.冷挤压力的计算冷挤压力的计算 由于冷挤压变形

4、的要求和各要素的影响， 向既准确又简便的确定冷挤压力和单位冷挤压 力均比较困难。冷挤压的计算方法主要有：理 论计算法，公式计算法，图表法，查表法等。 这里利用公式计算法莱计算冷挤压力。 冷挤压力的计算： c=安全系数（c=1.2-1.3） f=凸模工作部分投影面积 pcpf p=单位挤压力 z=模具形状的修正系数（z=1.2） =被挤压材料的强度极限 n=变形程度系数 根据公式得： p=1.2*5*580=3480 故取压力机为4000kn的yj160b 液压机。 pzn b 2 16.8f 2 3 1.2 348016.8 3.7 10 pcpf kn 5.冷挤压模具结构冷挤压模具结构 (1

5、).飞轮模具结构飞轮模具结构 该冷挤压工序可以 在yj160b 液压机上进 行。为了保证挤压时对 中，在模心上安装了两 个导柱，冷挤压模具的 具体结构（如图4）所 示： 其特点如下： 1.凸模采用组合结构，凸模与凸模套热压配。 凸模制造简单、更换方便、生产周期短、制造 成本低；此外，消除了模具尖角，改善了承载 条件，从而凸模使用寿命得到提高。 2.采用应力组合凹模，既增强了强度又缩小了 尺寸，从而提高了模具寿命，降低了材料消耗， 制造时便于热处理。 3.模具结构简单，通用性强 (2).飞轮凸模设计飞轮凸模设计 冷挤压凸模工作部分形状为扇形齿，设计凸模 时因考虑到凸模的加工和凸模在工作时的状况，

6、 此凸模采用线加工的方法加工，整个圆柱都加 工成齿轮形状，其中部分作为工作部分，部分 用于装配中 。 飞轮凸模 （3）.凹模的设计凹模的设计 组合凹模由模芯外镶一层预应力圈，模芯 的材料cr12mov，预应力圈为45钢，采用过盈 配合冷压入，利用镶套的残余应力，给模芯施 以预紧力，从而提高凹模的强度。 组合凹模 6.三维图三维图 飞轮模具装配图 飞轮凹模 飞轮凸模 7.致谢致谢 为期近三个月的毕业设计，今天终于尘埃 落定了。回顾历程，应该是大学生活过的最充 实的一次。比起以往的课程设计更加有挑战性， 也更好的综合利用大学所学知识。感谢所有在 此次设计中帮助我的人 . 本次毕业设计是在高级工程师老师的精心 指导下顺利完成的。伍