模具设计与制造-反挤压镦头复合模设计说明书.docx

南京航空航天大学 机电学院 2011年6月22日模具设计与制造反挤压镦头复合模设计说明书班 级：0508304学 号：姓 名：指导老师：完成时间：2011年6月22日目录设计任务书3一. 挤压件的工艺分析4二. 主要工艺参数选择4三. 模具总体设计41. 挤压力的计算42. 压力机选择53. 模架设计64. 卸料方式选择75. 其他零部件的选择7四. 设计总结7参考文献8设计任务书要求：设计一台挤压模，完成由下图所示的毛坯到零件的加工。说明：1. 毛坯材料为变形系数较大的低碳钢20钢2. 未注公差按it12级3. 生产批量：大批量一、挤压件的工艺性分析挤出成型一般用于热塑性塑料的管材、棒材、板材、薄膜、线材等连续型材的生产，所得到的塑件均具有稳定的截面形状。具有以下四条特点：（1）连续成型，生产量大，生产率高，成本低。（2）塑件截面恒定，形状简单。（3）塑件内部组织均衡紧密，尺寸比较稳定准确。（4）适用性强，除氟塑料以外，几乎能加工所有热塑性塑料和部分热固性塑料。 毛坯阶梯状圆柱体结构，这种结构要加工成图示的零件形状，普通机械加工难以做到，而采用挤压模却很容易的可以做到。零件与毛坯相比，尺寸变化不大 ，所以需要的挤压力可以实现。二、主要工艺参数选择考虑到毛坯材料是20钢，其屈服强度s=245mpa，需要的挤压力比较大，所以挤压模的材料选择高硬度、高强度的碳素工具钢t10a，经过淬火处理后，硬度hrc62，这种材料用在挤压场合，可以尽可能避免出现刃口破坏、模具破坏，所以很合适。三、模具总体设计挤压成型是一种没有切屑产生的先进加工方法，生产效率高，理论上说没有废料，同时有较高的加工精度、表面质量好。但由于冷挤压时，单位挤压力很大，因此模具的工作部分与上下底板之间应有足够的支承面与足够厚度的淬硬垫板承受很大的压力，以预防受力过大而冲裂上下底板或者使工作部分的凸凹摸的相对移动。（1）挤压力的计算毛坯受挤压变形时，可以认为整个毛坯内的金属原子都在发生流动，所以在计算挤压力时，应计算出毛坯体积。毛坯体积v计算如下（单位是mm3）单位挤压力p=xn蟽ib,式子中n=alna0a1+b，a0，a1是挤压前后截面面积，x是模具形状影响系数，计算后知，总挤出力是17吨。（2）压力机的选择根据挤出力大小选择一台合适的压力机，型号为jb21-200公称压力 200kn滑块行程 100135mm行程次数 5055 min-1最大封闭高度 370mm滑块中心至机身距离 205mm工作台尺寸 390610mm模柄孔尺寸 4060mm电机功率 3kw外形尺寸 160011002300mm机器重量 2200kg（2）凸凹模尺寸选择挤压凸凹模与冲裁凸凹模不同，挤压凸凹模是非标准件，所以其尺寸应根据给定的零件外形尺寸选择合适的即可。如图是组合式凹模的图形，图是锥形凸模（同时包括凸模芯）。凸、凹模具体尺寸见下图，未注配合及公差均按h6/h5或者h7/h6。另外加工方面的一些注意事项有：凸凹模表面加工时要防止其表面缺陷和残余应力；凹模的内型腔表面，一般要经过抛光，研磨后要达到粗糙度ra0.1m。图 组合式凹模图 组合式凹模图 锥形凸模（含凸模芯）由于零件是回转件，即零件是对称的，所以模具的压力中心在几何中心。（3）模架设计本挤压模具采用有垫板形式，所以其闭合高度应满足条件（单位是mm）闭合高度应根据压力机的闭合高度选择，根据最大闭合高度，可以选择模具闭合高度为334mm，同时选择相对应的上下模座。（4）卸料方式选择由于挤压完成后，零件停留在凹模内，且由于卸载之前有很大的载荷，所以零件与模具之间有很大的粘着力，必须用顶杆将挤压好的制件顶出。（5）其他零部件的选择上模座 134835mm下模座 134840mm上模座螺钉 4m1290mm上模座定位销 4870mm 锥形凸模垫板 110180mm 锥形凸模固定板 135180mm 凸模导向圈 135160mm 导向圈固定螺钉 4m1055mm 凹模固定板 135180mm 凹模固定板定位销 2855mm四、设计总结在这次的模具设计中，我综合了三年来所学的专业知识。这次设计使我受益匪浅，不仅使自己的专业技能有所发挥并且掌握的更为熟练，也加强了在大学阶段所学专业理论知识的巩固。在做模具设计的过程中，在设计和绘图都遇到方面遇到了一些问题，经过老师和 同学的指导帮准，再加上自身不懈的努力，问题得到了及时解决。这次的设计使 我从中学到了许多东西，同时认识到了自己的不足。我运用所学的专业知识，以与专业相关联的课程为出发点，设计了零件的工艺、设计了挤压模具以及相关零部件，并熟悉了这三年来所学过的软件autocad和catia。在设计思想中尽可能体现了我所学的、掌握的和了解的知识。总之，通过此次的毕业设计，是我很清晰的找出了自己这三年来所学知识的种种 漏洞，并得以改正，使我对于自身专业又有了全新的认识，为我之后的学习和工作奠定了坚实的基础。参考文献1、模具设计与加工速查手册 北京：机械工业出版社 2005.07 彭建生 主编2、模具cad基础 北京：高等教育出版社 2006.03 石连升 陈永秋 主编3、工程材料与成形技术基础 北京：国防工