毕业设计（论文）-铝合金风帽挤压工艺分析及模具设计

I摘要全套图纸加V信153893706或扣3346389411本文详细研究铝合金风帽挤压成形工艺，及其相应的模具设计。分析铝合金风帽的成型工艺，主要分析温度、型腔结构对成型力和模具充填情况的影响，然后通过查阅相应的专业资料以及进行必要的公式计算，给出了铝合金风帽的温挤压工艺参数的选择、模具设计以及设备选择，主要是通过查阅相应的专业资料对型腔、模架、以及各零件的设计、确定模具的挤压力。最后，根据分析结果，选择最佳的挤压温度和挤压方式，进行模具的结构与计算设计，设计中应尽量采用标准件，设计结束后，利用AutoCAD等绘图软件进行模具图的绘制。至此，整个设计工作全部完成。模具结构特点，采用下顶板来进行卸料，下凸模主要用于反挤压，上凸模和限流套主要用于正挤压成型。关键词：铝合金风帽；挤压；模具设计AbstractInthispaper,theextrusionprocessanddiedesignofaluminumalloyhoodarestudiedindetail.Thispaperanalyzestheformingprocessofaluminumalloywindcap,mainlyanalyzestheinfluenceoftemperatureandcavitystructureonformingforceandmoldfilling,andthengivestheselectionoftechnologicalparameters,molddesignandequipmentselectionofwarmextrusionofaluminumalloywindcapbyconsultingthecorrespondingprofessionalinformationandnecessaryformulacalculation,mainlythroughconsultingthecorrespondingprofessionalinformationoncavity,moldbaseAswellasthedesignofeachpart,determinetheextrusionpressureofthedie.Finally,accordingtotheanalysisresults,choosethebestextrusiontemperatureandextrusionwaytodesignthediestructureandcalculation.Thestandardpartsshouldbeusedasmuchaspossibleinthedesign.Afterthedesign,useAutoCADandotherdrawingsoftwaretodrawthediedrawing.Sofar,thewholedesignworkhasbeencompleted.Thediestructurefeaturesthatthelowertopplateisusedforunloading,thelowerpunchismainlyusedforbackextrusion,andtheupperpunchandcurrentlimitingsleevearemainlyusedforforwardextrusion.Keywords:aluminumalloyhood;extrusion;molddesign目录TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 II1绪论 11.1概述 11.2模具工业发展趋势综述 11.3本课题研究的意义 21.4本课题研究的内容 22对应成形工艺方案的模具分析 32.1铝合金风帽的分析 32.2挤压工艺性能分析 52.2.1挤压结构工艺分析 52.2.1挤压精度尺寸性能分析 63挤压模具的设计 83.1温挤压模具的设计 83.2反挤压凸模的设计 93.3组合凹模的设计 113.4压力机的选择 163.5导柱导套的选择 183.6卸料、顶出装置的选择 203.7上垫板、下垫板的设计 213.8模具的紧固 254模具的润滑以及模具材料的选用 284.1模具的润滑 284.2模具材料的选用 29总结 31参考文献 32致谢 33附录 34附录A 341绪论1.1概述本课题研究铝合金风帽挤压成型工艺分析及模具设计。本文提出采取温挤压挤压成型技术是在冷挤压塑性成型基础上迅速发展起来的一种少无切削塑性成型工艺，其变形温度通常认为是在室温以上,再结晶温度以下。温挤压与冷挤压相比，变形力小，因而模具寿命高，设备能力小；与热挤压相比，尺寸精度高，表面质量好，材料利用率高。但是温挤压工艺应用生产的历史较短，在技术方面尚有较多的问题有待进一步研究。随着社会需求的多样化和个性化以及许多新材料、新工艺的广泛应用，对现代模具的结构形式和型腔要求也日益复杂。若采用传统的模具制造方法，不仅成本高、生产率低，而且很难保证模具的质量要求。有些专家预测，不远的将来，中国将成为世界上最大的制造中心，这给我国的模具行业提供了前所未有的发展机遇。因此，加快高技术设备如数控加工、快速制模、特种加工在模具行业中的应用，加大新兴CAD/CAM技术在模具设计与制造中的应用比例，加速模具新结构、新工艺、新材料的研究和强化模具高级技术人员的培养，已成为我国模具行业再上一个新台阶的关键[1]。1.2模具工业发展趋势综述振兴和发展我国的模具工业，日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%～80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。鉴于模具工业的重要性，在1989年3月国务院颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，把模具列为机械工业技术改造序列的第一位、生产和基本建设序列的第二位。1997年以来，又相继把模具及其加工技术和设备列入了《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》和《鼓励外商投资产业目录》。经国务院批准，从1997年到2000年，对80多家国有专业模具厂实行增值税返还70%的优惠政策，以扶植模具工业的发展。所有这些，都充分体现了国务院和国家有关部门对发展模具工业的重视和支持。1.3本课题研究的意义毫无疑问，随着锻造技术的日益发展，锻造方法在工业生产中的作用，锻造生产对公民经济的贡献更为重大，锻造方法多用于毛坯生产的现状将会得到改变。随着锻造方法和设备的不断完善和提高以及新的锻造技术的出现，锻造生产的领域将会更加广阔。因此，本课题提出改为锻造工艺生产。以提高产品的性能。本课题对提高活塞产品综合性能具有重要意义。1.4本课题研究的内容铝合金风帽挤压成型工艺分析及模具设计，该题目采用温挤压成形工艺。1．铝合金风帽的挤成型零部件型腔是直接成型塑料制件的部分，它通常由凸模、凹模、型芯或成型杆、镶块等构成。模具的型腔由有凸模和凹模等有关部分联合构成压工艺分析。1）对铝合金风帽挤压成型凸模的设计以及材料的选择2）对铝合金风帽挤压成型凹模的设计以及材料的选择2．对模座的选择、压力机的选择3．导向部分和卸料部分为了确保凹模与凸模合模时准确对中而设的导向零件。通常有导向柱、导向孔或在动模与定模上分别设置相互吻合的内外锥面。在开模过程中，将塑件从模具中顶出的装置。顶出装置主要由顶杆、顶板、顶出底板以及流道拉料杆等组成。1）对铝合金风帽导套、导柱的设计以及材料的选择4．对上下垫板的设计5．对铝合金风帽挤压成型的销钉、螺钉的选择6．模具的紧固为了使模架在工作是固定不动，需要对模具的凸模以季凹模进行紧固。1）凹模固定圈的设计2）凸模固定圈的设计2对应成形工艺方案的模具分析2.1铝合金风帽的分析铝合金风帽的种类繁多，此铝合金风帽的挤压工艺分析和模具设计，同时为其他铝合金风帽的工艺和模具设计提供参考。下图2.1和图2.2为铝合金风帽模具的三维图形以及铝合金风帽的零件图。图2.1铝合金风帽三维零件图图2.2铝合金风帽原始二维零件图图2.3铝合金风帽原始三维体积图分析图可知，该零件形状简单，成形质量要求较高。若采用传统的热段工艺，虽然塑性变形过程较为容易，但由于热段过程中存在氧化及氧化皮，难以保证腔室的成型尺寸和精度要求。而采用冷挤压工艺，则需要较大的成形力，因此，综合分析此零件的成型特点，拟采用温挤压工艺，可有望使得挤压件良好，挤压载荷适中，并能够获得较好的技术和经济效益。通过对零件图的分析研究，最后确定选取坯料为圆柱体坯，其尺寸为,取成形温度为750℃。根据挤压件图确定毛坯为圆柱体坯，为便于置入坯料与定位，坯料直径尺寸要略小于凹模型腔尺寸，取,同时根据变形前后体积不变的假设确定坯料高度为.虽然该零件造型部分的凹模型腔较深，但是考虑到温挤压时金属流动性较好因此你采用一步挤压成型，其成型工艺为：毛坯下料—毛坯加热—温挤压。2.2挤压工艺性能分析2.2.1挤压结构工艺分析根据挤压件图确定毛坯为圆柱体坯，为便于置入坯料与定位，坯料直径尺寸要略小于凹模型腔尺寸，取,同时根据变形前后体积不变的假设确定坯料高度为.虽然该零件造型部分的凹模型腔较深，但是考虑到温挤压时金属流动性较好因此你采用一步挤压成型，其成型工艺为：毛坯下料—毛坯加热—温挤压。为了满足成形工艺、成形件质量与尺寸要求，模具应具有：（1）顶杆的设计：由于內腔室为非加工表面，尺寸要求较为严格因此将法兰底面设计为顶出部位，且考虑爪形部分模具型腔较深。出模较为困难，再设计顶出装置时使用1个顶杆。（2）上下模的材料选择：由于该工艺成型温度较高，模具在工作中温度可达到300℃—500℃，为避免模具发生损坏，模具材料选为在高温下具有较高硬度和耐磨性的高速钢W18Cr4V。（3）模具初次使用前应进行预热，工作中要冷却，尽可能是模具在工作中保持在200℃~300℃左右。铝合金风帽温挤压模具的工作原理：（1）在模具开启位置，将加热好的圆柱体坯料放入凹模型腔，有型腔的圆柱面定位，然后凸模下行，进入凹模型腔，坯料在凸模的压力下发生变形，直到充满型腔。变形结束后，压力机带动凸模上行，离开凹模型腔，此时顶杆托板带动1个顶杆共同将工件顶出凹模型腔。该铝合金风帽形状简单，模具型腔较深，其模具结构、挤压温度、模具型腔形状、润滑剂选取与润滑系数、设备与能力选择等，都对铝合金风帽成型质量具有重要影响。由于采用挤压成形工艺进行铝合金风帽的成型，因此对产品的三维造型以及成形工艺方案分析和模具设计方面提出了更高的要求。例如：挤压之前应对所需坯料的体积做精确的计算，由于挤压过程所需要的挤压力是比较大的，因此应在挤压模具的设计过程中充分考虑到模具的强度问题。在进行了以上步骤的设计后，我们对模具的设计和制造中可能会遇到的问题有了充分的认识，下面就是模具设计的过程。根据温挤压图的形状和尺寸，设计的温挤压铝合金风帽的模具结构如下图3所示：图3.1铝合金风帽温挤压模具结构图2.2.1挤压精度尺寸性能分析根据挤压件图我们进行精度各方面的分析。表2.1挤压件的精度及表面粗糙度尺寸精度表面粗糙度一般零件的挤压IT8级以上模具型腔的挤压IT7~IT8级表2.2正挤压实心件尺寸的极限偏差直径d1长度h基本尺寸偏差基本尺寸偏挠值ω一般的用附加工序的10~18±0.05—<1000.02~0.1518~30±0.07±0.052100~2000.05~0.2530~50±0.08±0.062200~5000.10~0.5050~80±0.10±0.074500~7000.20~1.5080~100±0.12±0.087100~12000.50~2.00表2.3反挤压件尺寸的极限偏差（h/D>1.2)(单位为mm)外径D内径d基本尺寸偏差偏差一般的用附加工序的一般的用附加工序的10±0.1±0.020±0.05±0.02>10~30±0.020±0.05~±0.07±0.02~±0.04>30~40±0.020±0.08~±0.10±0.02~±0.04>40~50±0.025±0.10~±0.12±0.025~±0.04>50~60±0.030±0.12~±0.14±0.03~±0.05>60~70±0.2~±0.3±0.035±0.15~±0.18±0.035~±0.05>70~80±0.040±0.18~±0.20±0.04~±0.05>80~90±0.050±0.20~±0.24±0.05~±0.08>90~100±0.060±0.25~±0.30±0.06~±0.09>100~120±0.3±0.080±0.30~±0.40±0.08~±0.10>120~140±0.4±0.120±0.40~±0.50±0.10~±0.12壁厚t底厚h1基本尺寸偏差基本工序偏差一般的用附加工序的一般的用附加工序的<0.6±0.05~±0.10±0.030<2

<2~10±0.15

±0.20~±0.30±0.10

±0.12>0.6~1.2±0.07~±0.1±0.030<10~15±0.25~±0.35±0.15>1.2~2.0±0.10~±0.12±0.025<15~25±0.30~±0.40±0.20>2.0~3.5±0.12~±0.15±0.030<25~40±0.35~±0.50±0.25>3.5~6.0±0.15~±0.20±0.040<40~50

<50~70±0.40~±0.50

±0.45~±0.60±0.30

±0.35 表2.4挤压件形状与坯料形状关系挤压件形状坯料形状轮廓形状尺寸比实心件高度h大时棒料或线材高度h小时棒料或板材落料毛坯空心件高度h大，薄壁且直径D大时板材落料毛坯高度h小，直径D小时棒料直径D大时棒料或板材落料毛坯球状体采用预先成形的杯形、管状或特制断面的毛坯、或者使用锻件南昌航空大学科技学院学士学位论文PAGEPAGE34依据如上表所示进行选择选取用于后面设计需要。3挤压模具的设计3.1温挤压模具的设计图2.2所示零件顶端的形部分，直接挤压成形较为困难，因此可将此处设计为一凹坑，与环槽、销座孔和法兰底面的环形凹坑部分一起与后续机械加工而成。其余部分则直接进行挤压成形，考虑到此外，对于冷挤压件图不用考虑膨胀系数问题。由此可设计出图3.1所示的冷挤压件的零件图。在上述冷挤压图设计的基础上，根据温挤压工艺特点及加热方式，设计出温挤压件图。根据45材料在750℃左右的热膨胀率，确定热膨胀系数为1%，据此设计的温挤压件图如图3.3所示：在温挤压模具的设计过程中，我们按照温挤压件图3.3进行设计[9]。图3.3温挤压零件图3.2反挤压凸模的设计反挤压凸模起着传递压力和控制金属流动双重作用其工作带高度为，值大于这两个值比冷挤压时要大。端面斜度以5-10为好。圆角部分的R与R值在满足零件要求的条件下，应尽可能大些，一般不小于.凸模的有效长度与直径之比反挤压低碳钢时（对钢），以增加其稳定性.时，凸模的过度圆角半径，必须光滑连接，不得有切削加工刀痕。凸模上下面的平行度以及外沿的同轴度不得小于，凸模工作部分的表面粗糙度较低，反挤压凸模工作部分的表面粗糙度一般应取以下，非工作部分的表面粗糙度一般也不应高于。当单位挤压力较大时，应选用较小的值，由于单位挤压力，比较大，所以选用较小的[10]。零件图如图3.4所示：图3.4下凸模零件图凸模各部分尺寸如下：挤压件内孔直径=挤压件为内孔高度==卸料板高度+钢有色金属a3°~7°0°~2°h1≥t≥0.8tt≥1/15D纯铝>1/200D，黄铜>1/25Dh≤(2.5~3)d≤(6~7)dd≤0.86D≤0.99Dr≥0.5R≥0.8钢：d1≤0.86D

h≤(2.5~3)d1

h2≤d2

d2≤0.55D反挤压凸模的防止失效的措施：反挤压凸模的成形部分长度设计时应该越短越好，这样就可以避免凸模在挤压时产生纵向弯曲而失稳折断。凸模成形部分的长度按照经验数值，其许用范围如下：反挤压纯铝时：。反挤压紫铜时：。反挤压黄铜时：。反挤压低碳钢时：。表3-1反挤压的合理尺寸3.3组合凹模的设计进行反挤压凹模设计时，应注意如下问题：（1）为了提高凹模强度，反挤压凹模应采用组合式结构，组合式凹模外经与内经之比一般取4-6，超过10以上已无加强效果。（2）挤压时的单位压应力主要作用在凹模成型部分，因此加强圈的布置应特别注意加强成型部分。（3）在温挤压的生产实践中，人们经常发现，如果加强圈与内层凹模下底面不应在同一平面上，而应略低与内层凹模。即在模具装配时应保证组合凹模中的内层凹模下底面与压力垫板接触面紧密配合不留间隙；而加强圈与下压力垫板应留出一定间隙，一般不下于。（4）凹模型腔过渡圆角处应设有足够的圆角半径，以防应力集中而开裂。对于极易开裂的转角处，应在此处做成分割式结构。挤压凹模内壁承受的压力非常大，采用增大壁厚的办法不能解决强度问题。因此考虑采用组合式凹模，在克服凹模纵横向破裂方面是行之有效的方法。组合凹模适用于以下两种情况：1、当凹模承受比较大的单位压力时，整体凹模的强度往往不够而容易破裂。此时，采用预应力圈对凹模施加压应力，以提高凹模的承载能力。2、节省模具钢。有时候，虽然模膛的工作压力虽然没有达到以上，但是为了节省模具钢，仍可采用双层或三层组合凹模[11]。下面就是组合凹模的设计，尺寸的选取参考《中国模具设计大典》：垂直于凸模底面的单位压力此处的拘束系数和硬化指数由下表3.2选取，抗拉强度由下表2.2几种有色金属材料在温挤压温度时的抗拉强度中选取。由于变形程度较大，认为其侧向压力与近似[12]。由于1800＜≤2500,因此选用三层组合凹模。具体尺寸见图3.5。设计参数如下表3.3所示：（1）凹模内圈（2）凹模中圈（3）凹模外圈图3.5组合凹模在此图中，锻件的直径为，凹模外圈的中径，凹模外径，凹模外壁倾角为1.5°，凹模外圈的外壁倾角为1.5°。各尺寸计算如下表3.1：表3.1拘束系数和硬化指数断裂缩减率/%拘束系数硬化指数正挤压反挤压正挤压反挤压40~21.5~260~2.21.7~2.2803.64.01.6~2.21.6~2.2表3.2几种有色金属材料在温挤压温度时的抗拉强度材料温度/℃/铅黄铜5铜62铝合金123002502822碳钢在不同挤压温度下的抗拉强度值如下曲线图所示：曲线图3.1碳钢在不同挤压温度下的抗拉强度值图中曲线所列数据为室温时钢的抗拉强度，纵坐标为成型温度。根据不同的成型温度，便可在横坐标上查出该材料的抗拉强度。表3.3三层组合凹模的设计参序号10.2040.01060.120.00620.200.01050.090.004530.1950.01020.0720.00383.4压力机的选择根据挤压力的大小：单位挤压力;挤压的作用面积，形状复杂的工件按投影面积进行计算；安全系数，考虑材质的波动、软化、软化处理等因素的影响，一般取；选择3000液压螺旋压力机，参数如下：公称力；运动部分能量；滑块行程；行程次数；最小封闭高度；工作台尺寸左右；前后根据压力机的技术规格和JB/T5110.4-1992中推荐的尺寸，进行上下模座的设计。最终选定的上模座的尺寸为,下模座的尺寸为的四导柱模块专用模座。如下图3.6所示：上模板图3.6下模板3.5导柱导套的选择为了保证温挤压时的凸模凹模的同轴度要求，减少偏心负荷的所产生的弯曲力矩而损坏凸模，并提高温挤压间的精度，一般在温挤压模具上都设有必要的导向装置。常用的温挤压模具的导向方法主要有导柱、导套导向，模口导向和导筒导向，由于导柱、导套导向精度高，安装是方便，使用寿命长，所以应用得十分广泛。导套、导柱的尺寸：导套、导柱如图3.7所示。为了克服挤压时可能产生的偏心负荷，导柱、导套的刚性要求尽可能设计的高些。根据模具的结构，导柱直径一般取，有时甚至可达。导柱压入模板的长度不得小于1.5,总长度L一般按照模具的结构尺寸来确定，但必须保证凸模进入凹模之前，导柱深入导套以上。导套内孔径与导柱直径的配合为基孔制间隙配合。由于导套压入上模板后其内控要略无缩小，因此尺寸应比导柱直径大以上。导套压入段的长度L及其外径不得小于1.5；导向段长度.导套图3.7导柱它是以装在模板上的导套和装在模座上的导柱间的滑动配合实现导向的。二者的选择分别参考JB/T6059.1-1992JB/T6059.6-1992进行选择。导柱和导套的长度要保证上模板在最高点时，导柱不会从导套中脱除；上模板在最低点时，导柱的高度不会超出上模板。根据这个要求，我选择的导柱和导套在上模板处于最低点时，与上模板顶端的距离是；在上模板处于最高点时，距离导套底端的距离为。选择的导柱和导套能够正常工作[8]。滑动式导柱、导套在工作时为了保持良好的润滑状态，要在导柱或导套上开油槽，以便粗存润滑油。当挤压件精度要求较高时，可采用滚珠式导套导柱来确保上、下模更高的导向精度。导柱、导套的材料要用渗碳钢来制造，经表面渗碳、淬火热处理，以保证其表面硬度高，而耐磨性好，同时，其芯部又有较高的韧性。导套、导柱相配合部分的表面粗糙度值不大于.3.6卸料、顶出装置的选择挤压结束后，挤压件由于弹性变形的恢复，有可能紧包在凸模上，也有可能卡在凹模型腔内，需要有将挤压件卸下或顶出的装置。将挤压件从凸模上卸下的装置称为卸料装置，将挤压件从凹模型腔内顶出的装置称为顶出装置。3.6.1顶出装置如果挤压件卡在凹模内，就需要专门的顶出装置将其顶出。顶出装置一般装在下模部分。常用的顶出装置主要有三种形式，1、垫块顶料；2、顶杆顶料；3、套筒顶料。将挤压件从凹模中顶出的方式很多，其结构形式主要取决于工件形状和成型方式及模具的结构类型。由于反挤压结构，利用顶料杆将滞留在凹模中的挤压件推顶出来。这种推顶方式中的顶料杆直接参与坯料变形，起一定的封闭挤压作用，所以它是直接受力零件[13]此模具选用顶杆顶料，如图3.8所示。此装置的顶料杆安置在下凹模中，这种形式是使用的最为广泛的顶出装置，结构简单，使用方便，不仅可以用于正挤压、反挤压，也可用于复合挤压模具。图3.8顶件套3.7上垫板、下垫板的设计温挤压时，模具型腔中的单位压力很高，凸模或凹模所传递的轴向压力入直接作用在上、下模板上，有可能要造成模板被压塌，因此，必须在模板和凸、凹模之间设置淬硬的压力垫板，以起到减缓轴向压应力的作用。因此压力垫板要求有较高的强度和刚度，一般采用45号钢，制造并淬硬，如果承受压力过大，则可采用合金钢制造，以提高其承载能力。（1）压力垫板的设计计算：确定压力垫板的尺寸：已知从凸模或凹模传递过来的压力,压力作用范围以及模板的材料种类，要确定压力垫板的最小厚度以及最小直径。由模板的材料种类查得其抗压强度，可直接将作为，或者考虑一个安全系数后得到许用抗压强[]度作为；然后由值/查图2.7得到比值以及，进而算得实际采用时、，只要压力垫板的厚度以及直径大于算得的、即可。校核模板的强度：已知均布压力，压力作用直径，根据模具结构尺寸选定压力垫板厚度t、直径d以及模板材料的许用抗压强度[]。需校核模板强度和压力垫板尺寸是否合适，由算得的查图3.10可得以及，然后又已知的以及算得和如果则说明模板的强度足够，否则就要增加垫板厚度或采用多层压力垫板；若选定的，则说明按模具结构选定的压力垫板直径是合适的；否则，就要增大垫板直径以保证。图3.10压力比、直径比与相对板厚的关系压力垫板的最佳尺寸的确定：显然压力垫板的直径和厚度对的最大压应力的大小有决定性的影响，因此在设计温挤压模具时，有必要选择压力垫板的最佳外形尺寸，使垫板既能确保模板的安全使用，又能使其尺寸不至于过大而影响模具的结构。根据有限元方法计算所得的结果得到如图2.13所示的一组曲线，可供确定垫板外形尺寸时使用。使用时，根据凸模或凹模传递来已知压力，压力作用范围直径及模板的许用抗拉强度可求得压力垫板的最佳尺寸组合。设计时，为保证挤压时模板不受损坏，取模板材料的需用抗压强度作为，算出，从图3.12纵坐标相应值上作一条水平线，则与多条曲线相交。根据温挤压模具的结构要求，先确定垫板的厚度，则也确定了，在从图中选定某条曲线求出。由此确定垫板的直径如果选择的压力垫板尺寸不合适，还可以调整到其他曲线上，选出能满足温挤压结构要求的垫板厚度和直径。根据压力机的技术规格和JB/T5110.4-1992中推荐的尺寸，进行上下垫板的设计。最终选定的下垫板的尺寸的圆形模块专用垫板。如下图3.12所示:图3.11下垫板图3.12压力垫板的最佳尺寸选择曲线3.8模具的紧固凸模和凹模应采用合理的紧固方法，以确保温挤压模具件的挤压精度，以及延长模具的使用寿命，并便于模具安装、调整以及迅速地更换模具工作零件。3.8.1凸模的紧固方法如图这是利用螺栓将凸模和垫块直接紧固在上模板上，选用压板将凸模紧固，适用于各类中小型挤压模具。这种方法只适用于单位挤压力较小的有色金属挤压模具上。图3.13凸模的紧固3.8.2组合凹模的紧固方法常用的组合凹模的紧固方法如图3.14示：该图采用压板通过螺钉紧固在凹模座上，凹模的对中可以用4个调节螺钉进行调整。该法对中调整方便，装卸快捷，应用较广泛。图3.14凹模的紧固3.8.3螺钉、销钉的选择在进行了以上工作部分和非工作部分的选择后，选择的连接部分要注意保证工作部分的强度。因此选用GB/T230M-6型号的螺钉，经计算满足要求。在进行完以上的工作后，我们就可以进行模具装配图的设计了。装配图如图3.15所示：图3.15总装配图至此，整个毕业设计的工作已经全部完成。4模具的润滑以及模具材料的选用4.1模具的润滑由于温挤压是较高温度及高压状态下对金属坯料和模具之间的摩擦阻力，改善金属流动及挤压件质量，提高模具使用寿命，减少挤压变形和变形功的消耗都是十分重要的。目前，对温挤压的润滑剂研究的较多，已研制出许多适合于各种场合的温挤压润滑剂。由于温挤压是较高温度及高压状态下对金属材料进行塑性变形，对钢而言，冷挤压坯料的磷化层和皂化层在250~300℃以上就被烧损，使润滑条件恶化。所以，温挤压时，这种润滑方法便不能使用，必须采用其他润滑方法。温挤压的润滑剂应满足以下要求：润滑剂的粘度大、活性高，在摩擦表面能形成牢固的足够硬的润滑层，在单位挤压力达到2000时不会被挤掉；具有一定的热稳定性、耐热性和绝热性，是润滑剂在问及压温度下不失效，仍具有良好的润滑性能并能部分隔绝高温坯料与模具接触，防止坯料急剧降温及模温过高；化学性要稳定，在温挤压温度下不分解，不氧化，且无毒、无臭，队制件及模具无腐蚀作用；在温挤压过程中，始终能有效地隔开模具与被挤压金属，且覆盖问及压过程中所形成的大片表面，防止金属质点黏附在模具型腔表面；润滑剂再问挤压温度下，具有较低的摩擦因子；具有良好的悬浮分散和可喷涂性能，使用方便，易于实现机械化、自动化、劳动条件好，挤压后易清除。温挤压模具的润滑：在400~700℃范围内，温挤压碳钢，合金结构钢，模具钢等可采用石墨与气缸油以体积1:2的比例混合的石墨油剂作润滑剂，润滑前应对毛坯做磷酸盐表面处理。在350℃以下温挤压1Cr18Ni9Ti等不锈钢时，润滑前应对毛坯做磷酸盐表面处理，后再使用氯化硼25%加MoS215%作润滑剂。温挤GH40等耐热合金，采用石墨25%加氯化硼75%作润滑剂。在400~500℃范围内，温挤压2Cr13,1Cr18Ni9Ti

等不锈钢时，可用油酸75%、MoS217%、石墨26%作润滑剂。效果较好，但有气味。其大批量生产亦可用氯化硼加25%石墨或氯化硼加33%S2作润滑剂。在700~800℃范围内温挤压碳钢、合金结构钢、不锈钢等，可采用玻璃润滑剂。温挤有色金属可采用石墨或铅金属粉作润滑剂。4.2模具材料的选用4.2.1模具材料的选用模具制造是一个比较复杂的生产工艺过程，它包括模具的设计、模具材料的选择、热处理、机械加工、调试安装等过程。其中所选模具材料的性能水平、材质的优劣、热处理工艺是否得当，是影响模具寿命的关键因素。模具材料选择的一般原则如下：使用性能高：包括材料的强度、硬度、塑性和韧性等使用要求。工艺性能良好：材料在满足使用性能的前提下，要求其易于加工，且加工成本低。材料供应上能得到保证：选用资源丰富、供应量大的材料，所选材料的品种规格尽可能少，以便于采购。经济性合理：所选材料要求生产过程简单、成品率高、制造成本低[8]。各零件材料见附录A4.2.2模具干涉分析接下来对整付模具进行干涉分析，查看模具中的各零件间是否存在干涉冲突。1.选择菜单栏中的分析/模型分析命令。2.系统探出模型分析对话框，在分析类型列表中选择全局干涉，单击计算按钮，系统计算后在模型分析对话框中的结果栏中给出各零件的干涉情况，显示整付模具中只有固定螺钉与模具组件间存在干涉冲突，而其他模具组件间无干涉冲突。导致固定螺钉与模具组件间存在干涉冲突的原因是固定螺钉的螺纹采用的是修饰螺纹，而并非采用螺旋实体切除，若采用螺旋实体切除，则整付模具中的各零件不会存在干涉冲突现象，但带来的结果是消耗更多的时间和硬件资源，影响设计效率，所以在实际的设计过程当中，螺纹往往采用的还是修饰螺纹。3.单击模型分析对话框中的关闭按钮，结束干涉分析[13]。总结通过这次毕业论文的设计，使我对挤压模具的设计有了初步的了解，包括对挤压模具的凸模的设计，凹模的设计，导套导杆的设计，以及顶杆的设计等都有了细致的理解和模具的润滑也有了一定的认识。这将会是我人生中的一笔无形的财富，不管在以后的工作或者生活中，如此的经历将会是我受益匪浅，获益良多。这次设计不仅仅提高了我的知识面，而且增长了我在分析问题和解决问题方面的能力。她教会了我做事情一定要，一丝不苟，兢兢业业靠自己的努力完成艰难的任务，最主要的是坚持。这学期来的设计，我明白有时候只靠自己是不能很好的完成任务的，这需要同学之间要互相学习，经常的讨论。在此我对我的同学表示谢谢，对他们进行祝福。尤其是不懂时就要问，在此我要感谢我的辅导老师—老师，是他在我不理解时给了我许多关怀，愁时给了我的鼓励，放弃时给我的坚持。这是我在学校的最后一次设计了，对此我非常的谨慎，非常的认真，因为我希望这能给我留下美好的回忆，使我在回想起时可以面露微笑，不至于给自己留下深深的遗憾。最后我再一次对老师，我的同学表达我最后的谢意，谢谢！在此我想说：路漫漫其修远兮，吾将上下而