外管冷挤压工艺方案分析及模具设计

1、连接外管的挤制成型工艺解析及模具设定修订湖南工业高等院校机械工程学院材料成型061组：侑海洋指导老师：金仁钢摘要：探讨了外接管冷挤压工艺的可行性，通过对产品零件图、挤压材料成型性能的分析，制定了一些工艺方案，进行了分析比较，实现了工艺方案的优化。 在此基础上，连接外管的冷挤压模具的设定修正完成。关牛鼻子字：(紫铜)连接外管的冷挤压模具设置修订coldextrusionprocessanddesignofdieforcopperconnectingtheoutertube(materialshapingandcontrolengineering 061、机械学习班、环通用技术技术： yuhai-

2、yang .指导员： Jin ren-gang )abstract 3360 thefeasibilityofextrusionformingofconnectingtheoutertubewasdiscussedinthisarticle.withtheanalysisofseveraltecle a ingpropertiesofthematerial，theoptimalplanwasmadeandselected。 thetechnologicalprocesswasdetermined.basedonthepre-discussion，the extrusion die was设计。

3、keywords : copperconnectingtheoutertube。 cold扩展； 戴尔设计1引言冷挤压是指，在室温下，利用压力机的简单往复运动，以较强的压力和一定的速度，使装入冷挤压模腔内的金属空白对照与金属发生塑性形变，得到具有必要的形状、尺寸及一定机械性能的挤压材料。 与传统的机械加工相比，它不仅提高了生产效率，节约了生产成本，而且在挤压过程中，零配件处于三向压缩应力状态，变形后的材料组织致密，具有连续的金属流动，能够提高零配件的机械性能。紫铜(T2 )连接外管是建筑、制冷、船舶制造、化工等行业的重要连接零配件，在工业生产中起着重要作用，需求量很大。 本文以紫铜(T2 )连

4、接外管为例，通过产品零件图、挤压材料成型性能的分析，制定了一些工艺方案，进行分析比较，得到了最佳工艺方案，并将其化学基完成了连接外管冷挤压模具的设置修订。2冷挤压加工方案2.1连接外管的零件图图1表示紫铜连接外管的零件图和三次元图，从图中可以直观地知道该零配件是外形和内孔都有台阶的中空零配件。 形状比较规则呈轴对称图形，转角有一定的圆弧过渡，产品壁厚不均匀。 在尺寸方面对零配件精度的要求很高。 产品的材料是纯铜T2，纯铜T2是非铁金属。 主要力学性能(退火状态):屈服强度=220-240MPa，伸长率45%。图1连接外管零件图和三维图2.2流程方案的分析和优化从挤出工艺分析来看，冷挤出工艺可分

5、为几个方案，现将各方案分析如下(1)成形工艺方案I工艺：车床底料3354软化退火酸洗润滑复合挤出(a )底材(b )复合挤出该提案在车床下料获得空白对照后，直接采用复合挤压，一次性挤制成型。 这样一次挤出可以得到复杂的零配件，虽然挤压力低，但由于材料变形过大，在复合挤出过程中金属变形复杂，金属流动难以控制，难以进行尺寸控制，影响产品品质和精度，保不定产品品质。 挤出后，挤出材料被打孔机模具紧紧地包围，在取下中打孔机模具容易断裂，打孔机模具的寿命变短。 该方案的面团儿采用车床车削下料，不仅生产效率低，而且材料利用率71.6%，不高，所以不优选采用该方案。(2)成形工艺方案ii工艺：车床下料335

6、4软化退火酸洗润滑反挤压正挤压(a )下料(b )反推(c )正推本发明与发明I的不同在于，在车床下材中得到空白对照之后，采用反挤压之后，利用正挤制成型。 与提案1相比，容易特罗尔整高度方向的尺寸，但是单纯的反推、正推时单位推压力变大，模具寿命降低。 该方案的面团儿采用车床车削基材，不仅生产效率低，而且材料利用率70.8%，不高，所以不采用该方案。(3)成形工艺方案iii工艺：车床底料3354软化退火酸洗润滑复合挤出正挤出(a )车床底材(b )复合挤出(c )正挤出在本发明的中间工序中，通过采用复合挤出，按压力降低，模具寿命增加，并且金属流动变形有序，容易控制。 只是，车床下的材料，不仅降低

7、了生产效率，而且材料的利用率(70.8% )也不太高，所以不采用。(4)成形工艺方案iv工艺：剪切下料软化退火酸洗、润滑镦粗整形3354复合挤出打孔机连皮复合挤出正挤出(a )底材(b )镦粗整形(c )复合挤出(d )冲连皮(e )复合挤出(f )正挤出本提案和提案的3个不同点是，空白对照的获得形态不同。 在本提案中，将棒材切断、镦粗整形、挤压通孔、冲孔，得到空白对照材料。 与车床的下料相比，剪切是生产空白对照的方法中最快捷且经济的一种，常用于生产小径的空白对照。 另一方面，考虑到材料利用率高达95%以上，铜的价格高，这种方式比较经济，而由于这种产品批量大，车床的材料只适合小批量和大直径扁平

8、状的空白对照材料，使用棒材切割材料，加工效率高，满足生产需求该方案虽然在一定程度上增加了工序，但取得了较高的材料利用率和经济效益，且生产的零配件精度也能满足需求。 综上所述，本设订采用方案iv作为该产品的挤出工艺。3工艺残奥仪表的修正计算3.1空白对照的选择根据挤压材料图，按照体积不变的原则修正面团儿的体积，在挤压过程中，如果各工序中有体积损失量，则总面团儿体积为挤压材料体积和各工序中损失体积的和。 根据文献1的式3-1，修正原材料体积如下。=-17396.96毫米式中v-原材料体积、mm； -工件体积，mm； 损耗体积mm；为了切割材料，使空白对照的屏幕纵横比在1以上，根据铜棒材的标准规格，

9、选定直径28mm的T2棒材。3.2挤出变形的程度此次的修正计算图7中的正挤出工序的变形程度如下=()/=76.9%2由表4.1得到纯铜的正挤出时的容许变形程度为90%95%，反挤出时的容许变形程度为70%90%。3.3按压力修正计算及冲压选定使用图解法校正单位按压力，2从图4.31可知，与从截面减少率=76.9%按压的材料曲线Cu交叉后，在水平方向上向右心理投射，与截面减少率=76.9%的斜线交叉，进而垂直下心理投射，求出单位按压力p=830MPa。总按压力可以根据3表3.9式1计算出来。总按压力的修正运算为： P=pF=421.66KN式中，p为单位按压力(MPa )，f为打孔机模具动作部横

10、截面积。根据总按压力，选择型号YF32-100A的通用4柱液压压力机作为挤压设备。 详见文献5。4模具设定修订挤压材料的质量与挤压模具的设定修订直接相关，合理的模具结构是生产合格质量产品的关键之一，必须根据具体的零配件结构、材质设定正确的模具结构。图8是最终工序的正挤制成型模具的构成图。 模具采用通用型箱，通过更换凹凸型，能够推一推规格不同的零配件，能够节约生产成本。 打孔机模具采用联合制打孔机模具，由打孔机茄克衫6和打孔机心轴7两部分组成，一个零配件破损后无需更换整个打孔机模具，可节省成本。 组合后的打孔机模具通过打孔机固定环4和特形螺母柱紧固10固定在上模板上，并由打孔机间隔件8支承。 这

11、使打孔机模具的拆卸、安装变得容易且迅速。冲模采用预应力联合制模，预应力联合制模通过外套对内圈施加预应力，将冷挤出切线抗拉应力定在预压时产生的切线压缩应力的一部分或全部抵消，提高了模具的强度。 凹型破损后，只需更换内圈，即可继续使用预应力的外圈，不会丢弃整个凹型。 组合模(17、18 )放置在模垫21上，通过模压板12紧固在模固定环13上，将模固定环摇滾乐定在下模基座上。在上模下降时，首先开始由引导柱24和引导套筒1、引导柱14和引导套筒11进行引导，打孔机模具和冲模也作为冲模发挥作用，打孔机模具7下降到按压面，利用打孔机模具的压力开始挤压冲模模具18的定位坑内的面团儿成形后，随着上模的返回，打孔机模具离开凹模，工件留在凹模中。 通过液压机上的顶出装置，云推送杆20移动，顶出杆19从凹型顶出工件。 取出工件后，将空白对照放入凹模18的定位坑中，反复进行。图8是正挤制成型模具的构成图1，11 -导衬2-上平台3，22，23 -内六角螺栓4-打孔机固定环5-锥形紧固环6-打孔机衬7-打孔机心轴8-冲孔板9，16 -圆筒大头针10-特殊螺母柱12-凹型五结束语接外管采用冷挤压加工后，提高了零配件的精度和表面质量，改善了强度和韧性，减少了切削加工量，节约了产品材料，提高了生产效率，改善了零配件的组织性能。参考文献：