角钢的工艺制定与模具设计

1、中南高等院校2014年中南高等院校机电工程科学学院(材料成形与控制专业方向)专业的课程设计手册。设定修订课题：山形钢的工艺制作和模具设定修订组号：第一组学生姓名：类别：学号：指导人民教师：目录1 .推出相关知识和发展情况.1.1挤出加工方法. 。 。 。 。 。 。 。1.2铝加工行业的分布1.3铝和铝合金的特点和应用. 。 。 。 。 。1.4冲压模具的材料. 。 。 。 。2、总设订正程序概论.52.1挤出程序流程. 。 。 。 。2.2挤出工艺及工艺残奥仪表条件的确定. 。 。 。 。 。 。3、型材的型设修订.83.1相关的残奥表. 。 。 。 。3.2筛选品和筛选设备. 。 。 。

2、。3.3压力的修正. 103.4确定模块和模具外形尺寸.113.5关于联合制模型的残奥仪表的决定.3.6型的内形尺寸的确定. 。 。 。 。3.7模孔工件带长度hg的确定.3.8模具芯的设定修订.3.9上型凸台设置.3.10定位大头针、螺钉. 183.11型强度检查.183.12零件图装配图(见附图) . 19总结和体会. 。 。 。 。 。 。 。一、压迫相关知识和发展情况1.1挤出加工方法挤压是非铁金属、黑色金属材料生产和零配件成形加工的主要方法之一，也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制造和加工的重要方法。 从大型金属锭的热挤压板坯、大型管棒型材的热挤压加工到小型精密零配件的冷挤制成型，

3、从以粉末、颗粒材料为原料的复合材料到金属间化合物、超导材料等难加工材料，现代挤压技术得到广泛应用。挤压加工的方法主要有正挤压、反挤压、侧方挤压、玻璃润滑挤压、静液挤压、连续挤压。 挤压加工的特点是具有较强的三向压缩应力状态，有助于提高金属塑性变形能力，提高产品品质，改善产品内部的金相组织和性能。 此外，挤压加工具有应用范围广、生产灵活性大、工艺流程简单、固定投资低的特点。 使用挤压加工工艺最多的材料是铝和铝合金等低熔点的非铁元素合金。1.2铝加工行业的分布中国的铝加工企业主要集中在沿海(广东、福建、浙江、上海、江苏、山东、河北、天津、北京牌、辽宁)地辖区，即珠江德尔塔(以广州一深圳为中心的经济

4、圈)、长江德尔塔(以上海为中心的经济圈)、环渤海地辖区1.3铝及铝合金的特点及应用铝及铝合金具有一系列特性，在金属材料的应用中仅次于钢材。 目前，全世界铝材料消费量超过1800万吨，其中交通运输(包括铁元素道车辆、汽车、摩托车、自行车、摩托艇、游艇、飞机等)铝材料约占27%，建筑装饰铝材料约占23%，包装工业铝材料约占20% 随着中国经济建设的高速发展，人民生活水平不断提高，中国建筑行业发展迅速，包括铝型材在内的建筑装饰材料不断增加。 铝型材的应用遍及国民经济的各个领域和人民生活的各个层面。根据铝合金的成分和生产技术的特点，通常分为变形铝合金和铸造铝合金两种。 变形铝合金也称为熟铝合金，根据其

5、成分和性能特点分为防锈铝、硬铝、硬质铝、锻铝和特殊铝5种。铝合金具有优于纯铝的物理力学性能：易加工、耐久性高、适用范围广、装饰效果好、花色丰富。 铝合金有防锈铝、硬铝合金、超硬铝合金等种类，各种种类有各自的使用范围，各有符号，可供使用者选择。 铝合金型材强度高，重量轻，稳定性强，耐腐蚀性强，可塑性好，变形量小，无污染，无毒，防火性强，寿命长(可达50100年)，回收性好，可炉炼。1.4冲压模具的材料表1 .常用挤压工具钢的化学成分钢番(C)/%。(硅)/%。(毫米)/%。/%。/%。(W)/%。/%。5毫米无线电0.50.60.25至0.61.21.60.60.90.150.35毫米0.50.

6、60.40.50.80.50.80.150.3三角速度2 w8v0.30.40.40.42.2至2.77.59.00.20.5第一级方程式0.32至0.420.81.20.44.5至5.51.01.50.81.1本设订将模具材料定为4Cr5MoSiV1，也称为H13钢。 钢中的碳化物类型为。 钒在钢中发挥回火时的二次硬化作用，Cr、Mo、w、v能够提高钢的耐回火软化能力，保持高温下的强度、韧性。 硅能提高钢的退火稳定性和耐热疲劳能力。 铬和硅还能提高抗氧化和耐烧结性。表2 .常用挤压工具钢及其机械性能：钢番试验温度T/MPa/MPa/%。/%。乙组联赛热处理工序5毫米无线电3004005006

7、00115010107804309908606904104761868411.011.117.526.7351311302235850空淬，600烧毁三角速度2 w8v300400450500600-1491152014301280-137313631304-15-5.6-8.3-4294294053253251100油中淬火，550退火第一级方程式400450500550600136013001200105082512301135102585571049525658676791210-在1050油淬火、625退火油中2小时二、总设订正过程概论2.1挤出工艺流程金属制品经过几个工序制作，各个工

8、序以一定的顺序连接，形成工序。 工艺在一定条件下完成，有特定的工艺残奥仪表。挤压工艺流程：铸块加热挤压切压侑淬火蒸发制冷切头尾切定尺时效表面处理包装入库2.2挤出工艺及工艺残奥仪表条件的确定应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具(种类、形状等)、切割、切割、淬火、蒸发制冷等多方面因素，合理选用工艺和残奥表。1 )锭的加热温度一般来说，对6063合金锭加热温度可以如下设定不均匀化锭： 460-520； 均匀化铸块： 430-480。其挤出温度在操作时根据产品或单位压力的大小进行调整。 挤出过程中铸块在变形区域的温度不变化，随着挤出过程结束，变形区域的温度逐渐上升，随着挤出速度的提高而上升。 因此，

9、为了防止挤出裂纹的发生，需要随着挤出过程的进行和变形区域温度的上升，逐渐降低挤出速度。2 )挤出筒预热由于模具的成分合金钢材多、导热性差，为了不产生热应力，挤出前的挤出筒进行预热，保证挤出产品品质，并且具有良好的挤出效果，挤出筒的温度以400450为好。 可以通过通电进行自我预热。3 )型预热避免急热，延长模具寿命，对应模具的预热。4 )挤出温度热挤出时，加热温度为合金融点绝对温度的0.750.95倍，挤出中的温度优选抑制在450左右。6 )挤出速度考虑到金属和合金的挤出性、产品质量要求以及设备的能力限制，本设施修订的挤出速度由设备决定。7 )模具的润滑本设订采用热挤压，因此不采用润滑。8 )

10、模具模具应具有一盏茶的耐高温疲劳强度和硬度，高的耐回火性和耐热性，一盏茶的韧性，低的膨胀系数和良好的导热性，加工性，经济性，本修订采用4Cr5MoSiV1作为模具材料，热处理的硬度为HRC4047。9 )切压侑预本设修订因挤出设备而异，必须控制品质，切除压缩等缺陷。10 )淬火在本工艺中，产品被挤出后，通过设置风扇对产品吹风，可以达到风淬(固溶强化)的目的，也可以采用喷雾的方法。11 )蒸发制冷直接暴露在空气中进行蒸发制冷，达到自然时效的目的。12 )剪头一般挤压制品的头部和尾部有缺陷，为了不影响制品的性能，需要进行头尾相接的作业做。 头尾的量可以是300500mm或者5001000mm，但是

11、这次要将头尾各剪300mm。13 )定尺在这次的设定修订中，以每件产品6米的长度为尺度。十四)时效时效处理可分为自然时效和人工时效两种。 自然时效使挤出的产品汽车停车到空气中6063合金挤压型材的力学性能和电化学性能除了与合金的化学成分有密切关系外，与人工时效制度有很大关系。 低温长时效和高温短时效使力学性能大大提高，但使合金的电化学性能降低。 为了兼顾两种性能和生产效率，适宜采用室温自然时效(汽车停车) 2h、以及195205人工时效2h的时效制度。15 )表面处理为了提高产品的耐腐蚀性和耐疲劳性等，可以实施表面处理。 表面处理包括阳极氧化、着色、喷雾粉、喷雾、阳离子电泳、研磨等。16 )包

12、装入库包装入库铝合金产品。3 .型材的模具设定修订3.1相关残奥仪表产品的技术要求、工艺流程、工艺制度(规程)设定修订(变形制度、温度制度、速度制度)(包括力残奥表修订运算)、工艺版结构图、挤压模具设定修订(CAD )表3 .已知条件： (尺寸单位： mm )工作团队成员合金牌号606360836061606360836061宽度a50.525.429.565.545.535.5宽度b251015341818厚度c2.21.21.162.51.81.55型材截面尺寸(名义尺寸修改上表，公差不变)具体的残奥表：合金品牌： 6061b=29.5毫米h=15毫米t=1. 16毫米3.2选购件和选购设

13、备产品截面积： f制=29.515-(29.5-21.16 ) (15-21.16 )=97.86 mm 2表4 :设备吨位500吨800吨1630T吨挤出筒直径D095125187挤出截面积F070851226627451铸锭尺寸光碟机90x270/320120X400/450178X540/600/660冷床的长度26米32米44米填充系数1.1141.0851.104推一推多馀的厚度202530最大挤压比97.48273.6加工范围最大外切圆直径6595147缩小一条最小产品的截面积f制min72150372结合尺寸等各要素，选择500t挤压设备挤出筒内孔尺寸95铸锭尺寸为Dd X Ld=9027