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冷挤压工艺及模具设计第三章冷挤设备的选用与压力计算

发布时间：2022-03-30T18:50:35更新时间：2022-03-30T18:51:15 浏览量：310

[文章摘要]: 冷挤压设备的选择和压力计算 2.3.1 冷挤压设备的基本要求：刚性好，活塞导向精度高； (2)活塞空行和回程快； (3)活塞工作速度低，无脉冲； (4)有安全防护装置，防止冲头断裂或坯料断裂溅出伤人； (5)便于观察挤压情况和控制挤压深度。 2.3.2 冷挤压压力计算 (5-1) -挤压应力...

冷挤压设备的选择和压力计算

2.3.1 冷挤压设备的基本要求：

刚性好，活塞导向精度高；

(2)活塞空行和回程快；

(3)活塞工作速度低，无脉冲；

(4)有安全防护装置，防止冲头断裂或坯料断裂溅出伤人；

(5)便于观察挤压情况和控制挤压深度。

2.3.2 冷挤压压力计算

(5-1)

-挤压应力，kN；

1.2；

mm2；

5-3。

表5-3 材料单位挤压应力q的值

表5-4 冷挤压专用液压机主要技术规格

2.4 冷挤模凸和凹模工作部分设计

凸模和凹模是冷挤压模的主要工作部件。工作部分的形状和尺寸设计合理，降低金属流动阻力，降低挤压力，延长模具的使用寿命。

2.4.1 凸模设计

(1)反挤压凸模反挤压凸模工作部分的一般形状如图所示5-4所示。

图5-4(a)、(b)、(c)几种反挤压凸模用于黑色金属，其中(a)、(b)应用广泛，效果好。(c)实际上也有使用，但这种凸模的单位挤压力比图中要大(a)大约20%的凸模。5-4(d)、(e)、(f)适用于有色金属的反挤压凸模，(e)有利于挤压薄壁零件。5-4(g)适用于软金属，称为活门凸模。其功能是防止真空吸附在卸料过程中造成损坏，当挤压壁薄的零件时。(h)、(i)当零件底部有一定的形状要求时，采用型凸模。

凸模的有效长度应合适，过长容易产生纵向弯曲不稳定。凸模的有效长度L与直径d之比（L/d），一般可参考以下数据：

反挤压纯铝时: L/d≤7～10

反挤压紫铜时： L/d≤5～6

反挤压黄铜时: L/d≤4～5

反挤压低碳钢时: L/d≤2.5～3

当单位压力较大时，应选用较小的L/d值；当单位挤压力不大时，可选择大的L/d值。对于纯铝和紫铜的细长凸模，为了提高其稳定性，可以在凸模端面制作工艺槽。工艺槽必须对称，同轴，否则会起到不良作用。工艺槽宽度一般取0.3～0.8mm，深0.3～0.6mm。圆弧连接工艺槽的形状如图所示5-5所示。反挤压凸模工作部分尺寸可参考表5-5选取。

表5-5

反挤压凸模结构形状见图5-6。凸模结构是影响凸模寿命的主要因素之一。凸模结构截面变化处的应力集中是凸模断裂的根本原因，减少或消除应力集中是模具结构设计的重要任务。锥面过渡用于凸模截面变化较大的台阶，大弧光滑连接小于台阶弧过渡的应用，其结构形式见图5-6(a)、(b)。反挤压凸模的反挤压凸模进行图纸5-6(c)、(d)形状从减少或消除应力开始更合理

d=挤压内孔直径；d1=d-(0.1～0.2)mm；d2≥d；d3≥ 1.3d；R2=（0.2～0.4）d；r=15°～20°； L1=挤压件内孔高度（3～5）mm；L2=卸料板高度（10～15）mm；L3≈d3

(2)正挤压凸模图5-7它是各种类型的正挤压凸模。实心件正挤压凸模相对简单，可根据图纸5-7(a)、(b)类型设计。(b)型端的锥度可以防止凸模纵向开裂。特别注意正挤压空心件的凸模设计。纯铝空心件正挤压，可使用图纸5-7(c)整体凸模。挤压硬金属材料，特别是黑金属，应使用图纸5-7(d)、(e)组合凸模。(e)组合式凸模与芯轴之间使用IT7级H7/k6在过渡配合下，芯轴与凸模本体之间没有相对滑动。在挤压过程中，芯轴产生较大的拉应力，仅适用于芯轴直径大、挤压材料不太硬或摩擦系数小的条件。(d)组合凸模、凸模孔与芯轴IT7级间隙配合H7/h6。由于挤压过程中的摩擦力，芯轴可以随变形金属同时向下滑动，从而大大削弱了芯轴的拉力，避免了芯轴断裂。

(3)挤压凸模的材料选择见表5-6。表5-6 选择挤压凸模的材料

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