挤压工艺设计.docVIP

坯料及挤压工艺参数设计 1.1选择坯料 挤压示意图如图1-1所示 1.1.1坯料直径的确定 已知挤压制品为黄铜棒（DIN_CuZn40Pb2）,规格为。由表7-1，查得黄铜的挤压比为，取，则可得 其中，——挤压筒横断面积；——制品横断面积；——挤压筒内径；——制品直径。 为了便于把热态锭坯顺利送入挤压筒，必须使两者的直径差控制在范围。再由表7-12[1],选用卧式挤压机，则取直径差。所以坯料的直径为 1.1.2坯料长度的确定 对于重金属棒型材锭坯最大长度[1],则有 取坯料的长度。 1.2设计挤压工艺参数 1.2.1摩擦系数的确定 根据设计要求、所选工模具和坯料材料以及挤压温度，设定挤压垫与坯料之间、挤压筒与坯料之间、挤压模与坯料之间的摩擦系数都为0.3。 1.2.2挤压速度的确定 热挤压允许的挤压速度与金属再结晶和塑性区的温度范围有关，当变形和再结晶速度不协调或金属与模壁有大的摩擦时，挤压件将出现横向裂纹，所以挤压速度的选取要有一定范围。由表2-31[2] ，查得黄铜的允许挤压速度为，本设计挤压速度取为。 1.2.3工模具预热温度 工模具温度过低，坯料与挤压模具间温差较大，会产生较大的热递，从而使坯料的温度分布不均匀，影响成品的性能挤压模具进行预热，为400℃。 本章主要对挤压工模具进行设计，其各部分的尺寸如图1-1所示。 2.1挤压垫设计 挤压垫是用来防止高温的锭坯直接与挤压杆接触，消除其端面磨损和变形的工具。 挤压垫外径应比挤压筒内径小值。太大，可能形成局部脱皮挤压，从而影响制品质量；但是，值也不能过小，以防与挤压筒摩擦加速其磨损。与挤压筒内径有关，其中卧式挤压机取[1]，本设计取。 挤压垫的直径为 挤压垫的厚度可等于其直径的0.2~0.7倍[1]，即为 本设计取。 2.2挤压筒设计 挤压筒是所有挤压工具中最贵重的部件，为了使金属流动均匀和挤压筒免受剧烈的热冲击，工作时应将它加热到。 本设计将坯料与挤压模圆锥接触视为挤压起点。挤压筒的设计就参照这一标准进行。 坯料初始进入挤压模圆锥的轴向长度为 坯料初始留在挤压筒内的轴向长度为 挤压杆进行挤压筒的距离，本设计取mm。 挤压筒长度可按下式进行计算 挤压筒的内径是根据所要挤压合金的强度、挤压比和挤压机能确定的。挤压筒的最大直径应保证作用在挤压垫上的单位压力不低于金属的变形抗力。显然，筒径越大，作用在挤压垫上的单位压力越小。挤压筒的内径第一章已算得，为 挤压筒的外径可按[1]计算，即 取挤压筒外径。 2.3挤压模设计 挤压模可以按照不同的特征进行分类，根据模孔的剖面形状可分为平模、流线模、双锥模、锥模、平锥模、碗形模和平流线模七种。其中最基本的和使用最广泛的是平模和锥模。本设计采用的为锥模。 2.3.1模角的确定 模角是模子的最基本的参数之一。它是指模子的轴线与其工作端面间所构成的夹角。锥模的最佳模角为[1]，在此范围内的挤压力最小。本设计取模角。 2.3.2定径带长度的确定 定径带是用以稳定制品尺寸和保证制品表面质量的关键部分。倘若定径带过短，则模子易磨损，同时会压伤制品表面导致出现压痕和椭圆等缺陷。但是，如果工作带过长，又极易在其上粘结金属，使制品表面上产生划伤、毛刺、麻面等缺陷。本设计取。2.3.3定径带直径的确定 模子工作带直径与实际所挤出的制品直径并不相等。在设计时应保证制品在冷状态下不超过所规定的偏差范围，同时又能最大限度地延长模子的使用期限。通常是用裕量系数C来考虑各种因素对制品尺寸的影响。C可查表5-1[1]。查得。本设计取。则挤压棒材的模孔直径可按下式进行计算。 式中，——棒材名义直径。 2.3.4出口直径的确定 模子的出口直径一般应比工作带直径大3~5mm[1]，因过小会划伤制品的表面，则有 本设计取。 2.3.5出口长度的确定 模子的厚度H值近年来趋向于减薄，其强度主要靠模垫和其他支撑环来保证。但是，从提高模子刚度和减轻弹性变形方面考虑，H值又应增大。一般根据挤压机能力的大小取H值分别为20、25、30、40、50、70和100mm[1]。由于本设计定径带长度跟圆锥部分的轴向长度之和大于100mm,所以无法按标准取值。本设计直接规定出口长度。 2.3.6入口圆角半径的确定 入口圆角半径r的作用是为了防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和减轻金属在进入工作带时所产生的非接触变形，同时也是为了减轻在高温下挤压时模子的入口棱角被压颓而很快改变模孔尺寸用的。 入口圆角半径r值得选取与金属的强度、挤压温度和制品的尺寸有关。对于黄铜，r值取2~5mm[1]。本设计取入口圆角半径。 2.3.7模子外圆直径的确定 模子的外圆直径主要是根据其强度和标准系列化来考虑的。它与所挤压的型材类型、难挤压的程度及合金的性质有关。一般挤压制品的最大外接圆直径等于挤压筒内径的倍[1]