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《深孔变壁厚锥形件冷挤压工艺与模具设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、深孔变壁厚锥形件冷挤压工艺与模具设计田福祥(青岛理工大学机械工程学院,山东青岛266033)摘要:深孔变壁厚锥形件需要3次挤压成形,给出了该零件冷挤压工艺和实用的模具结构,论述了反挤压工序件与成品正挤压模腔的关系,以及凸模和凹模设计。该模具采用伸缩式双级卸料装置,实现较大行程的卸料。关键词:反挤压模;锥形挤压件;双级卸料;正挤压模中图分类号:TG376.3文献标识码:A文章编号:167426457(2011)0420079203DesignofColdExtrusionProcessandDieDesignforTaperedPartswithDeepCavityandInequ
2、alWallThicknessTIANFu2xiang(SchoolofMechanicalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao266033,China)Abstract:Thetaperedpartswithdeepcavityandinequalwallthicknessneededthreeextrusions.Thecoldextrusionprocessandapracticaldiestructurefortaperedpartwithdeepcavitywaspresented.Theconnectio
3、nofmiddlepartsofback2wardextrusionandtheforwardextrudingdiesforthefinishedproductswasdiscussed.thepunchanddieweredesigned.Therewasatwo2stepstrippingdevicewhichcouldbeelongatedandshortenedonthedie,sothatlongejectionstrokewasachieved.Keywords:backwardextrusiondie;taperedextrusionpart;two2stepst
4、ripping;forwardextrusiondie1制件工艺性分析深孔变壁厚锥形挤压件如图1所示,材料为20钢,采用冷挤压工艺成形。挤压件外形锥角为25°,锥体长度与直径比为2,<28.6mm孔的深度与其直径之比为3。由于孔的深度进入外形的锥角部位,使挤压件的壁厚由筒体向锥形部位逐渐减薄,筒体部分的壁厚为5.7mm,锥形部位的最窄处(图1中的线段AB)只有2mm。从制件形体特征,尺寸参数,以及金属稳定流动图1深孔变壁厚锥形挤压件Fig.1Taperedpartswithdeepcavityandinequalwallthickness的角度来看,至少需要2道挤压工序才能成形:
5、主要收稿日期:2010212227作者简介:田福祥(1951-),男,吉林德惠人,研究生,教授,主要从事模具技术的开发与应用,曾出版专著3部,获得省部级科技奖励2项,连续8年获得青岛专业技术拔尖人才称号。80精密成形工程2011年7月成形筒体部分的反挤压和成形最终形状尺寸的正挤压。在反挤压之前增加一道制坯(缩径和压凹)工序,可提高制坯效率,用缩径代替机械加工获得精确的坯料定位直径;坯料上端制出凹坑,保证反挤压凸模下端接触坯料时被坯料凹坑径向约束,避免凸模下端受横向力作用偏移。由此可见,深孔变壁厚锥形件需要3次挤压成形。次行程中完成。3)反挤压制坯。主要成形筒体部分,并将锥形部分所
6、需的材料体积分配适当。4)正挤压终成形。成形挤压件最终形状尺寸。正挤压成形时,变形金属以分流面(图1中的AB)为界,在各自的区域中流动,因此必须根据成品挤压件尺寸要求,合理分配锥形部分所需的材料体积。为了减小挤压力,使锥体易于成形,保证锥面衔接一致和表面质量,将反挤压件锥形角度设计为40°(如图2c所示),与成品件(正挤压模腔)不一致(成品挤压件锥体角度β为25°),故意造成中间工序半成品(反挤压件)形状与成品挤压模腔存在一定的工艺悬空,如图3左侧所示。悬空不能过大,否则会使挤压件底部断裂。如图2b所示,设计反挤压所用的坯料的直径为39.85mm,便于坯料放入反挤压凹模,以保证坯
7、料在反挤压凹模中定位准确[1]。在反挤压坯料上端设有如图2b所示的凹坑,以保证反挤压凸模下端接触坯料时与坯料自然对中(同轴),并被坯料凹坑径向定位约束,避免因反挤压凸模过长,凸模下端受横向力作用导致凸模弯曲,凸模下端偏移。正挤压成形锥体时(如图3右侧所示),对模具冷挤压工艺设计2冷挤压工艺流程:下料→软化退火(硬度不大于179HB)→磷酸盐磷化→硬脂酸钠皂化处理→制坯→反挤压→软化退火→正挤压。深孔变壁厚锥形件的冷挤压工步如图2所示。图2深孔变壁厚锥形件挤压工步Fig.2Extr
