挤压模具课程设计第三组

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1、目录一、绪论1二、设计工艺32.1坯料及模子材质的确定32.2挤压温度的选取32.3挤压模具的预热42.4挤压速度的确定42.5挤压方式的选取5三、工模具尺寸的设计63.1模孔位置设计63.2工作带长度设计63.3型材模孔尺寸设计93.3.1模孔的外形尺寸93.3.2导流腔的设计103.3.3模子外形设计103.4模孔强度校核103.5模具图11四、总结13参考文献19一、绪论镁是地壳中最丰富的金属元素之一，仅次于铝和铁。在金属结构中镁合金的密度是最小的，仅次铝的2/3，钢的1/4.镁合金具有比强度高、抗电磁屏蔽效果好

2、、抗冲击、振动衰减能大、尺寸稳定性高、导热性好、切削性能好。且可以再生使用等众多优点。因此，镁合金被誉为21世纪最具开发和应用潜力的“绿色工程材料”。但是，镁合金的力学性能不高，耐腐蚀性较差。虽然通过挤压、锻造、流变和触变成形的方法可以制造各种镁合金壳体构件，却很难将其作为受力结构材料来使用。除航空航天军用领域应用外，在汽车等工业领域应用较少。这也表明变形镁合金的研究严重滞后，不能适应不同应用场合的要求。因此，开发镁合金的制造技术，研制高强度、高延性的镁合金是非常必要的。AZ系列镁合金，即在纯镁中添加不同含量的A1和少

3、量的Zn，具有成本低应用广的特点。AZ61作为低成本的变形镁合金，其挤压和乳制制品已取得广泛的商业应用；众所周知，因所含合金元素种类和数量、工艺参数设定、模具设计等因素，以及挤压变形特有的在截面上变形分布不均匀的特点，热挤压合金微观组织通常是非均匀的。在铝、锌含量和比例对镁铝锌系合金铸态组织及合金相的影响方面，但到目前为止，合金化元素含量变化及挤压前均匀化退火处理，对商用AZ系列合金的变形组织及合金相的影响，鲜有系统的研究报道。热变形组织的再结晶晶粒尺寸大小均匀性和第二相的尺寸及位置分布等因素，即合金微观组织的均匀程度

4、，直接影响合金的力学性能。温挤压工艺是在冷挤压工艺基础上发展起来的一种少无切削的成形技术。所谓温挤压，是指对坯料在室温以上，再结晶温度一下的某一温度区域进行挤压。温挤压成形的制件尺寸精度和表面粗糙度要明显优于热挤压，稍逊于冷挤压，具有加工硬化等特征。正是因为温挤压的这些特点，其适用范围要比冷挤压大得多，凡是冷挤压难以成形的大尺寸，高强度材料都可进行温挤压。温挤压自20世纪60年代问世以来，随着技术的不断完善，已被广泛用于各种机器零件的成形，是零件少无切削成形的有效手段之一.第17页共19页材料在挤压过程中，如挤压模具不

5、是很好或模具挤压镁材过多，镁材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到镁丝表面不光滑，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具，模具设计以及其质量，事关产品的质量，成本。在挤压设计的过程中挤压工艺条件:应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、模具（种类、形状、尺寸等)、切压余、淬火、冷却、切头切尾等多方面的因素。其中，选择挤压筒直径D0是一个最核心的问题，有以下的选择原则：(1)保证产品表面质量原则；(2)保证挤压模强度的原则；(3)保证产品内在质量的原则；(4)经济上的优化原则—生产成本最低；成材率最大；产量最高。

6、第17页共19页二、设计工艺2.1坯料及模子材质的确定AZ61镁合金中大部分为镁及铝，并含有不同比例的Zn、Mn及稀土元素，融化温度650℃，共晶温度436℃，再结晶温度在240℃左右。表2-1、AZ61镁合金的成分元素A1ZnSiFeCuMnNiMg含量/%6.110.870.0180.00490.00150.25<0.001余量2.2挤压温度的选取镁合金在室温中的塑形较差，所以不宜进行冷挤压成形，但镁合金丝的直径较小，综合分析宜釆用温挤压的成形方式。成形温度时温挤压工艺能否顺利进行的关键因素。确定温挤压成形温度是原

7、则是：1)选择在金属材料的塑形好、变形抗力显著下降的范围。2)选择在金属材料发生剧烈氧化前的温度范围，以保证在非保护气氛中加热时氧化极微、无脱碳现象。3)选择在润滑剂能达到最小摩擦因数，不致因高温或低于其使用温度而失效。4)选择在金属材料成形后能强化和不改变其组织结构的温度范围。金属材料加热温度越高，加热时间越长，氧化越严重。被加热坯料表面若生成较厚的氧化皮，将直接影响到加压件的表面质量、尺寸精度及模具的使用寿命。温挤压时，由于挤压前模具需预热到150-250℃,加之高温坯料热量的传递和塑性变形时产生的热量，使模具的温

8、度可升高到400-450℃，从而容易是模具材料产生回火软化，使模具强度降低，使模具磨损和局部变形加剧。所以在选择温挤压温度时，必须考虑到模具允许承受的单位挤压力不要超过2000-2200Mp。第17页共19页根据上述温挤压确定的原则及生产实践的经验，镁及镁合金的温挤压温度推荐在175-390℃进行温挤压。镁合金的再结晶温度为260