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1、·挤压模技术·铝合金外壳反挤压工艺及模具设计上海交通大学塑性成形工程系(上海200030)洪慎章【摘要】叙述了用反挤压工艺代替多道变薄拉伸工艺生产铝合金外壳的优点。对铝合金外壳进行了工艺分析、制订了挤压件图、计算了毛坯尺寸及反挤压力。介绍了毛坯制备处理、反挤压模具结构设计及主要零件的加工技术要求。关键词:铝合金外壳;反挤压;工艺;模具结构BackwardExtrudingTechnologyandDieDesignoftheAluminiumAlloyCasing【Abstract】Theadvantagesof
2、theproductionforthealuminiumalloycasingwithbackwardextrudingtechnologyreplacingmulti-passironingtechnologyaremarrated.Thetechnologicalanalysisisconducted,theextrusionpartisformulated,theblankdemensionandthebackwardextrudingforcearecalculatedforthealuminiumcas
3、ing.Thepreparationtreatmentoftheblank,thestructuredesignofthebackwardextrudingdieandthemanufacturingtechnicalrequirementsofthemainpartareintroduced.Keywords:aluminiumalloycasing;backwardextruding;technology;diestructure1概述反挤压工艺。铝合金外壳是医疗仪器装置中的防护零件。随着医疗仪表行业的迅速发
4、展,该外壳零件的数量日益增2反挤压工艺分析大,材料为防锈铝合金LF2,形状及尺寸如图1所示。在反挤压生产中,往往由于变形工序设计不妥使过去,采用铝板多道变薄拉深工艺进行生产,不仅工挤压件成形时产生各种缺陷,如表面折叠、表面折缝、序多、生产率低、废品率高,而且零件的尺精度往往达表面裂纹等。因此,只有预先了解这些缺陷的原因,才不到装配所需的技术要求。能在设计变形工序时,采取有效的解决办法,获得合!40±0.1格的反挤压件。0.5另外,在制订反挤压件时,选择合理的许用变形程度。许用变形程度越大,则生产率就越高,工序就越
5、.10±少。但因此单位压力也要增大,这就有可能超出模具07所允许的单位压力,导致模具的损坏。因此,许用变形45°2程度的大小应严格控制。它主要取决于下列因素:4R3(1)反挤压模具的强度越高,模具许用单位压力图1铝合金外壳零件就越大,则许用变形程度值也就越大。在当前技术条件下,从模具材质、结构、寿命等方面考虑,模具的许目前,该零件已不能满足医疗仪表装置日益竞争用单位挤压力为2000~2500MPa。的需要,随着零件生产率及质量的不断提高,以及改(2)被挤压金属材料强度越大,反挤压时其变形善工人的劳动条件和降低产品
6、成本的要求,必须改变抗力也越大,则许用变形程度值就越小。由于有色金落后的冲压工艺,采用一种行之有效的工艺方法,即属反挤压时所需的单位挤压力较小,因此,在不超出·50·《模具制造》2006年第1期·挤压模技术·模具的许用单位压力的条件下,所允许的变形程度是外壳所需的毛坯体积是根据冷变形前后的体积较高的。不变定律来计算。外壳体积按图1分成上、中、下3段(3)采用不同的冷挤压变形方式,需用的单位压计算。力不一样,因此,许用变形程度也是不同的。!22!22上段体积V1=(d1-d2)h1=(40-39)×7044(4)模
7、具工作部分采用不同的结构形式,对单位3=4341.05mm挤压力的影响也不同。因此,其对许用变形程度值也有较大的影响。中段体积V=!d2·h-!h(R2+r2+R·r)212243(5)毛坯表面软化及润滑处理将严重影响到单位!2!22挤压力的大小,因此,对许用变形程度值也有较大的=4×40×2-3×2×(19.5+17.5+19.5×17.5)影响。=360.58mm3综合上述,由于本零件的材料为防锈铝合金!!下段体积V2·h233=d13=×40×3=3768mmLF2,其供应状态强度高、变形抗力大、塑性较差,
8、且有44加工硬化现象存在,难以进行大变形量的反挤压成形外壳体壳为V=V1+V2+V3=4341.05+360.58+37683加工。但若对毛坯进行充分地软化退火处理,以降低=8469.63mm变形抗力和提高塑性指标,经分析及研制,采用反挤V8469.63换算毛坯高度H===6.78mm,取!!2压成形工艺是完全可行的。·F0×39.9447mm。3反挤压工艺计算3.3反挤
