冷挤压模具设计.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：第六章冷挤压模具设计本章通过一些典型的冷挤压模具结构介绍冷挤压模具的特点、其工作零件及其它主要零部件的设计要点及步骤等。第一节冷挤压模具的结构及分类一、概述冷挤压是在常温下对金属材料进行塑性变形其单位挤压力相当大同时由于金属材料的激烈流动所产生的热效应可使模具工作部分温度高达200℃以上加上剧烈的磨损和反复作用的载荷模具的工作条件相当恶劣。因此冷挤压模具应具有以下特点：(1)模具应有足够的强度和刚度要在冷热交变应力下正常工作；(2)模具工作部分零件材料应具有高强度、高硬度、高耐磨性并有一定的韧性；(3)凸、凹模几何形状应合理过渡处尽量用较大的光滑圆弧过渡避免应力集中；(4)模具易损部分更换方便对不同的挤压零件要有互换性和通用性；(5)为提高模具工作部分强度凹模一般采用预应力组合凹模凸模有时也采用组合凸模；(6)模具工作部分零件与上下模板之间一定要设置厚实的淬硬压力垫板以扩大承压面积减小上下模板的单位压力防止压坏上下模板；(7)上下模板采用中碳钢经锻造或直接用钢板制成应有足够的厚度以保证模板具有较高的强度和刚度。典型的冷挤压模具由以下几部分组成：1．工作部分如凸模、凹模、顶出杆等；２．传力部分如上、下压力垫板；３．顶出部分如顶杆、反拉杆、顶板等；４．卸料部分如卸料板、卸料环、拉杆、弹簧等；５．导向部分如导柱导套、导板、导筒等；６．紧固部分如上、下模板、凸模固定圈、固定板、压板、模柄、螺钉等。二、冷挤压模具分类冷挤压模具有多种结构形式可根据冷挤压件的形状、尺寸精度及材料来选择合适的模具结构形式。冷挤压模具可以按以下几个方面来分类。（一）按工艺性质分类模具按工艺性质可分为：正挤压模、反挤压模、复合挤压模、镦挤压模等。1．正挤压模图6-1所示为实心件正挤压模。该模具更换相应的工作部分零件可进行其它零件的正挤也可用于反挤压、复合挤压和镦挤。顶出系统由零件1、2、3、4组成可调式拉杆其中件3为调节螺母。旋转螺母可以调节拉杆长度以适合不同零件挤压后的顶出。凸模6由活动护套加以保护以增加凸模的强度和稳定性。此外当该模具用于反挤压或复合挤压时更换合适的护套还可以利用上模部分的打料系统进行卸料。图6-1实心件正挤压模图6-2所示是用于黑色金属空心零件正挤压的模具图。模具的工作部分为凸模和凹模。凸模16的心部装有凸模芯轴15芯轴15的心部设有通气孔与模具外部相通在凸模中以便上下滑动。凸模16的上顶面与淬硬的垫板13接触以便扩大上模板3的承压面积。凹模2经垫块8与垫板9固定于下模板11上。由图可看出凸模与凹模的中心位置是不能调整的凸、凹模之间的对中精度完全靠导柱7与导套6以及各个固定零件之间的配合精度来保证因此这种模具结构常称为不可调整式模具。很明显不可调整式模具的制造精度要求很高但安装方便而且模架具有较强的通用性若将工作部分更换这副模具可以用作反挤压或复合挤压。由图还可知凸模回程时挤压件将留在凹模内因此需在模具下模板上设置顶出杆10。2．反挤压模图6-3所示是一种典型的具有导向装置的反挤压模。该模具是在小型（无顶出装置）压力机上使用的杯形件反挤压模。凸模7靠压环10、定位圈6和大锣母11紧固与定位可以实现快换。凹模采用组合凹模形式。为便于反挤压件从凹模中取出设计了间接顶出装置反挤压力在下模完全由顶出杆17承受顶件力由反拉杆式联动顶出装置（由件3、20、21、22、23、24组成）提供该顶出装置在模座下方带有活动板22当挤压件顶出一段距离后通过带斜面的斜块24将22撑开使顶杆23的底面悬空使之靠自重复位为下一次放置毛坯做好准备。而活动板22靠其外圈的拉簧21合并。上模也设计了卸件装置由于杯形挤压件较深为了加强凸模的强度除工作段外凸模的直径加粗并开出三道卸料槽供带有三个内爪形的卸料环12卸料。该模具具有一定的通用性只要将凸模、凹模、顶出杆、垫块18、19加以更换这副模具就可以挤压不同形状和尺寸的工件也适用于正挤压和复合挤压。３．复合挤压模图6-4为活塞销的复合挤压的模具图。其工作部分由上凸模5、下凸模3及凹模4构成。由于上凸模回程时挤压件将留在凹模内因此必须在下下模部分设置顶件装置（由顶杆1和顶件套2构成）。由图可看出该复合挤压模具工作部分的一个显著的特点即在上凸模外壁上套有控制挤压件长度方向尺寸的限流套6。因为上凸模向下挤压毛坯时金属向上流动的阻力较小如果没有限流套的控制将使活塞销的上孔深于下孔加限流套6后可迫使金属向下流动保证上、下孔深度尺寸一致。４．镦挤模图6-5所示为镦挤模。凸模2与外套1组成组合式凸模以提高凸模的使用寿命。组合式凸模靠螺母4紧固在定位圈3上以保证凸模定位准确