实心型材模具设计及空心型材模具设计

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1、实心型材模设计1.所要设计的实心型材制品本制品的形状和尺寸如下用CAD计算得:制品的截面积F制=423.0686mm2由于此型材为不对称且各部分壁厚不一的型材，尽可能使难以流动的壁厚较薄的部分靠近模子中心，尽量使变形时金属静压力相等此处取模孔外接圆直径D外＝75mm现有设备表3设备吨位500T800T1630T挤压筒直径D0Φ95Φ125Φ187挤压截面积F070851226627451锭坯尺寸Dd

2、ⅹLdΦ90x270/320Φ120X400/450Φ178X540/600/660冷床长26m32m44m填充系数1.1141.0851.104压余厚20253

3、0最大挤压比97.48273.6加工范围最大外接圆直径D外maxΦ65Φ95Φ147挤一根最小制品断面积F制min721503722.选坯和选设备根据加工范围要求（F制≥F制min,及D外≤D外max）有800T和1630T的设备可用，按成才率最高的原则，进一步优化，计算列表表4序号D0(F0)Dd(mm)Ld(mm)单重wd填充系数K填充后长度Le压余厚hy(mm)切压余后的有效长度Ld挤压比λ制品长L制(m)成品数nx6(m)成品重W制(kg)成材率W制/Wd(％)1φ125/12040012.201.0853692534418.7236.440002φ1

4、25/12045013.731.0854152539018.7237.30110.5776.693φ187/17854036.301.1044853045541.9019.06331.7287.384φ187/17860040.301.1045443051441.9021.53331.7278.715φ187/17866044.401.1045983056841.9023.80331.7271.44最后选择成才率最高的87.38％对应的方案3锭坯尺寸为：Dd*Ld=Φ178*540mmλ=41.903.挤压力的计算根据经验系数公式P=α*Kf(㏑λ+4υL/D

5、)F=A*Pα表征挤压难易程度的经验系数，对于实心型材取α＝1.0～1.1,本设计取α＝1.1P――为单位挤压力，MPaF――为最大挤压力,NA――挤压筒内孔的面积，mm2λ――挤压系数Kf－――材料在挤压温度下的变形抗力（查表），MPaυ――摩擦系数L――铸锭敦粗后额长度，mm,即填充后长度LeKf查表取16υ取0.30故P=1.1×16(㏑41.90+4×0.30×485/178)=120.3175MPaF=120.3175*∏*187*187/4=3308285.52N换算成吨位：约337.58TF=337.58T＜额定吨位1630T，设备选择符合要求，

6、即理论技术可行4.实心型材模具体结构设计模组的结构如下图1.模子2.模垫3.前环4.后环5.保护垫板6.前机架7.模座8.模套9.剪刀10.挤压筒模组的结构：对于不同吨位的挤压机，下图中的主要结构尺寸都是配套设置的，可以从有关资料中查得。模组的主要结构尺寸如图3模组尺寸如下表表5设备吨位500T800T1630TΦ1×Φ2×HΦ160×Φ180×190Φ210×Φ250×240Φ310×Φ350×340H280～9090～100110～150H350～6050～6060～80挤压模具的尺寸如下表表6设备吨位500T800T1630TΦd1/d2Φ135/Φ14

7、5×20～25Φ165/Φ175×25～30Φ250/Φ260×30～40h11212～1312～135.实心模尺寸数据设计1)．选坯和选择设备根据前面的计算挤压筒内直径D0=187㎜锭坯尺寸：DdXLd＝Φ178mm×540mm挤压比λ=41.90mmα＝90°2).模组及模子尺寸外形的计算根据前面计算，从表5选取H2=100H3=60H1=30模子外形尺寸的确定（如下图）依据表6的数据可以确定d1=250㎜d2=260㎜h1=12㎜h2=40㎜3)模子内形尺寸的确定挤压比λ=41.90＜λMAX=73.6,所以不需要多孔挤压确定模孔尺寸：由公式A=A0+M

8、+(+KT)A0KT=tα－t1α1假设t1=400℃故KT＝0.007Ky和Kp的值查书，计算得到:尺寸10的纵向模孔尺寸为:H1=10＋（0.0055＋0.007＋0.007）×10＝10.19㎜尺寸20的纵向模孔尺寸为:H2=20＋（0.0055＋0.007＋0.007）×20＝20.39㎜尺寸15的横向模孔尺寸为:B1=15＋（0.0065＋0.0075＋0.007）×15＝15.32㎜尺寸50的横向模孔尺寸为:B2=50＋（0.0065＋0.0075＋0.007）×50＝51.05㎜尺寸5的横向模孔尺寸为:B3=5＋（0.0055＋0.007＋0.0

9、07）×5＝5.49㎜尺寸5的纵向模孔