JBT5112-1991冷挤压预应力组合凹模设计计算图.pdf

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1、中华人民共和国机械行业标准JB/T5112一91冷挤压预应力组合凹模设计计算图1主题内容与适用范围本标准规定了冷挤压预应力组合凹模设计计算图。本标准适用于设计冷挤压预应力组合模2结构和设计凹模内圈是挤压模具的工作部分，它接纳毛坯件并成形工件的外部形状。根据实际提出的各种要求，凹模内圈可以做成不同形式。图1表示凹模内圈4种构成。a实心件正挤压b杯形件反挤压图1凹模构成1-凹模内圈，2一凹模内圈，上部分，3一凹模内圈，下部分;4--凹模垫块;5-预应力圈;6一凹模内圈内径7一凹模内圈人口圆角半径;8--凹模内圈人口锥面泪一密封锥面;1。一凹模底部人口口角半径，11一凹模锥角;12一凹模底部

2、出口圆角半径;13一凹模成形工作带;14-出日直径:15一非磨削圆角半径，16-非磨削部分;17一非磨削锥面2.1凹模内圈和预应力圈的设计中华人民共和国机械电子工业部1991一07一15批准1992一07一01实施111JB/T5们2--912.1.1变形力变形力主要取决于工件材料的流动应力、上件变形程度、加工时温度、变形速度、变形方法的类型、凹模内圈的几何形状、坯件的几何形状、润滑和外摩擦2.1.2凹模内圈的结构和预应力圈挤压凹模一般要承受很高的负载。所以挤压凹模常常做成凹模内圈通过个或两个预应力圈来预紧的组合形式2.1.3材料的选择凹模内圈和预应力圈材料的选抒。除应考虑强度和磨损性

3、能等问题外、经济观点也很重要。2.2挤压凹模典型结构挤压凹模典型结构列于表认表t挤压凹模典型结构类型gvV}}1，一丰一一f#15*bE横向分割型反挤压凹模}h1}kA,I}d卜fa用上‘压需用挤压力F,14的fH,R}CJFfLI&A的薄’"纂-丫=)C15TCe:T}s51c3>TRAXT11.4fRWAAM纵向分割型协之铁书赚丈,}}当挤压好的土件留在凹模内m时·能用凹模垫块“’把反挤帐I'9模当华岁.它;xL1横向纵向分割型反挤压凹模'a1,GJi1bY,01xkIAtgFH(fl2i)Tk-'j*-(N3')?#F.-rfR,rh#ujiti&t一"1,yn.tf{n&#f

4、i1$1fk}ff3S.F#}Rfi}JM,2}ck4I}.主要用于单位挤压刀不特别高时。如常用冷挤压钢相对断面减缩率￡F蕊弓6叮时凹换底部入u圆角半径尽,}f能人整体凹模内圈凹模钳角Za应右:90,-1sv“之问正挤压凹模凹模底部出口圆角平径应很小，常以出口直径来选择根据出目直径，凹模土_作带高度应为2一qnlm，非磨削部分应大于出口百径及其允i}的磨损量之和用r常用冷挤压钢相对断面减缩率拜二66%时或因挤纵向分割型压件的形状要求有较大的凹模锥角‘如。>生5。)时正挤压凹模I"I模内圈镶块(k)通过其白径的。2一0.4%的热压配合量来预紧112JB/T5112一91续表1应用与特类型

5、一一~一横向分割型常用于相对断面减缩率高、变形力很高或工件材料的真正挤压凹模实应力较高的情况下2.3预应力圈的应力和尺寸计算2.3.1一般要求挤压凹模必须承受在成形时形成的应力。首先是承受作用在内壁卜的高的内压力。然而，在内孔高度范围内，内压力并非常数确切地说，内压力集中在工件所处的内孔区域内。因此，在成形过程中，无论是内压力还是压力空间高度都要发生变化。为了计算应力，必须把假设简化为:静负荷:在整个内孔上分布均匀的内压力;在装配之前无内应力。若把凹模视为厚壁空心圆筒，根据这些假设就可以进行计算。在不考虑轴向应力的情况下，对承受内压力作用的单层厚壁空心圆筒，可得到切向应力a,和径向应力

6、a,，如图2所小-9.5图2在内压力作用下，厚壁空心圆筒中的理论应力曲线其最大的主应力差a,=;a,{十(a,I，因为a,和。有不同的符号，故在孔壁上它的数值达到最大。若按Tresca剪应力假说)屈服条件，为了避免塑性变形，则其等效应力。、就不得大于模具钢的屈服极限。在单层厚壁空心圆筒的内壁上，应力叮，和。几乎是同样大的，并看作是内压力值。如果圆筒为无限厚的，则内压力不得大干模具钢的屈服极限的一半。亦即，当钢的屈服极限as为2000N/mm`时，内压力P不得超过1000N/mm'.为了挤压凹模能在较高的内压力下工作，就必须考虑不受力的状态下其内壁上能有切向预压应力，使得在内压应力作用下

7、产生少于无预压应力时的切向拉应力。这样的预应力是通过一个或多个预应力圈由过盈配合得到的口2.3.2挤压时内压力的大小为了计算应力，必须采用的内压力大小，取决于成形时的挤压力，即凸模单位压力P.当相对断面减缩率e,>30%，在杯形件反挤压时，挤压凹模内壁上的径向压力大约与凹模垫块的压力相等。依图3中所示的符号可得出:113Js/T5112--91p-Pu=Er.p(1)凸模凹!dF1.1模塾块图早模具卜的压力户凸模单位压力;、一工('f底邻压力;