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1、特种塑性加工技术 锥头件冷挤压成形的工艺设计,目录,挤压件的设计毛坯尺寸确定、设备的选择工艺方案的选择及制定成型规律的初步分析挤压力的计算模具结构设计热处理心得体会,一、挤压件的设计,1.零件二维图,2.零件三维图,二、毛坯尺寸的确定与处理,1.确定毛坯尺寸 此零件由两个圆柱，一个圆台组成，最终体积V=9424.78mm3,根据体积不变的原则,可以计算出毛坯高度H=9424.78412123.14=83.3mm,经计算得毛坯满足,因此采用压力上用截切模截切棒料的方法获得。用截切模方法剪截毛坯材料最为节约，利用率接近100，但截切毛坯的的端面比较粗糙，端面与中心轴不能保持平行，带有一定的斜度，采
2、用墩挤法可墩平端面。,2.坯料的软化处理,为了改善材料的冷挤压性能，提高塑性，降低硬度和变形抗力，消除内应力和得到良好的金相组织，以降低单位挤压力和提高模具的使用寿命，在冷挤压加工之前，需对毛坯进行软化处理。零件材料为16Mn，以下是对16Mn材料的软化热处理,3.坯料的表面处理以及润滑,锥头件的冷挤压成型，其金属流动剧烈，变形量比较大，坯料表面要求良好的润滑。因此冷挤压前应对坯料进行表面处理。其基本过程如下：除油冷水洗热水洗酸洗冷水洗热水洗磷化冷水洗热水洗中和皂化干燥,三、工艺方案选择,此零件为小型锥头件，采用墩挤压可以获得优质挤压件，与切削加工相比，省材料性能好，生产率高。,四、成形规律初
3、步分析,镦挤是墩粗与挤压的综合结果，金属发生径向与轴向的流动，最终形成比较平坦的水平面。,五、挤压力的计算,图解法求算挤压力简洁方便且实用，适合于低碳钢以及低合金钢。本零件的材料是低碳钢，因而采用挤压力的图解法计算。根据图表，查得挤压力F=20t。,六、模具结构设计,1.材料的确定 常用的冷挤压模具材料主要有碳素工具钢、合金工具钢、高碳高铬模具钢、高速钢、硬质合金钢以及合金结构钢。在冷挤压模具中，常用的碳素工具钢的牌号是T10和T10A，它具有切削和磨削性能良好、经济、热处理简单等优点，根据实际需要最终选择T10。,2.凸凹模的尺寸计算,凸凹模的尺寸主要根据零件的尺寸来制定。下凹模尺寸为：,上
4、凹模尺寸为：,模膛的工作压力在1000MPa1500MPa之间，适合采用双层组合凹模，其结构如下图所示,七、热处理,模具热处理的目的是使硬度合适，而又能有尽可能高的韧性。有时可能不得不稍稍降低硬度要求来适应改善韧性。冷挤压模具零件的标准硬度范围在HRC5862之间。凸模淬火和回火之后的硬度为HRC6063，凹模的硬度为HRC5862凸模垫块和凹模支撑必须具有与凸凹模略同的硬度。压套的硬度有内层向外层逐渐降低，通常外层压套硬度为HRC3842，中层压套为HRC4852，内层压套则为HRC5256。,碳素工具钢（T10、T10A）的淬火温度在760810之间，加热时间以0.5分毫米计算。碳素工具钢硬度、残余奥氏体量与淬火温度之间的关系见下图,八、心得体会,经过这次的项目设计，使我们对冷挤压所涉及的知识有了更深刻的理解，提高了独立思考的能力，并且在讨论过程中发现了我们还存在很多不足之处，发现自己对所学的知识理解得不够深刻，掌握的不够牢固，有待加强。同时我们也认识到团结协作的重要性，团队需要个人，个人也离不开团队，发扬团队协作的精神是成功地有力保证。,谢谢,
