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实心型材模具设计及空心型材模具设计

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		500T	800T	1630T
挤压筒直径D0		Φ95	Φ125	Φ187
挤压截面积F0		7085	12266	27451
锭坯尺寸 Dd\|ⅹLd		Φ90x270/320	Φ120X400/450	Φ178X540/600/660
冷床长		26m	32m	44m
填充系数		1.114	1.085	1。104
压余厚		20	25	30
最大挤压比		97.4	82	73。6
加工范围	最大外接圆直径 D外max	Φ65	Φ95	Φ147
加工范围	挤一根最小制品断面积 F制min	72	木工艺品制作150	372

2。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 （％)
1	φ125/	120	400	12。20	1。085	369	25	344	18。723	6。44	0	0	0
2	φ125/	120	450	13。73	1.085	415	25	390	18.723	7。30	1	10.57	76。69
3	φ187/	178	540	36。30	1。104	485	30	455	41.90	19.06	3	31。72	87。38
4	φ187/	178	600	40。30	1.104	544	30	514	41.90	21.53	3	31。72	78。71
5	φ187/	178	660	44。40	1.104	598	30	568	41.90	23。80	3	31.72	71.44

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＊540mm

λ=41.90

地图标记3.挤压力的计算

根据经验系数公式

P=α*Kf(㏑λ+4υL/D）

F=A*P

α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＝1.1

P――为单位挤压力，MPa

F――为最大挤压力, N

A――挤压筒内孔的面积，mm2

λ――挤压系数

Kf－――材料在挤压温度下的变形抗力(查表），MPa

υ――摩擦系数

L――铸锭敦粗后额长度，mm,即填充后长度Le

Kf查表取16

υ取0.30

故P=1。1×16（㏑41。90+4×0。30×485/178）

=120.3175MPa

F=120。3175＊∏*187＊187/4=3308285.52N

换算成吨位：约337.58T

F=337.58T＜额定吨位1630T，设备选择符合要求，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

液压式浮球阀定位片

设备吨位	500T	800T	1630T
Φ1×Φ2×H	Φ160×Φ180×190	Φ210×Φ250×240	Φ310×Φ350×340
H2	80～90	90～100	110～150
H3	50~60	50～60	60~80

挤压模具的尺寸如下表

表6

设备吨位	无线存储500T	800T	1630T
Φd1/d2	Φ135/Φ145×20~25	Φ165/Φ175×25～30	Φ250/Φ260×30～40
h1	12	12～13	12~13

5。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：Dd X Ld＝Φ178mm×540mm

挤压比λ=41.90mm α＝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=100 H3=60 H1=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㎜

烫发杠子

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+（ +KT)A0

KT=tα－t1α1

假设t1=400℃

故KT＝0。007

Ky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。007）×5＝5。49㎜

尺寸5的纵向模孔尺寸为：

B4=5＋（0.015＋0。015＋0.007）×5=5.185mm

型材的圆角及圆弧没有偏差要求,故可按名义尺寸设计。

模孔尺寸如下图所示

4）．孔形在模子端面位置的确定

(由于本型材为不等壁厚且不规则的型材，故型材的几何重心靠近壁厚较薄处）

压力中心的计算：用CAD测量计算得:

5）.定径带长度的确定

由于是等壁厚型材,故定径带长度h定各处相等，本次设计取

h定＝4㎜。

6)。出口直径. dch

由于模子的出口直径一般应比工作带直径大3～6mm，以免因过小而划伤表面.

本设计出口直径dch=6mm.

7）.阻碍角

由于h定≤10～15㎜,故不采用阻碍角.

8）.校核

（1）挤压力的校核

挤压力为337.58吨，远远低于额定吨位1630吨,所以符合要求。

（2)模子强度的校核

本文发布于:2024-09-24 08:19:45，感谢您对本站的认可！

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