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特种加工
柱塞套冷挤压成形的工艺设计
姓名:
柏维兵100101020070
张有为100101020074
李猛超100101020075
杨志良100101020076
课题贡献:
柏维兵ppt的制作;
张有为绘制三维图
李猛超设计二维图
杨志良项目报告
课程名称:
特种塑性加工技术
指导老师:
张涛
2013年11月
柱塞套冷挤压成形的工艺设计
摘要:
项目主要对柱塞套冷挤压成型工艺方案进行了分析介绍,对坯料的表面处理以及润滑进行了研究,对其成形规律进行了分析;同时对柱塞套模具的尺寸做了初步的设计,附有二维图、三维图。
目录
一、三维模型
二、二维零件图的设计
三、工艺方案的选择及制定
四、尺寸计算
五、坯料的表面处理以及润滑
六、成形规律的分析
七、凸凹模的尺寸计算
八、小结
九、参考文献
1三维模型
2二维零件图设计
具体尺寸设计如下:
3工艺方案的选择及制定
如图所示,毛坯一部分金属的流动方向与凸模的运动方向相同,另一部分可以用镦粗成型。
我们初步判断柱塞套的上半部分采用正挤压,下半部分采取镦挤压。
4尺寸计算
4.1毛坯体积计算:
三维建模后,利用计算机直接可求出零件体积,从而得毛坯体积:
圆整后取体积:
4.2毛坯尺寸计算:
毛坯外径:
取工件的直径
毛坯高度圆整取
式中,为毛坯横断面积,
4.3计算总变形程度:
1.冷挤压部分
式中,为零件的横断面积,建模后利用计算机可求得:
2.镦挤部分
为零件的横断面积,建模后利用计算机可求得:
抗拉强度σb(MPa):
≥530(54)
屈服强度σs(MPa):
≥315(32)
伸长率δ5(%):
≥20
断面收缩率ψ(%):
≥45
综上,这样的变形程度对35号钢是可行的。
4.4变形力的计算
p为平均挤压应力,查表后,取2300Mpa;
A为凸模与毛坯直接接触表面在水平面上的投影面积
c为安全系数,取1.3。
4.5最终的毛坯尺寸
5坯料的表面处理以及润滑
该零件在冷挤压成型过程中,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
磷
酸
盐
处
理
配
方
成分
含量
皂
化
法
配
方
成分
数据要求
氧化锌
23~26g/L
硬脂酸钠
6~9g/L
磷酸
40g/L
水
1L
硝酸
22~24g/L
处理温度
60~70
水
1L
处理时间
10min
6成形规律的分析
上图所示为正挤压部分的金属流动情况与应力应变状态
下图所示为镦挤压部分的金属流动方向与受力分析
7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。
如下图所示
下凹模尺寸为:
上凹模尺寸为:
8小结
经过这次柱塞套零件的设计,我们深刻体会了一个零件从设计到加工再到成型的过程,从设计中,我们发现了自己许许多多学习中的漏洞,把理论应用到实践的过程远比我们想象的难很多,在今后的学习中,我们不能松懈,只有更加努力,才能不断进步!
9参考文献
《实用冷挤压模设计与制造》洪慎章机械工业出版社2010
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