金属挤压模具课程设计--铝合金型材挤压工艺及模具设计

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1、 课课 程程 设设 计（论计（论 文）文） 题目铝合金型材挤压工艺及模具设计 姓姓 名名 系系 （部）（部） 专专 业业 材料成型及控制工程材料成型及控制工程 学学 号号 指导教师指导教师 2013 年年 12 月月 18 日日 I 课程设计要求 一、题目: : 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二、二、设计基本内容: : 设计一件实心型材制品或一件空心型材制品的工艺工艺 过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要 求 三、完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 实心型材导流模零件图 实心型材模装配图 四、设计完成期限: 2013 年 12 月 5 日-2013 年

2、 1 12 月 22 日 2013 年 12 月 18 日 II 摘 要 这次设计任务是设计一个实心型材或一个空心型材模， 实心模 采用单模，挤压所用材料是 6063 铝合金或铜。选择设计一个实心 型材，选材为 6063 铝合金。 设计中分析了挤压模具及 U 形结构型材结构特点， 分析其加工 工序，结合工件的产量和模具设计的复杂程度，确定了生产过程的 各个详细的工艺参数及生产流程。 设计重点阐述了模具的结构设计过程，选择 500 吨的挤压设 备，选用 4Cr5MoSiV1 作为模具材料，并确定采用平面分流模、模 孔数为 2、模孔为中心对称分布、模孔外形尺寸的修正及模孔工作 带长度并对其进行了强

3、度校核； 考虑添加了模孔形状类似分流孔的 导流模，计算了锭坯尺寸、挤压比和挤压力。 关键词：U 形结构型材、挤压模具，平面分流模，分流孔、 导流模 III 目 录 前 言 1 第一章、铝合金相关概况 2 1.1 挤压加工方法 2 1.2 铝加工行业的分布 2 1.3 铝及铝合金的特点与应用. 2 1.4 挤压工模具的材料. 4 第二章、总设计过程概论 6 2.1 挤压工艺流程 6 2.2 挤压工艺及工艺参数条件的确定. 6 第三章、导流模的设计 7 第四章、实心型材模设计 8 4.1 所要设计的实心型材制品. 8 4.2 选坯和选设备 9 4.3 挤压力的计算 10 4.4 实心型材模具体结构

4、设计 11 4.5 实心模尺寸数据设计 12 4.6 校核 16 4.7 画图 18 结 论 21 谢 辞 22 参考文献 23 1 前 言 进入 21 世纪以来，世界铝及铝加工业获得了迅猛的发展，铝 及铝加工技术也进入了崭新的发展时期， 同时我国的铝及铝加工产 业也掀起了第三次发展高潮。为了促进我国铝及铝加工技术的发 展，努力赶超世界先进水平，向铝业强国和铝加工强国迈进还有很 多工作要做： 其中一项最重要的工作就是总结我国长期以来在铝加 工方面的生产经验和科研成果；普及和推广先进铝加工技术；提出 我国进一步发展铝加工的规划和方向。 铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐蚀性强、可塑 性好

5、、变形量小、无污染、无毒、防火性强、使用寿命长（可达 50-100 年） ，回收性好，可以回炉重炼。6063 合金是 AL-Mg-Si 系 列合金中的典型代表，具有优良的可挤压性和可焊接性，良好的抗 腐蚀性性、 韧性， 易于抛光， 上包膜， 是建筑门窗型材的首选材料。 铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过 多，铝材表面会产生压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此， 在现代化大生产中实施挤压加工技术，成败的关键是模具，模具设 计以及它的质量。 在挤压设计过程中挤压工艺条件应考虑挤压温度、挤压速度、 润滑条件、模具（种类、形状、尺寸等） 、切压余、热处理、切头 切尾等多方面的因素。

6、 2 第一章、铝型材相关概况 1.1 挤压加工方法 挤压是有色金属、 钢铁材料生产与零件成型加工的主要方法之 一，也是各种复合材料、粉末材料等先进材料制备与加工的重要方 法。从大尺寸金属铸锭的热挤压开坯、大型管棒型材的热挤压加工 至小型精密零件的冷挤压成型，从粉末、颗粒料为原料的复合材料 直接固化成型到金属间化合物、超导材料等难加工材料，现代挤压 技术得以广泛的应用。 挤压加工的方法主要有正挤压，反挤压，侧向挤压，玻璃润滑 挤压，静液挤压，连续挤压。挤压加工特点是处于强烈的三向压应 力状态，这有利于提高金属的塑性变形能力，提高制品的质量，改 善制品内部微观组织和性能。除此以外，挤压加工还具有应用范围 广，生产灵活性大，工艺流程简单和设备投资少的特点。应用挤压 加工工艺最多的材料是低熔点的有色合金，如铝及铝合金。 1.2 铝加工行业的分布 中国的铝加工企业主要集中于沿海(广东、福建、浙江、上海、 江苏