c9-03第九章型材挤压-讲稿67-简化版.ppt

第六节 型材挤压模具的设计 一、实心型材挤压模具设计 （一）模孔的合理布置 （二）模孔几何尺寸的确定 （三）减少金属流动不均匀性的措施 （四）型材模子的强度校核 二、空心型材与焊合管材挤压模具（组合模）设计 （一）舌形模设计 （二）平面分流模设计 三、导流模设计 (二)模孔几何尺寸的确定 1．外形尺寸(宽和高)的确定 实心型材的模孔尺寸A可按以下公式进行计算： A=A0(1+K)+△ (9-9) 式中：A0——为型材外形的基本尺寸(mm)； K——为模孔裕量系数，不同金属的K可在表9-7所列的数值范围内选取； △——为型材外形尺寸的正偏差，可按有关国家标准查取。 2．壁厚处模具间隙尺寸的确定 实心型材的壁厚处模具间隙尺寸B可按以下公式进行计算： B=B0+△ (9-10) 式中：B0——型材壁厚的基本尺寸(mm)； △——型材壁厚尺寸的正偏差，可按有关标准查取。 对于带有角度的型材(图9-25c、d)，其模孔的角度与型材的名义角度相同； (三)减少金属流动不均匀性的措施 1．采用不等长的工作带： 其原则是：型材断面壁厚处的定径带长度应大于壁薄处的定径带长度，即比周长(面积与周长之比)大的部分的定径带长度要小于比周长小的部分的定径带，这样可以使定径带的摩擦阻力对各部分的影响趋于均衡，从而达到调整金属流速的作用。 在实际生产中，一般采用更简便的计算方法，即根据型材壁厚的比值求出工作带的长度，即: (1)采用单孔模挤压 可按单一同心圆规则来确定模孔工作带的长度，见图9-27。 1) 确定模孔工作带长度时，先以整个型材断面上金属最难流出处为基准点,该处的工作带长度一般为该处型材壁厚的1.5～2倍。 2)与基准点相邻区段的工作带长度可为基准点的工作带长度加上1mm。 3)型材壁厚相同时，与模子中心距离相等处其工作带长度相同；从模子中心起，每相距10 mm(同心圆半径)工作带长度的增减数值可按表9-9所列数值进行确定。 4)当型材壁厚不相同时,模孔工作带长度的确定除应遵循上述规则外,还应按前述的式(9-11)或式(9-12)进行计算，然后再依靠设计者的经验进行适当确定。 (2)采用多孔模挤压 可按复合同心圆规则来确定各模孔工作带长度,见图9-28。 多孔模的各个模孔的中心应均匀布置在相距模子中心的某一个合适直径(D心)的同心圆上，此同心圆的直径(D心)可按下式进行计算并由设计者根据需要进行必要的调整。 当型材壁厚相同时，对于整个模孔来说，从模子中心(型材重心不与模子中心重合)起，每相距10mm(整个模子的同心圆半径)工作带长度的增减数值应按表9-9所列数值进行拟定。对于任一模孔来说,从模孔中心(型材重心坐标可由设计者确定，原则上可与模孔中心重合)起，每相距10mm(任一模孔的同心圆半径)工作带的增减数值也应按表9-9列数值进行拟定。最后将上述两种情况综合考虑，再依靠设计经验进行确定。 当型材壁厚不同时，既要遵循复合同心圆规则，还应按前述式(9-11)或式(9-12)进行计算。 对于以下几种情况，需酌情对模孔工作带长度进行增减，见图9-29。 用增减工作带长度的办法来调整金属的流速是有一定限度的。 1）采用阻碍角 当型材壁厚差别很大，计算出的工作带长度超过其极限值时．就要采用阻碍角的办法来调整金属的流动速度。 1）采用阻碍角 当阻碍角γ阻=3°时，开始有明显的阻碍作用。阻碍作用最大时γ阻为15°，当继续增加阻碍角时，其效果则逐渐变劣。当阻碍角大于15°时，因接近金属的自然流动角，不但不能起阻碍作用，反而会加快金属的流动速度。 2）采用促流角 对于壁厚大的部分可以作阻碍角，同样对于壁厚薄的部分可以作促流角，增加金属供应量，见图9-31。 在挤压断面形状特别复杂、对称性很差或各个部分壁厚相差很大而在模子面上只能布置一个模孔的型材时，为了均衡流速，保证制品尺寸、形状的准确性或为了减少挤压比，可以在模子平面的适当位置附加一个或多个平衡模孔，见图9-32。 式中，a=(A1-A2)/s2； A1、A2分别为型材大、小断面部分的面积(mm2)； S1、S2分别为型材大、小断面的内外周长(mm)； n为平衡模孔的数量。 当挤压深槽形型材或是双孔扁条形型材时(图9-33)。模子在高温高压作用下容易产生弹性翘曲，甚至塑性变