第六章 冷擠壓模具設計

1、第六章 冷擠壓模具設計 本章通過一些典型的冷擠壓模具結構，介紹冷擠壓模具的特點、其工作零件及其它主要零部件的設計要點及步驟等。第一節(jié)第一節(jié) 冷擠壓模具的結構及分類冷擠壓模具的結構及分類一、概述1、特點 冷擠壓是在常溫下對金屬材料進行塑性變形，其單位擠壓力相當大，劇烈塑性變形產生的熱效應可使模具工作部分溫度高達200以上，加上劇烈的磨損和反復作用的載荷，模具的工作條件相當惡劣。 因此冷擠壓模具應具有以下特點：(1)模具應有足夠的剛度和抗熱疲勞性；(2)模具工作部分零件材料應具有高強度、高硬度、高耐磨性，并有一定的韌性；(3)凸、凹模幾何形狀應合理，過渡處盡量用較大的光滑圓弧過渡，避免應力集中；(

2、4)模具易損部分更換方便，對不同的擠壓零件要有互換和通用性；(5)為提高模具工作部分強度，凹模一般采用預應力組合凹模，凸模有時也采用組合凸模；(6)模具工作部分與上下模板之間要設置淬硬壓力墊板，以擴大承壓面積，減小上下模板的單位壓力，防止壓壞上下模板；(7)上下模板應有足夠的厚度，以保證模板具有較高的強度和剛度。第六章 冷擠壓模具設計 2、組成 典型的冷擠壓模具由以下幾部分組成：1) 工作部分：如凸模、凹模、頂出桿等；2) 傳力部分：如上、下壓力墊板；3) 頂出部分：如頂桿、反拉桿、頂板等；4) 卸料部分：如卸料板、卸料環(huán)、拉桿、彈簧等；5) 導向部分：如導柱，導套、?？?、導筒等；6) 緊固部

3、分：如上、下模板、凸模固定圈、固定板、壓板、模柄、螺釘等。第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 二、冷擠壓模具分類二、冷擠壓模具分類 冷擠壓模具有多種結構形式，可根據冷擠壓件的形狀、尺寸精度及材料來選擇合適的模具結構形式。(一) 按工藝性質分類正擠壓模：反擠壓模：復合擠壓模：鐓擠壓模：1、正擠壓模 圖6-1為實心件正擠壓模。第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 圖6-2為空心件正擠壓模(坯料為黑色金屬)。第六章 冷擠壓模具設計 2、反擠壓模 圖6-3為一種典型的具有導向裝置的反擠壓模。第六章 冷擠壓模具設計 3、復合擠壓模 圖6-4為活塞銷的復合擠壓模具圖。第六章 冷擠壓模

4、具設計 4、鐓擠模 圖6-5所示為鐓擠模。第六章 冷擠壓模具設計 (二) 按有無導向裝置分類1、導柱導套導向冷擠壓模 該類模具如圖6-1圖6-5所示，它是冷擠壓模具中最常見的一種模具結構。 (1)中小型冷擠壓模具一般采用兩導柱導套形式； (2)大型的冷擠壓模具采用四導柱導套形式； (3)精密冷擠壓模具還采用滾珠式導柱導套。主要特點：主要特點：保證上下模具有較好的對中性，冷擠壓件同心度好，但是模具制造較復雜。第六章 冷擠壓模具設計 2、?？趯蚶鋽D壓模 該類模具如圖6-6所示，起?？趯蜃饔玫膶蛱?與凸模的間隙一般在0.02mm以內，這樣能保證擠壓件的壁厚精度。 這種導向方法簡便、實用，但這種

5、導向方式一般用于擠壓較淺反擠壓件的模具。 第六章 冷擠壓模具設計 3、導筒導向冷擠壓模 圖6-7為摩托車主軸雙端花鍵復合擠壓模具簡圖，它是一副導筒導向擠壓模。 它實質是雙向減徑擠壓，毛坯不能產生鐓粗，因此對變形程度、模具工作段的形狀、潤滑條件以及毛坯材料形狀態(tài)要求都很高。第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 1上模座；2、12墊板；3凸模；4緊固套圈；5螺母；6預應力組合凹模；7、14壓板；8頂桿；9、10調節(jié)螺釘；11墊座；13推桿；15卸料板 圖 可調式反擠壓模 第六章 冷擠壓模具設計 反擠壓模反擠壓模 圖可調式反擠壓模，凸模固定端為錐形，凸模3和緊固套圈4由螺母5鎖緊固定在上模

6、部分。由于擠壓力通常較大，因此，在凸模固定端設置淬硬的墊板2、凹模采用三層預應力組合形式，預應力組合凹模的中心位置可通過若干組螺釘和9和壓板7予以調整。整個三層凹模在壓合靡平后，由壓板14將其緊壓在下模座中。頂桿8與預應力組合凹模圈構成了反擠壓凹模的模腔，頂桿承受整個軸向反擠壓力，其底部設置墊板12。頂桿的中心位置也可通過若干組螺釘10予以調整。擠壓后工件易滯留在凹模中，由頂桿和推桿13將零件頂推出模腔。擠壓件也可能緊箍在凸模上，則由卸料板15將其卸下。 第六章 冷擠壓模具設計 圖是用于帶凸緣鋁管正擠壓的導柱通用模架。不可調整式通用模架的特點基本上與圖123的反擠模相同。它通過凸模27與凹模7

7、將墊圈樣毛坯正擠成帶凸緣的管狀零件?？紤]到工件擠壓后卡在凹模內，一副拉桿式頂件機構，頂出器11將加工好的工件頂出。模具的導柱安裝在上模，導套則裝在下模，也可以根據需要將導柱導套反過來安放。第六章 冷擠壓模具設計 3、復合擠壓模 圖6-4為活塞銷的復合擠壓模具圖。第六章 冷擠壓模具設計 第二節(jié)第二節(jié) 模具工作部分的設計模具工作部分的設計 冷擠壓模具工作部分是指凸模、凹模、頂桿等在擠壓時直接參與擠壓過程的一些零件。一、正擠壓模具工作部分零件設計(一) 正擠壓凸模 正擠壓凸模的作用主要是傳遞壓力，設計時應考慮其強度。在凸模與凹模之間應具有合適的間隙，這是因為：1) 要避免在擠壓后零件上形成毛刺，這就

8、要求較小的間隙，這一點在擠壓比較軟的有色金屬材料時特別重要。2) 由于凸模彈性變形而產生的直徑增大，凸凹模之間仍要有一定的間隙。第六章 冷擠壓模具設計 1、正擠壓凸模的形式 正擠壓凸模基本有五種形式，見圖6-8。圖a用于正擠壓實心件，下端面是平的，形狀比較簡單，制造方便。圖b為整體式結構，可用于擠壓軟金屬，其過渡部分應用光滑圓弧連接，以避免應力集中而導致芯棒折斷。圖c的芯棒與凸模內孔之間為過渡配合，這種結構可以大大降低凸模不同截面間的應力集中，不過在擠壓中如金屬向下流動劇烈時，摩擦力過大也可能導致芯棒拉斷。因此這種凸模適應于芯棒直徑較大，或擠壓材料不太硬，或摩擦因素較小的材料擠壓。圖d的芯棒與

9、凸模內孔采用間隙配合，在擠壓中芯棒可以隨金屬材料同步移動，因此改善了芯棒的受拉情況，使芯棒不易拉斷，這種凸?？捎糜跀D壓黑色金屬。圖e為浮動式凸模，其在芯棒上部放一彈簧，在擠壓中芯棒受拉，彈簧被壓縮，可以克服更大的拉力，能有效地防止芯棒拉斷。這種凸?？梢杂糜诓牧嫌捕群湍Σ亮Ρ容^大的黑色金屬擠壓。為了防止芯棒拉斷及卸料方便，芯棒一般做出1030的斜度。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 2、正擠壓凸模尺寸參數設計 凸模各部分尺寸參數見表6-1。第六章 冷擠壓模具設計 (二) 正擠壓凹模 正擠壓凹模根據單位擠壓力大小可選擇整體凹模和組合凹模。1、凹模型腔尺寸的確定 圖6-9為正擠壓凹模

10、的形狀尺寸。(1) 凹模型腔深度h3要根據毛坯長度和擠壓前凸模需進入凹模導向深度(一般10mm)來決定。(2) 凹模的入模錐度一般采用60o126o較合理(對于較軟的材料，也可采用180o)。(3) 凹模收口部分應采用適當的圓角半徑過渡。圓角半徑r的大小對模具使用壽命有很大影響，一般圓角半徑越大，凹模的使用壽命越長。第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 (4) 凹模型腔的工作帶長度h1應適當選擇：純鋁h112mm；硬鋁、純銅、黃銅h1=13mm；低碳鋼h124mm。(5) 在工作帶以下的孔徑D2應使擠出的零件不再與凹模接觸，以免增加摩擦力，需擴大為D2= D1+(0.20.4)mm。

11、D1到D2也應光滑過渡。(6) 底厚h2應以強度要求進行選擇，一般可取h2(1.11.2) D。 第六章 冷擠壓模具設計 2、凹模的結構形式 正擠壓凹模的結構形式有六種，見圖6-10。第六章 冷擠壓模具設計 圖a的內層凹模為整體式，結構簡單。制造安裝方便，但在單位擠壓力較大情況下，型腔轉角處由于應力集中較大，易產生橫向開裂。圖b、圖c為縱向分割式，最內層凹模鑲圈壓入凹模之間采用0.02mm的過盈配合，當凹模與外面兩層預應力圈壓合后實際過盈將進一步增大，因此凹模鑲圈的尖角處不會崩裂，在擠壓中也不會產生鉆料現象。圖c的凹模內孔末端10mm處加工出5o斜度，便于將凹模鑲圈壓入凹模內孔中。圖d是將內層

12、凹模做成橫向分割式，但這種形式由于內層凹模軸向壓緊力不夠大，在單位擠壓力較大情況下被擠金屬容易鉆料。圖e、圖f是將內層凹模和預應力圈均做成橫向分割式，雖然結構復雜些，但由于軸向壓緊力大，可以有效地防止被擠金屬鉆料。橫向分割凹模的貼合面寬度一般為13 mm為宜，貼合面以外應將其中一塊加工成1o的斜角，或加工成0.2 mm深的不接觸面。貼合面一定要平整，并進行研磨拋光，這樣可以防止被擠金屬鉆料。圖e、圖f所示的橫向分割凹模還應加壓套，在模具上把上下兩部分緊壓在一起。第六章 冷擠壓模具設計 二、反擠壓模具工作部分零件設計(一) 反擠壓凸模 反擠壓凸模一般由夾緊與成形兩部分組成，見圖6-11a。當反擠

13、壓凸模在擠壓時靠模口導向時，則還需增加導向部分，見圖6-1lb。 第六章 冷擠壓模具設計 1、反擠壓凸模形式 按反擠壓凸模成形部分的形狀不同有三種常用形式，見圖6-12。 圖a和圖b兩種凸模使用效果較好，可降低單位擠壓力。 圖c為平底凸模，用于擠壓件內孔要求平底或單位擠壓力較低的場合。 反擠壓凸模的有效工作部分是圖中高度為h的圓柱形表面，稱之為工作帶工作帶，工作帶以上的凸模直徑略小些。工作帶的作用有以下三點： 1) 減小凸模與擠壓金屬的接觸面積，可大大降低摩擦阻力; 2) 防止擠壓結束時擠壓件粘在凸模上; 3) 擠壓時，不會由于凸模工作帶以上部分的彈性變形而產生直徑的增大，影響擠壓件內孔的尺寸

14、精度。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 2、反擠壓凸模尺寸參數設計 以應用得最廣泛的帶平底錐形凸模為例，其部分尺寸參數的確定見表6-2。 第六章 冷擠壓模具設計 3、反擠壓凸模防止失穩(wěn)措施 反擠壓凸模的成形部分長度h1應當越短越好，這樣可以避免凸模在擠壓時產生縱向彎曲而失穩(wěn)。 凸模的成形部分長度按照經驗數值，其許用范圍如下： 反擠壓純鋁時：h1/d1710；反擠壓純銅時h1/d156；反擠壓黃銅時：h1/d145；反擠壓低碳鋼時：h1/d12.53。 第六章 冷擠壓模具設計 反擠壓塑性較好的有色金屬時，為了增加凸模縱向穩(wěn)定性，可以在凸模的工作端面上開出工藝凹槽。工藝凹槽必須對稱

15、于凸模中心，使凸模在擠壓中保持與凹模有良好同心度。 對于黑色金屬反擠壓凸模，由于其單位擠壓力大，端面不允許開出工藝凹槽；否則，會在凹槽處由于應力集中而產生開裂。 第六章 冷擠壓模具設計 (二) 反擠壓凹模1、反擠壓凸模形式 圖6-16為一些常用反擠壓凹模形式。圖a圖d用于有色金滿薄壁件反擠壓，擠壓后工件不會卡在凹模內，所以不需要頂出裝置。其中圖a為整體式，其特點是結構簡單、制造方便；缺點是轉角半徑R處容易開裂下沉。圖b也為整體式，但凹模型腔底部有25o斜度，擠壓時有利于金屬流動。圖c、圖d為分割式凹模，壽命比整體式凹模長。圖c為縱向分割式凹模，鑲塊在裝配前與凹模為過盈配壓，壓入預應力圈后其過盈

16、量將更大，這樣可以避免在角部產生毛刺。圖d為橫向分割式凹模，為了避免擠壓時金屬材料鉆入上下模的貼合面，貼合面也要像前述正擠壓橫向式組合凹模一樣，要有特殊的要求。生產實踐證明，就是像純鋁這樣流動性好的金屬也不會鉆入拼縫中。圖e、圖f均帶有頂出裝置，以適用于黑色金屬或厚壁工件的反擠壓件。圖e適用于工件底部外形呈尖角的反擠壓件。圖f適用于工件底部外形呈一定圓角半徑的反擠壓件。如果工件底部要求平整，其頂桿的高度要略高出凹模型腔底平面，以抵消擠壓時頂桿長度由于彈性壓縮變形而縮短。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 2、反擠壓內層凹模尺寸確定 一般內凹模型腔尺寸參數見圖6-17，其尺寸計算見

17、表6-3。第六章 冷擠壓模具設計 (三) 反擠壓頂桿 反擠壓頂桿在擠壓中直接承受較大的單位擠壓力，設計時應考慮其有足夠的強度，同時為了使較大的單位擠壓力能和緩地傳遞給下壓力墊板，其支承部分的直徑應適當放大。 圖6-18為常用的頂桿形式。圖a為擠壓黑色金屬冷擠壓使用的頂桿，其桿部直徑d1一般比凹模型腔直徑小0.1mm，這樣既不會產生很大的縱向毛刺，又能使頂部及時退回。其支承部分直徑d=(1.31.5)d1，過渡圓弧應盡可能大。 圖6-18b頂桿是考慮到其因彈性變形而產生橫向變粗而卡死在凹模內，頂桿與凹模頂出孔配合部分不做成直徑相同的圓柱體，頂桿僅在上部等于凹模頂出部分孔徑，d1以下做出一定的退讓

18、量：d2=d1-(0.51)mm。 如擠壓件下端面的平整度要求高時，可以在頂桿上端面做成圓錐面，如圖b所示，其頂部中心處高出=0.050.1mm，這樣可以抵消單位擠壓力造成的彈性變形，以確保擠壓件得到平整的底平面。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 第三節(jié)第三節(jié) 預應力組合凸模的設計預應力組合凸模的設計 在冷擠壓的生產實踐中，人們經常發(fā)現，如果整體式凹模在擠壓中受到的單位擠壓力較大時，往往導致凹模向外擴展而產生切向開裂，見圖6-20。 為了提高冷擠壓凹模的強度，確保凹模在較大的單位擠壓力下有較長的使用壽命，一般均采用預應力組合凹模結構形式。所謂預應力組合凹模預應力組合凹模，就是利

19、用過盈配合，用一個或兩個預應力圈將凹模緊套起來而制成的多層凹模結構。 第六章 冷擠壓模具設計 1.整體式凹模許用應力p1100MPa兩層組合凹模許用應力1100p140 0MPa三層組合凹模許用應力140 0 p 2500 MPa 根據單位擠壓力大小，冷擠壓凹?？刹捎萌N類型圖6-21，即：整體式凹模圖a；兩層組合凹模圖b；三層組合四模圈c。其中左半圖為壓合前，右半圖為壓合后。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 一、整體式凹模受力分析 冷擠壓時，整體式凹模內腔受到變形金屬材料的徑向壓力，這種受力狀況近似于厚壁圓筒承受徑向內壓的受力狀態(tài)。先分析后壁圓筒的受力情況，當厚壁圓筒的內半徑

20、為r1、外半徑為r2、受內壓力p1、外壓力p2、而無軸向力作用時，厚壁圓筒筒壁任意一點r處的應力可由拉美(Lame)公式求得：式中，是半徑為r處的切向應力(MPa)；r是半徑為r處的徑向應力(MPa)。 整體式凹模在擠壓時，其受力情況與只受內壓力p1作用的壁厚圓筒相同。因此，以p2=0代入式(6-1)，得到整體式凹模內任意一點r處的切向應力和徑向力的計算公式為：第六章 冷擠壓模具設計 切向應力和徑向應力r在整體式凹模內的分布情況見圖6-22。由圖中可見，為拉應力，r為壓應力。最大切向拉應力max出現在r=r1的內壁處。 當作用在整體式及凹模內壁的最大切向拉應力max超過凹模材料抗拉強度時，就要

21、從凹模內壁處產生裂紋而造成切向開裂。 第六章 冷擠壓模具設計 整體式凹模的外內徑比一般選擇a=46，a大于6時浪費模具材料，同時使得模具既笨重又不經濟。 在冷擠壓單位擠壓力較高的情況下，凹模不宜采用整體式凹模。通過理論分析和試驗驗證，采用預應力組合凹模是行之有效的方法。 第六章 冷擠壓模具設計 第六章 冷擠壓模具設計 二、預應力組合凹模受力分析 這里對兩層組合凹模（即內凹模和預應力圈）的受力進行分析。 (一)未擠壓時組合凹模預應力分布1、內凹模受接觸預應力p2k作用時的應力分布 和r都是壓應力。 第六章 冷擠壓模具設計 2、預應力圈受接觸預應力p2k作用時的應力分布 見圖6-25。3、組合凹模

22、組合后而未擠壓時的預應力分布 見圖6-26。第六章 冷擠壓模具設計 (二)組合凹模擠壓時的應力分布1、組合凹模作為整體凹模時的應力分布 見圖6-272、組合凹模擠壓時的實際應力分布 見圖6-28 加上預應力圈可降低或消除內凹模的切向拉應力。 第六章 冷擠壓模具設計 對一定尺寸的組合凹模進行強度分析可得知：三層組合凹模的強度是整體式凹模強度的1.8倍；兩層組合凹模的強度是整體式凹模強度的1.3倍。組合凹模的優(yōu)點是組合凹模的優(yōu)點是：1) 顯著地提高內凹模在擠壓時的承載能力，提高內凹模的強度。2) 節(jié)省了昂貴的模具鋼。原來整個凹模要用高級合金工具鋼制成，現在僅內凹模用高級合金工具鋼即可。 3) 由于

23、內凹模尺寸小，熱處理容易，提高了模具鋼熱處理的質量。當內凹模損壞后，僅需調換內凹模。4) 內凹?？梢圆捎糜操|合金，大大地延長了模具使用壽命。硬質合金呈脆性、抗拉性能差，不能作為整體式凹模的材料。但當組合凹模使硬質合金能作為內凹模的材料，充分發(fā)揮其硬度高、極耐磨的特點。 第六章 冷擠壓模具設計 對一定尺寸的組合凹模進行強度分析可得知：三層組合凹模的強度是整體式凹模強度的1.8倍；兩層組合凹模的強度是整體式凹模強度的1.3倍。組合凹模的優(yōu)點是組合凹模的優(yōu)點是：1) 顯著地提高內凹模在擠壓時的承載能力，提高內凹模的強度。2) 節(jié)省了昂貴的模具鋼。原來整個凹模要用高級合金工具鋼制成，現在僅內凹模用高級

24、合金工具鋼即可。 3) 由于內凹模尺寸小，熱處理容易，提高了模具鋼熱處理的質量。當內凹模損壞后，僅需調換內凹模。4) 內凹?？梢圆捎糜操|合金，大大地延長了模具使用壽命。硬質合金呈脆性、抗拉性能差，不能作為整體式凹模的材料。但當組合凹模使硬質合金能作為內凹模的材料，充分發(fā)揮其硬度高、極耐磨的特點。 第六章 冷擠壓模具設計 已知圖算法單位擠壓已知圖算法單位擠壓力力2002000MPa0MPa，擠壓力，擠壓力7272噸，計算凹模各層噸，計算凹模各層尺寸尺寸解：按圖總直徑比a4-6，根據條件采用三層組合預應力凹模第六章 冷擠壓模具設計 第一步：求組合凹模最外層尺寸D127.6；a41取4-6，d427

25、.6*6165.6結合模架尺寸圓整為d4150，a41（實際值）=150/27.6=5.54第六章 冷擠壓模具設計 第二步：求各層外形第二步：求各層外形尺寸尺寸查圖a211.52，a321.74則d2a21*d1=1.52*20.4=d3=a32*d2= 第六章 冷擠壓模具設計 第三步：求各層間軸向第三步：求各層間軸向壓合量壓合量a41=5.54查表20.197；3 0.08則c2 （軸向壓合軸向壓合量量）； 2*d20.197*428.3C3 （軸向壓合量軸向壓合量） 3*d30.08*735.8第六章 冷擠壓模具設計 第四步：求各層第四步：求各層間過盈量間過盈量U2（雙向過盈量）（雙向過盈

26、量）=2*d2=0.0105*42=0.44轉化壓合量（ 0.44/2 ）/tg1.50.22/0.0268.4與壓合量一致試作U3過盈量？第六章 冷擠壓模具設計 多層凹模組合，越向外層，應力圈越厚，越向外層應力圈材料越軟，硬度越低第六章 冷擠壓模具設計 第四節(jié)第四節(jié) 卸件和頂出裝置的設計卸件和頂出裝置的設計擠壓結束后，擠壓件由于彈性變形的恢復，有可能緊包在凸模上，也有可能卡在凹模型腔內，這就需要將擠壓件卸下或頂出。將擠壓件從凸模上卸下的裝置稱為卸件裝置卸件裝置；將擠壓件從凹模內頂出的裝置稱為頂出裝置頂出裝置。 第六章 冷擠壓模具設計 一、卸件裝置一、卸件裝置當凸模向下運動進行擠壓時，卸料板下

27、面的彈簧被壓縮。當擠壓結束后凸模向上運動彈簧恢復，使卸料板與固定螺栓的螺母端面相靠緊。凸模繼續(xù)向上運動時，擠壓件碰到卸料板被卡下。第六章 冷擠壓模具設計 裝在卸料板內的卸件環(huán)經熱處理淬火，提高其耐磨性，可延長卸料板的使用壽命，同時使卸料板具有通用性，通過更換卸件環(huán)來滿足不同尺寸擠壓件的需要。黑色金屬反擠壓件的壁部較厚，一般選用整體式卸件環(huán)。當壁厚小于0.5mm時，應選用圖6-35所示的組合式卸件環(huán)。這種卸件環(huán)周邊凹槽處圈有彈簧，以確保卸件環(huán)始終緊貼在凸模上。第六章 冷擠壓模具設計 二、頂出裝置二、頂出裝置如果擠壓件卡在凹模內，就需要專用的頂出裝置將之頂出。頂出裝置一般裝在下模部分。常見的頂出裝

28、置主要有三種基本類型：墊塊頂料；頂桿頂料；套筒頂料。 1、墊塊硬料墊塊硬料見圖6-37，其利用裝在凹模1型腔中的扁形墊塊2和頂桿4將擠壓件凹模內頂出。這種頂出形式結構簡單，便于加工，節(jié)省材料，但頂出擠壓件時有可能將墊塊一起頂出凹模。 第六章 冷擠壓模具設計 2、頂桿頂料頂桿頂料見圖6-38。圖a將頂料桿安置在下凸模中，這種形式用于大型正擠壓的空心或筒形件。圖b用于桿徑較小的長桿形件的正擠壓，為了便于加工和更換方便，將頂料桿2做成圓柱形，鑲在頂桿5的凹窩內。圖c通過頂桿帶動頂料桿頂出工件，使用廣泛，結構簡單，使用方便，不僅用于正擠壓和反擠壓，也可用于復合擠壓模具。 第六章 冷擠壓模具設計 3、套

29、筒頂料套筒頂料方式見圖6-39 ，套在下凹模3上的粗大端部的筒狀形頂出器2兼有從下凹模3上卸料和與凹模1中頂出的雙重功能，主要用于下部帶孔零件的卸料和頂出。該裝置借助下部三個均勻的圓柱銷4帶動環(huán)形頂出器，將擠壓件從凹模中頂出。 第六章 冷擠壓模具設計 第五節(jié)第五節(jié) 導向裝置的設計導向裝置的設計為了保證冷擠壓時凸、凹模的同軸度要求，減少因偏心負荷所產生的彎曲力矩而損壞凸模，并提高擠壓件的精度，一般在冷擠壓模具上都沒有必要的導向裝置。常用冷擠模的導向方法主要有導柱導套導向、?？趯蚝蛯矊?。由于導柱導套的導向精度高，安裝方便，使用壽命長，所以應用得比較廣泛。第六章 冷擠壓模具設計 一、導柱導套布

30、置形式一、導柱導套布置形式冷擠壓模具的導柱導套布置方式如圖6-40所示。1、雙導柱中間布置。2、雙導柱對角布置。3、四導柱封閉布置。其中四導柱封閉布置適用于模版面積較大、受力不均勻有偏心載荷的場合。 第六章 冷擠壓模具設計 二、導柱導套緊固方法二、導柱導套緊固方法導柱導套與模板的緊固方法主要有三種：1、基孔制過度配合該方法采用壓板螺釘將導柱、導套緊固在上、下模板上，見圖6-41。2、基孔制過盈配合將導柱、導套直接壓入上、下模板。 3、采用低熔點合金環(huán)氧樹脂或無機粘結劑將導柱導套直接緊固在上、下模板上。第六章 冷擠壓模具設計 三、導柱導套的尺寸三、導柱導套的尺寸導柱直徑d一般取4060mm。導柱

31、壓入模板長度l不得小于1.5 d，總長度L一般按模具的結構尺寸來確定，但必須保證凸模進入凹模之前導柱伸入導套10mm以上。導套內孔徑d0與導柱直徑d的配合為基孔制間隙配合。如采用導套壓入上模板，導套直徑d1應比導柱d大0.5mm以上。導套壓入段的長度l不得小于1.5 d；導向段長度(L-l)=(23)d0。 第六章 冷擠壓模具設計 第六節(jié)第六節(jié) 壓力墊板的設計壓力墊板的設計一、壓力墊板的作用一、壓力墊板的作用冷擠壓時，模具型腔中的單位擠壓力很高，如凸?；虬寄Ｋ鶄鬟f的軸向壓力直接作用在上下模板上，有可能要造成模板的壓塌。因此必須在模板與凸、凹模之間設置淬硬的壓力墊板，起到減緩軸向壓力的作用。第六

32、章 冷擠壓模具設計 設墊板在直徑為d0的范圍內作用著均勻的單位壓力p0，壓力在板內傳播呈扇形向外擴大，傳到墊板與模板接觸面上時，壓力的分布以加壓中心為最大，周邊為最小。當t/d0增加時，則d/d0增加，即壓力的作用范圍擴大，而傳遞壓力比pmax/p0、pmin/p0急劇下降，也即單位壓力得到較大的緩和。第六章 冷擠壓模具設計 二、壓力墊板的設計計算二、壓力墊板的設計計算（一）確定壓力墊板尺寸（一）確定壓力墊板尺寸已知從凸?；虬寄鬟f來的壓力p0、作用范圍直徑d0及模板的材料種類，要確定壓力墊板的最小厚度tmin及最小直徑dmin。由模板的材料種類查得其抗壓強度bc，可直接將bc作為pmax，或

33、者考慮一個安全系數后得到許用抗壓強度bc作為pmax；然后，由pmax/p0。值查圖6-44得到比值t/d0及d/d0，進而算得tmin及dmin實際取用時，只要選定的壓力墊板厚度t及直經d大于算得的tmin即可。第六章 冷擠壓模具設計 （二）校核模板的強度（二）校核模板的強度 已知均布壓力p0、作用范圍直徑d0，根據模具結構尺寸選定的壓力墊板厚度t、直徑d以及模板材料的許用抗壓強度bc，應校核模板強度及壓力墊板尺寸是否合適。由算得的t/d0查圖6-44可得pmax/p0及d/d0；然后由已知的p0及d0算得pmax及dmin。如果pmax/0.25d02bc，則說明模板強度足夠，否則就要要增

34、加墊板厚度或采用多層壓力墊板；如果選定的ddmin，則說明按模具結構選定的壓力墊板直徑d是合適的，否則就要增大墊板直徑d，以保證ddmin。第六章 冷擠壓模具設計 第七節(jié)第七節(jié) 凸模和凹模的緊固方法凸模和凹模的緊固方法一、一、凸模的緊固方法凸模的緊固方法常用的凸模緊固方法見圖6-45。圖a是利用螺栓將凸模4和墊塊2直接緊固在上模板1上。圖b和圖c是利用圓形外螺母6和內螺母7，通過壓套3將凸模固定在凸模座5上。圖d是利用壓板8，通過壓套3用螺釘緊固到凸模座5上。 第六章 冷擠壓模具設計 二、二、組合凹模的緊固方法組合凹模的緊固方法常用的組合凹模緊固方法見圖6-47。圖a是用螺釘直接將外預應力圈3固定在凹模座5上。圖b采用壓板6通過螺釘緊固在凹模座5上，凹模的對中可以用四個調節(jié)螺釘進行調整。圖c是采用大螺母7將外預應力圈3直接與凹模座5固定。 第六章 冷擠壓模具設計 第八節(jié)第八節(jié) 冷擠壓模具材料及選用方法冷擠壓模具材料及選用方法一、對冷擠壓工作零件材料的要求一、對冷擠壓工作零件材料的要求1）必須具有高強度、硬度和耐磨損性能。2）應具有相當高的韌性，可以避免由