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摘要：介紹了萬(wàn)向節(jié)軸承套熱擠壓件圖的設(shè)計(jì)和熱擠壓模的結(jié)構(gòu)，對(duì)反擠壓凹模和反擠壓凸模的主要尺寸進(jìn)行了計(jì)算。
關(guān)鍵詞：萬(wàn)向節(jié)軸承；熱擠壓；模具設(shè)計(jì)

一、前言

生產(chǎn)實(shí)踐證明，熱擠壓是一種生產(chǎn)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、加工質(zhì)量好、省料、省工和成本低的金屬壓力加工方法。這種先進(jìn)的加工方法，可以取代或部分取代金屬切削加工，為機(jī)械加工實(shí)現(xiàn)少無(wú)切削創(chuàng)造了條件，現(xiàn)以解放CA10B萬(wàn)向節(jié)軸承套為例，介紹其熱擠壓模具設(shè)計(jì)。

圖1是解放CA10B萬(wàn)向節(jié)軸承套的產(chǎn)品零件圖，材料為15Mn。從零件形狀看，該零件應(yīng)采用反擠壓工藝；從零件的尺寸精度和表面粗糙度要求來看，均超過熱擠壓所能達(dá)到的要求，故應(yīng)放一定的加工余量，以留作熱擠壓后的機(jī)械加工。

圖1解放CA10B萬(wàn)向節(jié)軸承套產(chǎn)品零件圖

二、擠壓件圖的設(shè)計(jì)

根據(jù)圖1的產(chǎn)品零件圖，可知D＝39mm,H/d=17.5／31＜1.6，查表1求得單邊余量為1mm，徑向公差為 +0.5高度方向公差為+1.0和中心偏差為0.3mm�？衫L制軸承套的熱擠壓件圖，如圖2所示

圖2萬(wàn)向節(jié)軸承套熱擠壓件圖

表1鋼質(zhì)機(jī)械零件熱擠壓件的余量和公差

三、模具的設(shè)計(jì)與計(jì)算

1.反擠壓模結(jié)構(gòu)

我廠所用反擠壓模如圖3所示。由圖中可以看出，凹模24以凹模墊板15與下模板12定位。凹模與凹模壓緊圈18采用錐面配合，用內(nèi)六角螺釘19與下模板緊緊連接。

由頂桿導(dǎo)向套16和頂桿17組成頂出機(jī)構(gòu)，在氣墊的作用下將擠壓件從凹模內(nèi)頂出。頂桿導(dǎo)向套的一部分伸出下模板，主要是為了解決壓力機(jī)閉合高度不夠而采取的措施，將熱擠壓模安裝到壓力機(jī)上時(shí)，它將伸進(jìn)壓力機(jī)工作臺(tái)孔內(nèi)。

圖3反擠壓模結(jié)構(gòu)圖

脫料板22和帶凸肩螺釘13及彈簧7組成卸料機(jī)構(gòu)，用于將箍在凸模23上的擠壓件脫下，彈簧的作用是支承脫料板，并能保證脫料板和帶凸肩螺釘上下移動(dòng)，從而減少凸模的長(zhǎng)度，彌補(bǔ)壓力機(jī)行程不夠大的不足。

凸模23與凸模壓緊圈4也采用錐面配合，以凸模壓緊圈的凸肩和上模板2的凹槽定位，用內(nèi)六角螺釘3與上模板緊緊連接。

導(dǎo)套6和導(dǎo)柱11用壓配合分別壓入上模板和下模板而組成導(dǎo)向系統(tǒng)，使熱擠壓模有較高的精度和工作可靠。由于導(dǎo)向系統(tǒng)的連接，從而構(gòu)成了一套完整的反擠壓模。

將自來水由管接頭20通入，實(shí)現(xiàn)凹模冷卻。反擠壓凹�？勺龀烧�體式或鑲套式。

在反擠壓模的側(cè)面，由上砧塊5，下砧塊8，高度調(diào)節(jié)塊9，柱銷21和調(diào)節(jié)螺釘14等組成鐓粗臺(tái)。設(shè)置鐓粗臺(tái)的目的，主要是為了清除氧化鐵皮和改變坯料直徑。

整副反擠壓模在壓力機(jī)上安裝時(shí)，是靠模柄1與壓力機(jī)定位的。由圖3可以看出，只要更換凸模，凹模和脫料板，便可生產(chǎn)不同規(guī)格的反擠壓杯形擠壓件。

2.反擠壓凹模主要尺寸的計(jì)算

組合式擠壓凹模如圖4所示。其尺寸的計(jì)算，通常是根據(jù)擠壓件的外徑先算出凹模型腔的工作直徑，然后根據(jù)凹模型腔的工作直徑算出其它各部分尺寸。

圖4反擠壓模凹模

(1)凹模內(nèi)腔直徑(即工作直徑)

D＝D`+δ`D`

式中D�浮�—擠壓件的外徑，mm
δ`——鋼的收縮率，可取δ`＝1.2%～1.5%

(2)凹模外套底部外徑

D1＝(2.5～3.0)D

(3)凹模外套底部墊板孔直徑

D2＝D1-(20mm～30mm)

(4)凹模內(nèi)套承壓面直徑

D3＝(1.3～1.7)D

(5)凹模內(nèi)套外徑

D5＝(1.2～1.3)D

(6)凹模內(nèi)套高度

h＝h0+(3～5)R

式中h0——坯料在模腔中的高度，本模具取h0＝35mm
R——凹模入口處圓角半徑，一般取2～5mm

(7)凹模與模板定位高度

h`＝(0.1～0.2)D

(8)凹模外套高度

H＝h+h��

(9)凹模外圓錐度

α＝(10°～15°)

(10)凹模型腔的內(nèi)壁錐度(即出模斜度)

β＝(0°10`～0°20`)

反擠壓凹模的材料，一般可以用3Cr2W8V和5CrMnMo，熱處理硬度為HRC50～55，模具壽命一般可達(dá)3000件左右。

3.反擠壓凸模主要尺寸的計(jì)算

在進(jìn)行反擠壓凸模(圖5)主要尺寸的計(jì)算時(shí)，首先必須滿足擠壓件圖的要求，在確定凸模工作直徑d的基礎(chǔ)上才能計(jì)算其余各部分尺寸。

圖5反擠壓模凸模

(1)凸模工作直徑

d＝D＂+δ�窪＂

式中D＂——擠壓件的內(nèi)徑，mm

(2)凸模端部直徑

d2＝(0.5～0.7)d

(3)凸模桿部直徑

d1＝0.95d

(4)凸模緊固部分直徑

D＝d+(1+2htanα)

(5)凸模自由部分高度

H＝(2～7)d1

(6)凸模緊固部分高度

h＝(1.3～1.8)d

(7)凸模工作部分高度

h1＝(0.3～0.5)d

(8)凸模變徑過渡部分高度

h2＝(0.3～0.7)d1

(9)凸模緊固部分錐度

α＝(10°～15°)

(10)凸模工作錐度

β＝(120°～160°)

反擠壓凸模的材料，一般可用3Cr2W8V和5CrMnMo，熱處理硬度HRC55～60，模具使用壽命可達(dá)3000～5000件。

文章地址：http://shoneher.cn/Article/mjjs/200809/324.html