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河南科技大学毕业设计（论文）I铜合金压气缸的热挤压工艺及模具设计摘要铜合金压气缸的生产方法常见的有管料的切削加工，离心铸造后切削加工，热挤压法。热挤压法生产材料利用率最高，生产效率最高，产品质量最高。本文分析热挤压工艺及模具设计。热挤压工艺分析综述：铜合金的热挤压温度根据经验可以定为730℃。压气缸的毛坯件属于杯形件的一种，因此采用的是反挤压。若采用一次挤压成形则所需挤压力和变形程度太大。因此采用两次反挤压，第一次将棒料挤压成为杯形件，切削加工成空心圆柱形。再经过第二次反挤压将内孔扩大，外径不变。经过两次反挤压得到挤压件成形毛坯。模具设计分析综述：两序挤压则需要两套挤压模具。两套模具采用通用凹模，结构简单。第一套模具凸模采用一般的反挤压凸模结构。第二套模具需要有模芯结构，模芯可以是固定式的也可以是活动式的。本次设计将模芯设计为固定式的即凸模和模芯一体式的。设计成整体式的好处是结构简单，生产效率高。与此同时，顶件器只需设计成中空的即可，当凸模压下时，模芯正好进入顶件器的内腔中。关键词：反挤压，压气缸，模具设计，模芯河南科技大学毕业设计（论文）IICopperAlloyCylinderPressureofHotExtrusionTechnologyandDieDesignABSTRACTCopperalloypressurecylinderproductionmethodscommonpipematerialcuttingprocessing,machiningaftercentrifugalcasting,hotextrusionmethod.Hotextrusionmethodisthehighestutilizationrateofmaterials,thehighestproductionefficiency,andthehighestqualityofproduct.Inthispaper,hotextrusiontechnologyanddiedesignisanalysed.Hotextrusiontechnologyanalysiswerereviewed:Copperalloycanbeclassifiedas730℃hotextrusiontemperatureaccordingtotheexperience.Pressurecylinderofablankpartsbelongtothecup,sothebackwardextrusionisused.Ifusinganextrusionforming,theneededextrusionanddeformationdegreeistoolarge.sothebackwardextrusionshoudbeusedtwice.Thefirstextrusionwillmakethebarbecomethecup,andthen,makethecupbecomethehollowcylindricalbymachining.Aftersecondbackwardextrusionwillenlargetheinnerhole,andtheoutsidediameterisconstant.Aftertwicebackwardextrusion,wecangetthebloom.Molddesignanalysiswerereviewed:ThetwoordersqueezingrequirestwosetsofextrusiondiesTwosetsofmouldadoptgeneralconcavedie.Thefirstsetofmouldpunchadoptsgeneralbackwardextrusionpunchdiestructure.Asecondsetofmouldneedamoldcorestructure,moldcorecanbestationaryoractivities.Thisdesignwilldesignforfixedthepunchmoldcoreandmoldcoreone-piece.Designintointegraladvantageissimplestructure,highproductionefficiencyatthesametime,toppiecessimplydesignedtobehollow,whentheconvexmold,moldcorerightintothelumenoftoppieces.KEYWORDS:backwardextrusion,cylinderpressure,molddesign,moldcore河南科技大学毕业设计（论文）III目录前言..................................................................................................1第一章热挤压技术的介绍...............................................................2§1.1热挤压工艺的实质.............................................................2§1.2热挤压工艺的特点.............................................................2§1.3热挤压工艺的主要过程：..................................................3第二章工艺分析及制定...................................................................4§2.1产品零件分析.....................................................................4§2.2挤压件图制定.....................................................................4§2.3工艺方案分析.....................................................................5§2.4毛坯形状及尺寸选择.........................................................6第三章坯料的处理...........................................................................8§3.1坯料加热方法.....................................................................8§3.2加热温度.............................................................................8§3.3坯料润滑..............................................................................9第四章变形量和挤压力.................................................................11§4.1影响挤压力主要因素.......................................................11§4.2变形程度...........................................................................12§4.3挤压力...............................................................................12§4.4热挤压设备选用原则.......................................................13§4.5热挤压设备选用...............................................................14第五章模具结构设计.....................................................................15§5.1挤压模具设计的基本要求................................................15§5.2反挤压凸模的设计...........................................................16§5.3热反挤压凹模的设计........................................................17§5.4热挤压凸模固定板的设计.................................................19§5.5顶出装置的设计...............................................................20§5.6模具结构原理....................................................................21§5.7模具材料的选择................................................................22结论................................................................................................25河南科技大学毕业设计（论文）IV参考文献....................................................................................26致谢................................................................................................28河南科技大学毕业设计（论文）1前言压气缸户外断路器中的关键零件，要求“三高”即高的导电率、高的硬度和高的强度，以降低能耗和提高产品的可靠性。国内外均采用铬青铜QCr0.5材料制造。研究表明，QCr0.5是一种可热处理强化的铬青铜合金，其中合金元素Cr的含量一般在0.5%左右，对铜的导电率降低很少。在一定的温度范围内，QCr0.5具有良好的塑性，可通过锻造、挤压等变形工艺改善组织，提高性能。另外，经固溶时效后，其切削加工性能明显优于纯铜，因而成为高压开关零部件的首选材料。压气缸传统上采用外径Φ130mm、内径Φl00mm的挤压管切削加工成型，材料利用率只有25%左右，同时内孔加工量大，效率低。还有一种方法是采用重力铸造或离心铸造厚壁管坯切削加工成型，这种厚壁铸管最大的缺点是内部质量差，存在气孔、夹杂等缺陷，机加工后缺陷暴露，废品率高20%-30%；成品材料利用率也低，通常在30%以下；另外机加工工作量大，热处理后的导电率、硬度及强度也普遍比较低。新工艺采用热挤压加工，能使坯料尺寸精度大幅度提高，毛坯重量减轻45%以上，材料利用率可达70%以上，废品率降低到2%左右，产品的导电率、硬度及强度等零件材料为铬青铜QCr0.5，常温下QCr0.5棒料强度高、变形抗力大、塑性较差，具