铝合金门窗模具结构设计.doc

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目录
1 绪论 1
2 选取铝合金门窗的材料 2
4 铝合金门窗截面分析 3
3
5 模具结构设计 4
4
7
8
确定挤压方式 9
确定挤压件的毛边形式的尺寸 9
确定挤压件所用的坯料的形状和尺寸 9
确定挤压时所需的挤压力,选择挤压设备 9
根据热挤压件的尺寸,设计挤压模具的工作部分 10
设计上模结构 10
设计下模结构 11
模孔尺寸的设计 13
14
焊合室设计 16
强度校核 17
分流桥弯曲应力的校核 17
分流孔道抗剪应力的校核 17
18
18
模具材料的热处理 19
完成模具设计的实体图 21
设计紧固支撑上模和下模的零部件 21
设计挤压模具的定位机构和配合导向装置 21
选定合适的挤压速度和挤压温度 22
6 模具的合理使用 22
7 结束语 23
谢辞 23
参考文献 24
1 绪论
发展我国的模具工业,3日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中,60%~80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”,用模具生产的最终产品的价值,往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前全世界模具年产值约为600亿美元,日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业,从1997年开始,我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具行业的生产小而散乱,跨行业、投资密集,专业化、商品化和技术管理水平都比较低。
现代工业的发展要求各行各业产品更新换代快,对模具的需求量加大。一般模具国内可以自行制造,但很多大型复杂、精密和长寿命的多工位级进模大型精密塑料模复杂压铸模和汽车覆盖件模等仍需依靠进口,近年来模具进口量已超过国内生产的商品模具的总销售量。为了推进社会主义现代化建设,适应国民经济各部门发展的需要,模具工业面临着进一步技术结构调整和加速国产化的繁重任务。
挤压成形是一种精密常用的工件成形技术, 具有切削加工无可比拟的优点, 如工件的力学性能好, 生产率高和材料利用高, 特别适合于大批量生产。
近几年来,挤压设备发展迅猛,具体地说,挤压机台数急剧增加,压力不断扩大,结构型式不断更新,自动化程度不断提高,液压挤压机得到广泛应用。在挤压机本体方面,近年来国外发展了钢板组合框架和预应力“T”型头板柱结构机架和预应力混泥土机架,大量采用扁挤压筒、活动模架和内置式独立穿孔系统。在传动形式方面发展了自给油传动系统,甚至72~96MN大型挤压机上也采用了油泵直接传动装置。
现代挤压机及其辅助系统的工作都采用了PLC(程序逻辑控制)系统;采用了记忆磁带和带模拟曲线的卡片控制系统或穿孔卡片控制系统,即实现了速度自动控制,实现了等温-等速挤压、工模具自动快速装卸、乃至全机自动控制。挤压机的机前设备(如长坯料自控加热炉、坯料热切装置和坯锭运送装置等)和机后设备(如牵引装置、淬火装置、前梁锯、活动工作台、冷床和横向运输装置、拉伸矫直机、成品锯、人工时效炉等)已经实现了自动化和连续化生产。
铝型材是挤压的主要产品,随着航空工业和其它工业部门的飞速发展,特别是建筑工业及民用事业的发展,对铝合金型材的要求不仅数量增加、规格扩大、品种增多,而且其形状日见复杂,并广泛用来制造承受重载的整体结构件。
2 选取铝合金门窗的材料
目前,在挤压铝合金时,最常使用的热加工工模具钢有钼钢和钨钢两大类,钼钢具有较好的导热性,对热裂纹不太敏感,韧性较好,其典型代表5CrNiMo钢;钨钢具有较好的耐高温性能,但韧性较低,其典型钢种为3CrW8V。
3CrW8V钢广泛地用来制造重载荷模具,这种钢是含碳量为03%~%的Cr-W系的一种亚共析奥氏体合金钢。它的特点是具有很高的室温强度性能:当温度为650℃时,бs仍可保持1100MPa,HRC可达47。但超过650℃时,强度和硬度值则急剧下降。实验研究表明,3CrW8V钢的上述性能随钢材中的碳含量的增加而提高。由于3C