燕山大学特种加工三级项目项目报告.ppt

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特种塑性加工技术,针阀体毛坯制作,指导教师：

张涛小组成员：

谢青雄王毅恒陈铁桩张圣逸,主要内容,1.产品的分析2.工艺方案的选择3.工艺过程中该注意的因素4.模具的设计5.感想,所要求加工的成品如下图,产品二维零件图,产品的材质、技术要求,材料：

20CrMn表面光洁度：

Ra0.63-Ra0.16尺寸的精度：

IT8-IT10级,产品分析以及加工方法的选择,产品分析：

20CrMn是低碳合金结构钢，渗碳钢，强度、韧性均高，淬透性良好。

热处理后所得到的性能优于20Cr。

淬火变形小，低温韧性良好，切削加工性较好。

表面光洁度以及尺寸精度都要求较高。

产品的需求量比较大。

加工方法的选择：

选择温挤压来进行加工,温挤压的特点,1.金属塑性提高，变形抗力降低2.尺寸精度高和表面粗糙度低3.每道工序变形量大，可以减少工序4.可以连续生产，降低成本5.挤压件得到强化，不用进行挤压后热处理6.对模具使用和坯料的加热方法要求高,温挤压温度范围的确定,20CrMn作为低合金结构钢，同时为了避免蓝脆的温度范围选择其加热温度范围为550-800（在液压机上进行的）,坯料的加热,1.加热前必须将坯料上的毛刺、油污、氧化皮和污垢去除。

处理方法可以采用抛丸、喷砂、滚筒或磨削，也能采用酸洗的方法。

2.温挤压坯料的加热温度差要小。

所以加热方法采用连续式。

3.严格控制加热过程，减少氧化程度。

温挤压润滑剂的选用,根据课本知识可以采用水剂石墨（成分：

石墨、二氧化钼、滑石粉、纤维素、水）挤压前将坯料作喷砂或喷丸等处理，清楚锈迹、污垢等。

然后加热至200左右，出炉浸入水剂石墨中，快速搅匀，在干燥处摊开晾干。

干燥后的坯料即可进行加热、挤压浸涂润滑剂后的坯料表面必须留有0.03mm-0.1mm厚的薄膜呈黑炭色，并有明显的黑灰色小点；若不然必须重新浸涂。

挤压方案的确定,挤压方案：

用剪切模制备坯料时，剪断的坯料端面比较粗糙，端面与中心轴线不能保持垂直，有一定的斜度。

因此坯料在剪切后，一般用镦平模将坯料端面压平。

将坯料镦成饼状，加热到所需的温度，涂上润滑剂，然后在模具中进行温挤压,挤压模具设计,挤压模具一般是由工作部分、传力部分、顶卸件部分、导向部分和紧固部分所组成,温挤压模具设计需注意的问题,温挤压时由于需要将毛坯加热，因此，连续生产时模具的温度升高得多，可达300500。

这就要求温挤压模具不但像冷挤压那样能经得住高压的作用，而且具有抗室温及中温破坏的足够硬度、强度和韧性，还要在反复变形应力和热应力的作用下，具有高的耐磨性、耐疲劳性能。

正挤压凸模的设计,正挤凸模工作部分较短，一般弯曲应力较小，所以其应力状态由于反挤凸模，故形状简单,正挤压凸模的设计,d0=挤压件孔径最大尺寸=40mm；d2=（1.11.3）d0，取d2=48mmd3=（1.31.5）d0，取d3=56mmh1=60mmh2=0.5d2=24mmh3=（0.51）d3，取h3=30mm,正挤压凹模的设计,正挤压凹模，外壁应做成斜度130的锥形，以便以预应力圈压配，深度h3根据毛坯高度和挤压前凸模进入凹模中导向长度来决定，凹模锥角一般以60126为佳,凹模二维图如下图所示：

凹模二维图,凹模尺寸计算,D0=40mmD1=30mmh1=2.0mm6mm，取5mmh2=（1.11.2）D0=45mmh3=60mmr=（D0-D1）/2=5mm,凸凹模间隙的选择,凸模与凹模之间的间隙选择要适当，太大会出现毛刺，太小会损伤凸凹模间隙配合面，一般是选取H7/h6和H6/h5，还要参考凸模受力后产生弹性胀大的影响。

感想,通过这次讨论，我们在多方面都有所提高，综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识，提高我们独立工作能力，巩固与扩充了课程所学的内容。

在这次讨论过程中，体现出自己自学能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。

参考文献,金属材料精密塑形加工方法-夏巨谌主编机械设计-许立忠,周玉林主编互换性与测量技术-邵晓荣曲恩主编,谢谢,