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冷挤压模具设计的基本要求
添加时间:2017-8-31

冷挤压模具设计的基本要求


冷挤压时的单位挤压力很大,可能达到材料强度极限的46倍或更高,接近甚至超过现有模具材料的强度极限,远远超出一般压力加工时的单位压力,冷挤压时,单位挤压力的大小主要受模具强度的限制,现在所用的冷挤压模具材料强度最高者是250-300公斤/毫米2。超过此值,模具将要损坏,或者寿命很低。所以,当计算的单位挤压力超过模具材料的强度极限时,就应采取降低单位挤压力的措施,如增加挤压次数,减小每次的变形程度等。连续的挤压操作可使金属与模具剧烈摩擦,模具的温度可升至200--300,甚至更高。由此可知,冷挤压模具的工作条件极其恶劣。因此,为了确保模具的正常工作和使用寿命,模具必须能够经得住静态高压,经得起冲击,经得住工件和模具表面之间的摩擦,同时要经得起疲劳。作用在模具上的压力必须引导到压力机工作台面和压力机机架上。虽然金属在压缩下发生塑性变形,但是模具中的工作应力却是一个复杂的抗张、抗压和剪切的联合应力。由于工作应力很高,模具承载时将会产生明显的弹性变形。因此,模具设计者必须找出一个能承受和分配这种应力和变形的途径。

考虑到这些因素的影响,对于冷挤压模具设计的一般要求是:

1.选用合适的模具材料(强度高、韧性大,耐磨性极好),正确的加工方法和热处理规范。

2.模具结构合理(总体与工作型腔的结构),具有足够的强度和刚性,将弹性变形限制在最低程度。

3.具有良好的导向装置。

4.模具易损件更换、拆卸、安装方便,具有互换性。通用性强。

5.容易制造,成本低廉。

6.操作简单、安全。

除此之外,设计时还必须考虑生产条件与规模、现有设备情况,以及材料的变形性能、生产制品的质量要求,必须达到的技术、经济效果等。

满足上述设计要求的冷挤压模具的模座、模板、垫块及支承较厚,能承受一定的耐压能力而不变形,要具有较大的接触面积,并且能将负荷分配到压力机滑块或工作台面上去。这种模具的导向精度要高,退料装置须可靠,紧固方法应合理,且具有安全防护装置。任何一个承受高应力的模具构件上,都不得有尖角、不相切的圆角半径和横断面的急剧变化。各个构件的几何形状与结构均应设计合理,不存在应力集中区。无论是工作零件还是辅助零件,配合关系要合理,动作协调一致、准确可靠,并具有一定的强度储备,即使发生局部或短时过载,也不会影响模具的正常工作和使用寿命。

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