T 型全空心螺纹套管冷挤压工艺与模具设计【任务书+开题报告+CAD+说明书】.rar

浙江水利水电学院浙江水利水电学院毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告题 目：T 型全空心螺纹套管冷挤压工艺与模具设计 专 业：材料成型及控制工程 学 号：2022b36034 学生姓名：屠崎康 指导教师：丁明明 职称：教授 指导教师：丁明明 职称：教授 所在单位：（外聘教师填写此行）年 月 日年 月 日2一、选题的依据及意义一、选题的依据及意义1.选题依据1.选题依据T 型螺栓是一种常见的紧固件，其主要用于将两个结构件固定在一起，以达到紧固件的目的。它通常由一根螺栓和两个夹具(通常称为 T 型夹具)组成，其中的螺栓头部有一个螺纹，螺纹的外部形状与夹具的内部形状形成匹配关系，使夹具可以有效固定到螺栓上 T 型螺栓的作用之一是固定组件，通常用于在机械、电子等工程中。其中，T 型螺栓主要用于将两个相互垂直的组件固定在一起。T 型螺栓具有优良的结构强度和工艺性能，可以有效地固定垂直的结构件。T 型螺栓的另一个作用是补偿夹具位置。当 T 型螺栓安装时由于螺纹的插入深度与夹具的位置有关，可以轻松地补偿夹具的位置，使 T 型螺栓更加精确，工作效率更高。总而言之，T 型螺栓是一种常见的紧固件，它用于将两个结构件固定在一起，并可以补偿夹具位置，使 T 型螺栓的安装更加精确，工作效率更高图 1 T 型螺栓简图技术要求：1.表面不允许有裂纹、斑痕、折叠、毛刺及严重碰伤拉痕等。2.每批次须做 30头部敲击实验及金属流线。3.标记为重要特性尺寸，标记 S 为安全特性,标记为关键特性。4 材料为SWRCH35K5 工序冷镦6 设备 135L32.选题意义2.选题意义由于在应用过程中，T 型螺栓受到极大的载荷，且由于 T 型螺栓更换麻烦，失效后果严重，所以对其强度要求十分严苛。传统的制造方法虽然成本低而生产效率高，但容易产生内部结构不均匀、表面粗糙等问题。而使用冷挤压技术生产的 T 型螺栓虽然质量好，但成本相对较高。为了适应现代社会的发展需要，需要用到很多的高精密的设备，其中的零件必须采用冷挤压技术成形才能满足设备要求。冷挤压是一种净成形或近净成形技术，具有加工精度高、生产效率高、材料利用率高与产品性能好等优点，常用于制造综合性能要求较高的零件。冷挤压成形技术加工出来的零件一般可以直接使用或者需要简单加工一下就能使用，而传统的加工方法加工成型的零件还需要经过很多加工步骤才能使用，不但增加了成本，而且最终成形的零件质量也不一定过关。冷挤压技术已经得到广泛应用，使得 T 型螺栓的制造更加高效和可靠。模具寿命是衡量冷挤压工艺经济性的重要指标，合理选择模具材料和优化模具结构是保证生产效率、提高产品质量的关键。传统的制造工艺是根据经验反复试制加以确定的，存在周期长、成本高的问题，而数值模拟技术的应用可以减少试制次数，缩短开发周期，减少生产成本，为新产品、新工艺开发和模具设计改进提供参考。现在的一些高端行业(汽车、航空航天、能源等)的制造都要采用先进技术，这些技术都使用冷挤压技术生产的零部件，可以减少工序，减少原料使用，降低能耗，而且可以有效提高产品质量，也可以大大增加生产能力，增加经济效益。二、国内外研究现状及发展趋势（文献综述）二、国内外研究现状及发展趋势（文献综述）1.国内研究现状1.国内研究现状我国冷挤压技术在制造业中取得了显著成果，尤其在紧固件、机械零部件、汽车零部件等行业得到广泛应用。国内企业通过引进先进的冷挤压生产线，不仅提高了生产效率，降低了生产成本，而且取得了一系列优质产品，满足了市场需求。国内一些锻压设备制造商在冷挤压领域进行了技术创新。新一代的高性能压力机广泛应用于冷挤压生产线，具备更高的强度和刚度，同时兼顾精度和可靠性。这些设备的引入推动了我国冷挤压行业的现代化和智能化。国内研究人员在金属材料的选择和应用方面取得了一些重要进展。对于不同工业需求，他们通过优化材料的化学成分和热处理工艺，使得冷挤压零件具有更高的强度、韧性和抗疲劳性能。随着冷挤压技术的逐渐推广，国内相关标准和规范得到了不断修订和完善。这些标准的制定为冷挤压行业提供了统一的技术依据，有助于规范和规范化生产过程，提高了产品的整体质量水平。国内的一些科研机构和高校积极参与冷挤压技术的研究与创新。他们在材料科学、模具设计、生产工艺等方面进行深入研究，为冷挤压技术的不断提升提供了理论支持和实践经验。随着环保理念在社会中的逐渐深入，国内冷挤压企业开始注重绿色制造。在润滑剂的选择上，越来越多的企业转向环保，以减少对环境的影响，推动产业向可持续发展的方向迈进。尽管国内冷挤压技术取得了一系列成就，仍面临着模具寿命短、设备吨位要求高、研究和应用之间的差距等挑战。但这也为未来提供了改进和创新的空间，推动冷挤压技术在我国制造业中迎来更大的机遇。在国内研究现状的基础上，未来我国冷挤压技术有望在材料研究、设备制造、自动化生产等方面取得更为显著的突破，为制造业的转型升级提供有力支持。2.国外研究现状2.国外研究现状国外发达国家在冷挤压技术方面处于领先地位，尤其在汽车、航空航天、电子等高端制造领域取得了显著的成就。冷挤压技术作为一种高精度、高效、低耗的先进生产工艺，已经成为各个工业部门不可或缺的重要加工手段之一。国外冷挤压领域在设备和工艺的应用方面不断创新。大吨位的高精密冷挤压压力机的研发和应用，使得生产更大规模、更复杂形状的零部件成为可能。先进的液压系统、自动化控制技术的广泛应用，提高了生产效率和产品质量。国外研究者在新型挤压材料、模具新钢种方面取得了重要突破。通过引入高强度、高耐磨4材料，提高了模具的耐用性。同时，新型金属合金和复合材料的应用，使得冷挤压产品在强度、耐磨性和耐腐蚀性方面都得到了进一步提升。国外冷挤压技术不仅广泛应用于大批量生产，还在精细化生产方向取得显著进展。在高性能汽车、飞机等领域，冷挤压技术被用于生产形状复杂、高精度要求的零部件。这进一步推动了制造业的精细化和高端化发展。国外冷挤压行业更早地应用了数字化制造技术。通过先进的数控系统和模拟仿真技术，实现了生产过程的数字化管理和优化。这有助于提高生产的灵活性，降低生产成本，更好地满足市场需求。国外冷挤压技术在各方面取得的成就为我国在该领域的发展提供了重要参考。我国冷挤压产业在引进国外先进技术的基础上，需要在材料研究、设备制造、标准制定等方面加强创新，以适应不断升级的制造业需求。3.发展趋势3.发展趋势未来冷挤压技术的发展趋势之一是智能制造和数字化技术的广泛应用。随着工业互联网的发展，冷挤压生产线将更加智能化，实现全过程的数字化管理和监控。先进的传感器、大数据分析和人工智能技术将为生产提供更精准、高效的支持，提高生产线的自适应性和智能程度。随着科技的不断进步，新型材料的涌现将推动冷挤压技术的发展。高强度、高耐磨、高温合金等新材料的广泛应用，将使冷挤压产品在各个领域具备更卓越的性能。此外，对于复合材料、轻质材料的研究也将进一步推动冷挤压技术的创新。未来冷挤压技术的发展将更加注重柔性制造系统的建设。通过灵活的生产线配置和智能化的制造流程设计，实现生产线的高效转换，更好地适应小批量、多品种的生产需求。这有助于提高生产线的灵活性和适应性。针对中小型锻件的精化生产趋势，多工位冷挤压压力机将得到更多关注。这种设备具备同时加工多个工件的能力，大大提高了生产效率。对于批量生产相对较小零部件的行业，多工位冷挤压压力机将成为一种高效的选择。面对全球制造业的竞争，冷挤压产业将更加注重国际合作与交流。通过引进国外先进技术、分享研发成果、开展联合研究，推动冷挤压技术的国际化发展。同时，积极参与国际标准的制定，提高我国冷挤压产品在国际市场的竞争力。5三、课题拟研究内容与拟解决的主要问题三、课题拟研究内容与拟解决的主要问题主要研究内容主要研究内容工艺分析：根据企业的某型号 T 型螺栓零件产品的冷挤压技术要求，查阅相关资料，对其进行深入的工艺分析，包括材料特性、成形难度、生产环境等因素。工艺优缺点分析：对比各种精锻工艺，如冷挤压、热锻等，分析它们在成形精度、成本、生产效率等方面的优缺点。精锻成形工艺方案提出：结合 T 型螺栓的特点和冷挤压技术要求，提出采用冷挤压工艺为主的精锻成形方案。冷挤压工艺能够提高成形精度，并且适用于 T 型螺栓等细长型零件的成形。工艺路线图制定：根据所选方案，制定详细的工艺路线图，包括原材料准备、冷挤压加工、冷却处理等各个环节的具体工艺步骤和参数设定。拟解决的主要问题 拟解决的主要问题 成形难度大成形难度大：T 型螺栓的复杂形状和细长结构使得在冷挤压过程中成形难度较大。特别是在成形角度变化较大的地方，可能会导致材料的不均匀变形或者产生缺陷，需要精密控制成形参数。材料变形控制材料变形控制：冷挤压过程中需要控制材料的变形，以确保成形后的 T 型螺栓符合设计要求。由于材料的非均匀性和冷变形特性，如何控制变形并保持尺寸精度是一个挑战。工艺参数优化工艺参数优化：冷挤压工艺的优化涉及到成形温度、挤压速度、挤压比等参数的选择和调整。这些参数的合理组合对于获得良好的成形效果至关重要，但是需要通过大量试验和经验积累才能找到最佳组合。模具设计与制造模具设计与制造：冷挤压的模具设计需要考虑到 T 型螺栓的复杂形状和细节，以及材料的冷变形特性。模具的设计制造需要具备高精度加工和优质材料，同时还需要考虑到模具的耐磨性和寿命。成品质量控制成品质量控制：冷挤压成形后的 T 型螺栓需要进行严格的质量控制，包括尺寸精度、表面质量、力学性能等方面。如何确保每一件成品都符合标准要求，是冷挤压技术面临的一个重要挑战。四、课题研究方案四、课题研究方案1.研究方案1.研究方案采用 Solidworks 软件对需要加工的零件进行三维造型。针对零件的几何形状特点和材料特性，基于传统的塑性加工工艺和经验提出若干个锻造工艺方案。运用 DEFORM-3D 软件进行模拟分析。根据分析结果，从中选择较优的工艺方案和工艺参数。以上述工作为基础，选择合适的 CAD/CAM 软件实现模具的结构设计，数字化建模与数字化制造即数控加工。6采用数控塑性加工设备和模具实现零件产品的精锻生产。（1）文献调研。通过查阅相关文献资料，了解国内外连接件冷挤压成型工艺及模具设计的研究现状和发展趋势。（2）实验研究。通过实验验证优化后的冷挤压成型工艺参数，分析其对连接件制品质量的影响。（3）计算机辅助设计，辅助制造。DEFORM-3D 软件进行模拟分析。利用 CAD 和 ug 技术进行模具设计及制造，提高设计效率和生产效率。（4）数据分析。对实验数据进行统计分析，得出优化后的冷挤压成型工艺参数对连接件制品质量的改善程度。2.技术路线图2.技术路线图 收集资料，查阅文献冷挤压工艺设计三维建模DEFORM-3D 分析模具设计模具制造工艺设计工艺参数优化零件加工成形7五、课题拟获得成果、主要特色及进度安排 五、课题拟获得成果、主要特色及进度安排 1.拟获得成果1.拟获得成果（1）确定冷挤压成形工艺方案，以及冷挤压成形的 CAE 分析。（2）运用 DEFORM-3D 软件进行模拟分析，得到了等效应力、等效应变和温度分布场以及力形成曲线和变形规律，验证了工艺方案的正确性，并优化了预锻成形工艺。2.研究特色2.研究特色（1）综合性能较好的材料，挤压件强度高、刚度大、疲劳强度高等；（2）由于具有良好的塑性，可加工成各种形状复杂的锻件，并且加工余量较小，可大大节省工时和成本.（4）冷挤压设备具有足够的强度，能保证在生产零部件的过程中设备本身不产生较大程度变形，从而确保工件的精准度3.进度安排 3.进度安排 序号各阶段工作内容起讫日期备注1熟悉设计任务，查找阅读相关资料2023.12.15-2024.2文献综述撰写与外文资料翻译2024.1.2-2024.1.153文献综述与外文资料审阅与修改上交2024.1.16-2024.1.294开题报告撰写上交与开题汇报2024.2.13-2024.3.55相关软件技术学习、课题研究与毕业设计（论文）撰写2024.3.6-2024.4.26论文中期检查2024.4.3-2024.4.97毕业设计图纸绘制及论文初稿修改2024.4.10-2024.5.78毕业答辩与论文最终稿上交2024.5.11-2024.5.268六、主要参考六、主要参考文献文献1 徐蒙蒙 钛合金 TC4 薄 壁 筒 形 件 挤 压 成 形 及 微 观 组 织 变 化 秦皇岛:燕山大学，20202 黄珍媛，谭朋朋，李超 薄壁高矩形金属食品罐多道次拉深 工艺设计 J 锻压技术，2021，3 3 夏相懿,朱纪裕.基于 DEFORM-3D 的内六花沉头螺钉冷挤压成型研究J.模具工业,2019,4 陈波,周志明,曾华成,等,基于 DEFORM-3D 的筒形件冷挤压成形数值模拟J1.重庆理工大学学报(自然科学版),2018,5 Hu C L.Osaki Shogo,Cai B%et al.0ptimization of the steady combined forward and backward exrnusion test for higher sensitivity to friction in cold forgingl.Defect andDiffusion Forum.20226Chen X.Hou H LWu L.et alResearch on metal fow law and strenathening mechanism of cold extrusion interal threadyljoumal ofthe Brazlian sociely of MechanicaSciences and Engineering.2022.7夏巨谌.材料成形工艺M.北京：机械工业出版社,20198 洪慎章 实用冷挤压模设计与制造 M.机械工业出版社，2016七、指导教师审核意见七、指导教师审核意见同意直接开题 同意修改后开题不同意开题，原因：。指导教师（签名）：年 月 日八、学院审核意见八、学院审核意见同意直接开题 同意修改后开题不同意开题，原因：。教研室主任（签名）：年 月 日浙江水利水电学院机械学毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书题 目：型全空心螺纹套管冷挤压工艺与模具设计 专 业：材料成型及控制工程 学 号：2022b36034 学生姓名：屠崎 指导教师：丁明明 职称：教授 所在单位：2024 年 3 月 8 日2024 年 3 月 8 日浙江水利水电学院机械学院2一、毕业设计（论文）的要求和内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）1.设计（研究）依据设计（研究）依据T 型螺栓是一种常见的紧固件，其主要用于将两个结构件固定在一起，以达到紧固件的目的。它通常由一根螺栓和两个夹具(通常称为 T 型夹具)组成，其中的螺栓头部有一个螺纹，螺纹的外部形状与夹具的内部形状形成匹配关系，使夹具可以有效固定到螺栓上 T 型螺栓的作用之一是固定组件，通常用于在机械、电子等工程中。其中，T 型螺栓主要用于将两个相互垂直的组件固定在一起。T 型螺栓具有优良的结构强度和工艺性能，可以有效地固定垂直的结构件。技术要求：1.表面不允许有裂纹、斑痕、折叠、毛刺及严重碰伤拉痕等。2.每批次须做 30头部敲击实验及金属流线。3.标记为重要特性尺寸，标记 S 为安全特性,标记为关键特性。4 材料为SWRCH35K5 工序冷镦6 设备 135L2.设计（研究）内容设计（研究）内容 具体工作内容：工艺分析：根据企业的某型号 T 型螺栓零件产品的冷挤压技术要求，查阅相关资料，对其进行深入的工艺分析，包括材料特性、成形难度、生产环境等因素。浙江水利水电学院机械学院3工艺优缺点分析：对比各种精锻工艺，如冷挤压、热锻等，分析它们在成形精度、成本、生产效率等方面的优缺点。精锻成形工艺方案提出：结合 T 型螺栓的特点和冷挤压技术要求，提出采用冷挤压工艺为主的精锻成形方案。冷挤压工艺能够提高成形精度，并且适用于 T 型螺栓等细长型零件的成形。工艺路线图制定：根据所选方案，制定详细的工艺路线图，包括原材料准备、冷挤压加工、冷却处理等各个环节的具体工艺步骤和参数设定。拟解决的主要问题 拟解决的主要问题 3.工作要求工作要求毕业设计是一项创造性劳动，要求学生必须严肃认真对待毕业论文的写作。在整个毕业设计过程中，学生应充分发挥主观能动性，并遵从教师的指导，在规定的时间范围内相应的任务：（1）需要阅读 20 篇左右的中外文献，并撰写相关的文献综述报告；（2）完成一篇外文资料的翻译任务（中文字数不少于 2000 字）；（3）完成开题报告的撰写任务；（4）完成毕业设计的撰写任务。学生在撰写各项文档过程中，不允许抄袭他人的研究成果，更不允许由他人代作。毕业设计的写作应观点正确，中心突出，层次分明，论述清楚，论点明确，论据充分，结构严谨，语言准确、简练，文字流畅，格式规范。毕业设计的字数不少于 10000 字（毕业论文的字数不少于 15000 字），论文正文不少于 30 页，并附有中英文摘要（中英文字或词不少于 400字）。二、毕业设计（论文）成果及要求（如图纸、实物等）二、毕业设计（论文）成果及要求（如图纸、实物等）1.图纸要求1.图纸要求根据设计任务要求，本次毕业设计需要学生确定冷挤压成形工艺方案，以及冷挤压成形的 DEFORM 软件分析，并提交冷挤压模具总装配图和模具零件的 CAD 图纸一套。2.实物要求2.实物要求无3.其它成果3.其它成果无三、毕业设计（论文）进度计划 三、毕业设计（论文）进度计划 序号各阶段工作内容起讫日期备注1熟悉设计任务，查找阅读相关资料2023.12.15-2024.2文献综述撰写与外文资料翻译2024.1.2-2024.1.153文献综述与外文资料审阅与修改上交2024.1.16-2024.1.29浙江水利水电学院机械学院44开题报告撰写上交与开题汇报2024.2.13-2024.3.55相关软件技术学习、课题研究与毕业设计（论文）撰写2024.3.6-2024.4.26论文中期检查2024.4.3-2024.4.97毕业设计图纸绘制及论文初稿修改2024.4.10-2024.5.78毕业答辩与论文最终稿上交2024.5.11-2024.5.26四、主要参考资料四、主要参考资料1 徐蒙蒙 钛合金 TC4 薄 壁 筒 形 件 挤 压 成 形 及 微 观 组 织 变 化 秦皇岛:燕山大学，20202 黄珍媛，谭朋朋，李超 薄壁高矩形金属食品罐多道次拉深 工艺设计 J 锻压技术，2021，3 3 夏相懿,朱纪裕.基于 DEFORM-3D 的内六花沉头螺钉冷挤压成型研究J.模具工业,2019,4 陈波,周志明,曾华成,等,基于 DEFORM-3D 的筒形件冷挤压成形数值模拟J1.重庆理工大学学报(自然科学版),2018,5 Hu C L.Osaki Shogo,Cai B%et al.0ptimization of the steady combined forward and backward exrnusion test for higher sensitivity to friction in cold forgingl.Defect andDiffusion Forum.20226Chen X.Hou H LWu L.et alResearch on metal fow law and strenathening mechanism of cold extrusion interal threadyljoumal ofthe Brazlian sociely of MechanicaSciences and Engineering.2022.7夏巨谌.材料成形工艺M.北京：机械工业出版社,20198 洪慎章 实用冷挤压模设计与制造 M.机械工业出版社，2016五、其他（学生提交）五、其他（学生提交）需要提交的主要成果：需要提交的主要成果：1.毕业设计论文2.开题报告3.外文翻译4.模具装配图5.模具零件图指导教师（签名）：2024 年 2 月 18 日浙江水利水电学院机械学院5六、审核签字六、审核签字教研室主任（签名）：年 月 日注：1.任务书由指导教师填写、教研室主任审核。2.任务书要求在毕业设计（论文）工作开始前下达。1 浙江水利水电学院毕业设计（论文）报告毕业设计（论文）报告题 目：T 型全空心螺纹套管冷挤压工艺与模具设计 专 业：材料成型及控制工程 学 号：2022b36034 学生姓名：屠崎康 指导教师：丁明明 职称：教授 指导教师：丁明明 职称：教授 所在单位：（外聘教师填写此行）年 月 日年 月 日2毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名：日 期：指导教师签名：日期：使用授权说明使用授权说明本人完全了解 学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名：日 期：摘 要1摘 要本次的课题设计方案是 T 型全空心螺纹套管来进行的挤压设计。在挤压过程中，需要用到多种金属毛坯，而这些金属毛坯又都有一个共同特点硬度高，耐磨性差。这次的设计主要集中在零件的挤压成型研究上,鉴于零件所具有的结构，我们构建了T 型全空心螺纹套管的冷挤压模具。考虑到零件的大小、使用的材料以及大规模生产的要求，我们首先对其工艺特性进行了详尽的探讨，并据此确定了整形技术和模具的设计方案。随后，根据计算结果，我们决定了挤压参数。随后，经过深入的工艺设计和计算，我们确定了挤压的工艺方案和模具的组合方式，并对挤压压力和压力中心进行了估算。在对压力机进行初步筛选之后，我们对凸模和凹模的刃口尺寸以及它们的公差进行了计算。文章的结尾部分总结了论文的主要研究内容以及不足，并提出了进一步研究方向。绘制了模具的整体组装草图。通过反复地实践和总结，终于将该方案确定下来。在执行结构设计时，我们对某些部件的制造技术进行了详尽的探讨，这也构成了完成此毕业设计的核心环节。关键词：模具；冷挤压；凸模；凹模ABSTRACT1ABSTRACTThe design proposal for this project is based on the extrusion design of T-shaped hollow threaded sleeves.During the extrusion process,various metal blanks are required,all of which share a common characteristic high hardness and poor wear resistance.This design focuses mainly on the research of parts extrusion forming.Given the structure of the parts,we have developed a cold extrusion die for T-shaped hollow threaded sleeves.Considering the size of the parts,the materials used,and the requirements for mass production,we first discussed its process characteristics in detail and based on this,determined the shaping techniques and mold design.Subsequently,based on the calculation results,we decided on the extrusion parameters.Afterward,through in-depth process design and calculation,we determined the extrusion process and mold combination method,and estimated the extrusion pressure and pressure center.After the preliminary screening of the press machine,we calculated the dimensions of the punch and die edges as well as their tolerances.The concluding section of the article summarizes the main research content and shortcomings of the paper,proposing further research directions.A schematic assembly diagram of the mold was drawn.Through repeated practice and summarization,the plan was finally solidified.During the execution of the structural design,we delved into the manufacturing techniques of certain components in detail,which also constituted the core part of completing this graduation project.KEYWORDS:Mold;cold extrusion;male mold;female mold1目 录1 前言.12 零件的工艺性分析.32.1 零件的结构.32.2 技术要求.32.3 结构与尺寸.42.4 精度.43 冷挤压的工艺方案.53.1 冷挤压成形尺寸的确定.53.2 挤压件坯料的形状的确定及下料方法.53.3 下料毛坯尺寸的确定.53.4 冷挤压件材料的软化热处理.63.4 冲孔尺寸及形状确定.73.4 中间成形工序确定.83.5 挤压的整体工序.84 冷挤压力计算.104.1 冷挤压的变形程度.104.2 冷挤压的单位变形力.104.3 压力中心.114.4 冷挤压设备的选择.115 模具零部件结构的确定.135.1 凸模设计.135.2 凹模设计.135.3 凸模固定板设计.145.4 凹模固定圈的设计.155.4 冲模的导向装置.165.5 卸料装置.17.1725.6 确定导向方式.175.7 紧固件.185.8 定位装置.18总结.19参考文献.20致谢.21本科毕业论文（设计)11 前言随着模具产业不断走向更加科学化的发展，该行业在全国经济结构中的占比也逐渐呈现提升的趋势，逐渐成为中国基础产业的一个重要组成部分。其中，挤压技术也就被广泛应用于模具生产领域之中。由于这一设计主要集中在零件挤压成型方面的研究，因此从一个更宏观的视角来看，它具有一定的创新性。因此本文就将对模具技术进行详细地分析和探讨。模具加工技术是制造业中一项十分关键且应用广泛的工艺方法，可以将复杂形状和精密结构通过一次装夹就完成成型，大大提高了产品的质量以及工作效率。在我国经济飞速增长的背景下，模具产业作为核心产业之一，在我国的社会经济进步中起到了不可或缺的角色。随着科学技术不断发展，模具制造业也得到迅速进步，尤其是计算机技术在模具领域应用更加广泛。模具产业被视为工业生产的中心，其在生产中展现出了高尺寸精度、高生产效率、良好的工件一致性、低能耗和低材料消耗等多方面的优势。模具的应用范围非常广泛，包括汽车、家电等制造业，同时也广泛应用于航空航天、电子电气、建筑装饰、医疗设备、仪器仪表以及交通运输等各个领域。因此，模具的设计与生产技术对产品的品质和公司的经济回报有着直接的影响，而模具的制造工艺则是决定产品品质和成本管理水平的关键因素。随着科学技术的不断进步以及人们生活水平的不断提高，对模具行业提出了更高的要求，也推动了模具制造业向着现代化方向迈进。模具产业的发展对整个工业领域具有极其重要的影响1。模具在整体的工业制造过程中起到了核心作用，它被广泛地运用在众多的工业制造领域中，这包括但不仅限于汽车生产、电子设备制造、通讯工具制造以及家用电器的制造。随着科学技术的发展，新材料、新工艺不断出现，使模具技术得到迅速发展。模具作为产品制造中的关键组件之一，对产品的整体性能有着至关重要的影响。一个国家制造业水平的高低与该国的模具行业有着密切的关系。在工业生产流程中，绝大部分的部件都是通过模具进行加工和成型的。由于模具本身结构复杂且形状多变，其质量直接影响着产品的使用性能以及寿命，同时还决定着产品成本。因此，模具的设计被认为是确保产品品质和提升劳动效率的最为关键的手段之一。目前，模具已经成为现代制造业的关键技术。采用模具进行制造的工件在尺寸准确性、一致性、生产效益和节能材料上都展现出了卓越的表现，与其他的制造技术相比，它具有明显的上风。目前，国内外许多企业已把模具列为主要的投资项目之一，并且投入了大量的资金来从事研究工作，以促进模具制造业向现代化方向迈进。随着我国经济的持续增长，社会对各种产品的需求也在不断上升，其中模具作为一个关键的基础原料，对于确保产品的高质量和提升经济回报起到了至关重要的作用。由于模具的应用广泛、品种繁多，使得它成为现代工业生产中不可缺少的工艺装备。另外，模具作为一种制造工具，能本科毕业论文（设计)2够产生更高的经济回报，其生产出的产品的价值大大超出了其本身的价值，高达数百倍之多。模具行业是现代制造业中最活跃、最有活力的部门之一，是衡量一国现代化水平高低的标志之一。因此，模具产业被视为国民经济增长的关键基石之一，并对整个社会经济的进步产生了深远的影响。在现代社会中，模具制造业已成为衡量一国综合国力强弱的标志。一个国家在模具制造方面的能力，无疑是决定其产品质量和制造工艺水平的关键要素2。随着科技的进步，模具工艺这一工业制造的核心技巧也逐步地被融入到制造和处理的流程里，与 CAD 模具工艺的结合也是如此。它不仅是传统模具工艺与现代计算机技术相结合的产物，而且是先进的计算机技术应用于模具制造领域后产生的新型工艺。模具 CAD 技术为模具设计与生产带来了一种高效率、低成本且迅速的解决途径。这不仅有效地提升了模具设备的总体质量，也显著缩短了模具设计与制造阶段的所需时间，进而增加了生产效率。随着技术的进步，我国模具工业也开始采纳许多 CAD系统，这些系统不仅可以处理数据，还可以进行计算和分析，并具备图形处理的能力，为互动式设计提供了极大的便捷性2。因此，对于模具设计人员来说，使用这些软件对产品模型进行参数化建模就显得尤为重要。但是，在实际的操作和应用中，模具的设计主要依赖于人与机器的互动。因此，需要使用一些计算机辅助工具来辅助设计者完成整个设计流程。设计师在执行大多数设计任务时，主要依赖于个人的设计经验。然而，计算机技术、知识数据处理以及规则匹配等方面，并不能更有效地应用于已经成型的模具设计。因此，为了提高工作效率，必须使用计算机辅助技术来完成模具生产过程。在工业化的进程中，模具产业对于国家经济的增长起到了至关重要的角色，因此在制造过程中，模具成型技术经常被选用，以保障产品的品质和生产效益。随着科技水平不断提高，人们越来越重视冷成形技术在实际应用中的优势，并且逐渐将其作为一种主要的生产方式加以推广和使用。本文主要针对模具结构设计进行了简要阐述。经过对各种工艺方案的结构需求进行深入分析，我们能够设计出更为合适的模具构造5。本科毕业论文（设计)32 零件的工艺性分析2.1 零件的结构T 型螺栓是一种常用的固定装置，其主要功能是使两个不同的构造部件紧密固定，以达到稳固和固定的效果。这一设备一般包括一根螺钉和两个夹具(通常被称为 T 型夹具)。其中，螺纹的上部具有一个螺纹，这种螺纹与夹具的内部形态是相互匹配的。这种夹具能够有效地固定在螺栓上，而 T 型螺栓还有固定组件的功能，它们通常应用于机械、电子等多个工程领域。在此，T 型螺栓的主要应用是将两个垂直连接的构件紧固固定在一起。T 型螺栓展示出出色的结构稳固和工艺特性，能够在很大程度上固定竖直的结构部分。T 型螺栓还负责对夹具位置进行补充性的功能。T 型螺栓的安装会因螺纹插入深度与夹具位置息息相关，这样可以更方便地对夹具的位置进行补偿，从而让 T 型螺栓工作更为精确且效率更高。简而言之，T 型螺栓是一款常用固定元件，其主要作用是将两个结构部件紧固在一处，并能对夹具的位置进行适当的补偿，从而让 T 型螺栓安装的精度得以显著提升，提高工作效率。尺寸件下图 2-1 中。图 2-1 零件图的标注方式图 2-1 零件图的标注方式2.2 技术要求本科毕业论文（设计)4技术要求：1.表面不允许有裂纹、斑痕、折叠、毛刺及严重碰伤拉痕等。2.每批次须做 30头部敲击实验及金属流线。3.标记为重要特性尺寸，标记 S 为安全特性,标记为关键特性。4.材料为 SWRCH35K5.工序冷镦2.3 结构与尺寸该零件结构较复杂，为长方体，尺寸长为 30mm，宽度为 14mm，高为 30mm，零件的中心孔直径为 5.1，外部直径为 9mm,上部为 10mm 的台阶圆柱，该零件的结构满足整形的要求。2.4 精度该零件上的未注尺寸为自由尺寸，按 GB/T1800.3-1998 IT12 级查询1。由以上分析可知，该零件可以用普通挤压加工方法制的。本科毕业论文（设计)53 冷挤压的工艺方案毛坯的制作过程可以描述为从毛坯的切割开始，一直到达制造出满足冷挤压技术标准的毛坯的整个时期。生产低成本但质量上乘的原材料，对挤压部件的质量、效率和成本都是至关重要的因素。3.1 冷挤压成形尺寸的确定本设计中的挤压件如图 3.1 所示图 3.1 零件的成形尺寸3.2 挤压件坯料的形状的确定及下料方法毛坯的外观与大小不仅仅是基于压挤部件的设计，也与所规划的工艺流程有关。毛坯的形状与尺寸设计如果没有被恰当地考虑，将对金属流动、挤压元件的尺寸和形态，以及模具的使用寿命产生显著影响。冷挤压的毛坯断面形态，可依照挤压部件的断面尺寸来判定。根据这个设计方案的工艺细节，我们可以推断，这个设计是采用直径为 9.75mm 的 SWRCH35K 钢制成的棒材进行机械制造的。3.3 下料毛坯尺寸的确定根据体积不变原则，我们可以从冷挤压件的成形尺寸、体积反推出坯料的体积。坯料体积的计算如下：1).毛坯尺寸的计算：本科毕业论文（设计)6mmH12.254/75.914.1869坯料体积计算如下:毛坯总体积的计算：V0=V （3.1）式中 V0坯料体积，mm3；V 工件体积，mm3；根据 T 型全空心螺纹套管挤压件毛坯的三维造型图，可以得到 T 型全空心螺纹套管挤压件毛坯体积为 1869.14mm3。根据钢材的标准规格，取直径为中 9.75mm则可计算其下料所以计算毛坯的长度为 25.12mm，考虑到零件的冲压余量，尺寸加 1.00mm,所以整个毛坯的长度为 26.12mm,具体尺寸见下图 3.2图 3.2 下料毛坯3.4 冷挤压件材料的软化热处理采用软件热处理坯料的目的有两方面：首先是降低物质的硬化程度，增强其塑性特性，从而实现优良的金相结构，并减少内部应力；其次是为了降低每单位压力，延本科毕业论文（