挤压铝型材课程设计 (4)

X0＝0

Y0＝(l1y1＋l2y2＋l3y3＋l4y4＋l5y5)×2/(l1＋l2＋l3＋l4＋l5)×2 Y0＝（20×0＋18×9＋3×18＋17×10.5＋8.5×3）×2/（21＋4＋17＋32＋17＋4＋21＋40）×2＝6.32 压力中心为X0＝0，Y0＝6.32 5).工作带长度的确定

由于是等壁厚型材，故定径带长度hg各处相等，本次设计取 hg＝5mm 6).阻碍角

由于hg≤10～15㎜，故不采用阻碍角 7)．模子强度的校核

型材模的强度较核主要是其悬臂梁部分，取型材上端AB为危险端面,进行强度校核.

1、求单位压力p：p＝P / F0（P为挤压力，F0为挤压筒断面积） ○

P＝800吨，p＝800×1000×9.8/12266＝639.17Mpa 舌部载荷Q＝pFsh（Fsh为舌部即阴影部分面积） Q＝639.17×32×15＝306801.6N

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2、舌部弯曲应力σw计算：σw＝Mw / W ○

式中Mw——弯矩，Mw＝Qe（e为阴影部分重心到危险断面处的距离）； W——截面模数，W＝bshH/6（H为模子厚度）。 bsh＝34mm

Mw＝306801.6×7.5＝2301Nm W＝34×30/6＝5.1cm

σw＝2301/5.1＝451.2MPa

3、剪应力τ的计算：τ＝Q / bsh×H ○

2

3

2

τ＝306801.6/(34×30)＝300.79MPa

4、等效应力σe的计算：σe＝[σw○

2

＋(1.73τ)]

21/2

σe＝[451.2+(1.73×300.79)]

22 1/2

＝688.74MPa

500°C时4Cr5MoSiV1的屈服强度为1025MPa，远大于σe，所以模子强度合格。 8).作图 （见图纸）

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四.空心型材模设计

4.1所要设计的制品:

本设计制品的的牌号为I529系列回型管 具体参数为

B＝92mm，H＝25.4mm，T＝1.8mm,重量：1.09Kg/m 具体如下图 图6

4.2选坯和选设备:

制品的截面积：F制＝409.68 mm 模孔外接圆直径D外＝ 95.44 ㎜

根据加工范围要求（F制≥F制min,及D外≤D外max）由表4知 只有1630T的可用

按成才率最高的原则，在进一步计算优化，计算列表如下 表8

2

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压切压余Do 序(Fo号 ) ) ) 根) (mm(mmwd(kg/数K 度Le (mm度Ld ) Φ 1 187 Φ 2 187 Φ 3 187 178 660 44.18 1.10 600 30 570 67.01 38.2 6X6 39.67 89.8 178 600 40.16 1.10 545 30 515 67.01 34.5 5X6 33.06 82.3 178 540 36.15 1.10 491 30 461 67.01 30.9 5X6 33.06 91.5 (m) (m) (％) Dd Ld 单重填充系后长hy 效长填充厚的有λ nx6 (kg) /Wd 余后挤压比L制 数 W制W制长 品成品重 率 制品成成材最后选择成才率最高的91.5％对应的方案1 即1630T的挤压设备

锭坯尺寸为：Dd X Ld＝Φ178×540mm 挤压比λ＝67.01 4.3挤压力的计算:

根据挤压力公式：

P = 11.775×[（D/d）－0.8 ]×D×σb P——为单位挤压力，N D——挤压筒内直径，mm d——制品的当量直径，mm

σb——某一挤压温度下材料的抗拉强度，MPa

故P＝11.775×[（187/22.84）－0.8 ] ×187×16.2 ＝13750.3KN

换算成吨位：约1403.1T

19 1/2

2

1/2

2

P＜额定吨位1630T，设备选择符合要求，即所选设备理论可行 4.4模组及模子外形尺寸确定： 模组尺寸结构简图如前图3所示 根据前面计算，从表6选取 H2=150 H3=70 H1=30

模子外形尺寸简图如前图4依据表7的数据可以确定 d1=250㎜ d2=260㎜ h1=13㎜ h2=150㎜ 因为本设计采用孔道式分流组合模 故：取H上＝80㎜ H下＝70㎜ 4.5组合模相关参数的确定： 1).分流孔的个数取4个，形状为扇形 2)．扇形面积的确定： 因为分流孔面积与制品断面积的比值∑F分/F型＝K,K即为分流比，一般K对于空心型材时，应等于λ

1/2

。本设计取K=8..19

分流孔的面积∑F分＝K. F型=8.19×409.68=3355.28 mm2 且分流孔面积的大小按F大/F小=f大/f小

其中,F---分流孔的面积, f----相应型材面积 ∑F分＝2X(F大＋F小)

故F大＝1329.58 mm2 F小=348.06 mm2 3).分流孔位置的确定

①分流孔中心圆的直径D分＝0.7D0=0.7×187=130.9mm

②应保证分流孔最大外接圆直径比设备可加工范围的孔最大外接圆直径小

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