推拉窗铝合金型材热挤压模设计毕业设计.doc

推拉窗铝合金型材热挤压模设计摘 要模具工业在美国被认为是“工业的基石”，在日本更被推崇到“进入富裕社会的原始动力”，在我国，国务院通过的《装备制造业调整和振兴计划》中也把模具及其制造的装备的技术水平作为重点内容模具由于其具有工序少、材料利用率高、低耗能、易生产等特点，在汽车、能源、机械、电子、信息、航空航天工业和日常生活中被广泛应用本次设计的型材属于典型的民用建筑空心型材，采用平面分流组合模，根据型材断面积551m2和外接圆直径115mm选取16.3MN挤压机，确定挤压筒直径是140mm挤压轴总长1020mm，外径尺寸136mm选用实心挤压垫外径是139mm，厚度是50mm计算出模心、模孔等工模具的尺寸，然后通过强度校核和实际分析，得到合理可用的工模具通过对铝合金推拉窗热挤压模具的设计，对模具的结构以及设计过程有了初步的认识这次毕业设计是理论与实践的又一次结合，锻炼了设计者对参考文献的查阅能力、独立思考能力和创新能力关键词：热挤压模具；铝合金空心型材；平面分流组合模Sliding 88822 aluminum alloy hot extrusion die designAbstract Mold industry in the United States is considered to be "the cornerstone of industry", in Japan even been respected to the "raw power into the affluent society", in China, the State Council passed the "equipment manufacturing restructuring and revitalization plan," also the mold and manufacturing the technical level of equipment as the main focus. Because of its small mold processes, material utilization, low energy consumption, easy to produce, etc., in the automotive, energy, machinery, electronics, information, aerospace industry and are widely used in daily life.The design of the profile is typical of civil hollow profiles, using the plane porthole die, according to the profiles basal area 551m2 and circumcircle diameter 115mm Select 16.3MN extruder, extrusion cylinder diameter is determined 140mm. Extrusion axis length 1020mm, diameter size 136mm. Extruded solid selection pad diameter is 139mm, thickness 50mm. Calculate the mold core, mold tooling holes and other dimensions, and then through the strength check and the actual analysis, reasonably available tooling.By hot extrusion aluminum sliding mold design, mold structure and the design process have a preliminary understanding. The graduation project is yet another combination of theory and practice, exercise designers references inspection, independent thinking and innovative ability.Keywords: hot extrusion dies; aluminum hollow profiles; plane Porthole Die目 录摘 要Abstract第一章 概述 11.1铝合金挤压技术的概况及发展趋势 11.1.1铝合金挤压技术的概况 11.1.2铝挤压技术的发展趋势 11.2铝合金门窗的特点和发展趋势 11.2.1铝合金门窗的特点 11.2.2铝合金门窗的发展趋势 21.3挤压模具种类和特点 21.4 研究的目的和意义 3第二章 挤压产品的工艺分析 42.1产品代号及设计要求 42.2产品形状及结构分析 42.2.1形状和尺寸分析 42.2.2 尺寸偏差的选择 52.2.3产品材料分析 72.3成形工艺分析与选择 72.3.1挤压方法的确定 72.3.2挤压工艺制度的确定 82.4 模具总体结构分析 9第三章 工艺计算 113.1坯料尺寸的计算 113.1.1 坯料直径的计算 113.1.2坯料长度的计算 123.2挤压力的计算 123.3挤压机的选择 153.4压力中心的计算 16第四章 挤压工模具结构设计 174.1模具结构设计 174.1.1分流孔的设计 174.1.2分流桥的选择 194.1.3模芯的设计 194.1.4 焊合室的选择 204.1.5模孔尺寸的确定 204.1.6 模孔工作带长度的确定 214.1.7 模孔空刀结构设计 224.18 模具外径及厚度的确定 224.2模具的强度校核 234.2.1 抗弯强度校核 234.2.2 抗剪强度校核 234.3挤压筒的设计 244.3.1挤压筒的结构形式 244.3.2挤压筒的加热方式 244.3.3 挤压筒工作内套的结构 244.3.4 挤压筒与模具的配合方式 244.3.5 挤压筒结构尺寸的设计与强度校核 254.4挤压轴的设计 274.4.1挤压轴的结构形式 274.4.2挤压轴的尺寸确定 274.4.3挤压轴的强度校核 284.5挤压垫的结构设计 294.5.1 挤压垫片尺寸的确定 294.5.2 挤压垫的强度校核 294.6模具实体图 30总 结 32参考文献 33致 谢 34第一章 概述1.1铝合金挤压技术的概况及发展趋势1.1.1铝合金挤压技术的概况 随着科技和国民经济的不断发展，铝合金型材挤压所使用的工模具产业技术有了非常的进步过程。

工模具的材料品质影响着铝合金的挤压技术的工模具的合理使用是实现挤压工艺过程的基础：模具是保证产品成型，具有正确尺寸、形状、精度的基本工具，工具和模具是保证产品内外表面质量的最重要的因素之一[1]合理的工模具结构、形状和尺寸，在一定程度上可影响产品的内部组织和力学性能挤压筒、挤压轴、挤压垫片和模子的结构形状与尺寸对挤压时金属流动景象、挤压速度和挤压力都有很大的影响，合理的工模具设计对提高装卸与更换速度、减少辅助时间，改善劳动条件和保证生产安全等方面有重要的意义[1]挤压用工模具的发展实际上伴随挤压技术的发展而发展 中国开始建立起独立的铝合金挤压工业开始于1949年，80年代中期是中国铝型材挤压工业大发展的第一个时期，在1984~1986年中期，生产企业由69个增加到175个，年平均增长率为61％据初步统计，中国的铝合金挤压型材产量为15.29万吨，2008年铝加工材产量达766万t/a，成为世界最大的挤压材料生产国铝合金加工材由主要的为军工服务转为军民两用的方向，除航空航天工业外，建筑、交通和日常生活用品等部门对铝的需用量越来越大与国外先进水平相比，我国铝型材挤压技术还有非常大的差距。

1.1.2铝挤压技术的发展趋势国内外铝挤压技术现状与发展趋势如下：(1)工艺装备向大型化、现代化、精密化和生产线自动化方向发展挤压设备主要是指挤压机及其配套装置，是反应技术水平的重要指标，大型优质圆、扁挤压筒与特种模具技术的突破性进展[1]2)电子计算机用于挤压模具的设计和制造（CAD/CAM技术），可以增强挤压铝型材使用工模具的品质和使用寿命 (3)挤压工艺的不断改进和完善目前出现了增强挤压过程中新的好的工艺方法，优点有：提高挤压速度和挤压时的生产效率、提高产品质量、节约资源和经费使用等 (4)铝挤压材的产品的材料结构有了大的进步由于铝合金挤压材的产量、品质和规格不断扩大，其使用愈来愈广泛，在国民经济和生产过程中有着重要的作用1.2铝合金门窗的特点和发展趋势1.2.1铝合金门窗的特点铝合金门窗是铝合金型材经过表面清洁处理等，经下料、打孔、铣槽、攻丝、制作待加工工艺而制成的门窗框料构件，再用连接件、密封材料和开闭五金配件一起组合装配而成的[2]铝合金门窗适用于对密闭、保温、隔声要求比较高的宾馆、办公楼、图书馆以及居民所住房间等具有现代化特色建筑的门窗工程其种类非常多，根据产品材料不同，分类有推拉门窗、固定窗、平开门窗、百叶窗、纱窗等，其中以推拉门窗等使用比较广泛。

和普通木门窗相对比，铝合金门窗优点显著：门窗的质量非常轻便、强度比较高、密闭性也非常好、在使用中门窗变形很小、非常美观、材料耐腐蚀性好、使用维修都比较方便、便于日常生活和工业化生产1.2.2铝合金门窗的发展趋势 中国的建筑门窗产业市场中，铝门窗产品使用最为广泛，占总体的一半以上随着近些来建筑行业的不断发展和壮大，铝合金门窗生数量越来越多，据统计2003年我国的铝合金门窗产量为2.8亿平方米，2005年3.2亿平方米，2007年为3.65亿平方米，因此中国是名副其实的门窗生产大国[3]尽管近年来铝合金门窗在低档次产品的冲击下，市场表现疲软，但未来在房地产业发展的带动下，因铝合金门窗的耐腐蚀性、变形量小、防火性强、使用寿命长、环保节能等特性，决定其仍是今后市场上的主流铝合金门窗由于重量轻、强度高、使用性能好、装饰强、经济耐用、无污染、能回收再利用而成为我国主要的建筑门窗产品，广泛应用于从高档公共建筑到一般的民用住宅和工业厂房[3]未来的建筑门窗产业的主流必然是铝合金型材类的门窗铝合金门窗向高新技术、多功能的方向发展，首先要求更新更好的铝型材，来满足以后门窗发展需求1.2.2铝合金门窗的发展趋势1.3挤压模具种类和特点挤压铝型材的模具可分为平面模和空心模。

空心模又可分为平面分流组合模、星形组合模和舌型模等，其中平面分流组合模在日常生产中使用最为广泛，占95%以上[2]平面模用于挤压实心铝型材，模子可以设计的很薄，在15.0MN以下的中小型挤压机上适用的模子可以做到20~25mm，15.0~34.3MN挤压机用的模子厚度可以取30mm左右为了保证模子强度和制品尺寸的准确性、稳定性，要增加模垫的厚度或者数目平面分流组合模多数情况下用于挤压空心的型材，因为加工过程中需要二次加工，因此所需要的挤压力会很大，要注意挤压时别造成闷车它的特点：材。