万向节轴承套热挤压模具设计雨鞋风机备件橱柜柜体磨光设备打孔膜

万向节轴承套热挤压模具设计

摘要：介绍了万向节轴承套热挤压件图的设计和热挤压模的结构，对反挤压凹模和反挤压凸模的主要尺寸进行了计算。

关键词：万向节轴承；热挤压；模具设计

一、前言

生产实践证明，热挤压是一种生产效率高、劳动强度低、加工质量好、省料、省工和成本低的金属压力加工方法。这种先进的加工方法，可以取代或部分取代金属切削加工，为机械加工实现少无切削创造了条件，现以解放CA10B万向节轴承套为例，介绍其热挤压模具设计。

图1是解放CA10B万向节轴承套的产品零件图，材料为15Mn。从零件形状看，该零件应采用反挤压工艺；从零件的尺寸精度和表面粗糙度要求来看，均超过热挤压所能达到的要求，故应放一定的加工余量，以留作热挤压后的机械加工。

图1解放CA10B万向节轴承套产品零件图

二、挤压件图的设计

根据图1的产品零件图，可知D＝39mm,H/d=17.5／31＜1.6，查表1求得单边余量为1mm，径向公差为 +0.5高度方向公差为+1.0和中心偏差为0.3mm。可绘制轴承套的热挤压件图，如图2所示

图2万向节轴承套热挤压件图

表1钢质机械零件热挤压件的余量和公差

三、模具的设计与计算

1.反挤压模结构

我厂所用反挤压模如图3所示。由图中可以看出，凹模24以凹模垫板15与下模板12定位。凹模与凹模压紧圈18采用锥面配合，用内六角螺钉19与下模板紧紧连接。

由顶杆导向套16和顶杆17组成顶出机构，在气垫的作用下将挤压件从凹模内顶出。顶杆导向套的一部分伸出下模板，主要是为了解决压力机闭合高度不够而采取的措施，将热挤压模安装到压力机上时，它将伸进压力机工作台孔内。

图3反挤压模结构图

脱料板22和带凸肩螺钉13及弹簧7组成卸料机构，用于将箍在凸模23上的挤压件脱下，弹簧的作用是支承脱料板，并能保证脱料板和带凸肩螺钉上下移动，从而减少凸模的长度，弥补压力机行程不够大的不足。

凸模23与凸模压紧圈4也采用锥面配合，以凸模压紧圈的凸肩和上模板2的凹槽定位，用内六角螺钉3与上模板紧紧保证了控制器的稳定性连接。

导套6和导柱11用压配合分别压入上模板和下模板而组成导向系统，使热挤压模有较高的精度和工作可靠。由于导向系统的检查实验机与计算机的通讯线是不是联机正常；连接，从而构成了一套完整的反挤压模。

将自来水由管接头20通入，实现凹模冷却。反挤压凹模可做成整体式或镶套式。

在反挤压模的侧面，由上砧块5L型展架，下砧块8，高度调节块9，柱销21和调节螺钉14等组成镦粗台。设置镦粗台的目的，主要是为了清除氧化铁皮和改变坯料直径。

整副反挤压模在压力机上安装时，是靠模柄1与压力机定位的。由图3可以看出，只要更换凸模，凹模和脱料板，便可生产不同规格的反挤压杯形挤压件。

2.反挤压凹模主要尺寸的计算

组合式挤压凹模如图4所示。其尺寸的计算，通常是根据挤压件的外径先算出凹模型腔的工作直径，然后根据凹模型腔的工作直径算出其它各部分尺寸。

油轮图4反挤压模凹模

(1)凹模内腔直径(即工作直径)

D＝D`+δ`D`

式中D——挤压件的外径，mm

δ`——钢的收缩率，可取δ`＝1.2%～1.5%

(2)凹模外套底部外径

D1＝(2.5～3.0)D

(3)凹模外套底部垫板孔直径

D2＝D1-(20mm～30mm)

(4)凹模内套承压面直径

D3＝(1.3～1.7)D

(5)凹模内套外径

D5＝(1.2～1.3)D

(6)凹模内套高度

h＝h0+(3～5)R

式中h0——坯料在模腔中的高度，本模具取h0＝35mm

R今年我们刚刚对中国生产线进行了进1步优化——凹模入口处圆角半径，一般取2～5mm

(7)凹模与模板定位高度

h`＝(0.1～0.2)D

(8)凹模外套高度

H＝h+h

(9)凹模外圆锥度

α＝(10°～15°)

(10)凹模型腔的内壁锥度(即出模斜度)

β＝(0°10`～0°20`)

反挤压凹模的材料，一般可以用3Cr2W8V和5CrMnMo，热处理硬度为HRC50～55，模具寿命一般可达3000件左右。

3.反挤压凸模主要尺寸的计算

在进行反挤压凸模(图5)主要尺寸的计算时，首先必须满足挤压件图的要求，在确定凸模工作直径d的基础上才能计算其余各部分尺寸。

图5反挤压模凸模

(1)凸模工作直径

d＝D＂+δD＂

式中D＂——挤压件的内径，mm

(2)凸模端部直径

d2＝(0.5～0.7)d

(3)凸模杆部直径

d1＝0.95d

(4)凸模紧固部分直径

D＝d+(1+2htanα)

(5)凸模自由部分高度

H＝(2～7)d1

(6)凸模紧固部分高度

h＝(1.3～1.8)d

(7)凸模工作部分高度

h1＝(0.3～0.5)d

耐火泥

(8)凸模变径过渡部分高度

h2＝(0.3～0.7)d1

(9)凸模紧固部分锥度

α＝(10°～15°)

(10)凸模工作锥度

β＝(120°～160°)

反挤压凸模的材料，一般可用3Cr2W8V和5CrMnMo，热处理硬度HRC55～60，模具使用寿命可达3000～5000件。(end)

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