1450t全自动铝型材挤压机设计
1450t全自动铝型材挤压机设计
任务书
1．设计的主要任务及目标
（1）主要任务：
a:各个零件的设计 b:设计说明书 c：绘制各个零件图、液压系统图及电路控制图 d：电子资料一份
（2）主要目标：
通过对全自动铝型材挤压机的设计，以现在的市场实际需求出发，立足于企业目前的生产实际情况，研制全自动铝型材挤压机机械机构、液压系统以及电路控制实现全自动操作，更加有效的促使结构部件的整体化和合理化，提高结构的强度和耐用性，进而更有利于实现轻量化，节能化，以及减排高效化的最终目标。
2．设计的基本要求和内容
（1）基本要求：
机械结构：立论正确，文理通顺，简洁完整，技术用语准确，数据计算处理正确；设计合理，工艺可行；图表完备，绘图符合国家规范。
液压系统：合理计算工作压力，适当选取动力部分、执行部分以及辅助部分；绘制符合技术需求液压系统图。
电控系统：进行科学、合理的拟定电路设计图，选取合适的电路元件。
（2）内容：
a：通过查阅相关的资料，确定铝型材挤压机机构总体布局及机构方案。
b：综合设计方案，并计算设计出合理的零件设计，选取合适的部分元件，完成铝型材挤压机设计的总装配图。
3．主要参考文献
[1]《大型铝合金型材挤压技术与工模具优化设计》刘静安，谢建新主编；冶金工业
出版社2003，6
[2]《机械制图》左晓明王熊雯主编；高等教育出版社2009，4
[3] 《机械设计手册》第四版成大先主编；化学工业出版社2002，1
[4]《电气控制与PLC应用技术》崔继仁主编；中国电力出版社2010，2
[5] 《铝型材挤压机使用说明书》佛山市业精机械制造有限公司
4．进度安排
1450t全自动铝型材挤压机设计
摘要：1450t全自动铝型材挤压机是实现铝型材挤压加工的最主要设备。铝型材挤压加工是利用金属塑性压力成形的一种重要方法。其重要的特点是将金属锭坯一次加工成管、棒、型材完成在瞬息之间，几乎没有任何其他方法可以与之匹敌。
关键词：全自动，铝型材，挤压机，金属，坯锭，型材
1450t automatic aluminum extrusion machine design
Abstract:Automatic aluminum extrusion machine is 1450 t aluminum extrusion processing of the main equipment. Aluminum extrusion processing is the use of metal plastic pressure forming is a kind of important method. Its important characteristic is the metal ingot billet once completed processed into tubes, rods, profiles between instant, almost no other method can match.
Keyword:full-automatic,Aluminium,Profile,Extrudingmachine,Metal,Billet,Proximate matter
目录
前言 (1)
1 1450t全自动铝型材挤压机的工作原理 (2)
1.1概述 (2)
1.1.1主要技术参数与特点 (2)
1.1.2工作原理与基本结构 (2)
2 1450t全自动铝型材挤压机的机构系统的设计 (5)
2.1盛锭筒的设计 (5)
2.1.1盛锭筒的工作环境 (5)
2.1.2盛锭筒的受力条件 (5)
2.1.3盛锭筒的结构要素及特点 (5)
2.1.4盛锭筒的加热方式 (6)
2.1.5盛锭筒的结构尺寸设计 (6)
2.1.6盛锭筒的强度校核 (8)
2.2剪切机构的设计 (10)
2.2.1剪切机构的工作环境以及受力条件 (10)
2.2.2剪切机构的结构组成及特点 (10)
2.2.3剪切力及刀片尺寸的计算 (11)
2.2.4调整剪刀与模具之间的间隙 (12)
2.3移模滑块机构 (12)
2.3.1滑模移块机构的组成 (12)
2.3.2移模滑块机构中的特征以及选用的模座 (13)
2.4推棒机构 (14)
2.4.1推棒机构中挤压杆的工作环境以及受力情况 (14)
2.4.2推棒机构中挤压杆的结构及特点 (14)
2.4.3推棒机构的计算 (15)
2.4.4挤压垫片工作原理、结构形式以及优缺点 (16)
2.5供锭机构 (18)
2.5.1供锭机构的工作环境以及受力情况 (18)
2.5.2供锭机构的结构以及特征 (19)
2.6本章小结 (20)
3 1450t全自动铝型材挤压机的液压系统的设计 (21)
3.1机械机构液压缸的设计 (21)
3.1.1主缸的主要零部件设计 (21)
3.1.2副缸的主要零部件设计 (23)
3.1.3盛锭筒油缸的主要零部件设计 (26)
3.1.4剪刀油缸的主要零部件设计 (29)
3.1.5方刀压余敲击油缸的主要零部件设计 (32)
3.1.6滑模油缸的主要零部件设计 (35)
3.1.7托料油缸的主要零部件设计 (38)
3.1.8防尘圈压盖的设计 (40)
3.1.9对液压缸设计的总结 (41)
3.2拟定液压原理图 (42)
3.2.1液压泵的配置 (42)
3.2.2液压原理控制回路设计 (42)
3.2.3液压阀的选择 (43)
3.2.4系统性能验算 (44)
3.2.5辅助元件的选择 (44)
4 1450t全自动铝型材挤压机的电器系统的设计 (47)
4.1电器控制系统设计 (47)
4.1.1电器控制系统原理 (47)
4.1.2电器控制系统设计 (47)
4.1.3电器元件选择 (48)
4.2 PLC系统硬件配置 (50)
4.2.1简述PLC可编程控制器 (50)
4.2.2PLC可编程控制器 (50)
4.2.3PLC的硬态组件 (51)
5 1450t全自动铝型材挤压机的机体外壳设计以及总装 (53)
5.1主要结构设计 (53)
5.1.1组合结构机架 (53)
5.1.2三梁的设计 (55)
5.1.3张力柱的强度计算 (58)
5.1.4挤压机梁的强度计算 (59)
5.2整体结构设计 (61)
5.2.1机架结构类型 (61)
毕业设计总结 (63)
参考文献 (64)
致谢 (65)
前言
机械制造及其自动化是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。该学科融合了各相关学科的最新发展，使制造技术、制造系统和制造模式呈现出全新的面貌。机械制造及其自动化目标很明确，就是将机械设备与自动化通过计算机的方式结合起来，形成一系列先进的制造技术。
作为机械制造及其自动化专业的一名学生，在即将毕业步入社会之际，需将自己所学到的理论知识与实际生产相对照，需明白生产的过程和原理，步骤和目的。而毕业设计是大学本科教育培养目标实现的重要阶段，是毕业前的综合学习阶段，是深化、扩宽、综合教和学的重要过程，是对大学期间所学专业知识的全面总结。做好毕业设计可以为以后的工作打下坚实的基础，因此具有很重要的意义。
随着机械制造及其自动化技术的发展，应用也越来越广泛，根据机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。就以铝型材挤压机为基础的半自动化、自动化已在我国批量生产，而且大量的引进和推广相关应用。
在本次毕业设计中题目是1450t全自动铝型材挤压机设计，通过《铝型材挤压机使用说明书》对本次毕业设计做了系统的认识与了解。铝型材挤压机主要部分是机械部分、液压部分及电气部分，它们在整个挤压机中起着至关重要的作用，准确说是缺一不可，在设计铝型材挤压机时，不仅得保证能达到挤压力的情况同时，也要降低机器或设备的制造成本，大幅度地减轻其重量节省资源，提高挤压生产效率至为重要。
在做全自动铝型材挤压机的主要部件的设计与选材等多方面，阐述了它的设计全过程。尤其在机构设计中，应用了大量的科技加工理论及计算公式，对它们进行了精确的计算、校核。特别实在液压缸部分，通过对缸体、活塞、前后法兰的计算、校核以及选取、通过各种科学的计算使设计出来的全自动铝型材挤压机更加能够满足各种实际需求。
1 1450t全自动铝型材挤压机的工作原理
1.1概述
1.1.1主要技术参数与特点
全自动铝型材挤压机的主要特点：
（1）结构采用四柱卧式，全面液压驱动，自动化电气控制。油箱上置，液压电气系统整体安装，排列整齐，安装，维修方便。
（2）采用两工位横向换模机构，自动升锭机构，安全快捷。
（3）空行程采用快速充液及回油装置，节省资源，工作效率高。
（4）挤压速度有比例调试油泵作分段设定调速，可适用于不同挤压工艺要求。
1.1.2工作原理与基本结构
全自动铝型材挤压机的工作原理：通过铝铸棒坯料由加热炉加热到所需的挤压温度后放入盛锭筒内，然后由工作缸活塞带动挤压杆进行快速推进直至挤压杆杆头部进入模筒，此时预调好的主令开关发出信号，使工作缸由快速转为慢速“工进”，进行挤压加工。
在挤压前，盛锭筒及模具先进行预热。在挤压过程中，盛锭筒由电加热圈预热，温度由控温仪根据所需的挤压要求自动调节，使其保持恒定。每次挤压工进结束后由剪切装置将残料部分与模具剪断分离。该系列挤压机采用行程自动循环，由液压与电气配合实现，并辅以手动调整，以应付意外情况的急停、暂停等功能，所以具备较好的安全性能。
图1.1 全自动铝型材挤压机的结构组成
1、横梁
2、剪切机构
3、上导轨
4、活动横梁、盛锭筒
5、挤压杆
6、活塞托架
7、油箱
8、液压系统
9、电机、油泵10、充液阀11、快速边缸12、机座13、主油缸14、主柱塞15、俱锭器（机械手）16、下导轨17、换模油缸18、滑模机构19、控制台该挤压机由四条优质结构钢涨主柱6将横梁1与主油缸13等连接坚固，中间装有柱塞14、活塞托架6、挤压杆5、盛锭筒4、滑模机构18、自动升锭机构俱锭器15和剪切机构2等大构件组成。这些构件置于槽钢与钢板焊接而成的机座12上，油箱7安装于主缸13上部。主油缸材料采用ＺＧ３５铸钢件，快速缸11固定于主缸13两侧，用于快速带动主柱塞14的进退，主缸内装有适当长度的导向衬套，以托住柱塞14，柱塞为冷硬铸件材料，表面硬度达ＨＲＣ６５－７０。
活塞托架6与柱塞14及快速边缸11的活塞杆用螺栓固定，底部用导板在机座导轨16上移动，以此来支撑主柱塞14的重量外，还可以保持工作中心轴线的一致。
ＺＧ３５铸钢件盛锭筒４，内置盛筒，电热圈和保温材料，底部也用导板在机座导轨16上滑移并保持工件中心轴线的一致。滑模机构18为双孔两位式机构，一边用于安装模具，另一边为清料机。移模滑块由移模缸17驱动，移模时兼有剪料功能。剪切机构2固定于前横梁１内侧、滑模机构18上方，用于剪切挤压结束后的余料，剪切动力液压缸置于顶部，能很好地远离热源，延长密封圈的寿命。
剪切片与模具平面的间隙非常重要，应控制在０.５mm以内。
供锭器15（升锭机构）采用液压上举结构，能迅速而正确地将坯锭上举至工作中心，当挤压杆5将挤压垫块快速推至挤压筒口时，它能迅速下降，转入挤压工进动
作。
升锭机构料斗的中心调整非常重要，调整方法为：升锭液压缸将料斗上举至极限位置（即液压缸行程终端），观察料斗内角面是否与盛锭筒内孔圆线相切，如位置不对，先松开活塞杆头部调节套锁紧螺帽，按调节方向转动调节套以改变联接长度，把料斗升降至内角尺面与之相切为止，锁紧调节套两端螺帽。
活动横梁4内的盛锭筒需要更换时，先把机器各运动部件复位至原始状态，拆除盛锭筒靠模具端锁紧对开式档圈，取联接专用圈（装拆盛锭筒专用件），用螺栓把其固定于挤压杆压圈上，启动机器，进行快进动作，使联接圈前面靠盛锭筒端面。用螺栓把盛锭筒与联接圈固定住，启动已退动作，由联接圈带动盛锭筒脱离活动横梁。
2 1450t全自动铝型材挤压机的机构系统的设计
2.1盛锭筒的设计
2.1.1盛锭筒的工作环境
盛锭筒是重要的挤压工具。在挤压的过程中依靠盛锭筒盛容高温的坯料，从开始到挤压终了，盛锭筒需要承受可达到600℃的高温、高压、以及高摩擦的作用工作条件。
2.1.2盛锭筒的受力条件
在盛锭筒内壁要受到十分复杂的摩擦拉应力的作用；盛锭筒各层之间受到十分复杂的拉、压应力的作用；端面受到反复循环的冲击力的作用；整个盛锭筒受到不均匀的温度应力的作用等。由于大型盛锭筒工作条件恶劣，受力状态非常复杂，一般需要求高级合金钢来制造。
2.1.3盛锭筒的结构要素及特点
目前，绝大多数盛锭筒是由两层以上的衬套一过盈配合热装而成的多层组合式结构，即先按设计好的过盈量分别加工处理好各层衬套，将第二层套加热到一定的温度使之膨胀，然后将内衬套“红装”装入第二层衬套中，冷却后第二层套对第一层套产生了足够大的预紧压应力，把第一层套紧紧箍住，使之成为一个“整体”。同样，将第三层套加热到一定温度，把第一、二层套所组成的“整体”装入其中，又组成了第一、二、三层套的整体依次类推，就形成了多层组合式挤压筒。
盛锭筒的主要特点：采用多层组合式结构挤压筒，可以改善挤压筒的受力条件，使筒壁中的应力分布均匀，降低工作时的应力峰值，增加承载能力，提高使用寿命。同时，在磨损或变形后只需要更换内衬套，可减少材料消耗，节省加工工作量和降低成本。最后由于每层套的厚度和重量减少，便于材料的熔炼、锻造、机加工和热处理，而且使用材料的选择具有更大的灵活性和合理性。
2.1.4盛锭筒的加热方式
为了使金属流动性均匀和挤压筒免受过于激烈的热冲击，盛锭筒在工作之前应进行预加热，在工作时应保温。预加热与保温的温度应基本接近被挤压金属的温度，对于挤压铝合金是一般为400～480℃。一般加热方式有：（1）在挤压开始之前，把加热好的胚料放入挤压筒内，或用煤气或特制的加热器从筒内加热；（2）在挤压筒加热炉内加热；（3）用电阻元件从挤压筒外部加热；（4）用预先设置在挤压筒体内的加热元件进行电阻加热或感应加热；而我所设计用到的加热方式是（1）（2），而对挤压筒进行保温加热的方式是工频感应加热。
工频感应加热：即将加热元件系统经包覆绝缘层后插入沿挤压筒圆周分布的轴向孔中，然后将它们串联起来通电，靠磁场感应产生的涡流加热挤压筒，如图 2.1.4，加热元件安放在挤压筒内受负荷最小的部位，如图2.1.4对圆挤压筒一般放置在中衬套中，这样可使整个挤压筒的温度在断面上分布均匀。
图2.1 装在盛锭筒衬套中的电磁感应加热器
2.1.5盛锭筒的结构尺寸设计
盛锭筒的内径选择
（式2.1）
（式2.2）式中：F---挤压机的挤压力，N；
S筒----挤压筒断面积，mm2；
P比----比亚，即作用在挤压筒断面上的单位压力，MPa；
盛锭筒长度的Lt确定
（式2.3）式中：Lmax---坯料的长度，对型棒材（实心胚料）为（3～4）Dt；对管材（实心坯料）来说取（2～3）Dt；对铝镁合金最大可取（4～6）Dt（但生产管材时不能大于3Dt）；
Lb---坯料穿孔时金属向后倒流所增加的长度；
Lm---模子进入挤压筒的深度；
tp---挤压垫片的厚度，一般取（0.4～0.6）Dt，小挤压机取上限，大挤压机取下限；
盛锭筒衬套厚度的确定
为了确定盛锭筒各层衬套壁厚的尺寸，一般是先凭经验确定某一数值，然后通过强度校核进行修正。根据被挤压合金的性能和挤压筒的比亚大小，盛锭筒材料的不同等因素，盛锭筒外径应等于其内径的3～5倍，而每一层的厚度则根据内部受压的多层空心圆筒，当各层衬套直径比值（外径∕内径）相等时的强度最大的原则来确定。如果去盛锭筒的外径和内径的比值为4时，则2层的盛锭筒为D2∕D1=D1∕Dt=2，对3层盛锭筒为D3∕D2=D2∕D1=D1∕Dt=1.587。但在生产实际中，考察到外层套中有加热孔以及键槽等而引起的强度降低，各层直径比应保持为D1∕Dt 表2.1 盛锭筒各层之间合理直径比值 盛锭筒机构盛锭筒简图各层套间的直径比两 层 三 层 四 层 2.1.6盛锭筒的强度校核 根据挤压生产成本，在很大程度上取决于盛锭筒的耐用性，而盛锭筒内衬的寿命尤其重要，根据挤压方式、被挤压的合金品种以及机械和热应力的状态，盛锭筒可以采用单层、双层、三层、以致多层，尺寸有很大的差异。为了得到盛锭筒构件的最佳尺寸，选用合适的钢材，设计盛锭筒必须进行计算，此次设计的盛锭筒为双层结构： 首先对数据进行说明： d t 1----内衬的内径158mm ，相应的半径为r t 1 d a 1----内衬的内径158mm ，相应的半径为r a 1 d t 2----内衬的内径158mm ，相应的半径为r t 2 d a 2----内衬的内径158mm ，相应的半径为r a 2 K ----内外与外径之比，且令 ; 2.2;8.12222211111 == = == = r r d d K r r d d K t a t a t a t a （式2.4） F ----挤压力13； A T ----挤压筒相对于内径的截面积； P ----挤压筒内的单位压力； P S ----挤压筒各层之间的装配应力； σtt ----切向总应力； σ rt ----径向总应力； E ----弹性模量，在工作时近似值取MPa 5 1083.1?； ω----与挤压材料有关的系数，一般为0.6～0.8； σ----最大的应力，2 2tt tt rt rt σσσ σσ+= -； （式2.5） 计算步骤如下： ; 2.2;8.12222211111 == = == = r r d d K r r d d K t a t a t a t a 4 21=?=K K K （式2.6） 许用过盈配合系数取002.0=ε，则装配应力为： MPa K K K E p s 8.3141) 1)(1(22212 2=---?=ε （式2.7） MPa P F A p T rt 5.107===ωω （式2.8） 通过上述计算的出盛锭筒的稳定性好，安全起见，对其进行校核，可以满足生产要求。 根据计算得出这台挤压筒为两层，结果看下表 表2.2 盛锭筒计算结果 2.2剪切机构的设计 剪切机构是负责铝型材挤压机的方头杆压余剪切的重要组成部分，主要是剪切完成一个挤压行程的余料处理，最终要达到28Mpa 的剪切力已完成所需要剪切过程的一个工作条件。 2.2.1剪切机构的工作环境以及受力条件 在剪切机构中，其主剪组件是垂直剪刀安装在前梁内侧。剪刀导向部分为矩形，压余敲打器安在主剪组件上，是用于将压余从剪刀中敲打出来的作用。在整个剪切机构中必须达到准确的剪切作用，以便达到最少的资源浪费。由于剪切机构中的剪刀杆工作条件恶劣，剪刀片所面临的是否能更好的剪切，所以剪刀杆要求的材料是45＃，而剪刀片的要求是热处理硬度HRC49-51。 2.2.2剪切机构的结构组成及特点 剪切机构是由剪切支架及其上设置的上下铜板固定座、刀杆、刀杆前后滑块、前后导向铜板及压余敲击机构所组成。其特征在于，所述刀杆上部加工有槽，压余敲击机构安装于槽内，刀杆的下部由上下铜板固定座、前后导向铜板及刀杆前后滑块固定在剪切支架上。其剪刀片的特征：剪刃的尖端为平面,厚度为1mm, 剪刃的切入角为 59°,其剪刃的背面为圆弧面，圆弧半径等于被剪压余的半径。 图2.2 剪切机构 2.2.3剪切力及刀片尺寸的计算 作用在工具上的力由能量部分组成，一是垂直的正压力，二是作用在工具侧向压力。 （1）最大剪切力的实验公式 k p b m l t --= （式2.9） 式中：Pm----最大剪切力/N t----材料厚度/mm l----剪切轮廓线长或宽/mm Kb----材料的剪切变形抗力/N-mm2 则：剪切机构所要达到12MPa （2）刀片尺寸 刀刃长度L=(3～4)Bmax=4x130=520mm 宽度b=h∕2.5=35mm 刀片横断面h=1·h=87.5mm 2.2.4调整剪刀与模具之间的间隙 允许误差：L=2mm（冷态） 0.4mm ＜L＜0.8mm（热态） 处理剪刀与模具之间的间隙方法：先安装一个冷模，移动滑模到进限位，剪刀下降，用塞尺量度出剪刀片与模具之间的间隙（L），如果L＜2mm，则拆下剪刀片磨薄相应的厚度，如果L＞2mm，则在剪刀片与剪刀杆之间塞相应厚度的薄铁片。 2.3移模滑块机构 移模滑块机构主要是负责铝型材挤压机的自动换模装置的重要组成部分，主要是完成移模，换模的过程，最终达到准确通过滑模座承载上模具准确到位。 2.3.1滑模移块机构的组成 滑模机构是由换模油缸、换模固定板、滑模座组成。其利用换模油缸的作用下，通过滑模座来替换模具，完成铝型材的挤压过程。滑模座置于换模固定板上，换模固定板下面设置有换模油缸。当需要更换模具时，替换的滑模座先放置在换模固定板上的前凹槽内，在换模油缸的推动下，滑模座可滑动到与滑模座下滑块对接的位置，并在换模油缸油缸活塞的推动下，可移动到前一模具所在的位置，以便采用该替换的模具，生产另一种产品。 图2.3 移模滑块机构简图 2.3.2移模滑块机构中的特征以及选用的模座 在移模滑块机构中含有导轨，模架，与模架相连的换模油缸；导轨设置在模架的上、下，在模架的两端设有两个放模孔，在放模孔中间设有清料孔，从而组成三孔双位式结构，移模滑块机构在上下导轨间移动，两只放模孔可以交替使用；所述导轨与模架等长，上、下导轨部分错位设置。本实用新型通过增加移模滑块机构的放模孔，可以实现双模具的交替使用，使模具有较多的冷却时间，从而提高了模具的使用寿命，也节省了需要停机更换模具的时间，实现生产连续化模座用来组装模具，它应满足：更换模具简易方便、保持精度、占用时间少等要求。卧式挤压机模座结构按其运动方向可分为：纵动式、横动式、转动式、联合式四种。而我们所采用“横动式模座”横动式模座 横动式模座常称滑动模架，是利用液压缸使之在挤压机中心线两侧与之垂直方向作左右移动。根据模具位多少分一位、二位、三位和四位滑动模座。一般二位和三位应用最多。二位模座是分别将两套模具放在U形槽中，当一套模具位于挤压中心线上使用时，另一组模具位于挤压机体一侧，以便对模具进行检查、修理或备用。两位模座也有设计成一边放模具，另一边来作推出闷车铸锭、挤压残料、挤压垫或清理垫之用。三位模座是在上述两位模座基础上增加一个模座。横动式模座结构牢固、可靠，适合各种制品切断方式。模座中可以安装两套模子交替使用、检查、维修，可大大缩短辅助时间，对保证制品品质和防止模具过热都是有利的，因而获得广泛使用。它的缺点是模具更换、检修、润滑等操作在挤压机两侧进行，给操作带来一定的不便。横动模座另一个缺点是不可能直接在模子的后面使制品和残料分离。转动式模座则可以克服上述缺点。 2.4推棒机构 推棒机构是由挤压杆和挤压垫片所组成， 使锭坯产生塑性变形从挤压模孔中流出，形成挤压制品用的挤压工具。 挤压杆分空心与实心两种。空心挤压杆用于管棒材挤压机。实心挤压杆用于棒型材挤压机。本设计拟采用实心挤压杆。 2.4.1推棒机构中挤压杆的工作环境以及受力情况 挤压杆是用于传递柱塞压力的，它在挤压时承受很大的压力。如果设计不当，易产生弯曲变形。此外挤压杆在工作时还有可能产生端部压溃，龟裂和斜碴碎裂。而且挤压杆在高温下工作，其端头有可能发生塑性变形而被镦粗，因此，实心挤压杆的端头直径应做得小些。所以挤压杆的材料是铬镍钼和铬镍钨合金。装配式的挤压杆杆身为铬镍钨钒合金，根部为铬镍钼合金。 2.4.2推棒机构中挤压杆的结构及特点 挤压杆的结构如图所示。挤压杆一般是圆柱形整体结构，可分端头、杆身及根部。在大吨位挤压机上，挤压杆做成变断面的，以增加纵向抗弯强度。此时挤压简应具有变断面的内孔。挤压杆的外径根据挤压筒的内径确定。卧式挤压机挤压杆的外径一般比筒内径小4～10mm。挤压杆的长度等于挤压杆支承器的长度加挤压筒的长度再加5～10mm。挤压杆加工时，杆身和根部的不同心度不大于O．1mm，两端面对轴线的摆动量不大于0．1mm。杆身外圆和内孔的表面粗糙度为1．25～2．5μm。 图2.4 推棒机构中的挤压杆 2.4.3推棒机构的计算 挤压杆的计算及校核 根据挤压杆的外径是由挤压筒的内径所确定的，在卧式挤压机挤压杆的外径一般比筒内小4～10mm。 则：挤压杆的外径在148～154mm之间，本设计拟采用挤压杆的外径为152mm。挤压杆长度：708mm。 挤压杆在工作时受到很大的纵向弯曲应力和压应力。因此，挤压时要对挤压杆进行稳定性和强度校核。当挤压杆开始失稳时，所许可的最大临界载荷按下式计算： （式2.10）式中:Pe——为许可最大临界压力，kN； E——为材料的弹性模量，对铬钨钒合金取O．22MPa； J——为断面惯性矩，mm4，圆形挤压杆的J=πD4/64为长度系数，挤压杆一端固定一端自由状态时，取岸μ=1．5； 而随着挤压杆两端支持方式的不同，μ在O．5～2．O范围内； le——为挤压杆有效工作长度，mm; 则：计算结果最大临界压力为Pe= 23637.96KN 根据经验，挤压杆长度是其直径的7～10倍为安全挤压杆的强度校核按下式计算： 一. 题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二. 设计基本内容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 三. 完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 空心型材模上模零件图 空心型材模下模零件图 空心型材模装配图 四. 设计完成期限: 2007年6月11日------2007年6月22日 指导老师_______签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 课程设计评语: 成绩: 设计指导教师_________ _____年_____月____日 目录 一、绪论 (4) 二、总设计过程概论 (7) 2.1挤压工艺流程 (7) 2.2挤压工艺条件 (7) 三、实心型材模设计 (9) 3.1所要设计的实心型材制品 (9) 3.2选坯和选设备 (10) 3.3挤压力的计算 (11) 3.4实心型材模具体结构设计 (12) 3.5.实心模尺寸数据设计 (13) 四、空心型材模设计 (18) 4.1所要设计的制品 (18) 4.2选坯和选设备 (18) 4.3挤压力的计算 (19) 4.4模组及模子外形尺寸确定 (20) 4.5组合模相关参数的确定 (20) 4.6 模子内形尺寸的确定 (23) 4.7模孔工作带长度h g的确定 (24) 4.8模芯的设计 (24) 4.9上模凸台设计 (24) 4.10定位销，螺钉 (24) 4.11模子强度校核 (25) 4.12零件图装配图 (26) 五、总结与体会 (26) 参考文献 (26) 一. 绪论 目录 摘要 Abstract 第一章概述.............................................................................................................................. - 1 - 1.1我国建筑铝型材工业发展现状及趋势.............................................................................. - 1 - 1.2挤压成行的工艺特点.......................................................................................................... - 2 - 1.3研究目的和意义.................................................................................................................. - 2 - 第二章挤压产品的工艺分析.................................................................................................. - 4 - 2.1计算产品.............................................................................................................................. - 4 - 2.2工艺性分析.......................................................................................................................... - 4 - 2.3生产方案.............................................................................................................................. - 7 - 2.4模具的总体结构分析.......................................................................................................... - 8 - 2.5 挤压工具总体设计 (9) 第三章工艺计算.................................................................................................................... - 11 - 3.1坯料尺寸计算.................................................................................................................... - 11 - 3.2挤压力的计算.................................................................................................................... - 12 - 3.3挤压机的选择.................................................................................................................... - 14 - 3.4压力中心的计算................................................................................................................ - 15 - 第四章挤压工模具结构设计................................................................................................ - 16 - 4.1模具结构设计.................................................................................................................... - 16 - 4.2模具强度校核.................................................................................................................... - 23 - 4.3挤压筒的设计.................................................................................................................... - 24 - 4.4挤压轴的设计.................................................................................................................... - 27 - 4.5挤压垫的设计 (29) 4.6模具实体图 (30) 总结.................................................................................................................................. - 34 - 参考文献.................................................................................................................................. - 35 - 致谢.................................................................................................................................. - 36 - 铝型材挤压机用途：适用于铝，镁，铅，等金属及铝合金的挤压加工，能生产各种建筑型材，工业型材，铝合金门窗，卷帘门，车辆及航空等型板材制品。 挤压需要多大的吨位呢？其是有一计算公式的： 挤压吨位=额定压力*柱塞面积 在这里要说明的是，挤压吨位也可以说是公称压力，额定压力也就是主泵溢流阀压力。此外，如果有边缸的话，那么还要加上边缸压力，不能漏掉了。 对于一个铝合金型材产品，铝型材挤压机，针对铝棒的直径规格来判定用多少吨的挤压机进行加工出适合的型材 首先是根据其断面形状尺寸，来决定挤压模具的尺寸大小，然后是决定是用平面模还是分流模，最后，再来决定挤压机的吨位大小。 铝型材挤压机所使用的铝棒，其重量可以用等体积法或是等质量法来进行计算，不过使用等质量法比较多，其具体的计算公式为：铝棒重量：铝材米重*米数+压余 其最大的确定，一般是采用体积恒定来进行计算，也就是等体积法，来确定长度直径及挤压比等。不过，这要在挤压机挤压力大于材料变形抗力的情况下才行，否则就无法计算和确定。下面就是挤压机挤压型材吨位参数值 挤压机吨位铝棒直径规格 550吨80-85mm 630吨90mm 800吨120mm 1000吨127mm 1250吨152mm 1650吨178mm 1850吨203mm 2500吨254mm 3600吨305mm 铝型材挤压机分为正向挤压和反向挤压两种，目前绝大部分用的是正向挤压机，原理是液压原理. 我们通常把挤压机分为三部分：主缸、中板（挤压桶）、挤压杆。主缸是一个液压装置，液压油通过大活塞传压至小活塞，推进挤压杆，将经过加热的铝棒推进挤压桶，达到排气压力后挤压桶后退排气，再前进与模具腔体接合，达到出材压力后，挤压杆同时前进将挤压桶内的铝送入模具分流孔，铝合金通过模具慢慢流出成型。 1、日常护理一定要跟上，机械要保持一定的清洁。 2、定时清洗油泵的滤网，保护油泵划盘和泵体。适当用测温计检查油泵的温度与新油泵的差别，这样就能知道油泵的相对泄漏情况。不管吸油管密封条件多好，油泵都有一定的吸空情况所以自己要特别注意油箱的油。 3、维修是要经验积累的，平常多上机台用手感应机台阀体的温度。 4、多与机台开机的班长交流因为他们每天对着机台操作机台，对机台快慢有一定的感知这样能避免大修的可能性。 5、一定要保持液压油的清洁，邮箱表面有孔的话要修不好。特备是回油管穿入油箱的管表面的孔一定要用胶皮封好孔 铝型材挤压机的结构原理及操作规程 一.铝型材挤压机主机 可分为以下几部分： 精品文档，放心下载，放心阅读 1、目的 规范热挤压型材（基材）的生产作业活动，以达到准确成形、保证质量、提高效率的目的。 2、适用范围 适用于在本公司挤压生产的整个过程。精品文档，超值下载 3、职责 3.1 车间主任负责指导和监督车间员工按本规程的规定操作。 3.2 其他各岗位员工严格按本规程的规定进行操作。 4、操作规程 4.1挤压生产工艺流程图： 4.2生产前的准备 4.2.1模具的准备（责任人：挤压班长） 4.2.1.1备用的模具模垫应整齐摆放在模架上，报废的模具和不能使用的模垫应及时清除出车间，防止错用不合格的模具和模垫。 4.2.1.2派模工接到生产计划指令后，组织合格模具，送抛光工处进行抛光，完毕配送机台。 4.2.1.3模具在炉中的停留时间最长不超过8小时。 4.2.1.4模具加热及保温控制如表1 4.2.2盛锭筒的准备（责任人：挤压班长） 4.2.2.1盛锭筒必须保持干净，无严重磨损或大肚，否则，挤压产品将会出现夹渣或气泡。 4.2.2.2盛锭筒与模具配合的端面应平整无损伤和粘铝，否则挤压时会跑料。 4.2.2.3盛锭筒的加热元件必须完好并有足够的加热能力。否则，盛锭筒将无法达到工艺要求的温度。 4.2.2.4盛锭筒温度控制在380℃-430℃之间，严禁超出范围。 4.2.2.5每班上班前，应对盛锭筒进行一次清缸。在正常挤压时，每隔20-50支锭应进行一次清缸，以确保盛锭筒内清洁干净。 4.2.2.6盛锭筒应避免急冷急热，在正常情况下，盛锭筒应在工艺要求的温度范围内长期保温，交班时不要断电。 4.2.3铝合金圆铸锭的准备（责任人：主机手） 4.2.3.1根据排产单的要求选用相应牌号的合金，其数量由生产任务的 一.题目: 铝合金型材挤压工艺及模具设计 二.设计基本容: 设计一件实心型材制品和一件空心型材制品的工艺工艺过程及模具设计,包括挤压工艺参数,模具结构,制造工艺等要求 三.完成后应缴的资料: 课程设计说明书一份 实心型材模零件图 空心型材模上模零件图 空心型材模下模零件图 空心型材模装配图 四.设计完成期限: 2007年6月11日------2007年6月22日 指导老师_______签发日期___________ 教研室主任_______批准日期___________ 课程设计评语: 成绩: 设计指导教师_________ _____年_____月____日 目录 一、绪论 (4) 二、总设计过程概论 (7) 2.1挤压工艺流程 (7) 2.2挤压工艺条件 (7) 三、实心型材模设计 (9) 3.1所要设计的实心型材制品 (9) 3.2选坯和选设备 (10) 3.3挤压力的计算 (11) 3.4实心型材模具体结构设计 (12) 3.5.实心模尺寸数据设计 (13) 四、空心型材模设计 (18) 4.1所要设计的制品 (18) 4.2选坯和选设备 (18) 4.3挤压力的计算 (19) 4.4模组及模子外形尺寸确定 (20) 4.5组合模相关参数的确定 (20) 4.6 模子形尺寸的确定 (23) 4.7模孔工作带长度h g的确定 (24) 4.8模芯的设计 (24) 4.9上模凸台设计 (24) 4.10定位销，螺钉 (24) 4.11模子强度校核 (25) 4.12零件图装配图 (26) 五、总结与体会 (26) 参考文献 (26) 一.绪论 近20年来，随着建筑行业的高速发展，我国民用建筑铝型材工业也从无到有，从弱到强地迅猛前进。至今，省的建筑铝型材产品已约占全国的三分之二左右，铝型材的生产能力超过社会的需求，如何提高产品质量，降低成本是取得市场竞争胜利的关键环节。 铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼。6063合金中的主要合金元素为镁及硅，具有加工性能极佳，优良的可焊性，挤出性及电镀性，良好的抗腐蚀性，韧性，易于抛光，上包膜，阳极氧化效果优良，是典型的挤出合金，广泛应用于建筑型材，灌溉管材，供车辆，台架，家具，升降机，栅栏等用的管，棒，型材。多年来世界各国均采用6063铝合金（铝合金近百种）作为门窗框架。主要是为了该金属表面阳极氧化效果好，开始阳极氧化是白色，后进一步改变电解质才达到古铜色，这两种主体颜色在国用了十多年。 铝材在挤压过程中，如挤压模具不是很好或模具挤压铝材过多，铝材表面会产生挤压痕，用手可能触摸到铝材表面不平，因此，在现代化大生产中实施挤压加工技术，其成败的关键是模具，模具设计以及其质量，事关产品的质量，成本。 在挤压设计的过程中挤压工艺条件：应考虑挤压温度、挤压速度、润滑、 铝型材挤压原理 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 一、铝型材挤压原理 铝型材挤压机分为正向挤压和反向挤压两种，目前绝大部分用的是正向挤压机，科学原理是液压机原理，要从挤压机的构造来分析：我们通常把挤压机分为三部分：主缸、中板（挤压桶）、挤压杆。主缸是一个液压装置，液压油通过大活塞传压至小活塞，推进挤压杆，将经过加热的铝棒推进挤压桶，达到排气压力后挤压桶后退排气，再前进与模具腔体接合，达到出材压力后，挤压杆同时前进将挤压桶内的铝送入模具分流孔，铝合金通过模具慢慢流出成型。 铝型材挤压是对放在容器（挤压筒）内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需断面形状和尺寸的一种塑性加工方法。 二、铝型材挤压机的构成 铝型材挤压机由机座，前柱架，涨力柱，挤压筒，电气控制下的液压系统构成，另配备模座，顶针，刻度板，滑板等。 三、铝型材挤压方法的分类 根据铝型材挤压筒内金属的种类，应力应变状态，铝型材挤压方向，润滑状态，挤压温度，挤压速度，工模具的种类或结构，坯料的型状或数目，制品的型状或数目等的不同，可分为正向挤压法，反向挤压法，（包括平面变形挤压，轴对称变形挤压，一般三维变形挤压）侧向挤压法，玻璃润滑挤压法，静液挤压法，连续挤压法等等。 四、正向热变形挤压 绝大多数热变形铝材生产企业采用正向热变形挤压方法通过特定的模具（平模，锥模，分流模）来 获取所需断面形状相符的铝材，这是金浩淳铝业目前为止所釆取的唯一铝材生产方法！ 正向挤压工艺流程简单，设备要求不高，金属变形能力高，可生产范围广，铝材性能可控性强，生产灵活性大，工模具便于维护保养修正。 【铝型材挤压机工作流程】 1、检查油压系统是否漏油,空气压力是否正常。 2、检查传输带、冷床、储料台是否有破损和擦伤型材之处。 3、拉伸前要确认铝型材的长度，再预定拉伸率，确定拉伸长度，即主夹头移动位置，通常6063T5拉伸率为0.5%--1%，6061 T6拉伸率为0.8%--1.5%。 4、根据铝型材的形状确认夹持方法，大断面空心型材，可塞入拉伸垫块，但要尽量确保足够的夹持面积。 5、当铝型材冷却至50℃以下时，开能拉伸型材。 6、当型材同时存在弯曲和扭拧时，应先矫正扭拧后拉弯曲。 7、第一、二根进行试拉，确认预定拉伸率和夹持方法是否合适。目视弯曲、扭拧、检查型材的平面间隙、扩口、并口，如不合适，要适当调整拉伸率。 8、正常拉伸率仍不能消除弯曲、扭拧，或不能使几何尺寸合格时，应通知操作手停止挤压。 9、冷却台上的型材不能互相摩擦、碰撞、重叠堆放、防止擦花。 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 1450t全自动铝型材挤压机设计 任务书 1．设计的主要任务及目标 （1）主要任务： a:各个零件的设计 b:设计说明书 c：绘制各个零件图、液压系统图及电路控制图 d：电子资料一份 （2）主要目标： 通过对全自动铝型材挤压机的设计，以现在的市场实际需求出发，立足于企业目前的生产实际情况，研制全自动铝型材挤压机机械机构、液压系统以及电路控制实现全自动操作，更加有效的促使结构部件的整体化和合理化，提高结构的强度和耐用性，进而更有利于实现轻量化，节能化，以及减排高效化的最终目标。 2．设计的基本要求和内容 （1）基本要求： 机械结构：立论正确，文理通顺，简洁完整，技术用语准确，数据计算处理正确；设计合理，工艺可行；图表完备，绘图符合国家规范。 液压系统：合理计算工作压力，适当选取动力部分、执行部分以及辅助部分；绘制符合技术需求液压系统图。 电控系统：进行科学、合理的拟定电路设计图，选取合适的电路元件。 （2）内容： a：通过查阅相关的资料，确定铝型材挤压机机构总体布局及机构方案。 b：综合设计方案，并计算设计出合理的零件设计，选取合适的部分元件，完成铝型材挤压机设计的总装配图。 3．主要参考文献 [1]《大型铝合金型材挤压技术与工模具优化设计》刘静安，谢建新主编；冶金工业 出版社2003，6 [2]《机械制图》左晓明王熊雯主编；高等教育出版社2009，4 [3] 《机械设计手册》第四版成大先主编；化学工业出版社2002，1 [4]《电气控制与PLC应用技术》崔继仁主编；中国电力出版社2010，2 [5] 《铝型材挤压机使用说明书》佛山市业精机械制造有限公司 4．进度安排 铝型材 铝型材的含义：铝型材就是铝棒通过热熔,挤压.从而得到不同截面形状的铝材料. 铝型材分类方法： 一、按用途可以分为以下几类： 1. 门窗的建筑用门窗铝型材（分为门窗和幕墙二种）. 2. CPU散热器的专用散热器铝型材 3. 铝合金货架铝型材,他们的区别在于截面形状的不同.但都是通过热熔挤压生产出来的. 二、按合金成分类： 可分为1024、2011、6063、6061、6082、7075等合金牌号铝型材，其中6系的最为常见.不同的牌号区别在于各种金属成分的配比是不一样的，除了常用的门窗铝型材如60系列、70系列、80系列、90系列、幕墙系列等建筑铝型材之外，工业铝型材没有明确的型号区分，大多数生产厂都是按照客户的实际图纸加工的. 三、按表面处理要求分类： 1. 阳极氧化铝材 2. 电泳涂装铝材 3. 粉末喷涂铝材 3. 木纹转印铝材 4. 刨光铝材(分为机械刨光与化学抛光二种，其中化学抛光成本最高，价格也最贵) 铝型材生产流程: 主要包括熔铸、挤压和上色(上色主要包括：氧化、电泳涂装、氟炭喷涂、粉末喷涂、木纹转印等)三个过程。 1、熔铸是铝材生产的首道工序。 主要过程为： （1）配料：根据需要生产的具体合金牌号，计算出各种合金成分的添加量，合理搭配各种原材料。 （2）熔炼：将配好的原材料按工艺要求加入熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣精炼手段将熔体内的杂渣、气体有效除去。 （3）铸造：熔炼好的铝液在一定的铸造工艺条件下，通过深井铸造系统，冷却铸造成各种规格的圆铸棒。 2、挤压：挤压是型材成形的手段。先根据型材产品断面设计、制造出模具，利用挤压机将加热好的圆铸棒从模具中挤出成形。常用的牌号6063合金，在挤压时还用一个风冷淬火过程及其后的人工时效过程，以完成热处理强化。不同牌号的可热处理强化合金，其热处理制度不同。 3、上色(此处先主要讲氧化的过程) 氧化：挤压好的铝合金型材，其表面耐蚀性不强，须通过阳极氧化进行表面处理以增加铝材的抗蚀性、耐磨性及外表的美观度。 其主要过程为： （1）表面预处理：用化学或物理的方法对型材表面进行清洗，裸露出纯净的基体，以利于获得完整、致密的人工氧化膜。还可以通过机械手段获得镜面或无光（亚光）表面。 （2）阳极氧化：经表面预处理的型材，在一定的工艺条件下，基体表面发生阳极氧化，生成一层致密、多孔、强吸附力的AL203膜层。 （3）封孔：将阳极氧化后生成的多孔氧化膜的膜孔孔隙封闭，使氧化膜防污染、抗蚀和耐磨性能增强。氧化膜是无色透明的，利用封孔前氧化膜的强吸附性，在膜孔内吸附沉积 铝型材挤压模具设计思考题 1、基本概念 平模、锥模、正锥模、倒锥模、舌比、比周长、宽厚比、阻碍角、促流角、挤压比、分流比、宽展量、宽展角、比压 2.模具工作带的作用是什么？确定工作带长度的原则是什么？ 3.挤压模具设计时，为什么要设计入口圆角？ 4.在50MN挤压机直径为360mm的挤压筒上，挤压直径为40mm棒材，合理的挤压比范围为10~15，模孔数目为多少合适？ 5. 不等壁型材模设计时，如何确定不同壁厚处的模孔工作带长度？ 6.在型材模具设计时，如何平衡模孔不同部位金属的流动速度？ 7.在槽形型材模具设计时，为什么型材模孔的角度应增大1°~2°，设计成91°~92°，而且型材底部的模孔尺寸应适当扩大0.1~0.8mm？ 8.分流模主要由那几部分构成，焊合室的主要作用是什么？ 。 9.型材模孔设计时，模孔尺寸要比型材的名义尺寸大一些，这是为什么？ 10.分流模设计中，为什么要将模孔置于分流桥下面？如果模孔不能完全被桥遮 蔽，工作带尺寸如何确定？ 11.分流模设计时，模芯为什么要伸出模孔工作带一定长度？ 12.焊合室的大小、形状对挤压制品的质量有何影响？ 13.焊合室高度对制品的焊合质量有何影响？ 14.一般来说，焊合室高度越大，制品的焊合质量越好，但易造成制品偏心，这是为什么？ 15.挤压模具设计中为什么要设计“空刀”，空刀尺寸大小对产品质量和模具寿命有何影响？ 16.宽展模挤压的基本原理是什么？ 17.导流模挤压的基本原理是什么？ 18.模具优化设计的意义是什么？模具优化设计的基本方法是什么？ 19.采用平模挤压生产普通实心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？ 20.采用分流模挤压空心型材时，如果出现弯曲、扭拧等缺陷，可采用那些修模方法以消除这些缺陷？ 21.当型材尺寸出现超负偏差，或超正偏差时，如何修模？ 挤压 一．操作规程： 1．采用加温100℃/1小时的梯温形式，将盛锭筒加温至380℃---420℃。 2．根据作业计划单，选择适量的合适铝棒进棒炉加温至480℃---520℃，特殊的工业型材按规定的工艺温度执行。 3．根据作业计划单选定符合计划单的模具，加温至460℃---500℃，保温2---4小时。 4．启动挤压机冷却马达——油压马达。 5．根据计划单顺序，选定模具专用垫装在模座中，将模座锁定在挤压位置。 6．将盛定筒闭锁，将加热过的铝棒利用送料架升至料胆对齐位置。 7．主缸前进挤压 8．挤压时刚起压速度要慢，中速挤压速度视出料口型材表面质量适当调整。 9．将模具编号、铝棒编号、主缸压力、出料速度等详细记入原始纪录。 二．工艺要求 1．铝棒加热上机温度为：A平模：500℃---520℃ B.分流模：480℃---500℃ C.特殊工业材按特殊的工艺要求执行。 2．模具加温工艺： A.平模：460℃---480℃ B.分流模：460℃---500℃ 3．盛定筒温度：380℃---420℃盛锭筒端面温度为280℃---360℃ 4．挤压出的料必须表面光滑，纵向压痕无手感，挤压纹细致均匀，无亮带、黑线、阴阳面平面间隙、角度偏差，切斜度按国标高精级。 5．挤压力：≤200㎏/cm2 6．料胆闭锁压力120㎏/cm2—150㎏/cm2。 7．液压油温度≤45℃ 8．型材流出速度一般控制在：5米/分钟---30米/分钟 9．模具在炉内的时间：≤8小时 10.每挤压80支棒－100支棒，必须用专用清缸垫清理一次料胆。 三．注意事项 1、挤压时，如塞模，闷车时间不得超过5秒。 2、装模时，注意安全，防止螺丝滑脱砸伤脚。 3、出料时，严禁直线向出料口窥视。 4、装模上机前，必须检查中心位，挤压杆是否对中，开机前空载试机运行一次，确认无误正式开机。 5、测棒温，模温，盛锭筒温是否达到要求。 6、3—5支棒检查一次质量。 7、经常检查油温。 8、每支铝棒是否有炉号、合金牌号标示。 中断 一．操作规程 1、当主机出料时，用钳子夹住料头，将型材导引至滑出平台并开启冷却风机，对要求水冷的型材打开水冷系统。 2、用中断锯锯下约50㎝左右的料头，写明模具编号，集中收放，供修模工参考。 3、出料正常，用中断锯锯下约50㎝左右的型材，交给质检员检测质量。 4、配合机手根据出料长度，在13米、19米或25米处中断型材，以便矫直。如总长度小于26米。则在料接头上中断。 5、型材被中断后，立即用石棉手套轻轻托住推至冷床。 6、检查质量。特别是第一、第二支棒，以后每隔3---5支棒就要检查一遍表面质量。 二．工艺要求： 1、出料口风冷速度不低于110℃/分钟 2、锯料时，注意轻压且锯与料同步前进，防止型材压弯。 3、推料时，轻拿轻放，避免人为的擦伤和料台擦花。 4、锯料时，一定要用手抓住型材,防止型材摆动而擦花. 三.注意事项: 铝型材挤压模具培训资料 一、 模具的作用 模具在挤压成型过程中起着将圆形的铝棒变形为各种形状的铝材的作用。 二、 模具的分类 铝型材可以分为三大类：实心材、空心材、半空心材。 ◆相应模具按常规也分为平模（实心模），分流模（空心模） ◆平模又可分为整体模、导流板+模面（模垫） ◆分流模还包括专为半空心材设计的假分流模，封闭台模，还有带前置导流板的三合一分流模。还根据焊合室在上模还是在下模，又可分为上焊合分流模或下焊合分流模等。 ◆根据模孔数目也可以分为单孔模和多孔模。 从图片上进行怎么识别模具类型及其各类型模具的基本结构。 三、 挤压模具的结构及要点： ◆ 工作带的高度h定(工作带的高低点) 和直径d定（也称为定径带,即型腔尺寸） 工作带是模子中垂直于模具工作端面并用以保证挤压制品的形状、尺 寸和表面质量的区段。（工作带直径D定也是模具设计中的一个重要参数，它的原则为：保证挤压出的铝材在冷却状态下不超出图纸公差范围的条件下，尽量延长模具的使用寿命。影响铝材尺寸的因素很多，如温度、模具材料和铝合金成份、产品的形状和尺寸，拉伸矫直量及模具的变形情况等。 工作带的长度h定也是模具的重要参数，工作带的长度过短，产品的尺寸难以稳定，也容易产生波纹，椭圆度，压痕、压伤、同时模具易磨损减低寿命。工作带过长时，会增大与金属的磨擦作用，增大挤压力，易于粘接金属，易使制品表面擦花，划伤、毛刺、麻面、搓衣板等缺陷。 ◆空刀:保证铝材制品顺利通过并保证铝材质量的重要参数。若出口空刀过小，则容易划伤铝材表面，甚至引起堵模，如果出口空刀过大，会削弱工作带的强度，引起工作还的变形、压塌，降低模具的使用寿命。 ◆导流板（槽）：由于铝棒通常为圆形，而制品的形状则千奇百怪，因此由圆形的铝棒突变为制品的形状太剧烈，设定一个介于铝棒与制品之中的过渡形状，减少一次变形的过程，通常导流槽的形状都是接近制品的形状。 ◆分流孔是铝通往型孔的通道，其形状、断面尺寸、数目及不同的排列方式都直接影响到挤压制品的质量、挤压力和模具的使用寿命。在一般情况下分流孔的数目要尽量少，以减少焊合线，增大分流孔的面积降低挤压力。分流孔的断面尺寸主要根据制品的外形尺寸、制 铝型材挤压加工全过程（图文） 铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是模具的作用：生产所需要产品的形状。 该图为：典型卧式液压挤压机简图挤压方向为由左向右 这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上，使模具向不动的铝棒坯进行挤压，迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。 其实挤压过程类似于挤牙膏，当压力作用于牙膏封闭端时，圆柱状的牙膏就从圆形的开口处被挤出来。如果开口是扁平的，则挤压出来的牙膏就是带状了。当然复杂的形状也能在相同形状的的开口处被挤出来。例如，蛋糕师使用特殊形状的管子挤压冰淇淋来做各种修饰花边，他们所做的其实就是挤压成型。虽然你不能用牙膏或冰淇淋生产很多很有用的产品，你也不能用手指就将铝合金挤压成铝管。但是你能依靠大功率的液压机将铝合金从一定形状的模孔处挤压出来生产种类繁多、很有用的几乎任何形状的产品。 下图（左）挤压开始时第一根型材刚刚被挤出一段，（右）为铝型材生产过程中。 一、什么是铝型材开模？ 铝材成型需要模具，一般是挤压成型，也就需要铝材开模。 坯料在三向不均匀压应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使之横截面积减小长度增加，成为所需制品的加工方法叫挤压，坯料的这种加工叫挤压成型。 挤压，特别是冷挤压，材料利用率高，材料的组织和机械性能得到改善，操作简单，生产率高，可制作长杆、深孔、薄壁、异型断面零件，是重要的少无切削加工工艺。挤压主要用于金属的成形，也可用于塑料、橡胶、石墨和粘土坯料等非金属的成形。 挤压时，坯料产生三向压应力，即使是塑性较低的坯料，也可被挤压成形。 二、铝型材开模定制流程： ①：根据使用需求详细了解开模产品参数，如：规格尺寸、力学性能等、形态结构（产品规格尺寸、结构的难易程度会直接影响开模定制的成本投入）； ②：根据以上了解，技术人员开始出具设计图纸，以及技术参数； ③：双方进行图纸确认，并盖章留底（目的：确保后期因产品问题出现分歧，进行取证）； ④：开发模具（模具是6063系列铝型材生产的重要环节，它决定了型材的结构形态），检测模具精度（模具设计精度控制范围±0.02mm）； ⑤：根据开发的模具进行样品的试挤压，并对样品进行确认，样品无误就可以进行批量生产； 三、铝型材挤压模具精度控制： 铝型材精密挤压技术工艺要求非常严格，在生产过程中对其挤压设备、挤压模具、以及挤压工艺技术要求非常严格，产品精度值控制范围在±0.04mm； 模具的设计精度以及材质工艺，是直接影响后期铝型材产品质量及产品尺寸精度的主要因素，模具材质的选择必须满足高硬度、耐高温、耐摩擦这三点要求；挤压模具常态工作环境温度在500℃左右，高温环境下模具材质的屈服强度不能低于1200N/mm2；在高温环境下模具的耐摩擦性能主要体现在氮化层的硬度和厚度，通常情况下氮化层硬度应在1150HV以上，厚度在0.25mm-0.45mm，氮化后模具的精度变化应控制在0.02mm以内。 年产25000吨铝型材挤压车间工艺设计 一、绪论 随着时代的进步，材料的应用也发生着变化。因铝合金铝合金型材具有强度高、重量轻、稳定性强、耐腐蚀性强、可塑性好、变形量小、无污染、无毒、防火性强，使用寿命长（可达50—100年），回收性好，可回炉重炼等优点，应用受到日益关注。尤其在建筑方面，铝合金型材现已广泛应用于各种商业及民用建筑，有着不可替代的重要地位。 而在铝合金型材中应用最广泛的就是6063铝合金。6063铝合金的成份位于Al—Mg2Si—Si的三相区，它的主要合金组元是Mg和Si，而且Mg和Si首先形成Mg2Si相，淬火状态和自然时效状态都有很高的塑性。人工时效的 6O63台金挤压材，抗拉强度为 240MPa，屈服强度为 220MPa，延伸率为 l1％。该合金可以在高温下进行高速变形，由于其淬火敏感性低，可以在挤压机上直接风冷淬火。生产的制品表面光洁，可省去专门的抛光工序。能进行各种颜色的阳极氧化着色。由于该合金主要用于建筑、装饰等，所以对 Fe、Cu等杂质元素的控制较为严格，以保证其抗蚀性。另外，在可热处理强化的合金中，其可焊性属于上等，可以铁焊、气焊、电阻焊，电弧焊。本次铝型材挤压车间工艺设计采用6063铝合金进行挤压生产。 二、本次设计的意义 本次课程设计任务是完成年产量不少于5000吨的挤压车间工艺设计，通过设计可以加深我对挤压车间整个生产流程的认识以及对铝合金性能、生产工艺、挤压设备等有更加深入的了解。这次课程设计还让初次感受到要创办一间工厂需要考虑多方面的因素（如设备的选购、生产工艺的安排及其具体参数、人员及工作时间的分配等），从中锻炼了我考虑问题的周密性，使我在以后的工作中更加地细致。因此，本次课程设计对于大四的毕业生来说有着重要的意义。 三、生产任务 1.本车间任务 本次设计的任务是完成年产量不少于5000吨的挤压车间工艺设计，完成的型材的品种有：幕墙、纱窗、卷廉门和扣板材。所用的挤压材料是6063铝合金。全车间的年产量为25000吨。 空心铝型材挤压模具的几种修模方法 铝型材挤压模具在铝型材挤压工序中举足轻重，是保证产品成形，使其具有正确形状、尺寸和精度的基本工具。在实际生产中，针对挤压空心铝型材可能出现的几个问题，我们一一给出相应的修模方法。 一、有缝角或焊合不良 空心铝合金型材采用平面分流组合模挤压，金属经过分流、焊合的过程，所以空心型材是存在焊合线的，如果金属焊合不好出现缝隙，则是一种缺陷。 产生缝隙的原因有两个，一是分流孔、焊合室狭小，金属供流不足，金属在焊合室没有形成足够的静水压力，产品未焊合好而流出模孔，导致制品存在焊合缝隙;二是过量润滑和不良润滑引起空心型材焊合不良导致。前者可采用研磨或铣削扩大分流孔和焊合室面积，加大金属供流，使金属在焊合室内能够形成足够的静水压力加以解决，后者采用无润滑挤压工艺即可。 二、铝合金型材壁出现下凹或上凸的弓形面 1、空心铝合金型材壁下凹弓形面产生原因：模芯工作带低于下模模孔工作带，模芯工作带的有效长度过短所引起。 修正方法：在模芯和下模之间放置隔环，使模芯工作带在受力状态下与下模模孔定径带等高。同时，在下模的出口部位减掉同一厚度。 2、空心铝合金型材壁外凸产生原因：模具使用时间过长，模芯工作带严重磨损，出现沟槽，加大了摩擦阻力，金属流动缓慢引起空心型材壁外凸。 修正方法：如果型材壁厚公差允许的话，可以锉修或打磨模芯的工作带表面，降低摩擦阻力;如果模芯工作带磨损程度很严重，且型材壁厚已达到上偏差时，可将模子预热到300℃左右，补焊模芯外形，再锉修到要求尺寸并抛光后使用;如果模芯工作带没有被磨坏，则锉一锉模芯工作带外侧阻碍处和内侧的滞留处即可。 三、铝合金型材表面条纹 挤压型材外表面出现条纹，在阳极氧化后表现更为明显。该缺陷多见于型材壁厚差大的部位、分流桥下金属的焊合部位和内侧带有“枝杈”处及螺纹孔处的背面上。 产生原因： 铝型材挤压模具的合理使用、维护及管理 在铝型材生产企业中,模具成本在型材挤压生产成本中占到 35%左右。模具的好坏以及模具是否能够合理使用和维护, 直接决定了企业是否能够正常、合格的生产出型材来。挤压模具在型材挤压生产中的工作条件是十分恶劣的, 既需要在高温、高压下承受剧烈的摩擦、磨损作用, 并且还需要承受周期性载荷作用。这都需要模具具有较高的热稳定性、热疲劳性、热耐磨性和足够的韧性。为满足以上几项要求, 目前在国内普遍采用优质 4Cr5MoSiV1(美国牌号 H13 合金钢, 并采用真空热处理淬火等方式来制作模具,以满足铝型材生产中的各项要求。 然而, 在实际生产中, 仍然有部分模具在挤压时未能达到预定产量, 严重的甚至挤压不到 20条棒或上机不到 2次就提前报废,致使采用昂贵的模具钢制作的模具远远不能实现其应有的效益。这种现象在国内许多家铝型材生产企业目前普遍存在。究其成因,需要从以下几方面入手。 一、铝型材截面本身就千变万化,并且铝挤压行业发展到今天 ,铝合金具有重量轻, 强度好等重要优点, 目前已经有许多行业采用铝型材来代替原有材料。由于部分型材的特殊导致模具由于型材截面特殊, 设计和制作难度较大。如果还是使用采用常规的挤压方法往往难于达到模具额定产量, 必须采用特殊工艺, 严格控制各项生产工艺参数才能正常进行生产。并且有的模具由于本身型材截面的特殊或模具本身的质量问题, 而导致模具不能挤压到额定产量, 这就需要销售人员在接单时与技术部门和模具厂进行充分沟通。同时模具设计制作部门需要不断优化模具设计技术,提高模具制作精度,提高模具质量。 二、选择合适的挤压机型进行生产。进行挤压生产前, 需对型材截面进行充分计算,根据型材截面的复杂程度,壁厚大小以及挤压系数λ来确定挤压机吨位大小。一般来讲, λ>7-10。当λ>8-45时,模具的使用寿命较长,型材生产过程较为顺畅。当λ>70-80后则属较难挤压型材,模具普遍寿命较短。产品结构越复杂,越容易导致模具局部刚性不够,模具腔内的金属流动难于趋向均匀, 并伴随造成局部应力集 铝合金型材挤压加工全过程（图） 2010-05-21 铝合金挤压过程实际是从产品设计开始的，因为产品的设计是基于给定的使用要求，使用要求决定了产品的许多最终参数。如产品的机械加工性能、表面处理性能以及使用环境要求，这些性能和要求实际就决定了被挤压铝合金种类的选择。而同一中铝合金挤压出来的铝型材性能则取决于产品的设计形状。而产品的形状决定了挤压模具的形状。设计的问题一旦解决了，则实际的挤压过程就是从挤压用铝铸棒开始，铝铸棒在挤压前必须加热使其软化，加热好的铝铸棒放入挤压机的盛锭筒内，然后由大功率的油压缸推动挤压杆，挤压杆的前端有挤压垫，这样被加热变软的铝合金在挤压垫的强大压力作用下从模具精密成型孔挤出成型。这就是模具的作用：生产所需要产品的形状。 该图为：典型卧式液压挤压机简图挤压方向为由左向右 这就是对现在使用最为广泛的直接挤压的简单描述，间接挤压是一个相似过程，但是也有些非常重要的不同处，在直接挤压过程，模具是不动的，由挤压杆压力推动铝合金通过模具孔。在间接挤压过程。模具被安装在中空的挤压杆上，使模具向不动的铝棒坯进行挤压，迫使铝合金通过模具向中空的挤压杆挤出。 其实挤压过程类似于挤牙膏，当压力作用于牙膏封闭端时，圆柱状的牙膏就从圆形的开口处被挤出来。如果开口是扁平的，则挤压出来的牙膏就是带状了。当然复杂的形状也能在相同形状的的开口处被挤出来。例如，蛋糕师使用特殊形状的管子挤压冰淇淋来做各种修饰花边，他们所做的其实就是挤压成型。虽然你不能用牙膏或冰淇淋生产很多很有用的产品，你也不能用手指就将铝合金挤压成铝管。但是你能依靠大功率的液压机将铝合金从一定形状的模孔处挤压出来生产种类繁多、很有用的几乎任何形状的产品。 下图（左）挤压开始时第一根型材刚刚被挤出一段，（右）为铝型材生产过程中。 铝棒 铝棒就是挤压过程的坯料，挤压用铝棒可以是实心也可以是空心的，通常是圆柱体，长度由挤压盛锭筒决定。铝棒通常是通过铸造成型，也有的锻造或粉末锻压成型。通常是由调好合金 一、铝合金挤压车间设计 (自己选择合金牌号，和规格) 1.产品的确定 根据市场需求及应用背景，选择铝合金的种类（如建筑用铝合金型材为6063），产品的规格，管、棒、型、线材，以及大致的市场需求量，设计产能。 2.工艺流程的确定 根据产品的选择制定详细的生产工艺流程。铸锭—车皮（工厂里有扒皮机）—加热—挤压（镦粗、穿孔、挤压）—挤压制品风冷或水冷—进行拉矫—锯切定尺—部分产品固溶淬火（需要淬火炉）—部分产品人工时效—表面处理—包装—出厂。 3.设备的选择 根据工艺流程及产品的特点、所需要的挤压比、产品的变形抗力选择挤压机的类型（正向或是反向），并根据挤压机特点计算所需挤压机的吨位、挤压筒直径长度等（可以留出一定余量）。根据产品所需的工艺特点（是否需要穿水冷却，是否需要拉矫，定尺，固溶时效等）选择与挤压机配套的辅助设备（如模具加入炉，铸锭加热炉，挤压见牵引装置，冷床，拉矫机，淬火炉，时效炉，定尺锯等），还应考虑车间的辅助原件，天车、机加车间，办公室，卫生间等。 4.成本核算 根据工作时间以及挤压速度，产品横截面，计算挤压机的年产量，计算挤压车间的年产量，成品率，并结合设备折旧对产品的成本进行核算。 二、铝合熔铸压车间设计 1．熔铸产品规格及铸造方式的确定 根据挤压机，挤压筒外径设计铸锭尺寸，根据挤压产品的规格，产量确定熔铸车间的产品规格、产量。并选择铸造方式（竖直铸造，还是水平铸造，几根几流？）。 2．工艺流程的确定 依据产品的规格尺寸制定详细的工艺流程，主要包括熔化-加料-成分确定-除气-静止—扒渣—炉外精炼—浇铸—均火—锯切等。 3．熔铸设备的确定 根据工艺选择相应的设备，熔炼炉，除气机，均火，锯切等设备。以及天车，机械加工车间，办公室等设施。主要包括熔炼炉的加热方式、吨位、熔化时间，最高加热温度等参数（还应考虑是否需要附加搅拌装置）。铸造机的牵引方式（主要有丝杠、钢丝绳、液压型），考虑所需的成本。均火炉的尺寸，控温范围、加热速度等。 4．熔铸车间设备的摆放 根据工艺流程及相应的设备并预留一定的操作空间完成设备的摆放。对设备的布局进行设计。 5．成本核算挤压铝型材课程设计讲解
铝合金挤压模设计
铝型材挤压机吨位计算分类及如何操作和用途
铝型材挤压工艺设计规程
挤压铝型材课程设计报告
铝型材挤压原理【详述】
1450t全自动铝型材挤压机设计
铝型材挤压
铝型材挤压模具考题
铝型材挤压工艺设计
铝型材挤压模具培训资料
铝型材挤压加工全过程(图文)
铝型材开模流程
年产25000吨铝型材挤压车间工艺设计.doc
空心铝型材挤压模具的几种修模方法
铝材挤压操作规程及注意事项(精)
铝合金型材挤压加工全过程
铝合金挤压车间课程设计