吴超扁挤压筒毕业答辩ppt.ppt

5MN卧式双层扁挤压筒的应力分析
答辩人: 吴超
指导教师: 成小乐
日期:2015、6、14
选题目的以及意义
目的:
1)加深对扁挤压筒的了解。
2)为后续扁挤压筒的深入研究奠定一定的基础
意义:
随着大型变宽壁板合金型材在现代工业、生活领域的广泛使用对挤压工具的要求也越来越高,因此改进扁挤压筒的设计提高内孔型腔的强度延长扁挤压筒的工作寿命,在现代研究中具有非常重要的意义。

在毕业设计过程中,需要我们对大学四年以来学过的知识进行综合应用,即可以加深对已学知识的理解,又可以从中发现不足,同时也可以加强创新能力的培养,加强独立分析和解决问题的能力.
论文框架
背景介绍
扁挤压筒的设计
扁挤压筒的应力分析
毕业总结与展望
一、背景介绍
大型宽幅壁板铝型材具有良好的挤压比强度、可靠性等特点,因而被广泛应用于现代工业生产、制造和社会生活的各个领域。
扁挤压筒是生产大型扁宽薄壁型材的关键工具,但其工作条件十分苛刻,如果设计不合理会大大降低其使用性能和使用寿命
、扁挤压筒的结构类型
二、扁挤压筒的设计
(1)扁挤压筒的结构形式扁挤压筒内孔局部拉应力大是易产生应力集中的区域
(2) 扁挤压筒层数扁挤压筒层数应根据工作内套的最大应力来确定。在工作温度下,当最大应力不超过挤压筒材料屈服极限的40%~50%时,挤压筒应采用2层结构;当最大应力大于材料屈服强度的70%时应采用3层或4层结构。
(3) 扁挤压筒的过盈量扁挤压筒是由2层以上衬套以过盈红装组合而成的。通常情况下由过盈量引起的应力以不超过挤压时最大比压的70%为宜。
二、扁挤压筒的设计
、扁挤压筒的材料选择
扁挤压筒在高温、高压,高摩擦的恶劣环境下工作,为了加工出优质的大型扁宽铝型材,而且使挤压筒具有一定的使用寿命,对扁挤压筒材料的性能提出了一些特殊要求。
具有高的强度和硬度是最基本的条件,5MN的扁挤压筒要求在挤压铝合金时,模具材料在常温下应大于300MPa。
具有高的耐热性,即在挤压铝合金过程的温度下(一般为500摄氏度左右)具有抵抗外负荷的能力,而不过早的产生退火或回火现象,具有高的红硬性,生产实践证明,挤压工具材料的屈服极限值不低于650MPa。
不管是在常温还是在高温下工作挤压工具或模具必须具有一定的疲劳寿命和耐磨性,良好的淬透性,确保挤压筒的挤压端面具有高的,均匀的力学性能,生产实践证明H13(4Cr5MoSiV1)满足以上性能述要求,因此扁挤压筒的材料选择H13。
二、扁挤压筒的设计
设计5MN挤压机上配置的扁挤压筒内径尺寸选择如下:
扁孔长轴A=160mm,扁孔短轴B=,以便与圆筒通用一个机架。此时A/B=160/70=<4;A/Ф外=160/440=<,均在合理范围内。
、扁挤压筒断面结构尺寸设计
二、扁挤压筒的设计
扁挤压筒衬套的层数, 各层厚度及其比值对热装应力均有影响虽然扁挤压筒各层衬套的壁厚尺寸, 依据实践经验确定, 然后进行强度校核修正各层衬套的壁厚尺寸。每层厚度根据扁挤压筒各层衬套外径与内径之比值相等的原则确定。但在实际生产中, 由于外层衬套里有加热孔, 键槽等也会引起强度降低, 因此各层直径比应取: D1/A <D2/D1 <D3/D2<D4/D3 <D5/D4 <……其中D1~D5分别为扁挤压筒由内向外各层套的外径。
多层扁挤压筒各层厚度之间存在一个直径最佳比,以k表示,k称为壁厚系数k=Di内/Di外。(Di内,Di外分别表示扁挤压筒的第i层的内径与外径)。壁厚系数k值反映了挤压筒各层衬套厚度设计的合理性,根据实践经验,一般取k=~。
本文设计的5MN扁挤压筒的结构尺寸为,D1内/D1外=220/440=,在合理范围内。
、扁挤压筒各层衬套的厚度系数
二、扁挤压筒的设计
、扁挤压筒内外层的相对过盈量
,,,,,对扁挤压筒在预紧作用下的装配应力和应变进行计算,为了计算方便和快捷,取扁挤压筒的1/4部分进行计算即可。最大装配等效应力和等效应变值:,, ;,,;,,;,, ;当过盈量