散热片冲压工艺及模具设计

湖南生物机电职业技术学院毕业设计说明书 题目： 散热片冲压工艺及模具设计学 院： 湖南生物机电学院 专 业 模具设计与制造学 号： 姓 名： 徐刚 指导教师： 完成日期： 2007年12月06日 目 录第一章 零件毛坯尺寸计算7第二章 冲压件工艺分析9第三章 冲压力计算11第四章 选择压力机15第五章 模具主要零件结构16第六章 凸凹模尺寸计算18第七章 绘制模具装配图和零件图25第八章 模具工作过程25第九章 结束语25参考资料 26散热片单工位复合模设计摘要：介绍显示器散热片第一工程单工位复合模的排样设计、模具结构及工作过程.该模具采用圆形挡料销导向，可以同时完成下料，冲孔、打色拉工序。用带状条料作为原料，且采用手动送料装置送料.适宜批量生产，生产效率较高。关键词：散热片 单工位复合模 下料，冲孔，打色拉，手动送料第一章 零件毛坯尺寸计算根据产品测绘得到文件夹手柄的零件图如下：料厚0.8mm，材料SECC (软钢)图1、零 件 图 该零件采用厚度为0.8mm的条料做毛坯，零件的精度要求较高，所有的尺寸都可取IT10。此零件主要展开为弯曲部分，起他地方对整个零件尺寸并无大变化，故可省去计算。所以，只需计算弯曲部分的长度。要展开部分如下：图2、零 件 展 开 图零件毛坯长度尺寸计算：在多角弯曲时，弯曲件尺寸标注在外侧的毛胚展开尺寸，可按下式近似计算L=k+l1+l2+l3式中 L-弯曲件的展开长度，L为mm;l1,l2, l3-弯曲件直边部分长度，l1,l2, l3 为mm； t-弯曲件原始厚度，t为mm； k-中性层展开补正长度，k为mm k=t=0.4*0.8=0.32mm,(展开系数=0.4)L1=6.5+0.32+167.1+9.2+0.32=183.44mmL2=34+0.32+41.7+0.32+7.7=84.04mm将零件展开可以得到如下的零件毛坯图：图3、零 件 毛 坯 图第二章 冲压件工艺分析该零件的毛坯外形较为简单，零件加工包括如下成形工序，1、 切边：切边是利用冲头将零件轮廓外的材料切去，以形成零件的轮廓。切边的时候应该申请接刀。2、 冲孔：是利用模具将板料分离的一种冲压工序，在工件上冲出所需要的孔（冲去的叫废料）。3、弯曲：弯曲是将板料、棒料、管料或型材等弯曲成一定形状和角度零件的成型方法。4、切断：切断是一般是在连续模中，校平工序后，将产品与板料之间并未完全切断的地方切断，从而实现了产品与废料的分离，最终获得真正的产品。方案一：该零件采取分工程的成形方案： 第一工程用复合模将零件毛坯冲出并下料，冲孔，打色拉，(毛边向下) 第二工程进行冲孔、向下折弯、向上抽牙，(毛边向下) 第三工程进行向上折弯成型，(毛边向下)方案二：（利用一套多任务序级进模）采用级进模成形零件，用级进模必须首先进行排样，排样的具体要求要求：（1）材料利用率:越高越好，只要能保证冲出合格的产品。（2）搭边宽度：从节省材料出发，搭边值愈小愈好，但太小就会对模具寿命和剪切表面质量不利，甚至使产品报废。因此，搭边值要合理。（3）冲头和凹模的形式和强度，不至于使冲头被折断或凹模崩刃。（4）工步的排序即冲压顺序，使能冲出合格的产品并尽量使工步数越少越好。比较上面的两个方案，方案二中，由于零件没有带料的地方，所以该方案不是理想的；方案一中，经过3副模具最后打出产品，可以完成所有的冲孔和折弯。所以在此次设计中，选用方案一。第三章 冲压力的计算 计算冲压力的目的是为了合理的选用压力机和设计模具。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适应冲压的要求。1. 冲裁力的计算平刃口冲裁时，其冲裁力F0可按下式计算：F0=Lt其中F0冲裁力N；t材料厚度，t为mm；材料抗剪强度，为MPa；对SECC取300 MPa；L冲裁周长，L为mm。考虑到模具刃口的磨损，凸凹模间隙的波动，材料机械性能的变化，材料厚度的偏差等因素，实际所需冲裁力还必须增加30%，即F=1.3F0=1.3Lt由展开图有：L=162.5*2+(2*3.14*2)*2+33.02*2+4.72*2+35.7*2+6.72*2+6.54*2=523.52mmF1=1.3*523.52*300*0.8=163338.24N=163.3KN3. 卸料力的计算F2=k*F1=0.05*163.3=8.16KN4总冲压力的计算总的冲压力F=F1+F2=163.3+8.16=171.46KN第四章 选择压力机 冲压设备选择的要求：1. 压力机的行程大小，应能保证成型零件的取出与毛坯的放入。2. 压力机的工作台面尺寸应大于冲模的平面尺寸，还需留有安装固定的余地，但是过打大的，但是在过大的工作台上安装很小尺寸的冲模时，工作台的受力条件也是不理想的。3. 所选的压力机的闭合高度应与冲模的闭合高度相适应。模具的闭合高度H0：模具在闭合时，上模座的上表面到下模座的下表面之间的距离。压力机的闭合高度H：滑块在下死点时，工作台面到滑块下端面的距离。该距离一般是可以调整的，故一般的压力机均由最大闭合高度Hmax和最小闭合高度Hmin。4.压力机的吨位要与总的冲压力相适应。根据所计算出的总冲压力F=171.46KN。根据经验，压力机的吨位一般取总的冲压力的1.6倍，即： F=1.6*171.46=274.34KN。根据所有要求，初步选择公称压力为600KN的开式压力机。其基本参数如下：公称压力 600kN发生公称压力时滑块离下死点距离 24mm滑块行程 140mm标准行程次数 70/min最大封闭高度 300mm封闭高度调节量 70mm工作台尺寸（左右） 900mm工作台尺寸（前后） 520mm第五章 模具主要零件结构形式模具主要零件结构形式，材料选择：公差配合：1、所有的凸模和固定板的配合均采用 2、所有的凹模镶块和凹模固定班板的配合采用； 3、导柱、导套与模架采用压装，配合间隙；4、导柱、导套配合间隙；技术要求：1、 模具闭合高度280mm，总长350mm，总宽250mm。装在60吨的单柱压力机上。2、该模具使用宽度为189mm、厚度为0.8mm的带状条料作为原料进行生产，条料材料为SECC。 3、装配后的模架，其上模座沿导柱上、下移动应平稳和无滞住现象。4、装配后的导柱，其固定端面与下模座下平面应保留12mm距离。 5、模架的各零件工作表面不允有裂纹和影响使用的砂眼、缩孔、机械损伤等缺陷。6、为了节省成本，内外脱采用割锯齿来共料，而公母模采用割锥度来共料。其形式由加工部门自己完成。7、内脱尺寸较小，不方便安装弹簧，因此采用优尼胶作为弹性原件。8、为保证脱料顺畅，防止产品回压到废料里，此副模具的脱了板在开模的时候凸出模面1.0MM。第六章 凸凹尺寸的计算（考虑到加工制造的实际情况，所有尺寸均只保留两位小数）1、4mm的孔的凸凹模尺寸计算 查表取冲裁刃口的双边间隙：Z=0.08mm，冲头d=4mm,如图2、7.1mm的孔的凸凹模尺寸计算 查表取冲裁刃口的双边间隙：Z=0.08mm，冲头d=7.1mm,如图3、色拉孔的凸凹模尺寸计算查表取冲裁刃口的双边间隙：Z=0.03mm，冲头d=6.5mm,如图4、4mm、7.1mm、色拉孔的凹模尺寸的计算放在凸凹模上，如图打色拉斜面时，其凹模按照其过孔尺寸，单边偏0.5MM，后一工程的冲色拉过孔凸凹模间隙为0.02MM。5、凸凹模尺寸的计算6、母模尺寸的计算第七章 绘制模具装配图和模具零件图 模具结构图见下：第八章 模具工作的过程 该模具用宽度为189mm，厚度为0.8mm的带状条料做原材料进行冲裁，从前面送料，采用手动送料装置，每次的送料步距为87mm，条料送入由导料销导向，导正钉定位。 该模具装在60吨的单柱开式压力机上，模具闭合高度280mm，模具的冲压行程为20mm，每分钟冲裁次数为70次。工作过程：将产品放在外脱板上，利用导料销导向，在上模往下移动的工程中，先时内脱板接触料，之后内脱往上移动，之直到马上母模板接触料把外脱往回压。此时，上下模面平行，间隔时一隔材料厚度。挡压力机继续往下压时，外脱继续往下移动，而在外脱内的凸凹模则合上母模板开始剪切材料。直到到压力机的行程走完。废料抱在凸凹模上面，成品陷入母模里面，完成剪切动作。开模时，外脱把废料往回顶，相应的内脱把成品往下顶，直到上下模面平行，中间间距为移隔料厚，把产品回压到废料里面，压力机继续往上移动，外脱则往上移动，把废料完全脱离凸凹模，同时，内脱往下移动，把产品完全脱离母模。完成整个的冲压过程。第九章 结束语 开关散热片的成型精度，采用工程模可以满足精度要求，所以设计时选择了工程模。该模具采用手动送料装置，设计导料销导向,靠条料废边的余量来补正落料精度。但是，此种工序方式也增加了模具的复杂程度，提高了模具的价格，所以，采用该设计方案适宜于中批量的生产。参 考 资 料1、 中国机械工业教育协会组编 冷冲模设计及制造 机械工业出版社，20032、 王芳主编 冷冲压模具设计指导 机械工业出版社，20033、 冲模设计手册编写组编着 冲模设计手册 机械工业出版社，20004、 模具应用技术丛书编委会 模具制造工艺装备及应用 机械工业出版社，1999 5、 王俊彪主编 多任务位级进模设计 西北工业大学出版社 ，19996、 许发越主编 模具标准应用手册 机械工业出版社，1994