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1、湖南生物機電職業(yè)技術學院
畢業(yè)設計說明書
題目： 散熱片沖壓工藝及模具設計
學 院： 湖南生物機電學院
專 業(yè) 模具設計與制造
學 號：
姓 名： 徐剛
指導教師：
完成日期： 2007年12月06日
目 錄
第一章 零件毛坯尺寸計算……………………………………7
第二章 沖壓件工藝分析………………………………………9
第三章 沖壓
2、力計算……………………………………………11
第四章 選擇壓力機……………………………………………15
第五章 模具主要零件結構……………………………………16
第六章 凸凹模尺寸計算………………………………………18
第七章 繪制模具裝配圖和零件圖……………………………25
第八章 模具工作過程…………………………………………25
第九章 結束語…………………………………………………25
參考資料 ………………………………………………………………26
散熱片單工位復合模設計
摘要：介紹顯示器散熱片第一工程單工位復合模的
3、排樣設計、模具結構及工作過程.該模具采用圓形擋料銷導向，可以同時完成下料，沖孔、打色拉工序。用帶狀條料作為原料，且采用手動送料裝置送料.適宜批量生產(chǎn)，生產(chǎn)效率較高。
關鍵詞：散熱片 單工位復合模 下料，沖孔，打色拉，手動送料
第一章 零件毛坯尺寸計算
根據(jù)產(chǎn)品測繪得到文件夾手柄的零件圖如下：
料厚0.8mm，材料SECC (軟鋼)
圖1、零 件 圖
該零件采用厚度為0.8mm的條料做毛坯，零件的精度要求較高，所有的尺寸都可取IT10。此零件主要展開為彎曲部分，起他地方對整個零件尺寸并無大變化，故可省去計算。所以，只需計算彎曲部分的長度。
要展開部分如
4、下：
圖2、零 件 展 開 圖
零件毛坯長度尺寸計算：
在多角彎曲時，彎曲件尺寸標注在外側的毛胚展開尺寸，可按下式近似計算
L=k+l1+l2+l3
式中 L-彎曲件的展開長度，[L]為mm;
l1,l2, l3-彎曲件直邊部分長度，[l1,l2, l3 ]為mm；
t-彎曲件原始厚度，[t]為mm；
k-中性層展開補正長度，[k]為mm
k=@t=0.4*0.8=0.32mm,(展開系數(shù)@=0.4)
L1=6.5+0.32+167.1+9.2+0.32=183.44mm
L2=34+0.32+41.7+0.32+7.7=84.04mm
將零件展開
5、可以得到如下的零件毛坯圖：
圖3、零 件 毛 坯 圖
第二章 沖壓件工藝分析
該零件的毛坯外形較為簡單，零件加工包括如下成形工序，
1、 切邊：切邊是利用沖頭將零件輪廓外的材料切去，以形成零件的輪廓。切邊的時候應該申請接刀。
2、 沖孔：是利用模具將板料分離的一種沖壓工序，在工件上沖出所需要的孔（沖去的叫廢料）。
3、彎曲：彎曲是將板料、棒料、管料或型材等彎曲成一定形狀和角度零件的成型方法。
4、切斷：切斷是一般是在連續(xù)模中，校平工序后，將產(chǎn)品與板料之間并未完全切斷的地方切斷，從而實現(xiàn)了產(chǎn)品與廢料的分離，最終獲得真正的產(chǎn)品。
方案一：該零件采取分工程的
6、成形方案：
第一工程用復合模將零件毛坯沖出并下料，沖孔，打色拉，(毛邊向下)
第二工程進行沖孔、向下折彎、向上抽牙，(毛邊向下)
第三工程進行向上折彎成型，(毛邊向下)
方案二：（利用一套多任務序級進模）
采用級進模成形零件，用級進模必須首先進行排樣，排樣的具體要求要求：
（1）材料利用率:越高越好，只要能保證沖出合格的產(chǎn)品。
（2）搭邊寬度：從節(jié)省材料出發(fā)，搭邊值愈小愈好，但太小就會對模具壽命和剪切表面質量不利，甚至使產(chǎn)品報廢。因此，搭邊值要合理。
（3）沖頭和凹模的形式和強度，不至于使沖頭被折斷或凹模崩刃。
（4）工步的排序即沖壓順序，使能沖出合格的
7、產(chǎn)品并盡量使工步數(shù)越少越好。
比較上面的兩個方案，方案二中，由于零件沒有帶料的地方，所以該方案不是理想的；方案一中，經(jīng)過3副模具最后打出產(chǎn)品，可以完成所有的沖孔和折彎。所以在此次設計中，選用方案一。
第三章 沖壓力的計算
計算沖壓力的目的是為了合理的選用壓力機和設計模具。壓力機的噸位必須大于所計算的沖裁力，以適應沖壓的要求。
1. 沖裁力的計算
平刃口沖裁時，其沖裁力F0可按下式計算：
F0=Ltτ
其中F0——沖裁力[N]；
t——材料厚度，[t]為mm；
τ——材料抗剪強度，[τ]為MPa；對SECC取300 MPa；
L——沖裁周長，[L]為mm
8、。
考慮到模具刃口的磨損，凸凹模間隙的波動，材料機械性能的變化，材料厚度的偏差等因素，實際所需沖裁力還必須增加30%，即
F=1.3F0=1.3Ltτ
由展開圖有：
L=162.5*2+(2*3.14*2)*2+33.02*2+4.72*2+35.7*2+6.72*2+6.54*2=523.52mm
F1=1.3*523.52*300*0.8=163338.24N=163.3KN
3. 卸料力的計算
F2=k*F1=0.05*163.3=8.16KN
4．總沖壓力的計算
總的沖壓力F=F1+F2=163.3+8.16=171.46KN
第四章 選擇壓力機
9、
沖壓設備選擇的要求：
1. 壓力機的行程大小，應能保證成型零件的取出與毛坯的放入。
2. 壓力機的工作臺面尺寸應大于沖模的平面尺寸，還需留有安裝固定的余地，但是過打大的，但是在過大的工作臺上安裝很小尺寸的沖模時，工作臺的受力條件也是不理想的。
3. 所選的壓力機的閉合高度應與沖模的閉合高度相適應。
模具的閉合高度H0：模具在閉合時，上模座的上表面到下模座的下表面之間的距離。
壓力機的閉合高度H：滑塊在下死點時，工作臺面到滑塊下端面的距離。該距離一般是可以調整的，故一般的壓力機均由最大閉合高度Hmax和最小閉合高度Hmin。
4.壓力機的噸位要與總的沖壓力相適應。
根據(jù)所計算出
10、的總沖壓力F=171.46KN。根據(jù)經(jīng)驗，壓力機的噸位一般取總的沖壓力的1.6倍，即： F=1.6*171.46=274.34KN。根據(jù)所有要求，初步選擇公稱壓力為600KN的開式壓力機。其基本參數(shù)如下：
公稱壓力 600kN
發(fā)生公稱壓力時滑塊離下死點距離 24mm
滑塊行程 140mm
標準行程次數(shù) 70/min
最大封閉高度
11、 300mm
封閉高度調節(jié)量 70mm
工作臺尺寸（左右） 900mm
工作臺尺寸（前后） 520mm
第五章 模具主要零件結構形式
模具主要零件結構形式，材料選擇：
公差配合：1、所有的凸模和固定板的配合均采用
2、?所有的凹模鑲塊和凹模固定班板的配合采用；
3、導柱、導套與模架采用壓裝，配合間隙；
4、導柱、導套配合間隙；
技術要求：1
12、、 模具閉合高度280mm，總長350mm，總寬250mm。裝在60噸的單柱壓力機上。
2、該模具使用寬度為189mm、厚度為0.8mm的帶狀條料作為原料進行生產(chǎn)，條料材料為SECC。
3、裝配后的模架，其上模座沿導柱上、下移動應平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。
4、裝配后的導柱，其固定端面與下模座下平面應保留1—2mm距離。
5、模架的各零件工作表面不允有裂紋和影響使用的砂眼、縮孔、機械損傷等缺陷。
6、為了節(jié)省成本，內(nèi)外脫采用割鋸齒來共料，而公母模采用割錐度來共料。其形式由加工部門自己完成。
7、內(nèi)脫尺寸較小，不方便安裝彈簧，因此采用優(yōu)尼膠作為彈性原件。
8、為保證脫料
13、順暢，防止產(chǎn)品回壓到廢料里，此副模具的脫了板在開模的時候凸出模面1.0MM。
第六章 凸凹尺寸的計算
（考慮到加工制造的實際情況，所有尺寸均只保留兩位小數(shù)）
1、Φ4mm的孔的凸凹模尺寸計算
查表取沖裁刃口的雙邊間隙：Z=0.08mm，
沖頭d=Φ4mm,如圖
2、Φ7.1mm的孔的凸凹模尺寸計算
查表取沖裁刃口的雙邊間隙：Z=0.08mm，
沖頭d=Φ7.1mm,如圖
3、色拉孔的凸凹模尺寸計算
查表取沖裁刃口的雙邊間隙：Z=0.03mm，
沖頭d=Φ6.5mm,如圖
4、Φ4mm、Φ7.1mm、色拉孔的凹模尺寸的計算放
14、在凸凹模上，如圖
打色拉斜面時，其凹模按照其過孔尺寸，單邊偏0.5MM，后一工程的沖色拉過孔凸凹模間隙為0.02MM。
5、凸凹模尺寸的計算
6、母模尺寸的計算
第七章 繪制模具裝配圖和模具零件圖
模具結構圖見下：
第八章 模具工作的過程
該模具用寬度為189mm，厚度為0.8mm的帶狀條料做原材料進行沖裁，從
前面送料，采用手動送料裝置，每次的送料步距為87mm，條料送入由導料銷導向，導正釘定位。
該模具裝在60噸的單柱開式壓力機上，模具閉合高度280mm，模具的沖壓行程為20mm，每分鐘沖裁次數(shù)為
15、70次。
工作過程：將產(chǎn)品放在外脫板上，利用導料銷導向，在上模往下移動的工程中，先時內(nèi)脫板接觸料，之后內(nèi)脫往上移動，之直到馬上母模板接觸料把外脫往回壓。此時，上下模面平行，間隔時一隔材料厚度。擋壓力機繼續(xù)往下壓時，外脫繼續(xù)往下移動，而在外脫內(nèi)的凸凹模則合上母模板開始剪切材料。直到到壓力機的行程走完。廢料抱在凸凹模上面，成品陷入母模里面，完成剪切動作。
開模時，外脫把廢料往回頂，相應的內(nèi)脫把成品往下頂，直到上下模面平行，中間間距為移隔料厚，把產(chǎn)品回壓到廢料里面，壓力機繼續(xù)往上移動，外脫則往上移動，把廢料完全脫離凸凹模，同時，內(nèi)脫往下移動，把產(chǎn)品完全脫離母模。完成整個的沖壓過程。
16、
第九章 結束語
開關散熱片的成型精度，采用工程模可以滿足精度要求，所以設計時選擇了工程模。該模具采用手動送料裝置，設計導料銷導向,靠條料廢邊的余量來補正落料精度。但是，此種工序方式也增加了模具的復雜程度，提高了模具的價格，所以，采用該設計方案適宜于中批量的生產(chǎn)。
參 考 資 料
1、 中國機械工業(yè)教育協(xié)會組編 冷沖模設計及制造 機械工業(yè)出版社，2003
2、 王芳主編 冷沖壓模具設計指導 機械工業(yè)出版社，2003
3、 沖模設計手冊編寫組編著 沖模設計手冊 機械工業(yè)出版社，2000
4、 模具應用技術叢書編委會 模具制造工藝裝備及應用 機械工業(yè)出版社，1999
5、 王俊彪主編 多任務位級進模設計 西北工業(yè)大學出版社 ，1999
6、 許發(fā)越主編 模具標準應用手冊 機械工業(yè)出版社，1994
散熱片沖壓工藝及模具設計
