散熱片沖壓工藝及模具設計

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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，生產效率較高。 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 根據產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@=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，將產品與板料之間并未完全切斷的地方切斷，從而實現(xiàn)了產品與廢料的分離，最終獲得真正的產品。 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、產品并盡量使工步數越少越好。 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，經過3副模具最后打出產品，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。 根據所計算出

10、的總沖壓力F=171.46KN。根據經驗，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 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，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） 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，每分鐘沖裁次數為

15、70次。 工作過程：將產品放在外脫板上，利用導料銷導向，在上模往下移動的工程中，先時內脫板接觸料，之后內脫往上移動，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，內脫往下移動，把產品完全脫離母模。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?？梢詽M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。 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