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方形件 2边缺口 含9张CAD图纸、文档所见所得 散热板冲压成形工艺与模具设计【2】【方形件 2边缺口】【含9张CAD图纸、文档所见所得】 散热 冲压 成形 工艺 模具设计 方形 缺口 CAD 图纸 文档

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河南机电高等专科学校学生毕业设计中期检查表学生毕业设计中期检查表学生姓名张帅奇学 号111304212指导教师丁海课题名称散热片冲压成形工艺与模具设计难易程度偏难适中偏易选题情况工作量较大合理较小任务书有无开题报告有无符合规范化的要求外文翻译质量优良中差学习态度、出勤情况好一般差工作进度快按计划进行慢中期工作汇报及解答问题情况优良中差中期成绩评定：所在专业意见： 负责人： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计任务书系系 部：部： 材料工程系 专专 业：业： 模具设计与制造 学学生生姓姓名名 : : 张帅奇 学学 号号: 111304212 设计题目设计题目 ： 散热片冲压成形工艺与模具设计 起起 迄迄 日日 期期: 2013 年 11 月 2 日 2014 年 4 月 13 日 指指 导导 教教 师师: 丁海 2013 年 11 月 3 日毕毕 业业 设设 计计 任任 务务 书书1本毕业设计课题来源及应达到的目的： 本毕业设计运用冲压模具设计与模具制造技术中所学的知识，通过对翻边工序的设计及复合模设计的知识来完成设计。应当达到的目的为：1.了解模具设计的方法和步骤。 2.掌握查找工具书的方法。 3.熟练应用 cad 等绘图工具。2本毕业设计课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：制件外形： 工作要求： 1.书写设计说明书一份，字数 10000 字左右。 2.绘制模具装配图，及主要零件图。 3.时间：10 周材料：铝 L3 厚：0.5mm 所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 工序名称粗铣工序号02零件名称凸凹模零件号00-07零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度型 号重 量T10A设 备 名 称型 号夹 具名 称辅 助工 具安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时一次1铣上平面35 面铣刀游标卡尺0.520.5200/ min800r/min一次1铣下平面35 面铣刀游标卡尺0.520.5200/ min800r/min一次2铣两端面10 立铣刀游标卡尺0.51160/ 400r/mimin1一次2铣两端面10 立铣刀游标卡尺0.51160/ min1400r/mi设 计 者张帅奇指 导 教 师丁海共 1 页第 1 页机机 械械 加加 工工 工工 序序 卡卡 工序名称粗车工序号08零件名称圆形凸模零件号00-08零件重量同时加工零件数1材 料毛 坯牌 号硬 度型 号重 量T10A设 备名 称型 号夹 具名 称辅 助工 具车床三爪卡盘游标卡尺，螺旋测微器安 装工 步安装及工步说明刀 具量 具走 刀长 度走 刀次 数切 削 深 度进给量主 轴转 速切 削速 度基 本工 时一次1车端面45车刀游标卡尺，螺旋测微器0.522200/ min800r/min一次2车外圆45车刀游标卡尺，螺旋测微器0.540.560/ min1400r/mi设 计 者张帅奇指 导 教 师丁海共 1 页第 1 页零件号零 件 名 称 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 00-03凹模设 备夹 具刀 具量 具工序号工 序 名 称名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格工 时01下料(826522)锯床直尺02粗铣六面铣床虎钳标准面铣刀游标卡尺03磨削磨床磁力夹具、虎钳砂轮游标卡尺04钳工钻床虎钳钻刀、铰刀、攻丝刀高度尺、游标卡尺05热处理（淬火、回火）电热炉火钳06磨削磨床磁力夹具、虎钳砂轮游标卡尺07线切割线切割机床复式支撑夹具铜丝游标卡尺08钳工研磨工具游标卡尺 编制 张帅奇 校对 审核 批准 零件号零 件 名 称 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 00-08圆形凸模设 备夹 具刀 具量 具工序号工 序 名 称名 称型 号名 称规 格名 称规 格名 称规 格工 时01下料(1054)锯床直尺02粗车车床三爪卡盘标准车刀游标卡尺 03精车车床三爪卡盘标准车刀游标卡尺04钳工虎钳划针刚尺、游标卡尺05热处理（淬火、回火）电热炉火钳06磨削磨床磁力夹具、虎钳砂轮游标卡尺07线切割线切割机床复式支撑夹具铜丝游标卡尺08钳工研磨工具游标卡尺 编制 张帅奇 校对 审核 批准 河南机电高等专科学校毕毕业业设设计计说说明明书书毕业设计题目：毕业设计题目： 散热片冲压成形工艺与模具设计系 部 材料工程系 专 业 模具设计与制造 班 级 模具 112 班 学生姓名 张帅奇 学 号 111304212 指导教师 丁海 2014 年 4 月 18 日散热片零件加工工艺及模具设计1 1 1 绪绪 论论模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入 WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。1.11.1 模具的现状和发展趋势模具的现状和发展趋势1.1.11.1.1 国内模具的现状国内模具的现状 国内模具行业的发展现状及市场前景现代模具工业有“不衰亡工业”之称。世界模具市场总体上供不应求，市场需求量维持在 700 亿至 850 亿美元，同时，我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年，我国模具产业总产值保持 15%的年增长率（据不完全统计，2005 年国内模具进口总值达到 700 多亿，同时，有近 250 个亿的出口），到2007 年模具产值预计为 700 亿元，模具及模具标准件出口将从现在的每年 9000多万美元增长到 2006 年的 2 亿美元左右。单就汽车产业而言，一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元，而当汽车更换车型时约有 80%的模具需要更换。2005 年我国汽车产销量均突破 550 万辆，预计 2007 年产销量各突破 700 万辆，轿车产量将达到 300 万辆。另外，电子和通讯产品对模具的需求也非常大，在发达国家往往占到模具市场总量的 20%之多。目前，中国 17000 多个模具生产厂点，从业人数约 50 多万。1999 年中国模具工业总产值已达 245 亿元人民币。工业总产值中企业自产自用的约占三分之二，作为商品销售的约占三分之一。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%，塑料模具约占 33%，压铸模具约占 6%，其它各类模具约占 11%。近年来，我国冲压模具水平已有很大提高。大型冲压模具已能生产单套重量达 50 多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具内也能生产了。精度达到12m，寿命 2 亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到 Ra1.5m 的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内河南机电高等专科学校毕业设计说明书2也已达到相当高的水平。 1、 模具 CAD/CAM 技术状况 我国模具 CAD/CAM 技术的发展已有 20 多年历史。由原华中工学院和武汉 733厂于 1984 年共同完成的精神模 CAD/CAM 系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM 系统。由华中工学院和北京模具厂等于 1986 年共同完成的冷冲模CAD/CAM 系统是我国自行开发的第一个冲裁模 CAD/CAM 系统。上海交通大学开发的冷冲模 CAD/CAM 系统也于同年完成。20 世纪 90 年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用 CAD/CAM 技术。国家科委 863 计划将东风汽车公司作为CIMS 应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖模具 CAD/CAPP/CAM 集成系统于 1996 年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和 CAD/CAM 软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997 年一汽引进了板料成型过程计算机模拟 CAE 软件并开始用于生产。 21 世纪开始 CAD/CAM 技术逐渐普及，现在具有一定生产能力的冲压模具企业基本都有了 CAD/CAM 技术。其中部分骨干重点企业还具备各 CAE 能力。 模具 CAD/CAM 技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本，提高产品质量，已成为人们的共识。在“八五” 、九五“期间，已有一大批模具企业推广普及了计算机绘图技术，数控加工的使用率也越来越高，并陆续引进了相当数量CAD/CAM 系统。如美国 EDS 的 UG，美国 Parametric Technology 公司 Pro/Engineer，美国 CV 公司的 CADSS，英国 DELCAM 公司的 DOCT5，日本 HZS 公司的 CRADE 及 space-E, 以色列公司的 Cimatron 还引进了 AutoCAD CATIA 等软件及法国 Marta-Daravision 公司用于汽车及覆盖件模具的 Euclid-IS 等专用软件。国内汽车覆盖件模具生产企业普遍采用了 CAD/CAM 技术/DL 图的设计和模具结构图的设计均已实现二维 CAD，多数企业已经向三维过渡，总图生产逐步代替零件图生产。且模具的参数化设计也开始走向少数模具厂家技术开发的领域。 在冲压成型 CAE 软件方面，除了引进的软件外，华中科技术大学、吉林大学、湖南大学等都已研发了较高水平的具有自主知识产权的软件，并已在生实践中得到成功应用，产生了良好的效益。 快速原型（RP）传统的快速经济模具相结合，快速制造大型汽车覆盖件模具，解决了原来低熔点合金模具靠样件浇铸模具，模具精度低、制件精度低，样样制作难等问题，实现了以三维 CAD 模型作为制模依据的快速模具制造，它标志着RPM 应用于汽车身大型覆盖件试制模具已取得了成功。 围绕着汽车车身试制、大型覆盖件模具的快速制造，近年来也涌现出一些新的快速成型方法，例如目前已开始在生产中应用的无模多点成型及激光冲击和电散热片零件加工工艺及模具设计3磁成型等技术。它们都表现出了降低成本、提高效率等优点。 2、模具设计与制造能力状况 在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。 虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这一些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面基本达到了国际水平，模具结构周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。 标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动阀片多功能模具，已基本达到国际水平。 但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。 汽车覆盖件模具制造技术正在不断地提高和完美，高精度、高效益加工设备的使用越来越广泛。高性能的五轴高速铣床和三轴的高速铣床的应用已越来越多。NC、DNC 技术的应用越来越成熟，可以进行倾角加工超精加工。这些都提高了模具面加工精度，提高了模具的质量，缩短了模具的制造周期。 模具表面强化技术也得到广泛应用。工艺成熟、无污染、成本适中的离子渗氮技术越来越被认可，碳化物被覆处理（TD 处理）及许多镀（涂）层技术在冲压模具上的应用日益增多。真空处理技术、实型铸造技术、刃口堆焊技术等日趋成熟。激光切割和激光焊技术也得到了应用。虽然中国模具工业在过去十多年中取得了令人瞩目的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如，精密加工设备在模具加工设备中的比重比较低;CAD/CAE/CAM 技术的普及率不高;许多先进的模具技术应用不够广泛等等，致使相当一部分大型、精密、复杂和长寿命模具依赖进口。模具的发展是体现一个国家现代化水平高低的一个重要标志，就我国而言，经过了这几十年曲折的发展，模具行业也初具规模，从当初只能靠进口到现在部分进口已经跨了一大步，但还有一些精密的冲模自己还不能生产只能通过进口来满足生产需要。随着各种加工工艺和多种设计软件的应用使的模具的应用和设计更为方便。随着信息产业的不断发展，模具的设计和制造也越来越趋近于国际化。现在模具的计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）技术的研究和应用。大大提搞了模具设计和制造的效率。河南机电高等专科学校毕业设计说明书4减短了生产周期。采用模具 CAD/CAM 技术，还可提高模具质量，大大减少设计和制造人员的重复劳动，使设计者有可能把精力用在创新和开发上。尤其是 pro/E和 UG 等软件的应用更进一步推动了模具产业的发展。数控技术的发展使模具工作零件的加工趋进于自动化。电火花和线切割技术的广泛应用也对模具行业起到了飞越发展。模具的标准化程度在国内外现在也比较明显。特别是对一些通用件的使用应用的越来越多。其大大的提高了它们的互换性。加强了各个地区的合作。对整个模具的行业水平的提高也起到了重要的作用。1.1.21.1.2国内模具的发展趋势国内模具的发展趋势巨大的市场需求将推动我国模具的工业调整发展。虽然我国的模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展，但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距，尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。未来的十年，中国模具工业和技术的主要发展方向包括以下几方面: : 1)高速铣削加工国外近年来发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。2)模具扫描及数字化系统高速扫描机和模具扫描系统提供了从模型或实物扫描到加工出期望的模型所需的诸多功能，大大缩短了模具的在研制制造周期。有些快速扫描系统，可快速安装在已有的数控铣床及加工中心上，实现快速数据采集、自动生成各种不同数控系统的加工程序、不同格式的 CAD 数据，用于模具制造业的“逆向工程” 。模具扫描系统已在汽车、摩托车、家电等行业得到成功应用，相信在“十五”期间将发挥更大的作用。 3)全面推广 CAD/CAM/CAE 技术模具 CAD/CAM/CAE 技术是模具设计制造的发展方向。随着微机软件的发展和进步，普及 CAD/CAM/CAE 技术的条件已基本成熟，各企业将加大 CAD/CAM 技术培训和技术服务的力度；进一步扩大 CAE 技术的应用范围。计算机和网络的发展正使 CAD/CAM/CAE 技术跨地区、跨企业、跨院所地在整个行业中推广成为可能，实现技术资源的重新整合，使虚拟制造成为可能。4)电火花铣削加工电火花铣削加工技术也称为电火花创成加工技术，这是一种替代传统的用成散热片零件加工工艺及模具设计5型电极加工型腔的新技术，它是有高速旋转的简单的管状电极作三维或二维轮廓加工(像数控铣一样)，因此不再需要制造复杂的成型电极，这显然是电火花成形加工领域的重大发展。国外已有使用这种技术的机床在模具加工中应用。预计这一技术将得到发展。 5)提高模具标准化程度我国模具标准化程度正在不断提高，估计目前我国模具标准件使用覆盖率已达到 30%左右。国外发达国家一般为 80%左右。6)优质材料及先进表面处理技术 选用优质钢材和应用相应的表面处理技术来提高模具的寿命就显得十分必要。模具热处理和表面处理是否能充分发挥模具钢材料性能的关键环节。模具热处理的发展方向是采用真空热处理。模具表面处理除完善应发展工艺先进的气相沉积(TiN、TiC 等)、等离子喷涂等技术。7)模具研磨抛光将自动化、智能化模具表面的质量对模具使用寿命、制件外观质量等方面均有较大的影响，研究自动化、智能化的研磨与抛光方法替代现有手工操作，以提高模具表面质量是重要的发展趋势。8)模具自动加工系统的发展这是我国长远发展的目标。模具自动加工系统应有多台机床合理组合；配有随行定位夹具或定位盘；有完整的机具、刀具数控库；有完整的数控柔性同步系统；有质量监测控制系统。1.21.2国外模具的现状和发展趋势国外模具的现状和发展趋势模具是工业生产关键的工艺装备，在电子、建材、汽车、电机、电器、仪器仪表、家电和通讯器材等产品中，6080的零部件都要依靠模具成型。用模具生产制作表现出的高效率、低成本、高精度、高一致性和清洁环保的特性，是其他加工制造方法所无法替代的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志，并在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。近几年，全球模具市场呈现供不应求的局面，世界模具市场年交易总额为 600650 亿美元左右。美国、日本、法国、瑞士等国家年出口模具量约占本国模具年总产值的三分之一。 国外模具总量中,大型、精密、复杂、长寿命模具的比例占到 50%以上；国外模具企业的组织形式是大而专、大而精。2004 年中国模协在德国访问时，从河南机电高等专科学校毕业设计说明书6德国工、模具行业组织-德国机械制造商联合会（VDMA）工模具协会了解到，德国有模具企业约 5000 家。2003 年德国模具产值达 48 亿欧元。其中（VDMA）会员模具企业有 90 家，这 90 家骨干模具企业的产值就占德国模具产值的 90%，可见其规模效益。 随着时代的进步和技术的发展，国外的一些掌握和能运用新技术的人才如模具结构设计、模具工艺设计、高级钳工及企业管理人才，他们的技术水平比较高故人均产值也较高我国每个职工平均每年创造模具产值约合 1 万美元左右，而国外模具工业发达国家大多 1520 万美元，有的达到 2530 万美元。国外先进国家模具标准件使用覆盖率达 70%以上，而我国才达到 451.31.3散热片零件的冲压工艺及模具设计与制造方面散热片零件的冲压工艺及模具设计与制造方面1.3.11.3.1 散热片零件的冲压工艺的设计思路散热片零件的冲压工艺的设计思路冲压加工与其它加工方法相比,无论在技术方面,还是在经济方面,都具有许多独特的优点.如:冲压在少,无切屑加工方法之一,是一种省能,低耗,高效的加工方法,因而制品的成本较低.冲压件的尺寸公差由模具保证,具有一模一样的特征,所以产品质量稳定,冲压可以壁薄,重量轻,形状复杂,表面质量好,刚性好的工件.冷冲压生产靠压力机和模具完成加工过程,其生产效率高,操作方便,易于机械化与自动化,用普通压力机进行冲压加工,每分钟可达几十件,用高速压力机生产,每分钟可达数百件或千件以上.1.3.21.3.2 散热片模具设计的设计思路散热片模具设计的设计思路冲裁是冲压基本工序之一，它是利用冲压模在压力机作用下，将平板坯料沿一定的轮廓线产生分离的一种冲压工序。根据变形机理的不同，冲裁可分为普通冲裁和精密冲裁，常用的冲裁有落料，冲孔，切口，切断，剖切等。其中以落料冲孔翻边应用最多，落料是沿工件的外形封闭轮廓线冲切，冲下部分为工件，冲孔是沿工件的内形封闭轮廓线冲切，冲下部分为废料，翻边主要是内孔翻边和外缘翻边比较多。1.3.31.3.3 散热片模具设计的进度散热片模具设计的进度1.了解目前国内外冲压模具的发展现状，所用时间 20 天；散热片零件加工工艺及模具设计72.确定加工方案，所用时间 5 天；3.模具的设计，所用时间 30 天；4模具的调试所用时间 5 天 2 2 散热片冲压工艺的分析散热片冲压工艺的分析2.12.1 工件工艺性分析与方案确定工件工艺性分析与方案确定2.1.12.1.1 冲裁件工艺性分析冲裁件工艺性分析河南机电高等专科学校毕业设计说明书8 工序前 工序后 零件名称：散热片材料：铝 L3料厚：0.5mm数量：大批量生产未注公差尺寸按 IT13 级精度制造该零件形状简单，对称，是由圆弧和直线组成的，冲裁件内外形所能达到经济精度为 IT11IT14，孔中心与边缘距离尺寸公差为0.5mm，将以上精度与零件的精度要求相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他未注尺寸，生产批量等情况也均符合冲裁的工艺要求，故可采用冲压方式进行加工。外形落料的工艺性：散热片属于中等尺寸零件，料厚 0.5mm，外形复杂程度一般，尺寸精度要求一般，因此可采用落料工艺获得。冲孔的工艺性：内孔尺寸精度要求一般，可采用冲孔。散热片零件加工工艺及模具设计92.1.22.1.2 工艺方案的确定工艺方案的确定：该零件所需要的冲压工序为冲孔、落料、翻边，可拟定出以下三种工艺方案：方案一：用简单模分三次加工，即落料冲孔内孔、外缘翻边方案二：冲孔落料复合模内孔、外缘翻边方案三：冲孔、落料、翻边级进模采用方案一，生产率低，工件的累计误差大，操作不方便，由于该工件为大批量生产，方案二和方案三更具有优越性。散热片零件可以采用冲孔、落料复合模或冲孔、落料级进模。复合模模具的形位精度和尺寸精度容易保证，且生产率高，尽管模具结构比较复杂.级进模生产率也高，但零件的冲裁精度稍差，与保证冲压件的形位精度，需要在模具上设置导正销导正，故模具制造，安装较复合模并不复杂。通过对上述三种方案的分析比较，散热片的冲压生产采用方案二冲孔落料复合模更为合理。2.22.2 排样设计排样设计2.2.12.2.1 确定零件的排样：确定零件的排样：设计复合模时，首先要设计条料排样图，由于散热片零件外形矩形，形状较复杂，可采用直排排样的方法，可提高生产率。如下图二为零件的排样图。 图 2 排样图2.2.22.2.2 条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算条料宽度、导尺间宽度和材料利用率的计算查文献1中表 2.9 取得搭边值 a1=1.8mm，侧面 a=2mm。河南机电高等专科学校毕业设计说明书10计算条料宽度： B=27+22=31mm步距： S=61.8mm材料利用率的计算：计算冲压件毛坯的面积：A=6027-2333.14-（410+223.14）=1511mm2一个步距的材料利用率：=A/(Nbs) 100%式中 A一个冲裁件的面积，mm2; n一个步距内的冲裁件数量； B条料宽度，mm; s进距， mm得 =1511（61.831）100%=81.24% 2.3 制件翻边的工艺分析2.3.1 内孔翻边该制件内孔翻边部分后局部视图如下所示：散热片零件加工工艺及模具设计11工艺性分析，该制件材料为铝 L3，料厚 t=0.5，抗剪强度 t 为 270340MPa，抗拉强度b为 70110MPa，屈服强度 s为 5080MPa，8处由内孔翻边成形，翻边前已加工出预冲孔，r=2,圆角 R=0.5。1、翻孔工序概念、翻孔工序概念 翻孔是沿内孔周围将材料侧立凸缘的冲压工序。2、翻孔的形式、翻孔的形式 常见的翻孔形式，如图 1。图 1a 是在材料平整未变形部分翻孔；图 1b 是在拉深件上翻孔，可以向外翻，也可以向内翻。如果高度超过一次翻孔的允许值，可以先拉深，翻孔系数翻孔系数 翻孔变形程度常用翻孔系数来表示K 值越大，变形程度越小；K 值越小变形程度越大。影响翻孔系数的主要因素有：1）、材料的性能，塑性越好，K 值越小河南机电高等专科学校毕业设计说明书122）、孔的加工方法，如果是钻出的孔，由于无撕裂面，翻孔时不易出现裂纹。冲出的孔有部3）分撕裂面，翻孔易开裂，故 K 值较大。如果冲孔后对材料进行退火或将孔整修，可得到与钻孔相接近的翻孔比。此外，还可以将冲孔的方向和翻孔的方向相反，使毛刺位于翻孔内侧可减少开裂。4）、翻孔凸模的形式，球面凸模能使 K 值减小，增加变形程度。翻边高度的计算：H=(d-D0)/2+0.43r+0.72t测量工件知 H=1.0所以 D0=5.76K=D0/d=0.72 查下表知：Kmin=0.64即：KKmin零件在变形程度范围内可进行翻边Hmax=D0/2(1- Kmin )+ 0.43r+0.72t=4(1- 0.64)+0.430.5+0.720.5=2.015即：翻边高度在翻边高度范围内各种材料的翻孔系数 翻孔系数材料（退火）吗 KKmin白铁皮 0.700.65软钢 t=0.252mm 0.720.68软钢 t=36mm0.780.75黄铜 H62 t=0.56mm0.680.62铝 t=0.55mm 0.700.64硬铝 0.890.80钛合金 TA1（冷态）0.680.55TA1 加热（300400）0.500.40散热片零件加工工艺及模具设计13TA5（冷态）0.900.75TA5（加热 500600）0.750.65翻边力的计算F1=1.1（d-D0）t=1.13.14（8-5.76）0.580=309.5N2F1=619N2.4 翻边工序总力的计算外缘翻边可按内孔翻边的方法计算翻边力F2F1F= 2F2 +2 F1 F= 1238N凸凹模具间隙n=（0.750.85）t=0.4mm外缘翻边：此类外缘翻边属于伸长类翻边变形程度：E伸=b/(R-b) =1.0/（3-1.0）100%=50%查模具设计手册 p461 在刚模成形时%=40%即：E伸%所以在变形范围内2.4.1 压力机的选定：河南机电高等专科学校毕业设计说明书14由于翻边力较小主要考虑压力机的工作行程较长，和闭合高度，故查冲压模具简明设计手册表 13.9 选 J23-10其相关参数为： 最大封闭高度：180， 工作台尺寸：3602402.4.2 压力中心的计算因为制件的翻边部分对称分布，故压力中心为其几何中心3 3，模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化，模具主要零件和主要工作机构的设计与标准化3.1 计算凸凹模工作尺寸及公差： 由于在翻孔过程中存在回弹现象，即翻口位置的孔径比凸模的外径尺寸要小，故为保证孔尺寸，凸、凹模按照孔的尺寸的上偏差加工。由于制件精度采用IT13 级，故凸模制造公差采用 IT8 级，制件翻边处的内孔尺寸 D0为 8，其公差 为 0.22，为使翻边回弹小，垂直度好，翻边的凸凹模间隙小于工件厚度以使其稍微变薄根据壁厚查资料得n=（0.750.85）t=0.4mm 凸模直径 Dt=(D00.75)-t=8.16 -0.055凹模为孔加工，故应比凸模的低一级为 IT9，即 凹模孔径 Da=(Dt2n)+a=8.96+0.055孔心距 Ld=L1/8=250.0275mm3.1.2 主要零件的设计 （1） ，凹模设计： 由翻边件的翻边高的大小选用凹模的厚度 H 为 20，其刃口圆角半径与制件圆角相等为 r=0.5。为了增强凹模在工作中的稳固性，加工方便，凹模上的孔都设计为直通型的，外缘翻边凹模与定位销孔相连。凹模材料选用 T10A，热处理淬硬 HRC5862。如图 散热片零件加工工艺及模具设计153.1.2，凸模设计凸模材料和凹模一样选用 T10A，热处理 HRC5862，出于紧固及配合的考虑，凸模采用阶梯式，一方面加工简单，另一方面又便于装配与更换。由固定板的厚度，弹压卸料板的厚度，及两者之间的间隙，和凸模伸入凹模的长度确定凸模的高度为 50。为了更稳定翻遍内缘翻边采用球头凸模。外缘翻边凸模圆角般取 4t即 2。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书16 3.2，紧固件及定位零件的选择与标准化 螺钉的选用：根据标准 GB699 选用材料为 45 钢，热处理硬度值为HRC3540。 卸料螺钉也是 45 钢，HRC3540，选用圆柱头内六角螺钉，弹压卸料板设置两个卸料螺钉，公称直径为 6，卸料螺钉拧紧后应使弹压卸料板与凸模最顶部平齐。有误差时通过螺钉与弹压卸料板之间安装垫片来调整。图 3.3 定位装置的设计定位销：在凹模顶部两个固定一个定位销，用于毛坯的定位，防止由于毛坯散热片零件加工工艺及模具设计17的偏移造成误差甚至废料，定位销的头部是与毛坯的预冲孔配合的，为了方便放置工件定位销顶部做 R=2 的圆角。图 3.4，卸料兼压料板的设计卸料是以圆形弹压卸料板卸料，出件是通过推杆推件块将制件从凹模中推出。凸模与卸料板采用间隙配合，为 H8/f8。通过顶杆及卸料螺钉的位置，确定弹压卸料板的最宽度为 40。弹压卸料板和推件块的厚度分别由凸模和凹模的高度及厚度协调决定。它们的材料都是用 45 钢。如图所示：河南机电高等专科学校毕业设计说明书18 卸料兼压料板3.5，选择模架及其它模具零件3.5.1 模架的选择：根据 GB/T8050-2008,采用中间导柱模架，选用凹模周界：LB=8063，闭合高度：H=130150。上模座：806325GB/T2855.1，下模座：散热片零件加工工艺及模具设计19806330GB/T2855.2，导柱：18120、20120 GB/T2861.1，导套：186523、206523 GB/T2861.3。 3.5.2 凸模固定板的选择：根据凸模的直径、高度及紧固螺钉、销钉、卸料螺钉等的尺寸位置确定选用矩形固定板，其规格为 LBH=806316。图 河南机电高等专科学校毕业设计说明书203.5.3 橡胶垫设计：橡胶垫用于为弹压卸料板提供向上返回运动的推动力。由于卸料板的工作行程较长，故选用较软的橡胶，根据卸料螺钉的位置确定橡胶的横截面积的形状及尺寸如图： 橡胶块橡胶高度的确定：橡胶预压缩率 y取 5%，由于合成橡胶的极限压缩率 j为 35%45%，故橡胶实际压缩量 取 30%，而卸料板的工作行程即等于橡胶工作压缩量 hg，且一般橡胶在橡胶垫中时都是预压的，故可得到式子： H=hg/（-y）将 hg=1.5+4+1=6.5 代人得到 H=（16.2521.6）。取 H=20mm散热片零件加工工艺及模具设计21 橡胶被压时产生的力，当橡胶的压缩率为 30%时，橡胶产生的单位面积压力p=1.7MPa，橡胶的横截面积 A=（R2-r2） =3.14（252-82）=5612 F=Ap=5611.7=953.7N 橡胶力 4F=3814.8N4.压力机的校核 （1）公称压力，压力机要克服除了翻边力 F翻外还有弹压产生的卸料力 F卸,由于翻边工作行程较长，翻边力必须小于或等于压力机公称压力 F标的50%60%，即 F翻F卸50%F标 1238N3814.8N50%100KN=50KN故压力经校核合格。 （2） ，闭合高度，由压力机的有关参数知 Hmax=180，H=50,(H 为封闭高度调节量） 。 装模高度满足 Hmax-5HHmin+10故高度符合。 河南机电高等专科学校毕业设计说明书225.总装图散热片零件加工工艺及模具设计23 由以上设计，可得到模具的总装图即是上图，其工作过程是：模具在工作时，将毛坯放在凹模上有定位销进行定位，模具下行卸料版接触毛坯将其压紧，同时翻边凸模在下行过程中进行翻边，模具继续下行在待翻边完成。当模具回升时，卸料版在橡胶块的作用下将制件卸下，如此继续完成下一次工作。6. 散热器模具的安装和调试6.16.1 散热器片模具的安装散热器片模具的安装6.1.16.1.1 散热器片模具的安装要求散热器片模具的安装要求总装时，首先应根据主要零件的相互依赖关系，以及装配方便和易于保证装配精度要求来确定装配基准件，根据各个零件与装配基准件的依赖关系和远近程度确定装配顺序。装配结束后，要进行试模，通过试模发现问题，并及时调整和修理直至模具制造出合格零件为止。河南机电高等专科学校毕业设计说明书246.1.26.1.2 散热器片模具的安装散热器片模具的安装 翻边模的安装步骤：（1）模柄的安装 先将模柄压入模座孔内，再加工骑缝销孔，然后将端面在平面磨床上磨平。（2）凸模、凹模及凸凹模的装配 将凸凹模压入固定板，再将凸模用螺钉与固定板定位；将凸凹模与下模座及顶块对正放齐后，将翻边凹模用螺钉和销钉与下模座定位。（3）模具的总装 模具上模部分通过模柄安装在压力机的滑块上，是模具的活动部分。下模部分被固定在压力机工作台上，是模具的固定部分。6.26.2 翻边模具的调试翻边模具的调试模具按图纸技术要求加工与装配后，必须在符合实际生产条件的环境中进行试翻边，可以发现模具设计与制造的缺陷，找出产生原因。6.2.16.2.1 模具调试的要点：模具调试的要点：（1）模具闭合高度调试 模具应与冲压设备配合好，保证模具应有的闭合高度和开启高度。（2）导向机构的调试 导柱，导套要有好的配合精度，保证模具运动平稳，可靠。（3）定位装置的调试 定位要准确，可靠。（4）卸料及出件装置的调试 卸料及出件要通畅，不能出现卡死现象。6.2.26.2.2 调试方法调试方法（1）将装配后的模具顺利的装在指定的压力机上。（2）用指定的坯料稳定的在模具上制出合格的制品零件。（3）检查制品零件的质量，若发现制品零件存有缺陷，应分析原因，设法对模具进行修整和调制，直到能生产出一批完全符合图样要求的零件为止。散热片零件加工工艺及模具设计25（4）根据设计要求，进一步确定出某些模具需经实验后所决定的尺寸，并修整这些尺寸，直到符合要求为止结束语结束语散热器片属于简单拉深翻边件