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1、湖南生物機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計說明書
題目: 散熱片沖壓工藝及模具設(shè)計
學(xué) 院: 湖南生物機(jī)電學(xué)院
專 業(yè) 模具設(shè)計與制造
學(xué) 號:
姓 名: 徐剛
指導(dǎo)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(jī)……………………………………………15
第五章 模具主要零件結(jié)構(gòu)……………………………………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(jié)束語…………………………………………………25
參考資料 ………………………………………………………………26
散熱片單工位復(fù)合模設(shè)計
摘要:介紹顯示器散熱片第一工程單工位復(fù)合模的
3、排樣設(shè)計、模具結(jié)構(gòu)及工作過程.該模具采用圓形擋料銷導(dǎo)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(guān)鍵詞:散熱片 單工位復(fù)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(biāo)注在外側(cè)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(yīng)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(fù)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(jìn)行沖孔、向下折彎、向上抽牙,(毛邊向下)
第三工程進(jìn)行向上折彎成型,(毛邊向下)
方案二:(利用一套多任務(wù)序級進(jìn)模)
采用級進(jìn)模成形零件,用級進(jìn)模必須首先進(jìn)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(zhì)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(shè)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(jī)和設(shè)計模具。壓力機(jī)的噸位必須大于所計算的沖裁力,以適應(yīng)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(jī)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(jī)
9、
沖壓設(shè)備選擇的要求:
1. 壓力機(jī)的行程大小,應(yīng)能保證成型零件的取出與毛坯的放入。
2. 壓力機(jī)的工作臺面尺寸應(yīng)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(jī)的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。
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(jī)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(diào)整的,故一般的壓力機(jī)均由最大閉合高度Hmax和最小閉合高度Hmin。
4.壓力機(jī)的噸位要與總的沖壓力相適應(yīng)。
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(jī)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(jī)。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(biāo)準(zhǔn)行程次數(shù) 70/min
最大封閉高度
11、 300mm
封閉高度調(diào)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(jié)構(gòu)形式
模具主要零件結(jié)構(gòu)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(dǎo)柱、導(dǎo)套與模架采用壓裝,配合間隙;
4、導(dǎo)柱、導(dǎo)套配合間隙;
技術(shù)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(jī)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(jìn)行生產(chǎn),條料材料為SECC。
3、裝配后的模架,其上模座沿導(dǎo)柱上、下移動應(yīng)平穩(wěn)和無滯住現(xiàn)象。
4、裝配后的導(dǎo)柱,其固定端面與下模座下平面應(yīng)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(jī)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(jié)構(gòu)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(jìn)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(dǎo)料銷導(dǎo)向,導(dǎo)正釘定位。
該模具裝在60噸的單柱開式壓力機(jī)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(dǎo)料銷導(dǎo)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(jī)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(jī)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(yīng)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(jī)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(jié)束語
開關(guān)散熱片的成型精度,采用工程??梢詽M足精度要求,所以設(shè)計時選擇了工程模。該模具采用手動送料裝置,設(shè)計導(dǎo)料銷導(dǎo)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(fù)雜程度,提高了模具的價格,所以,采用該設(shè)計方案適宜于中批量的生產(chǎn)。
參 考 資 料
1、 中國機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會組編 冷沖模設(shè)計及制造 機(jī)械工業(yè)出版社,2003
2、 王芳主編 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) 機(jī)械工業(yè)出版社,2003
3、 沖模設(shè)計手冊編寫組編著 沖模設(shè)計手冊 機(jī)械工業(yè)出版社,2000
4、 模具應(yīng)用技術(shù)叢書編委會 模具制造工藝裝備及應(yīng)用 機(jī)械工業(yè)出版社,1999
5、 王俊彪主編 多任務(wù)位級進(jìn)模設(shè)計 西北工業(yè)大學(xué)出版社 ,1999
6、 許發(fā)越主編 模具標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊 機(jī)械工業(yè)出版社,1994