表盖设计说明说

1、 设计说明书 题 目：散热板模具设计 学 院：机械工程学院 班 级：成型111（模具） 姓 名：马松 学 号：1108030071 指导老师：熊伟日期：2014年7月10日 目 录一·产品基本介绍 2二· 产品工艺性分析 3 三·注射机的选择 5四·分型面的选择 8五·型腔数目的选择及分布 9六·浇注系统各部件的设计 11 七·成型零件的工作尺寸计算 14 八·导柱导向机构的设置 18九·脱模机构的设计 19十·模架的选择 22十一·参考资料 22 十二·课程设计小结和心得一

2、会 23一·产品基本介绍产品名称：散热板生产批量：大批量生产所用材料：08F比 例：11技术要求：制品外表面需平滑，光亮，无裂纹. 其零件尺寸如下：（零件图） 主视图 左视图 俯视图为了方便加工和热处理，型芯与型腔部分采用拼镶式结构。如图21所示零件图。生产批量：大批量;材料：LY21-Y;该材料，经退火及时效处理，具有较高的强度、硬度，适合做中等强度的零件。尺寸精度：零件图上的尺寸除了四个孔的定位尺寸标有偏差外，其他的形状尺寸均未标注公差，属自由尺寸，可安IT14级确定工件的公差。经查公差表，各尺寸公差为：Ø3.50 +0。30 20 0-0.52 250-0.52 四个

3、孔的位置公差为：17±0.12 14±0.2工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、弯曲三道基本工序，尺寸较小。结论：该制件可以进行冲裁制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。3 确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有落料、冲孔、弯曲三道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1) 落料弯曲冲孔；单工序模冲压(2) 落料冲孔弯曲；单工序模冲压。(3) 冲孔落料弯曲；连续模冲压。(4) 冲孔落料弯曲；复合模冲压。方案（1）（2）属于单工序模冲裁工序冲裁模指在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件生

4、产批量大，尺寸又较这两种方案生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于连续模，是指压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。于制件的结构尺寸小，厚度小，连续模结构复杂，又因落料在前弯曲在后，必然使弯曲时产生很大的加工难度，因此，不宜采用该方案。方案（4）属于复合冲裁模，复合冲裁模是指在一次工作行程中，在模具同一部位同时完成数道冲压工序的模具。采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，又降低的工人的劳动强度，所以此方案最为合适。根据分析采用方案（4）复合冲裁。4 模具总体结构设计4.1 模具类型的选择  

5、    由冲压工艺分析可知，采用复合冲压，所以模具类型为复合模。4.2定位方式的选择   因为该模具采用的是条料，控制条料的送进方向采用导料销，有侧压装置。控制条料的送进步距采用导正销定距。4.3卸料方式的选择  因为工件料厚为1.2mm，相对较薄，卸料力不大，故可采用弹性料装置卸料。4.4导向方式的选择 为了提高模具寿命和工件质量，方便安装调整，该复合模采用对角导柱的导向方式。5 模具设计工艺计算5.1计算毛坯尺寸相对弯曲半径为：R/t=3.8/1.2=2.17>0.5式中：R弯曲半径（mm） t材料厚度（mm） 由

6、于相对弯曲半径大于0.5，可见制件属于圆角半径较大的弯曲件，应该先 求变形区中性层曲率半径（mm）。 =r0+kt 公式(51)式中：r0内弯曲半径 t材料厚度 k中性层系数查表51，得K=0.45根据公式51 = r0+kt =0.38+0.45X1.2 =4.34（mm）图51 计算展开尺寸示意图根据零件图上得知，圆角半径较大（R>0.5t），弯曲件毛坯的长度公式为： LO=L直+ L弯 式中： LO弯曲件毛坯张 长度 （mm）L直 弯曲件各直线部分的长度 （mm） L弯弯曲件各弯曲部分中性层长度之和（mm）根据公式： A= COSP=(RA+RC-B)/(RA+RC) RA=3.8

7、+0.6=4.4 （mm） RC=1.2+0.6=1.8（mm） B=3.8（mm）根据公式 A= =2×3.8(4.4+1.8)-3.82 5.6（mm）根据公式 COSP= (RA+RC-B)/(RA+RC) = ( 4.4+1.6-3. 8)/(4.4+1.6) = 0.367 则 P=carCOS0.367=68.47。 2P=2×68.47。=136.94。根据公式52 L直=L总长-2A =20-2×5.6 =8.8（mm） L弯=2（P180+P180） =2×3.14×4.34×(68.47/180+68.47/180

8、) =20.74（mm） LO =L直+ L弯 =8.8+20.74 =31.54（mm）取LO=32（mm） 根据计算得：工件的展开尺寸为25×32（mm）,如图42所示。 图52 尺寸展开图5.2排样、计算条料宽度及步距的确定5.2.1搭边值的确定排样时零件之间以及零件与条料侧边之间留下的工艺余料，称为搭边。搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命。或影响送料工作。搭边值通常由经验确定，表所列搭边值为普通冲裁时经验数据之一

9、。表52 搭边a和a1数值材料厚度圆件及r2t的工件矩形工件边长L50mm矩形工件边长L50mm或r2t的工件工件间a1沿边a工件间a1沿边a工件间a1沿边a0.250.250.50.50.80.81.21.21.61.62.02.02.52.53.03.03.53.54.04.05.05.0121.81.21.00.81.01.21.51.82.22.53.00.6t2.01.51.21.01.21.51.82.22.52.83.50.7t2.21.81.51.21.51.82.02.22.52.53.50.7t2.52.01.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t2.8

10、2.21.81.51.82.02.22.52.83.24.00.8t3.02.52.01.82.02.22.52.83.23.54.50.9t搭边值是废料，所以应尽量取小，但过小的搭边值容易挤进凹模，增加刃口磨损表42给出了钢（WC0.05%0.25%）的搭边值。对于其他材料的应将表中的数值乘以下列数：钢（WC0.3%0.45%） 0.9钢（WC0.5%0.65%） 0.8硬黄铜 11.1 硬铝 11.2软黄铜，纯铜 1.2该制件是矩形工件，根据尺寸从表42中查出：两制件之间的搭边值a1=1.2（mm）,侧搭边值a=1.5(mm)。由于该制件的材料使LY21Y（硬铝），所以两制件之间的搭边值为

11、： a1=1.2×（11.2）=1.21.414(mm)取a1=1.2(mm)侧搭边值 a=1.5×（11.2）=1.51.8(mm)取a=1.5(mm)5.2.2条料宽度的确定计算条料宽度有三种情况需要考虑；有侧压装置时条料的宽度。无侧压装置时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有定距侧刃时条料的宽度。有侧压装置的模具，能使条料始终沿着导料板送进。条料宽度公式：B=（D+2a） 公式（52）其中条料宽度偏差上偏差为0，下偏差为，见表43条料宽度偏差。D条料宽度方向冲裁件的最大尺寸。a侧搭边值。查表43条料宽度偏差为0.15根据公式4 1 B=（D+2a） =（25+2&#

12、215;1.5）0-0.15 =280-0.15表53 条料宽度公差(mm)条料宽度B/mm材料厚度t/mm0.5>0.51>12200.050.080.10>20300.080.100.15>30500.100.150.209.5弯曲部分刃口尺寸的计算9.5.1最小相对弯曲半径rmin/t弯曲时弯曲半径越小，板料外表面的变形程度越大，若弯曲半径过小，则板料的外表面将超过材料的变形极限，而出现裂纹或拉裂。在保证弯曲变形区材料外表面不发生裂纹的条件下，弯曲件列表面所能行成的最小圆角半径称为最小弯曲半径。最小弯曲半径与弯曲件厚度的比值rmin/t称为最小相对弯曲半径，又称为

13、最小弯曲系数，是衡量弯曲变形的一个重要指标。设中性层半径为，则最外层金属（半径为R）的伸长率外为： 外=（R-）/ 公式（91）设中性层位置在半径为=r+t/2处，且弯曲厚度保持不变，则有R=r+t,固有 外=1/(2r/t+1) 公式（92）如将外以材料断后伸长率带入，则有r/r转化为rmin/t，且有 rmin/t=（1-）/2 公式（93）根据公式就可以算出最小弯曲半径。最外层金属（半径为R）的伸长率外为：根据公式92 外=1/(2r/t+1) =1÷（2×5÷1.2+1） =0.107最小弯曲半径为：根据公式93 rmin/t=（1-）/2 =（1-0.1

14、07）/2×0.107 =0.10129.5.2弯曲部分工作尺寸的计算 1、回弹值 由工艺分析可知，固定夹弯曲回弹影响最大的部分是最大半径处，r/t=3.8/1.2=3.165。此处属于小圆角V形弯曲，故只考虑回弹值。查表8.51得,回弹值为60，由于回弹值很小，故弯曲凸、凹模均可按制件的基本尺寸标注，在试模后稍加修磨即可。表93 铝材料校正弯曲回弹材料r/t材料厚度t(mm)0.80.822硬铝LY122203040254060805601001403、模具间隙 弯曲V形件时，不需要在设计和制造模具时确定间隙。对于U形件的弯曲，必须选择合模具间隙 弯曲V形件时，凸、凹模间隙是用调整

15、冲床的闭合高度来控制的适的间隙，间隙过小，会使边部壁厚变薄，降低模具寿命。间隙过大则回弹大，降低制件精度凸、凹模单边间隙Z一般可按下式计算： Z=t+ct 公式（94）式中：Z弯曲凸、凹模单边间隙 t材料的厚度 材料厚度的正偏差（表92） C间隙数(表93)查表得： =0 C=0.05根据公式94 Z=t+ct =1.2+0+0.05×1.2 =1.2+0.60 =1.8 (mm)表94 薄钢板、黄铜板（带）、铝板厚度公差厚度材料薄钢板黄铜板（带）铝板08FH62,H68,HP12A11、2A12B级公差C级公差冷扎带冷轧板最小公差最大公差0.2±0.04±0.0

16、6-0.03-0.03-0.02-0.040.3±0.04±0.06-0.04-0.04-0.02-0.050.4±0.04±0.06-0.07-0.07-0.03-0.050.5±0.05±0.07-0.07-0.07-0.04-0.120.6±0.06±0.08-0.07-0.08-0.04-0.120.8±0.08±0.10-0.08-0.10-0.04-0.141.0±0.090.12-0.09-0.12-0.04-0.171.2±0.11±0.13-0.1

17、0-0.141.5±0.12±0.15-0.10-0.16-0.10-0.272.0±0.15±0.18-0.12-0.18-0.10-0.282.5±0.17±0.20-0.12-0.18-0.20-0.303.0±0.18±0.22-0.14-0.20-0.25-0.353.5±0.20±0.25-0.16-0.23-0.25-0.364.0±0.22±0.30-0.18-0.23-0.25-0.374.5-0.20-0.265.0-0.20-0.26-0.30-0.37

18、表95 U形弯曲件凸凹模的间隙系数C值弯曲件边长L/mmB2LB2L材料厚度t/mm0.50.622.144.155.0 0.622.144.17.57.612100.050.050.040.100.100.08200.050.050.040.030.100.100.080.060.06350.070.050.040.030.150.100.080.060.06500.100.070.050.040.200.150.100.060.06700.100.070.050.050.200.150.100.100.081000.070.050.050.150.100.100.081500.100.07

19、0.050.200.150.150.102000.100.070.070.200.150.150.104、凸凹模横向尺寸的确定 弯曲模的凸凹模工作部分尺寸确定比较复杂，不同的工件形状其横向工作尺寸的确定方法不同。工件标注外形尺寸时，按磨损原则应以凹模为基准，先计算凹模，间隙取在凸模上。当工件为双向对称偏差时，凹模尺寸为：LA=(L-2/1)+A0 公式（95）当工件为单向偏差时，凹模实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0 公式 (96)凸模尺寸为：LT=(LA-Z)0-t 公式（97） 或者凸模尺寸按凹模实际尺寸配制，保证单向间隙Z/2。式中： L弯曲件的基本尺寸（mm） LT、LA凸模、凹

20、模工作部分尺寸（mm） 弯曲件公差 T、A凸、凹制造公差，选用IT7IT9级精度，亦可按t=A=/4选取。 2/Z凸模与凹模的单向间隙工件的外形尺寸为：11.2+0.430由于工件为单向偏差，所以凹模的实际尺寸为：LA=(L-3/4) +A0凸、凹制造公差，t=A=/4=0.45÷4=0.1125根据公式96凹模尺寸为： LA=(L-3/4) +A0 =（11.2-3/4×0.45）+0.11250 =10.86+0.11250（mm）根据公式97凸模尺寸为： LT=(LA-Z)0-t =（10.86-1.8）0-0.1125 =9.060-0.1125（mm）根据工件的尺

21、寸要求，凸、凹模刃口处都应有相应的圆角，为保证弯曲件的尺寸精度，圆角应按实际尺寸配制。10主要零部件的设计设计主要零部件时，首先要考虑主要零部件用什么方法加工制造及总体装配方法。结合模具的特点，本模具适宜采用线切割加工凸模固定板、卸料板、凹模及外形凸模、内孔凸模。这种加工方法可以保证这些零件各个内孔的同轴度，使装配工作简化。下面就分别介绍各个零部件的设计方法。10.1 工作零件的结构设计10.1.1凹模的设计凹模采用整体凹模，各种冲裁的凹模孔均采用线切割机床加工，安排凹模在模架上位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。 模具厚度的确定公式为： H=Kb式中：K系数值，考虑板

22、料厚度的影响；b 冲裁件的最大外形尺寸；安上式计算后，选取的H值不应小于（1520）mm;表101 系数值Ks/mm材料厚度t/mm<1>13>36<50>50100>100200>2000.300.400.200.300.150.200.100.150.350.500.220.350.180.220.120.180.450.600.300.450.220.300.150.22查表101得：K=0.35 H=0.35×32 =11.2mm取H=18mm模具壁厚的确定公式为： C=(1.52)H =1.5×182×18 =2

23、736mm凹模壁厚取C=30mm凹模宽度的确定公式为： B=b+2C =32+2×30 =92mm查表101取标准取B=100mm凹模长度的确定公式为： L=20+2×30 =80mm凹模的长度要考虑导料销发挥的作用，保证送料粗定位精度。查表102取标准L=80mm。 （送料方向）凹模轮廓尺寸为100mm×80mm×18mm。凹模材料选用Cr12，热处理6064HRC。 表102 矩形和圆形凹模的外形尺寸 矩形凹模的宽度和长度B×L矩形和圆形凹模厚度H63×50 63×6310、12、14、16、18、2080×6

24、3、80×80、100×63、100×80、100×100、125×8012、14、16、18、120、22125×100、125×125、140×80、140×8014、16、18、20、22、25140×125、140×140、160×100、160×125、160×140、200×100、200×12516、18、20、22、25、28160×160、200×140、200×160、250×

25、125、250×14016、20、22、25、28、32200×200、250×160、250×200、280×160 18、22、25、28、32、35250× 250、280×200、280×250、315×20020、25、28、32、35、40315×25020、28、32、35、40、4510.1.2凸凹模的设计 凸凹模的内、外缘均为刃口，内、外缘之间的壁厚取决于冲裁件的尺寸，为保证凸凹模的强度，凸凹模应有一定的壁厚。10.1.3外形凸模的设计因为该制件形状不是复杂，但有弯曲部分，所以

26、将落料模设计成直通式凸模，直通式凸模工作部分和固定部分的形状做成一样，直通式凸模采用线切割机床加工。可以直接用2个M8的螺钉固定在垫板上，凸模与凸模固定板的配合按H7/m6。外形凸模的高度是凸模固定板的厚度、卸料板的厚度、导料板的厚度的总和，外形凸模下部设置1个导正销，借用工件上的孔作为导正孔。外形凸模长度为：L=H1 +H3+（1520）mm H1凸模固定板厚度；得H1=0.8×H凹=0.8×18=9.6mm(标准为20mm)H3卸料板厚度；查表105得H3=6mm(1520)附加长度，包括凸模的修磨量，凸模进入凹模的深度及凸模固定板与卸料板间的安全距离。（附加长度取15

27、）L=20+6+15 =41mm 导正销的直线部分应为(0.50.8）t ，导正销伸入定位孔是，板料应处于自由状态。在手工送料时，板料以由挡料销定位，导正销将工件导正的过程的将板料向后拉回约0.2mm。必须在卸料板压紧板料之前完成导正。所以导正销直线部分的长度为：L导=0.8×1.2=9.6mm在外形凸模的底部钻安装导正销，采用H7/r6的配合，为防止其脱落，在凸模上打横向孔，用销钉固定导正销。10.1.5弯曲凸模的设计弯曲凸模选用直通式，采用线切割加工方法。弯曲凸模与凸模固定板采用H7/r6配合。长度与外形凸模的长度相等，等于45mm, 凸模材料应选T10A，热处理5660HRC，

28、冲孔凸模与弯曲凸模之间有一定的间隙。为了保证间隙合理，弯曲凸模的宽度取16 mm。10.3定位零件的设计定位零件采用活动当料销定位。采用活动当料销制造简单、使用方便。活动挡料销固定在卸料板上，挡料销的位置应保证导正销在导正条料过程中条料活动的可能，活动挡料销的位置可以由公式确定。 e=c-D/2+d/2+0.1 公式(101)式中：c送料步距；D在送料方向上工件的尺寸；d挡料销头部直径；0 .1导正销往前推的活动余量；根据公式101 e=33.2-32/2+10/2+0.1 =12.1mm即活动挡料销的位置在距导正销12.1mm处。采用45钢制造，热处理硬度4348HRC。10.4模架及其它零

29、件的设计10.4.1上下模座 模座分带导柱和不带导柱两种，根据生产规模和生产要求确定是否带导柱的模座。本模具采用对角导柱、导套来保证模具上、下模的精确导向。滑动导柱、导套都是圆柱形的，其加工方便，可采用车床加工，装配容易。导柱的长度应保证上模座最底位置时（闭合状态），导柱上端面与上模座顶面的距离15mm。而下模座底面与导柱底面的距离为5mm。导柱的下部与下模座导柱孔采用R7/h5的过盈配合,导套的外径与上模座导套孔采用R7/h5的过盈配合。导套的长度，需要保证冲压时导柱一定要进入导套10mm以上。导柱与导套之间采用H7/h6的间隙配合，导柱与导套均采用20钢，热处理硬度渗碳淬硬5660HRC。

30、导柱的直径、长度，按标准选取。导柱：d/mm×L/mm分别为28×160，32×160；导套：d/mm×L/mm×Dmm分别为28×105×42, 32×105×45模座的的尺寸L/mm×B/mm为100mm×80mm。模座的厚度应为凹模厚度的1.52倍上模座的厚度为30，上垫板厚度取10，固定板厚度取20，下模座的厚度为40mm。10.4.2模柄模柄的作用是将模具的上模座固定在冲床的滑块上。常用的模柄形式有：（1）整体式模柄，模柄与上模座做成整体，用于小型模具。（2）带台阶的压入式模

31、柄，它与模座安装孔用H7/n6配合，可以保证较高的同轴度和垂直度，适用于各种中小型模具。（3）带螺纹的旋入式模柄，与上模连接后，为防止松动，拧入防转螺钉紧固，垂直度较差，主要用于小型模具。（4）有凸缘的模柄，用螺钉、销钉与上模座紧固在一起，使用与较大的模具。（5）浮动式模柄，它由模柄，球面垫块和连接板组成，这种结构可以通过球面垫块消除冲床导轨位差对对冲模导向精度的影响，适用于滚珠导柱、导套导向的精密冲裁。本模具采用带台阶的压入式模柄。在设计模柄时模柄长度不得大于冲床滑块内模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔径一致。10.4.3模具的闭合高度：该模具的闭合高度为 H闭=H上模+H垫+L+H+H下模-

32、h2 =(20+10+35+20+25-2)mm =158（mm）式中： L凸模长度，L=35 H凹模厚度，H=20h2凸模冲裁后进入凹模的深度，h2=2可见该模具闭合高度小于所选压力机J2325的最大装模高度（220）可以使用。11 模具总装图 通过以上的设计，可得到模具总装图。模具的上模部分由上模座、上模垫板、凸模、凸模固定板、及卸料板等组成。卸料方式是采用的弹性卸料板卸料。上模座、上模垫板、凸模固定板、及卸料板用4个M81螺钉和4个6圆柱销固定。螺钉选取：M8×60mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：6×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度4045HRC。下模部分由下模座、凸凹模、卸料板等组成。下模座、凹模、卸料板用4个M8的螺钉和4个6的圆柱销固定。螺钉选取：M8×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火硬度2428HRC。圆柱销选取：6×70mm的标准件。采用45钢，热处理淬火