汽车散热器主片的冲压工艺与模具设计——济南大学毕业设计

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1、济南大学毕业设计1前言1.1国内外研究现状模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可

2、替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。目前我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上。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

3、。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。我国虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。冲压模具正向高效、精密、长寿命、大型化方向发展。模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分

4、析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。1.2选题的目的及意义本课题涉及的知识面广，综合性较强，在巩固大学所学知识的同时，对于提高设计者的创新能力、协调能力，开阔设计思路等方面为作者提供了一个良好的平台。汽车散热器是发动机冷却系统的关键部件之一,主要由水室、主片、散热管、散热带、护板、密封条等零件组成,其中主片是关键的连接部件,主片质量的好坏直接影响散热器的质量。-24-济南大学毕业设计2分析零件的工艺性及方案的选择2.1汽车散

5、热器主片的冲压工艺性的分析进行模具设计时，首先要根据零件的生产批量、零件的图样要求及零件的技术要求，进行工艺方面的分析，从而可以确定零件的加工难易的程度。对于零件的冲压性分析包括经济和技术两方面的内容。在经济方面来说，主要是依据冲压件的生产批量以及产品的成本，具体来阐明采用冲压生产能够取得的经济效益；对于技术方面，根据产品的图纸要求，主要来分析这一冲压件的形状的特点、尺寸的大小、精度的要求以及材料的性能等因素是否符合冲压工艺性的要求。有很多因素影响冲压件的工艺性，综合技术方面和经济方面来考虑，重要的因

6、素有：（a）冲压件的生产批量；（b）冲压件的尺寸标注；（c）冲压件的精度；（d）冲压件的形状及尺寸；（e）其他的因素等。因此，在进行冲压件的工艺性分析的时候，要考虑的因素是多方面的，在分析时要全面考虑，尽可能使冲压件便于加工和具有好的经济效益。汽车散热器主片的形状相对简单、并且对称、排样的废料比较少。因此可以在满足质量要求的前提下，把零件设计为无废料、少废料的排样形状。零件的外形没有尖角、各种直线以及曲线在连接处也有适当的圆角转接，因而是便于模具加工的。本次设计的零件材料型号为为4343/3003/7

7、072，铝带厚度为1.5mm，大批量的生产。同时由于零件成形的材料相对较薄、形状复杂并且特殊,所以成形是比较困难的,需要多个工序生产。由于拉深很浅，所以落料后采用一次拉深即可，再进行胀形、翻边、冲孔等工序，本次设计的冲压件如图所示：图2.1汽车散热器主片零件图2.2工艺方案的确定2.2.1计算毛坯尺寸进行冲压模具的设计之前，先对零件进行选材、尺寸的估算，以便于以后的模具的设计及零件的加工。-24-济南大学毕业设计落料的尺寸，就是零件的平面展开尺寸，汽车散热器主片的基本形状为长方形，所以落料的形状也为长

8、方形，需要确定的落料尺寸为长方形的长和宽。根据零件图纸给定的尺寸，下面将毛坯展开进行计算。图2.2汽汽车散热器主片零件图由于冲压件的正反面都进行了胀形工序，并且凸包的大小一致且对称，故在计算毛坯大小时可以忽略胀形引起的尺寸变化。此外，由于该零件的弯曲角度不大，一次拉深成形的矩形盒，其毛坯尺寸可以计算如下：先将直边按弯曲计算，圆角部分按四分之一圆筒拉深计算。按弯曲展开的直边部分的长度为:l=h+0.57（2.1）式中h-矩形盒高度（包括修边余量）；-矩形盒