機(jī)械_在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的熱壓模具設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的熱壓模具設(shè)計(jì)分校（點(diǎn)）： 松江 年級(jí)、專業(yè)： 教育層次： 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 完成日期： 目 錄內(nèi)容摘要和關(guān)鍵詞IAbstract and Key wordsII文獻(xiàn)綜述III一、 在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的介紹 1(一) 復(fù)合母排在電動(dòng)車上的應(yīng)用特點(diǎn)及要求 11. 電動(dòng)車的種類及工作原因 12. 電動(dòng)車三大關(guān)鍵技術(shù)介紹 13. 電動(dòng)車對(duì)復(fù)合母排的要求 1(二) 復(fù)合母排的材料選擇 21. 導(dǎo)體的材料選擇22. 絕緣材料的選擇2(三) 復(fù)合母排的導(dǎo)體的表面處理2(四) 復(fù)合母排的出廠型式試驗(yàn)2(五) 復(fù)合母排的模型

2、方案 3二、 質(zhì)量體系 5(一) ISO90015(二) TS169495三、 熱壓模具的材料選擇 5(一) 熱壓機(jī)的工作特點(diǎn) 5(二) 熱壓模具主體型腔的材料選擇51. 對(duì)材料的綜合要求52. 材料的選擇5(三) 熱壓模具的定位結(jié)構(gòu)件的材料選擇 71. 定位結(jié)構(gòu)件的材料選擇 72. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的材料選擇7四、 熱壓模具的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 7(一) 銅排與模具間各個(gè)部位的間隙參數(shù)設(shè)計(jì) 7(二) 定位結(jié)構(gòu)件的參數(shù)設(shè)計(jì)8(三) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì) 10(四) 熱壓模具的加工工藝介紹 111. 加工設(shè)備112. 加工進(jìn)刀量 11五、 熱壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配 11(一) 熱壓模具外形大小的設(shè)計(jì) 11(

3、二) 熱壓模具分型面的設(shè)計(jì)11(三) 熱壓模具型腔的設(shè)計(jì)111. 下模板的設(shè)計(jì)112. 上模板的設(shè)計(jì)12(四) 用于定位復(fù)合母排定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 12(五) 模具的裝配及檢查 12(六) 熱壓模具的二維圖 121. 繪制上模板的二維圖 122. 繪制下模板的二維圖 143. 繪制定位塊的零件圖 15六、 結(jié)論17參考文獻(xiàn) 17致謝18內(nèi) 容 摘 要經(jīng)過(guò)兩年多的電大學(xué)習(xí)，是時(shí)候檢查我們學(xué)習(xí)成果的時(shí)刻了，理論結(jié)合實(shí)際，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的熱壓模具設(shè)計(jì)。此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題材來(lái)自工作。電動(dòng)車是近2年在國(guó)內(nèi)飛速發(fā)展的，而目前的電動(dòng)車的動(dòng)力最主要的是電池，而電池需要管理和輸送，驅(qū)動(dòng)器

4、就是控制電的分配和輸出，驅(qū)動(dòng)器大部分在設(shè)計(jì)時(shí)就會(huì)用到復(fù)合母排，一般用于電容到IGBT的輸送電，所以對(duì)復(fù)合母線的要求也越來(lái)越高，需求量也是越來(lái)越多。此次設(shè)計(jì)主要從復(fù)合母排比較小，用量較大來(lái)設(shè)計(jì)高效率的熱壓模具，從復(fù)合母排的特點(diǎn)和熱壓工藝的綜合考慮來(lái)選擇合適的模具材料、大小、結(jié)構(gòu)等。在設(shè)計(jì)中，理論結(jié)合以往的類似的模具設(shè)計(jì)方法、思路進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中采用電腦設(shè)計(jì)軟件solidworks進(jìn)行設(shè)計(jì)并驗(yàn)證。在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中得到了顧老師的精心指導(dǎo)。同時(shí)也非常感謝幫助過(guò)我的同學(xué)和老師的。由于個(gè)人的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)視野有限，設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤和不足之處在所難免，希望各位老師批評(píng)指正。關(guān)鍵詞：復(fù)合母排 熱壓模具

5、鋁合金 AbstractAfter more than two years study in univerty, its time to inspect our learning. The design topic is to use hot-press mould with composit busbar in EV car This idea is from my job. EV car has experienced a rapid development in China. The drive power is from battery. A battery driver is nee

6、ded to control and manage the power. Most driver use laminated busbar. So its a biger market share in the future.This paper show a high-efficiency hot-pressure mould with relatively small laminated busbar and XXX. We should select suitable mould material, size and structure with considering the char

7、acteristic of laminated busbar and hot-press process. In the paper,we combine with the previous mold design experience and ideas to improve our design. Solidworks is used for this design.In this graduation design, I got Mr. Gus careful guidance. Thanks for him help, also thanks for my classmates and

8、 other teachers.If there is some error or mistake you find, please do not hesitate to let me know.Key words :Laminated busbar hot-press mould Aluminium alloy文 獻(xiàn) 綜 述現(xiàn)代汽車領(lǐng)域面臨著越來(lái)越嚴(yán)峻的三大問(wèn)題：能源、安全和環(huán)境污染。其中能源和環(huán)境污染問(wèn)題最為突出，我國(guó)的大部門城市的霧霾和臭氧問(wèn)題在世界上屬于比較嚴(yán)重的，造成這種環(huán)境污染的重要因素來(lái)自汽車的尾氣排放中顆粒物和氮氧化物。所以迫切的需要能替代汽油的新能源。我國(guó)在新能源汽車方面是非

9、常積極的，這主要是因?yàn)椋旱谝唬瑐鹘y(tǒng)能源的短缺危機(jī)和環(huán)境保護(hù)的客觀要求，我國(guó)對(duì)外國(guó)的石油依賴度逐年提升，而此時(shí)正值汽車工業(yè)整體處于調(diào)整方向的階段，新能源汽車是整個(gè)產(chǎn)業(yè)的需求。第二，我國(guó)的傳統(tǒng)汽車工業(yè)尤其是乘用車起步較慢，一直處于相對(duì)落后的狀態(tài)，如果繼續(xù)走歐洲等企業(yè)的路線，那么我們可能將繼續(xù)處于落后的狀態(tài)。第三，由于早期我國(guó)在電池、電機(jī)及電控等領(lǐng)域的技術(shù)積累，我國(guó)在發(fā)展新能源汽車方面具備一定的條件，所以，我國(guó)政府緊跟最新的形勢(shì)，制定了相關(guān)政策鼓勵(lì)和扶持新能源汽車的發(fā)展, 除了上述國(guó)家層面的政策之外，各地方政府也都發(fā)布了相關(guān)政策來(lái)鼓勵(lì)和支持新能源汽車的發(fā)展， 本論文主要閘述了在電動(dòng)車上的控

10、制器內(nèi)用于連接電容和IGBT的復(fù)合母排的熱壓模具的設(shè)計(jì)思想和過(guò)程。首先介紹相關(guān)復(fù)合母排的一些技術(shù)特性等。然后針對(duì)設(shè)計(jì)出來(lái)的復(fù)合母排進(jìn)行關(guān)鍵工序熱壓過(guò)程中用到的模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，既保證質(zhì)量又能保證客戶的交期，在所有的工序中找到瓶頸工序，盡量在效率上提高產(chǎn)量。III18在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的熱壓模具設(shè)計(jì)一、 在電動(dòng)車上使用的復(fù)合母排的介紹(一) 復(fù)合母排在電動(dòng)車上的應(yīng)用特點(diǎn)及要求1. 電動(dòng)車的種類及工作原因目前我國(guó)的電動(dòng)車主要有兩大類：純電動(dòng)汽車(BEV)、混合動(dòng)力汽車(HEV)。在公交、出租車行業(yè)，以純電動(dòng)汽車為主。而在家庭用車方面，2種都在使用。純電動(dòng)汽車：由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電能

11、來(lái)源于車載可充電蓄電池或其他能量?jī)?chǔ)存裝置。工作原理:蓄電池-電流-電力調(diào)節(jié)器-電動(dòng)機(jī)-動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)-驅(qū)動(dòng)汽車行駛。2. 電動(dòng)車三大關(guān)鍵技術(shù)介紹電動(dòng)汽車的關(guān)鍵核心技術(shù)有三個(gè)：一是動(dòng)力電池，二是電機(jī)，三是控制系統(tǒng)。3. 電動(dòng)車對(duì)復(fù)合母排的要求復(fù)合母排應(yīng)用在控制系統(tǒng)內(nèi)用于連接電容和IGBT。而對(duì)控制系統(tǒng)的保護(hù)設(shè)計(jì)一般是由鋁合金箱體密封而成，一般能達(dá)到防護(hù)等級(jí)IP65。對(duì)振動(dòng)和發(fā)熱都有相關(guān)的要求，所以對(duì)復(fù)合母排的要求也很嚴(yán)格。主要有以下幾個(gè)要求：（1） 工作溫度：在-40-105范圍內(nèi)正常工作。（2） 壽命的要求：額定電壓、額定電流、環(huán)境溫度85±2條件下連續(xù)運(yùn)行時(shí)間不小于100000h。（

12、3） 阻燃等級(jí)：符合UL94-V0標(biāo)準(zhǔn)（4） 等效電感：正負(fù)輸出端子至電容連接端子間的電感20nH。要求低電感復(fù)合母排的目的是防止功率半導(dǎo)體元件開(kāi)關(guān)時(shí)層壓母排上形成的感應(yīng)高壓擊穿元器件，減小或省掉旁路電容，讓功率元件發(fā)揮出最大的功效。（5） 機(jī)械沖擊：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：EN/IEC 60068-2-27，脈沖寬度：11ms；加速度：40g；試驗(yàn)方向及次數(shù)：垂直：+Z10次 -Z10次，水平左右：+Y10次 -Y10次，水平前后：+X10次 -X10次。（6） 機(jī)械振動(dòng)：正弦振動(dòng)（掃頻）：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：QC/T 413 2002，頻率：5200Hz，掃頻速率：1倍頻成/分；頻率/位移：518.6Hz 10m

13、m；頻率/加速度：18.650Hz7g,50100Hz4.5g,100200Hz,3g；振動(dòng)方向及時(shí)間：垂直方向、水平左右方向及水平前后方向各8小時(shí)工作；隨機(jī)振動(dòng)（定頻）：依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：ISO16750-3，頻率范圍：101000Hz，總均方根加速度：27.9m/s2；能量譜密度10Hz-20m2/s3，55Hz-6.5m2/s3，180Hz-0.25m2/s3(二) 復(fù)合母排的材料選擇1. 導(dǎo)體的材料選擇導(dǎo)體材料的選擇是關(guān)鍵，必須滿足電氣性能和機(jī)械強(qiáng)度的要求。常用的材料是銅，鋁，銅合金。所選用的材料，經(jīng)過(guò)比較一般選用T2紫銅，它具有較高的導(dǎo)電率和導(dǎo)熱系數(shù)和相對(duì)較小的熱膨膨系數(shù)。表1 復(fù)合母排常用

14、的金屬材料的物理性能金屬密度20（g/ cm3）熱膨脹系數(shù)20（×10-6m/m）導(dǎo)熱系數(shù)20（W/mK）T2（紫銅）7.8317388H59（黃銅）8.9219.91206061（鋁）2.70223.6154表2 復(fù)合母排常用的金屬材料的電氣性能金屬電阻率20（mm2/m）導(dǎo)電率20紫銅%電阻率的熱系數(shù)（）20（10-2/）T2（紫銅）0.018101 0.393 H59（黃銅）0.06528 0.098 6061（鋁）10600.02962 0.423 2. 絕緣材料的選擇疊層母線使用許多不同類型的粘合劑涂覆的絕緣材料，以允許結(jié)構(gòu)層被層壓在一起。從電氣角度有額外的效益。保溫提供了

15、一個(gè)內(nèi)部和外部的障礙，其安裝環(huán)境。絕緣材料可以增加電容和低的電感和阻抗。常用的保溫材料有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜（PET）、聚酰胺聚合物（Nomex）、環(huán)氧玻璃、熱縮套管、環(huán)氧粉末涂料。有許多不同的可用這些絕緣材料的厚度。根據(jù)使用要求，采用PET材料正合適。(三) 復(fù)合母排的導(dǎo)體的表面處理紫銅的表面處理一般有2種：鍍鎳或鍍錫。此復(fù)合母排的銅排采用鍍錫5m。(四) 復(fù)合母排的出廠型式試驗(yàn)根據(jù)客戶的提出的使用要求轉(zhuǎn)化為按標(biāo)準(zhǔn)可執(zhí)行的型式試驗(yàn)表三 復(fù)合母排的型式試驗(yàn)表序號(hào)試驗(yàn)項(xiàng)目試驗(yàn)方法試驗(yàn)要求備注1高溫GB2423.2105 72H2低溫GB2423.1-40 72H3機(jī)械沖擊EN/IEC 600

16、68-2-27詳見(jiàn)（一）4機(jī)械振動(dòng)QC/T 413 2002詳見(jiàn)（一）(五) 復(fù)合母排的模型方案根據(jù)客戶的三維圖設(shè)計(jì)出符合現(xiàn)有加工工藝的設(shè)計(jì)，下圖為復(fù)合母排的圖紙：圖1 復(fù)合母排3D示意圖圖2 合母排二維圖二、 質(zhì)量體系(一) ISO9001質(zhì)量管理體系要求是一個(gè)公司最基本都要通過(guò)的一個(gè)質(zhì)量的認(rèn)證。(二) TS16949ISO/TS16949是由國(guó)際汽車推動(dòng)小組（International Automotive Task Force,IATF）,在ISO/TC 176質(zhì)量管理和質(zhì)量保證委員會(huì)的支持下制定的。三、 熱壓模具的材料選擇(一) 熱壓機(jī)的工作特點(diǎn)熱壓機(jī)主要的工作特點(diǎn)：把裝入產(chǎn)品的熱壓模

17、具放入平行的上下加熱板上，給予一定的壓力并在規(guī)定的溫度下（170）保持一定的時(shí)間，再降溫到規(guī)定的時(shí)間（60）后停止，這樣一模的產(chǎn)品就完成。(二) 熱壓模具主體型腔的材料選擇1. 對(duì)材料的綜合要求（1） 模具材料導(dǎo)熱系數(shù)與疊層母線導(dǎo)體材料相近，讓產(chǎn)品在加熱過(guò)程中受熱均勻。（2） 材料硬度達(dá)到HRC12度以上，能承受5N/mm2壓力。（3） 要便于CNC銑床或加工中心加工，銑銷性能好（4） 重量要盡量輕，適合操作工人在工作過(guò)程的裝卸等操作和安全性。（5） 價(jià)格要具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)。2. 材料的選擇以下是初步符合熱壓模具的材料的參數(shù)對(duì)比表：表四 銅合金和鋁合金的性能對(duì)比表金屬密度20（g/ cm3）

18、熱膨脹系數(shù)20（×10-6m/m）導(dǎo)熱系數(shù)20（W/mK）銅合金8.92 19.9 120 鋁合金2.7323.6 154 分析：從以上2種材料大類中對(duì)比，從第一個(gè)條件來(lái)看，銅合金的熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)非常接近T2紫銅；而鋁合金在第2到第4條均具符合要求，在第1條上略比不上銅金，故熱壓模具的材料選擇為鋁合金。鋁合的分類如下：一系:1000系列鋁合金代表 1050、1060 、1100系列。在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的一個(gè)系列。純度可以達(dá)到99.00%以上。由于不含有其他技術(shù)元素，所以生產(chǎn)過(guò)程比較單一，價(jià)格相對(duì)比較便宜，是目前常規(guī)工業(yè)中最常用的一個(gè)系列。目前市場(chǎng)上流通的大部

19、分為1050以及1060系列。1000系列鋁板根據(jù)最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字來(lái)確定這個(gè)系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位阿拉伯?dāng)?shù)字為50，根據(jù)國(guó)際牌號(hào)命名原則，含鋁量必須達(dá)到99.5%以上方為合格產(chǎn)品。我國(guó)的鋁合金技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(gB/T3880-2006)中也明確規(guī)定1050含鋁量達(dá)到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達(dá)到99.6%以上。二系:2000系列鋁合金代表2024、2A16（LY16）、 2A02（LY6）。2000系列鋁板的特點(diǎn)是硬度較高，其中以銅原屬含量最高，大概在3-5%左右。2000系列鋁棒屬于航空鋁材，目前在常規(guī)工業(yè)中不常應(yīng)用。三系:3000系列鋁合金代表300

20、3 、 3A21為主。我國(guó)3000系列鋁板生產(chǎn)工藝較為優(yōu)秀。3000系列鋁棒是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間，是一款防銹功能較好的系列。四系:4000系列鋁棒代表為4A01 4000系列的鋁板屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料、機(jī)械零件鍛造用材、焊接材料；低熔點(diǎn)、耐蝕性好， 產(chǎn)品描述：具有耐熱、耐磨的特性五系:5000系列鋁合金代表5052、5005、5083、5A05系列。5000系列鋁棒屬于較常用的合金鋁板系列，主要元素為鎂，含鎂量在3-5%之間。又可以稱為鋁鎂合金。主要特點(diǎn)為密度低，抗拉強(qiáng)度高，延伸率高，疲勞強(qiáng)度好，但不可做熱處理強(qiáng)化。在相

21、同面積下鋁鎂合金的重量低于其他系列.在常規(guī)工業(yè)中應(yīng)用也較為廣泛。在我國(guó)5000系列鋁板屬于較為成熟的鋁板系列之一。六系:6000系列鋁合金代表6061 主要含有鎂和硅兩種元素，故集中了4000系列和5000系列的優(yōu)點(diǎn)6061是一種冷處理鋁鍛造產(chǎn)品，適用于對(duì)抗腐蝕性、氧化性要求高的應(yīng)用?？墒褂眯院?，容易涂層，加工性好。七系:7000系列鋁合金代表7075 主要含有鋅元素。也屬于航空系列，是鋁鎂鋅銅合金,是可熱處理合金,屬于超硬鋁合金,有良好的耐磨性.也有良好的焊接性，但耐腐蝕性較差。八系:8000系列鋁合金較為常用的為8011 屬于其他系列，大部分應(yīng)用為鋁箔，生產(chǎn)鋁棒方面不太常用。九系:9000

22、系列鋁合金是備用合金。表五 常用鋁合金的機(jī)械性能鋁合金牌號(hào)及狀態(tài)拉伸強(qiáng)度(25°C MPa)屈服強(qiáng)度(25°C MPa)硬度500kg力10mm球延伸率1.6mm(1/16in)厚度5052-H11217519560125083-H11218021165146061-T65131027695127050-T7451510455135107075-T651572503150112024-T35147032512020表六 常用鋁合金的物理性能鋁合金牌號(hào)及狀態(tài)熱膨脹系數(shù)(20-100)m/m·k熔點(diǎn)范圍()電導(dǎo)率20(68)(%IACS)電阻率20(68)mm2/m密

23、度(20)(g/cm3)2024-T35123.2500-635300.0582.825052-H11223.8607-650350.0502.725083-H11223.4570-640290.0592.726061-T65123.6580-650430.0402.737050-T745123.5490-630410.04152.827075-T65123.6475-635330.05152.82從各種機(jī)械、物理性能和價(jià)格等綜合考慮選用6061 T651鋁合金。這個(gè)材料的硬度和紫銅的硬度差不多，設(shè)計(jì)壽命至少約1萬(wàn)模，按目前的客戶訂單來(lái)說(shuō)，至少夠用2年多了。(三) 熱壓模具的定位結(jié)構(gòu)件的材料選

24、擇1. 定位結(jié)構(gòu)件的材料選擇一般的定位銷主要用來(lái)定位導(dǎo)體和絕緣膜，故在強(qiáng)度和耐磨性上考慮采用CR12的合金鋼。此復(fù)合母排在有PET的平面上沒(méi)有任何的孔用來(lái)定位銅板，故只能用銅板的折彎的端子來(lái)進(jìn)行定位，結(jié)合以往的設(shè)計(jì)及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，直接在鋁合金模具上銑定位槽，在產(chǎn)品熱壓完再起模時(shí)，由鋁金金比銅的熱膨脹系數(shù)大，且起模時(shí)過(guò)程中產(chǎn)品不能平行模具直接起出，起模時(shí)會(huì)有點(diǎn)緊，把銅排的折彎的端子表面的鍍錫層磨黑，后期很難處理。所以必須采用更合理的定位方式或防護(hù)措施，這里我們采用一種比銅板更軟的板料來(lái)定位，這樣就不會(huì)把銅排表面磨損，選材必須考慮材料的玻璃化溫度必須大于熱壓機(jī)設(shè)置的溫度，且有一定的強(qiáng)度。根據(jù)以上一些條

25、件選用聚四氟乙烯（PTFE），具有優(yōu)異的耐高低溫性能和化學(xué)穩(wěn)定性、很好的電絕緣性能、非粘附性、耐候性、阻燃性和良好的自潤(rùn)滑性，其耐熱性能極好，其熔融溫度為324，分解溫度為415，最高使用溫度為250，脆化溫度為-190。2. 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的材料選擇導(dǎo)柱和導(dǎo)套主要用來(lái)在合模時(shí)用來(lái)定位上下模具用的，故比定位銷的要求在更高點(diǎn)，故采用CR15的合金鋼。四、 熱壓模具的結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 考慮到熱壓時(shí)熱壓機(jī)的型腔面、熱壓模具的平面的平整度的精度，在熱壓過(guò)程中由于疊層母線受力不均勻性，故需要用硅膠墊墊在熱壓模具的型腔內(nèi)隔離疊層母線來(lái)保證產(chǎn)品受力均勻性，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的一次壓合的合格率。(一) 銅排與模具間各個(gè)部

26、位的間隙銅排與模具各個(gè)部位的間隙主要根據(jù)硅膠墊和疊層母排表面各落差、模具分型面、銅排和模具的加工精度來(lái)確定，以下表格是根據(jù)不同落差的高度來(lái)制定的：表七 模具型腔間隙 單位：mm型腔高度銅板與模具型腔邊間距(1)銅板側(cè)面出頭有3端子，其與型腔間距(2)型腔邊倒C角(3)型腔高度差400mm401-700mm701-1000mm10.80.91.10.9C0.80-0.0251.511.11.31.1C1.20-0.02521.31.41.61.5C1.70±0.012.51.71.822.1C2.20±0.01322.12.32.5C2.70±0.023.52.32

27、.42.62.9C3.20±0.0242.62.72.93.3C3.50±0.024.52.933.23.8C4.00±0.0253.23.33.54.2C4.50±0.025.53.43.43.64.5C4.80±0.0263.83.94.15C5.20±0.02(二) 定位銷的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 為了符合公司標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)，故規(guī)定以下幾點(diǎn)設(shè)計(jì)要求：1. 銅板定位銷高度=以第一個(gè)行腔為基準(zhǔn)5mm左右+疊層母線總厚度2. 絕緣紙定位銷長(zhǎng)度=復(fù)合母排的厚度+5mm左右 3. 銅板和絕緣紙定位銷采用臺(tái)階式結(jié)構(gòu)，定位產(chǎn)品部分為錐形結(jié)構(gòu)。插入模具型腔部分

28、的直徑為10mm，配合公差為H9/u9，深度為15mm，考慮到銅板的加工精度和熱脹冷縮誤差，故定位銅板的部分直徑為銅板孔的直徑小0.2mm。而絕緣紙定位部分的直徑無(wú)特殊原因統(tǒng)一為5.8mm。4. 而本復(fù)合母排只用到定位絕緣紙的定位銷，下圖是定位銷的圖紙：圖3 定位銷二維圖(三) 導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)合公司的疊層母線的厚度通常在10mm以下，而上下模具的厚度在18-40之間，故導(dǎo)柱和導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)尺寸只有一種作為常用規(guī)格并備庫(kù)存。導(dǎo)套和導(dǎo)柱外圓與模具的孔配合為過(guò)盈配合，配合公差為H9/u9；導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合為間隙配合，配合公差H9/d9。以下是導(dǎo)套和導(dǎo)柱的示意圖紙圖4 導(dǎo)套二維示意圖圖5 導(dǎo)柱二維

29、示意圖(四) 熱壓模具加工工藝介紹 1. 加工設(shè)備公司現(xiàn)有的設(shè)備：CNC加工中心，模具最大加工尺寸(現(xiàn)有設(shè)備)：1090*600mm ，設(shè)備加工精度:見(jiàn)GB/T16462-1996 2. 加工進(jìn)刀量 (1) 刀具的選擇：不鍍層的超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金刀具(2) 進(jìn)給速度為：銑型腔8001000mm/min，銑精孔80 mm/min (3) 吃刀量為： 2.0mm以下(4) 加工材料：鋁板材或鋁型材(5) 主軸轉(zhuǎn)速:8000r/min (6) 模板銑面工藝：模板長(zhǎng)寬尺寸大于400*400,需銑三次平面，方可開(kāi)型腔五、 熱壓模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與裝配此熱壓模具采用電腦設(shè)計(jì)軟件Solidworks進(jìn)行設(shè)計(jì)。(一)

30、 熱壓模具外形大小的設(shè)計(jì)根據(jù)產(chǎn)品的大小和熱壓機(jī)的工作臺(tái)面的大小，盡量設(shè)計(jì)出一模出多個(gè)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，所選的熱壓機(jī)的工作臺(tái)面尺寸為600*500mm，產(chǎn)品的尺寸是257*63mm。應(yīng)用Solidworks設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)根據(jù)初步排版，復(fù)合母排的長(zhǎng)度位于模具的寬度方向，寬度位于模具的長(zhǎng)度方向，可以排列8個(gè)產(chǎn)品，考慮到再確定定位銷的位置和導(dǎo)柱導(dǎo)套的位置，最后這樣模具外形的大小約580*360mm，厚度38mm。(二) 熱壓模具分型面的設(shè)計(jì)此復(fù)合母排的銅排只有2層結(jié)構(gòu)，故分型面選擇在2層銅排的中間。復(fù)合母排的折彎端子朝下模板放置，這樣在熱壓工序時(shí)裝上模時(shí)不會(huì)碰到產(chǎn)品的折彎端子。(三) 熱壓模具型腔的設(shè)計(jì)1

31、. 下模板的設(shè)計(jì)(1) 產(chǎn)品排版的設(shè)計(jì)考慮到結(jié)構(gòu)的需緊湊，加工工藝和裝配更方便的原則，復(fù)合母排兩兩有端子的靠近一起，這個(gè)定位塊可以合并，一個(gè)產(chǎn)品需要長(zhǎng)度方向的兩頭都要定位，這樣2個(gè)產(chǎn)品只需要2個(gè)定位塊，這樣再陳列出4個(gè)產(chǎn)品就行了。(2) 型腔的設(shè)計(jì)(3) 根據(jù)靠近下模板的那個(gè)銅排進(jìn)行單個(gè)型腔的設(shè)計(jì)，尺寸按銅排的外形尺寸均勻往外偏移1.3mm即可，型腔的深度和銅排的厚度一致為2mm。再設(shè)計(jì)端子的避讓孔。型腔到模具邊的最小距離不能小于10 mm。(4) 定位塊位置形狀尺寸設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)定位塊的定位孔，遵循定位塊不干涉銅排和定位塊的最小壁厚不小于3mm的原則來(lái)設(shè)計(jì)。(5) 定位銷和導(dǎo)柱的位置

32、設(shè)計(jì)定位銷的設(shè)計(jì)位置在絕緣紙的長(zhǎng)度方向各1個(gè)，考慮到熱壓工序裝模時(shí)絕緣紙放置防呆，定位銷針對(duì)模具寬度方向不能對(duì)稱設(shè)計(jì)，必須有錯(cuò)位。導(dǎo)柱、導(dǎo)套到模具邊到的最小距離20mm，且與定位銷至少有20mm以上。為了熱壓裝模時(shí)，上模板防錯(cuò)，所以設(shè)計(jì)導(dǎo)柱時(shí)，一個(gè)模具設(shè)計(jì)3個(gè)導(dǎo)柱。2. 上模板的設(shè)計(jì)上模板設(shè)計(jì)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，只要設(shè)計(jì)型腔就行，方法同上模析一樣，再根據(jù)下模板上的定位銷和導(dǎo)柱的位柱的位置設(shè)計(jì)定位銷的避讓孔和導(dǎo)套的裝配孔。(四) 用于定位復(fù)合母排定位結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)定位塊的作用是把銅排定位住，所以深度不應(yīng)很深，只要滿足正常的強(qiáng)度就行，由于材料的局限性，這種材料的設(shè)計(jì)壽命約50-80模，只要在生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)有變形現(xiàn)象就必須更換，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮安裝和更改的便捷性，定位塊和模具的孔采用過(guò)盈配合。(五) 模具的裝配及檢查熱壓模具設(shè)計(jì)完成后合模后應(yīng)進(jìn)