模具设计流程及工序优化策略

模具设计的流程如图4-30所示。

（1）分析产品图 该产品为成熟冲压产品，完全符合冲压工艺要求，可直接进入工序分解。

（2）工序分解 该产品主要由冲裁、压防水槽、散热片压台阶、内引线精压和打弯工序组成。该引线框需要局部镀银，打弯后的引线框电镀难以掩膜，故在级进模设计时不考虑打弯，而在电镀完以后再进行切断打弯。

（3）确定工艺方案 首先安排压防水槽工序，以保证冲裁后引线的尺寸要求和位置要求。其次安排冲裁、内引线精压、压台阶各工序。该引线框材料为厚薄料，对厚料部分两次冲裁，粗冲和精冲，以减少冲裁毛刺，获得较小的冲裁塌角。为了提高效率和材料利用率，零件冲压采用双排设计，一工步冲四个产品。此外，在模具上设计侧刃，以满足冲切后引线框条侧弯的要求。

（4）绘制产品展开图 根据展开尺寸计算，结合经验，确定产品的展开图（见图4-31）。

（5）绘制排样图 根据确定的工艺方案，最后确定冲压排样图（见图4-32）。

图4-30 模具设计流程图

图4-31 TO-220引线框展开图

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图4-32 TO-220引线框排样图

（6）工序的优化组合 根据经验，最后确定图4-32排样图所示的组合工序。

（7）计算冲裁力

板料厚度：t₁=1.30mm=0.0013m，t₂=0.50mm=0.0005m

冲裁周边长度：L₁=62.713mm=0.062713m，L₂=187.865mm=0.187865m

冲裁力P_冲：P_冲=1.3Lτt=（1.3×0.062713×280×0.0013×2+1.3×0.187865×280×0.0005）×4≈0.094MN

（8）选择高速压力机

1MN=100tf，0.094MN=9.4tf

根据理论经验值，压力机吨位一般选择冲裁力5倍以上，因此选60t压力机足以满足冲压生产需要。