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冷锻成形是一种优质、高效、低消耗的先进制造技术。本课题分析了体积小、精度高的计算机CPU散热片的冷锻成形工艺。在CPU散热片的生产中,曾采用过机械加工,但是其效率和材料利用率极低,根本无法应用于批量生产。随后又采用了连续开式冷模锻,封闭式冷模锻,二者虽然都能达到尺寸要求,但是在应用中各有很大的弊端存在。开式连续冷模锻速度虽快,但是材料利用率极低,只有42%,经济效益极低。而封闭式冷模锻材料利用率很高,达到94%,但对原料的尺寸要求极高,满足要求的供应商极少,从而使原材料成本增加。
本课题在综合考虑经济效益以及零件成形质量的基础上,结合实际生产中所用原料的精度问题,生产条件以及零件自身特点,采用半封闭“连续”冷模锻。这种“连续”冷模锻的特点在于,采用机械手夹持零件到各个单工序模上,代替传统的利用料带送料,来达到连动的目的。在此基础上,设计出一系列结构独特的模具,例如:采用在上下模座增设弹簧来增大锻压力,延长保压时间,使材料得以充分流动,从而提高零件成形质量;设计快换结构直接在压力机上修模:以及在切飞边工序中设计带有废屑处理结构的倒装模等。这些结构实现了机电一体化,集中了连续模高速和单工序模材料利用率高的优点,从而提高了生产效率,经济效益显著。
为了减少试模次数,在一些重要工艺参数的选取上,采用了基于有限元思想的分析软件来进行模拟,使繁琐费时的试模过程在电脑上仿真进行,大大减少了试模次数。把模拟结果运用到生产中,效果良好。
从最终结果看出,新工艺的实施以及数值模拟的应用,解决了高精度CPU散热片的制造问题,并提高了生产效率,实现了经济效益,对类似产品也有一定的借鉴作用。