机械 - 在电动车上使用的复合母排的热压模具设计

毕业设计（论文）

毕业设计（论文）题目：

在电动车上使用的复合母排的热压模具设计

分校（点）： 松江 年级、专业： 教育层次： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 完成日期：

目 录

内容摘要和关键词………………………………………………………………………I Abstract and Key words………………………………………………………………II 文献综述…………………………………………………………………………………III 一、 在电动车上使用的复合母排的介绍 …………………………………………………1 (一) 复合母排在电动车上的应用特点及要求 ……………………………………………1 1. 电动车的种类及工作原因 …………………………………………………………………1 2. 电动车三大关键技术介绍 …………………………………………………………………1 3. 电动车对复合母排的要求 …………………………………………………………………1 (二) 复合母排的材料选择 ……………………………………………………………………2 1. 导体的材料选择………………………………………………………………………2 2. 绝缘材料的选择………………………………………………………………………2 (三) 复合母排的导体的表面处理……………………………………………………………2 (四) 复合母排的出厂型式试验………………………………………………………………2 (五) 复合母排的模型方案 ……………………………………………………………………3 二、 质量体系 ……………………………………………………………………………………5 (一) ISO9001………………………………………………………………………………………5 (二) TS16949………………………………………………………………………………………5 三、 热压模具的材料选择 ……………………………………………………………………5 (一) 热压机的工作特点 ………………………………………………………………………5 (二) 热压模具主体型腔的材料选择…………………………………………………………5 1. 对材料的综合要求……………………………………………………………………………5 2. 材料的选择……………………………………………………………………………5 (三) 热压模具的定位结构件的材料选择 …………………………………………………7 1. 定位结构件的材料选择 ……………………………………………………………7 2. 导柱和导套的材料选择………………………………………………………………7 四、 热压模具的结构参数设计 ………………………………………………………………7 (一) 铜排与模具间各个部位的间隙参数设计 ……………………………………………7 (二) 定位结构件的参数设计……………………………………………………………………8 (三) 导柱和导套的标准化设计 ………………………………………………………………10 (四) 热压模具的加工工艺介绍 ………………………………………………………………11 1. 加工设备………………………………………………………………………………11 2. 加工进刀量 ……………………………………………………………………………………11 五、 热压模具结构设计与装配 ………………………………………………………………11

(一) 热压模具外形大小的设计 ………………………………………………………………11 (二) 热压模具分型面的设计……………………………………………………………………11 (三) 热压模具型腔的设计………………………………………………………………………11 1. 下模板的设计……………………………………………………………………………………11 2. 上模板的设计……………………………………………………………………………………12 (四) 用于定位复合母排定位结构的设计 ……………………………………………………12 (五) 模具的装配及检查 …………………………………………………………………………12 (六) 热压模具的二维图 …………………………………………………………………………12 1. 绘制上模板的二维图 …………………………………………………………………………12 2. 绘制下模板的二维图 …………………………………………………………………………14 3. 绘制定位块的零件图 …………………………………………………………………………15 六、 结论……………………………………………………………………………………………17 参考文献 ……………………………………………………………………………………………17 致谢……………………………………………………………………………………………………18

内 容 摘 要

经过两年多的电大学习，是时候检查我们学习成果的时刻了，理论结合实际，此次毕业设计的题目是在电动车上使用的复合母排的热压模具设计。

此次毕业设计的题材来自工作。电动车是近2年在国内飞速发展的，而目前的电动车的动力最主要的是电池，而电池需要管理和输送，驱动器就是控制电的分配和输出，驱动器大部分在设计时就会用到复合母排，一般用于电容到IGBT的输送电，所以对复合母线的要求也越来越高，需求量也是越来越多。

此次设计主要从复合母排比较小，用量较大来设计高效率的热压模具，从复合母排的特点和热压工艺的综合考虑来选择合适的模具材料、大小、结构等。在设计中，理论结合以往的类似的模具设计方法、思路进行优化改进。在设计过程中采用电脑设计软件solidworks进行设计并验证。

在此次毕业设计中得到了顾老师的精心指导。同时也非常感谢帮助过我的同学和老师的。

由于个人的设计经验、知识视野有限，设计中的错误和不足之处在所难免，希望各位老师批评指正。

关键词：

复合母排 热压模具 铝合金

I

Abstract

After more than two years study in univerty, it’s 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 needed to control and manage the power. Most driver use laminated busbar. So it’s 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 characteristic 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. Gu’s careful guidance. Thanks for him help, also thanks for my classmates and 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

II

(三) 导柱和导套的结构设计

结合公司的叠层母线的厚度通常在10mm以下，而上下模具的厚度在18-40之间，故导柱和导套的结构尺寸只有一种作为常用规格并备库存。

导套和导柱外圆与模具的孔配合为过盈配合，配合公差为H9/u9；导柱和导套的配合为间隙配合，配合公差H9/d9。以下是导套和导柱的示意图纸

图4 导套二维示意图

图5 导柱二维示意图

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(四) 热压模具加工工艺介绍 1. 加工设备

公司现有的设备：CNC加工中心，模具最大加工尺寸(现有设备)：1090*600mm ，设备加工精度:见GB/T16462-1996 2. 加工进刀量

(1) 刀具的选择：不镀层的超细颗粒硬质合金刀具

(2) 进给速度为：铣型腔800~1000mm/min，铣精孔80 mm/min (3) 吃刀量为： 2.0mm以下 (4) 加工材料：铝板材或铝型材 (5) 主轴转速:8000r/min

(6) 模板铣面工艺：模板长宽尺寸大于400*400,需铣三次平面，方可开型腔 五、 热压模具结构设计与装配

此热压模具采用电脑设计软件Solidworks进行设计。 (一) 热压模具外形大小的设计

根据产品的大小和热压机的工作台面的大小，尽量设计出一模出多个产品的结构，所选的热压机的工作台面尺寸为600*500mm，产品的尺寸是257*63mm。应用Solidworks设计软件进行设计根据初步排版，复合母排的长度位于模具的宽度方向，宽度位于模具的长度方向，可以排列8个产品，考虑到再确定定位销的位置和导柱导套的位置，最后这样模具外形的大小约580*360mm，厚度38mm。 (二) 热压模具分型面的设计

此复合母排的铜排只有2层结构，故分型面选择在2层铜排的中间。复合母排的折弯端子朝下模板放置，这样在热压工序时装上模时不会碰到产品的折弯端子。 (三) 热压模具型腔的设计 1. 下模板的设计 (1) 产品排版的设计

考虑到结构的需紧凑，加工工艺和装配更方便的原则，复合母排两两有端子的靠近一起，这个定位块可以合并，一个产品需要长度方向的两头都要定位，这样2个产品只需要2个定位块，这样再陈列出4个产品就行了。 (2) 型腔的设计

(3) 根据靠近下模板的那个铜排进行单个型腔的设计，尺寸按铜排的外形尺寸均匀往外偏移1.3mm即可，型腔的深度和铜排的厚度一致为2mm。再设计端子的避让孔。型腔到模具边的最小距离不能小于10 mm。

(4) 定位块位置形状尺寸设计

结构产品的结构设计定位块的定位孔，遵循定位块不干涉铜排和定位块的最小壁厚不小于3mm的原则来设计。

(5) 定位销和导柱的位置设计

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定位销的设计位置在绝缘纸的长度方向各1个，考虑到热压工序装模时绝缘纸放置防呆，定位销针对模具宽度方向不能对称设计，必须有错位。

导柱、导套到模具边到的最小距离20mm，且与定位销至少有20mm以上。 为了热压装模时，上模板防错，所以设计导柱时，一个模具设计3个导柱。 2. 上模板的设计

上模板设计起来比较简单，只要设计型腔就行，方法同上模析一样，再根据下模板上的定位销和导柱的位柱的位置设计定位销的避让孔和导套的装配孔。 (四) 用于定位复合母排定位结构的设计

定位块的作用是把铜排定位住，所以深度不应很深，只要满足正常的强度就行，由于材料的局限性，这种材料的设计寿命约50-80模，只要在生产过程中发现有变形现象就必须更换，所以设计时应考虑安装和更改的便捷性，定位块和模具的孔采用过盈配合。 (五) 模具的装配及检查

热压模具设计完成后合模后应进行干涉性检查。以下是设计完的模具和产品的装配示意图：

上模板 复合母排 定位块 下模板

图6 热压模具装配示意图

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(六) 热压模具的二维图

设计完成3D后就可以出热压模具中的零件图。 1. 绘制上模板的二维图

图7 上模板二维图

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2. 绘制下模板的二维图

图8 下模板二维图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/q5nd.html