电机定转子级进模说明书说明书毕业设计说明书.doc

编号： 毕业设计说明书题 目： 电机定子及转子级进模设计 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 摘 要模具是工业生产中重要的工艺装备，是国民经济各部门发展的重要基础之一。级进模是冷冲模的一种，它是一种复杂、精密的冲压模具，它具有高效率、高精度、高质量和高寿命等优越性，适用于各种冲压行业的自动化生产。级进模涉及冲压成形理论、冲压工艺、模具设计与制造以及模具材料中的许多关键技术。它的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的内容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。因此，从技术综合方面对级进模进行研究与设计是十分有意义的。本文根据国内级进模研究现状，级进模关键技术等问题，针对电机定子、转子硬质合金级进模开展了综合设计。从冲压成形理论入手，探讨了硬质合金多工位级进的使用条件与合理应用，包括冲压工艺的分析、排样的优化设计、冲压的相关工艺计算、级进模的结构设计与校核、级进模主要零件的材料与热处理、级进模的制造与装配等。关键词：冲压；多工位；级进模；模具设计；硬质合金AbstractThe mold & die is an important industrial production technology and equipment. It is one of the important basis for developing national economic sectors. Progressive Die is a complex, precision stamping dies, it has the advantages of high efficiency, high-precision, high-quality and high-life, applicable to the automated production of a variety of stamping industry. The progressive die involves stamping the theory, the stamping process, mold design and manufacturing, as well as mold material in many key technologies. Its structure is more complex, high precision mold making, mold designers need to consider the contents of a lot, especially progressive mold material nesting design, mold the structural considerations are very important.Progressive die, especially the multi-station progressive die with high-speed punch press, to achieve high-speed automated equipment, make stamping feed rate is greatly improved. It has a very real sense to increase productivity, reduce costs, improve quality and realization of press automation. Multi-station progressive die for some of the very complex shape stampings, blanking, bending, deep drawing and forming. Mass production of stamping parts, especially the multi-station progressive die for punching. Therefore, from the technology aspects of the study and design of progressive die is very meaningful.Progressive die research based on the domestic level. Progressive die key technology issues such as carrying out a comprehensive design for the stator and rotor carbide progressive die. Start from the theory of stamping explore carbide multi-station progressive conditions of use and reasonable application, including the analysis of the stamping process, layout optimization design, stamping process calculation, the structure of the progressive die design and checking material and heat treatment of progressive die parts, progressive die manufacturing and assembly. Key words: Stamping; Multi-stage; Progressive die; Die design; Hard alloy目 录引言11 冲裁件的工艺分析12 确定工艺方案及模具的结构形式33 模具设计工艺计算43.1 排样的优化设计43.1.1 级进模排样的作用与重要性43.1.2 排样图的设计与确定43.2 计算条料宽度及间距的确定53.2.1 载体与搭口的确定53.2.2 条料宽度与导料板间距离的计算73.2.3材料利用率的计算94 冲裁力的计算104.1 冲裁力的计算104.2 卸料力、推料力的计算134.2.1 卸料力的计算144.2.2 推料力的计算144.3 压力机公称压力的确定154.4 冲压模具压力中心的计算155 冲裁模间隙的选择166 刃口尺寸的计算196.1 凸、凹模刃口尺寸计算的基本原则196.2 凸、凹模刃口的尺寸的确定206.2.1 凸、凹模刃口的尺寸的计算方法206.2.2 凸、凹模刃口的尺寸的计算216.3 冲裁刃口高度327 模具总体结构设计337.1 模具类型的选择337.2 定位方式的选择337.3 卸料方式的选择337.4 导向方式的选择338 主要零部件的设计338.1模具主要材料选择338.2 工作零件的结构设计338.2.1 凹模的设计348.2.2 凸模的设计368.3 卸料部分的设计388.3.1 卸料板的设计388.3.2 弹性元件的设计398.4 定位零件和导料的设计398.5 连接与固定零件的设计408.5.1 固定板408.5.2 垫板418.5.3 螺钉与销钉428.6 模架及组成零件的设计438.6.1 模架438.6.2 导柱导套438.6.3 模柄449 压力机的选择449.1 模具的闭合高度449.2 压力机的选择4510 模具总装图4511 结论47谢辞48参考文献49附录50附录1 落料凹模加工工艺规程50附录2 冲压工艺过程卡片51引言对冲压生产而言，单工位模具结构单一，生产效率低，而且钣金零件不能过于复杂，否则就需要多副单工位模具才能实现。如果采用级进模进行冲压生产，就可以改变这些缺点。级进模的特点是生产效率高，生产周期短，占用的操作人员少，非常适合大批量生产。多工位级进模是冷冲模的一种。级进模又称跳步模，它是在一副模具内，按所加工的零件分为若干个等距离工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，完成冲压零件的某部分加工。被加工材料（一般为条料或带料）在控制送进距离机构的控制下，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压零件（或半成品）。这样，一个比较复杂的冲压零件，用一副多工位级进模即可冲制完成。在一副多工位级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型等工序。一般地说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。多工位级进模的结构比较复杂，模具制造精度高，这对模具设计者来说需要考虑的内容很多，尤其是级进模条料排样图的设计，模具各部分结构的考虑等都是十分重要的。级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产料率大幅度提高。它在提高生产效率、降低成本、提高质量和实现冲压自动化等方面有着非常现实的意义。多工位级进模可以对于一些形状十分复杂的冲压件进行冲裁、弯曲、拉深、成形加工。对大批量生产的冲压零件尤其应当采用多工位级进模进行冲制。由于种种历史原因，我国模具工业与当前工业发展还很不适应，无论是在设计制造技术和生产能力方面，还是在管理水平方面，模具工业均远远不能满足需求，它严重影响了工业产品的品种、质量和生产周期，削弱了其在国际市场上的竞争能力。近年来，我国模具进口幅度呈大幅度下降之势，并有超亿元出口额。大型、复杂、精密、高效和长寿命模具也逐年上新的台阶，体现高水平制造技术的多工位级进模也越来越多，冲压自动线、自动冲压技术也得到了广泛应用。我国模具行技术水平迅速提高，模具国产化已经取得了十分可喜的成绩，这将对我国在国际市场的竞争能力和综合国力的提高起到有力的促进作用。1 冲裁件的工艺分析工件名称：电机定子及转子片工件简图：如图1.1、图1.2所示制件图；生产批量：大批量；材料：50W540； 图1.1 定子片 图1.2 转子片材料厚度：0.5mm。本课题零件见图1.1、图1.2所示电机的定子、转子片，均是片状零件，槽多孔多是一大特点，形状较复杂，外形尺寸较小，一般要求同轴度高，常由厚0.35mm、0.5mm的硅钢片制成。本电机定子转子铁芯的材料为50W540硅钢，钢板厚度0.50mm，具有良好的电磁性能和冲裁性能。其中，它优越的电磁性能是选择它作为电机定、转子的主要原因，同时硅钢片良好的冲裁性能和批量要求，适合选用冲压模自动化加工，可以比其它加工方法具有更高的生产效率。尺寸精度：零件图上的尺寸大部分尺寸都标有偏差，按偏差来设计其尺寸精度，只有少部分定位尺寸和形状尺寸未标注公差，属自由尺寸，可按IT10级确定工件的公差。工件结构形状：制件需要进行落料、冲孔、两道基本工序，尺寸较小。对于冲外形最小尺寸，冲小孔，按照冲压手册一般冲孔模对该材料可以冲压的最小的孔径为，因而小孔符合工艺要求。最小孔边距为因而符合孔边距工艺要求，以上分析均符合冲裁工艺要求。结论：该制件可以进行冲裁。制件为大批量生产，应重视模具材料和结构的选择，保证磨具的复杂程度和模具的寿命。2 确定工艺方案及模具的结构形式根据制件的工艺分析，其基本工序有冲孔、落料二道基本工序，按其先后顺序组合，可得如下几种方案;(1) 落料冲孔；单工序模冲压；(2) 冲孔落料；单工序模冲压；(3) 冲孔落料；复合模冲压；(4) 冲孔落料；级进模冲压。 方案（1）、（2）采用单工序冲压模冲裁工序，是在压力机一次行程内完成一个冲压工序的冲裁模。由于此制件尺寸精度较高，分开加工易产生加工积累误差，且此制件生产批量大，使用方案（1）、（2）这两种方案需要6副单工序冲压模，生产效率较低，操作也不安全，劳动强度大，故不宜采用。方案（3）属于复合冲裁模，采用复合模冲裁，其模具结构没有连续模复杂，生产效率也很高，也降低了工人的劳动强度，所以初选此方案。方案（4）属于级进模，是压力机在一次行程中，依次在模具几个不同的位置上同时完成多道冲压工序的模具。由于电动机的定子、转子产量比较大，特别是小型电动机的定子、转子片，一般生产批量都非常大，虽然连续模结构复杂，但若采用多工位级进模+自动送料装置自动化冲压加工，可以更大程度提高生产效率，同时提高操作的安全性和降低工人的劳动强度。所以此方案适宜采用。根据以上分析，采用复合冲压模和级进冲压模都合适该制件的产生，虽然连续模结构复杂，但采用多工位级进模冲压成型，可以比复合冲压模更大程度提高生产效率，特别是在双排排样和多排排样时效率提高更明显，同时提高了操作的安全性和降低工人的劳动强度。所以采用方案（4）级进模冲压为最佳。3 模具设计工艺计算 3.1 排样的优化设计3.1.1 级进模排样的作用与重要性级进模的排样比普通冲压模排样复杂，排样不同，材料的利用率、制件的尺寸糖度、生产率、模具结构与制造复杂程度、模具使用寿命长短都不同。所以排样作为级进模设计的重要步骤，不仅必不可少，而且作用很大。这也是多工位级进模设计时的重要依据，是设计模具图之前要做完的第一件大事。当排样确定之后，也就确定了如下内容：（1）制件在模具中冲制的顺序：即制件上和部分，哪些被先冲，哪些被后冲。（2）模具上共有几个工位。（3）模具每个工位工序性质是什么：即每个工位的冲压内容。（4）冲压一次能出几件：即制件的排样排列形式是单排、双排、和多排。（5）制件的排样方式：即排样的类别，直排、斜排、对排、混合排和冲搭边等。 （6）排样的载体形式与送料方向的设定：即是采用边料载体、双侧载体、单侧载体、和中间载体的哪一种载体形式，以及条料从哪个方向送料。（7）导料方式、浮顶器和导正销的设置。（8）材料利用率的高低：不同的排样，经计算都可以了解到该排样的材料利用率，而且不同的排样材料利用率往往也不同。（9）工位间步距大小：即相邻两工位之间的距离的基本尺寸。（10）步距的定位方式：如采用侧刃和侧刃挡块定距、导正销与自动送料装置定距等步距定位方式 。（11）冲压用材料的宽度、厚度、供料形式及有关要求。（12）模具基本结构的组成与特点 级进模的排样是模具结构设计主要依据，排样图设计的好坏，直接关系到模具设计。排样有误，会导致制造出来的模具无法冲出合格的制件而装饰整副报废。所以，在进行多工位级进模具设计时，一定要仔细、反复思考后，可以确定几种不同方案，进行分析比较，与有经验的模具工作者多研讨，得出一个最优化的方案才使用。3.1.2 排样图的设计与确定 微型电机的定、转子片在使用中所需的数量相等，批量都很大，转子的外径又比定子内径小，尺寸精度要求较高，所以，为了适应大批量生产时高速冲裁的要求，散片冲裁的方法是不适用的，故适合选用多工位级进模具连续冲裁方式。排样时使冲裁周边最长的工位放在冲模中心部位，使压力中心不致偏移过大。综合考虑以上各种因数，若采用制件间留搭边的单排样，则料宽为119.30mm，步距为114.04mm+1.5mm（制件间搭边值）=115.54mm；若采用双排样，则料宽为119.30mm2+4.5mm（搭边值）=243.10mm；若采用搭边、双排搭接式排样，料宽为225.09mm，步距为114.04mm,材料利用率提高5.02%，而生产效率比单排级进模提高一倍（相关计算见章节4.3 材料利用率的计算）。因此，选择搭边、双排搭接式排样。初步安排该定子、转子片的的冲压工步如下（排样图见图3.1）：排样图上排冲压工步： 冲引导孔； 冲转子片槽形孔、轴孔； 冲工艺孔、转子落料； 冲定子片槽形孔； 定子外形切边； 空步； 定子切断落料。排样图下排冲压工步：1 冲引导孔；2 冲转子片槽形孔、轴孔；3 冲工艺孔、转子落料；4 冲定子片槽形孔；5 定子外形切边；6 空步；7 空步；8 定子切断落料。3.2 计算条料宽度及间距的确定3.2.1 载体与搭口的确定（1）载体形式在多工位级进模的设计中把搭边称为载体。载体就是在排样中用来运载冲压零件向前送进的那一部分材料。因此它必须具有足够的强度和刚度，保证送料过程中不因载体自身的变形或断裂而影响送料，甚至损坏模具。载体在多工位级进模中主要用于运载坯件不断送进，实现连续冲压。因此要求它必须具有足够的强度和刚度，送料过程中不变形等。载体形式的确定，在多工位级进模的排样中很重要，它对材料的利用率高低影响最大，还关系到能否保证正常生产和保证冲制精度和效果，影响到模具结构的复杂程度和制造难易。目前常用的载体有：边料载体、双侧载体、单侧载体、和中间载体等。载体的应用比较灵活，但主要根据制件的几何形状、尺寸精度、排样的排列方式确定最佳方案。载体与普通冲模排样搭边既相似又不同，搭边主要是为了补偿定位误差使冲裁后制件外形完整而设置的，所以对于要求较高的制件常采用有搭边的冲裁。搭边值大小 以保证冲出合格的制作为原则，它与冲件形状、大小 、厚度、送料方式和模具结构特点有关。普通冲裁的排样有“无废料排样”，简单地说就是无搭边排样。而载体在多工位级进模中是绝对不可缺少的，没有载体便不能进行多工位级进模的自动化冲压（一般情况下，都是利用条料的载体和连在其上的冲件，浮离凹模平面一定高度，平稳地送进到每一个工位，完成冲压动作）。多工位级进模在排样设计时，常常将用于精定位的导正销设置在载体上，同时为了保证载体的强度，载体的宽度尺寸远比普通冲压搭边值大得多，有的大24倍。这样材料的利用率相对低一些，因此在排样设计时，应在不影响载体强度的前提下，心理减小载体的尺寸，提高材料的利用率，合理确定载体形式。（2） 搭口与搭接 在多工位级进模的设计中把搭边称为载体，而载体与坯件或者坯件与坯件的连接部分称为搭口。搭口要有一定的强度，并且搭口的位置应便于载体与工件最终分离。在各分段冲裁的连接部位应平直或圆滑，以免出现毛刺、错位、尖角等。因此应考虑分断切除时的搭接方式。根据制件的形状、变形性质和料厚等情况，本排样选择无搭边、双排搭口搭接式载体和增加导正孔数量的方式的排样，可使条料步距精度提高一倍多，同时，由于把载体形式设置为定子片与定子片之间的搭口形式，提高了材料的利用率。3.2.2 条料宽度与导料板间距离的计算 在排样方案和载体确定之后，就可以确定条料的宽度，进而确定导料板间的距离。计算条料宽度与料板间距离的计算时有三种情况需要考虑：(1) 有侧压装置时条料的宽度与导料板间距离的计算。(2) 无侧压装置时条料的宽度与导料板间距离的计算。(3) 有定距侧刃时条料的宽度与导料板间距离的计算。由前一小节3.2.1知，本排样宜采用无搭边、双排搭口搭接式载体排样，而且采用“导料板+活动导正销+自动送料装置”的精确导向与定位，所以可以不采用侧压装置也可实现精确导向。 下面就以无侧压装置时的情况来计算条料的宽度与导料板间距离。按下式计算： 条料宽度： 公式（3.1） 导导料板间距离： 公式（3.2）式中：条料宽度方向冲裁件的最大尺寸； 侧搭边值；见表3-3冲裁模初始双面间隙值Z 条料宽度偏差单向（负向）偏差，见表3-1条料宽度偏差； 导料板与最宽条料之间的间隙，其最小值见表3-2。查表33条料宽度偏差为0.15，根据（公式3.1） =根据（公式3.2） = 表3-1 条料剪切公差及条料与导料板间的间隙 条料宽度B材料厚度t1122335CCCC 500.40.10.50.20.70.40.90.6501000.50.10.60.20.80.41.00.61001500.60.20.70.30.90.51.10.71502200.70.20.80.31.00.51.20.72203000.80.30.90.41.10.61.30.8 注：1.条料公关标准为。 2.有侧压装置时，可取。 表3-2 导料板与条料之间最小间隙材料厚度t/mm无侧压装置条料宽度B/mm100以下100200200以上0.50.50.510.510.50.51120.511230.511340.511450.511 表3-3 最小搭边值 材料厚度t工件间沿边工件间沿边工件间沿边0.25以下1.82.02.22.52.83.00.250.51.21.51.82.02.22.50.50.81.01.21.51.81.82.00.81.20.81.01.21.51.51.81.21.61.01.21.51.82.52.01.62.01.21.51.82.52.02.22.02.51.51.82.02.22.22.52.53.01.82.22.22.52.52.83.03.52.22.52.22.82.83.23.54.02.52.82.53.23.23.54.05.03.03.53.54.04.04.55.012 0.6t0.7t0.7t0.8t0.8t0.9t3.2.3材料利用率的计算用制件的面积与手忙脚乱板料面积的百分比，作为衡量排样合理性的指标，称为材料的利用率。用表示： （公式3.3）式中：制件面积 一个步距内制件数； 板料宽度； 排样步距。考虑到该定子、转子片槽孔和定子外形比较复杂，所以定、转子的面积通过CAD软件Pro/E来测算，经过测量得出定子、转子片合起来的冲裁面积为： （1）若采用制件间留搭边的单排样，则板料料宽为： 送料步距为： 个步距内制件数为： 一个步距内的材料利用率为： （2）若采用双排样，则板料料宽为： 送料步距为： 一个步距内制件数为： 一个步距内的材料利用率为： （3）若采用搭边、双排搭接式排样，则板料宽度为： 送料步距为： 一个步距内制件数为： 一个步距内的材料利用率为： = =通过对以上3种排样计算可知，双排搭接式排样比双排样的材料利用率提高5.02%，而生产效率比单排级进模提高一倍，所以应选择双排搭接式排样。 4 冲裁力的计算4.1 冲裁力的计算 计算冲裁力目的是为了合理选用冲压设备、设计模具和检验模具的强度。压力机的吨位必须大于所计算的冲裁力，以适宜冲裁的要求，普通平刃冲裁模，其冲裁力F p一般可以按下式计算： 公式（4.1） 式中 冲裁力； 材料抗剪强度； 冲裁周边总长； 材料厚度； 修正系数。系数是考虑到实际生产中，冲裁模刃口的磨损，凸模与凹模间隙之波动（数值的变化或分布不均），润滑情况，材料力学性能与厚度公差的变化等因数而设置的安全系数K，一般取K=1.3。当查不到抗剪强度时，可以用抗拉强度代替，而取的近似计算法计算。由于在我国常用金属冲压材料中还没制订出硅钢的力学性能，所以查不50W540硅钢的力学性能，所以上网进入硅钢的生产厂家查询，经查询知，牌号为50W540硅钢在厚度为时的平均抗拉强度（见表5-1）,根据经验钢材的抗剪强度b强按抗拉强度的0.650.8倍选取，即 取其平均值，则。表4-1 太钢无取向硅钢带（片）的典型磁性及机械性能牌号公称厚度(mm)铁损(W/kg)磁感(T)抗拉强度(Mpa)屈服极限(Mpa)伸长率(%)硬度(Hv)反复弯曲次数叠装系数(%)50W4000.53.731.68480340381431497.4050W4704.21.7460325391401897.7150W5404.61.7440315401351898.1050W6005.41.73405260431102598.8050W7005.851.74395260471102598.80 根据定、转子冲裁形状和排样步距先后顺序，先分别计算各冲裁分力，然后得出其总冲裁力。各冲裁分力计算如下：（1） 导正孔冲裁力： （2） 转子轴孔冲裁力： （3） 转子槽孔冲裁力： （4） 小工艺孔冲裁力： （5） 转子落料冲裁力： （6） 定子槽冲裁力： （7） 定子外形冲裁力1（“”）： （8） 定子外形冲裁力2（“”）： （9） 定子切断冲裁力1： （10） 定子切断冲裁力2： 根据定、转子各冲裁分力，得出其总冲裁力FC为 4.2 卸料力、推料力的计算冲裁结束时，由于材料的弹性回复（包括径向弹性回复和弹性翘曲的回复）及摩擦的存在，将使冲落部分的材料梗塞在凹模内，而冲裁剩下的材料则紧箍在凸模上。为使冲裁工作继续进行，必须将箍在凸模上的料卸下，将卡在凹模内的料推出。从凸模上卸下箍着的料所需要的力称卸料力；将梗塞在凹模内的料顺冲裁方向推出所需要的力称推件力；逆冲裁方向将料从凹模内顶出所需要的力称顶件力，如图4.2所示。 卸料力、推件力和顶件力是由压力机和模具卸料装置或顶件装置传递的。所以在选择设备的公称压力或设计冲模时，应分别予以考虑。影响这些力的因素较多，主要有材料的力学性能、材料的厚度、模具间隙、凹模洞口的结构、搭边大小、润滑情况、制件的形状和尺寸等。所以要准确地计算这些力是困难的，生产中常用下列经验公式计算： 卸料力 公式（4.2） 推件力 公式（4.3） 顶件力 公式（4.4） 式中： 冲裁力； 卸料力、推件力、顶件力系数，见表4-2； 同时卡在凹模内的冲裁件(或废料)数 式中： 凹模洞口的直刃壁高度； 板料厚度。图4.1 卸料力、推件力、顶件力 表4-2 卸料力、推件力和顶件力系数料 厚KXKTKD 钢0.10.10.50.52.52.56.56.50.0650.0750.0450.055 0.040.05 0.030.04 0.020.030.10.0630.0550.0450.0250.140.080.060.050.03铝、铝合金、纯铜、黄铜0.0250.08 0.020.060.30.070.030.09 注：卸料力系数K卸在冲多孔、大搭边和轮廓复杂说取上限值。4.2.1 卸料力的计算 由于该级进冲裁模具采用弹压卸料装置和自然落料方式，且只有冲孔、落料冲裁，因此，不需要设置顶件装置，设置卸料装置、推件装置即可，由此，只需计算其卸料力与推件力。（1）根据卸料力公式（4.2）和表4-2，有 4.2.2 推料力的计算 （2）根据推件力公式（4.3）和表4-2，有 4.3 压力机公称压力的确定压力机的公称压力必须大于或等于各种冲压工艺力的总和Fz。Fz的计算应根据不同的模具结构区别对待，由于该级进模采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模，只要计算其冲裁力、卸料力和推件力之和即可。即：采用弹性卸料装置和下出料方式的冲裁模时 公式(4.4) 根据总的冲压力，所选压力的公称压力约为，所以初选压力机为：江苏扬力集团的JFC21-200B开式液压保险滚柱导轨高速精密压力机，公称压力2000KN,工作台板尺寸为7601400mm，最大闭合高度为350mm，模具冲速70100次/min。由于采用高速精密压力机，故要求模具需要具备良好的风度、稳定可靠的使用寿命和安全保护装置齐全，还要便于维修和保养。4.4 冲压模具压力中心的计算模具压力中心是指各冲压合力的作用点位置，为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。否则，会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨间产生过大磨损，模具导向零件加速磨损，降低了模具和压力机的使用寿命。冲压模具的压力中心，一般按以下原则来确定： （1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心就是冲裁件的几何中心。 （2）工件形状相同且分布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。 （3）形状复杂的零件、多凸模的压力中心可用解析计算法求出冲模压力中心。 解析法的计算依据是：各分力对某坐标轴的力矩之代数和等于诸力的合力对该坐标轴力矩。求出合力作用点的坐标位置(, ，即为所求模具的压力中心(图4.3)。计算公式为： 公式(4.5) 公式(4.6) （a）复杂零件冲压压力中心； （b）多凸模冲压压力中心 图4.2 解析法求压力中心为了简化计算，通过对制件外形结构和条料排样观察，知道整个条料来说还是中心对称的，也就是说对称中心在条料长度方向的中心上，这样可将合力作用点的坐标位置 的方向坐标的条料长度方向的中心上，即方向坐标值为0，这样就可减少一部分计算。压力中心图如图4.4所示。 根据公式公式(4-5)图4.4，计算得： 即压力中心坐标。5 冲裁模间隙的选择冲裁间隙Z指凹模刃口横向尺寸凸模横向尺寸的差值，如图5.1所示。Z表示双面间隙，单面间隙用Z/2表示，如无特殊说明，本设计冲裁间隙就是指双面间隙。冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁力、模具寿命等都有很大的影响，设计模具时应选用合理间隙值。但分别符合这些要求的合理间隙值并不相同，只是彼此接近。生产中通常是选择一个适当的范围作为合理间隙。这个范围的最小值称为最小合理间隙(Zmin)，最大值称最大合理间隙(Zmax)。考虑到生产过程中的磨损使间隙变大，故设计与制造模具时，通常采用最小合理间隙值Zmin。确定合理间隙值有两种方法。一是理论确定法，主要是根据凸、凹刃口产生的裂纹相互重合的原则来计算；二是经验确定法，该方法是根据长期研究与实际生产经验总结出来的间隙数据，可以帮助设计人员和为新生设计人员快速计算冲裁模间隙，从而提高设计效率。冲裁间隙的大小对冲裁件的断面质量有极其重要的影响，此外，冲裁间隙还影响模具寿命、卸料力、推件力、冲裁力和冲裁件的尺寸精度。冲裁过程中，凸模与被冲的孔之间，凹模与落料件之间均有摩擦，间隙越小，模具作用的压应力越大，摩擦也越严重，而降低了模具的寿命。较大的间隙可使凸模侧面及材料间的摩擦减小，并延缓间隙由于受到制造和装配精度的限制，虽然提高了模具寿命而，但出现间隙不均匀。因此，冲裁间隙是冲裁工艺与模具设计中的一个非常重要的工艺参数。由于该硅钢定、转子片属于电器行业产品，其值可按表5-1的冲裁模初始用间隙Z(电器、仪表行业)进行选用。根据实用间隙表5-1查得厚度0.5mm的硅钢片材料的最小双面间Zmin=0.06mm，最大双面间隙Zmax=0.08mm。 图5.1 冲裁模间隙图表5-1 冲裁模初始用间隙Z(mm)(电器、仪表行业)材料名称45T7，T8（退火）65Mm（退火）磷青铜（硬）铍青铜（硬）10、15、20、30钢板，冷轧钢带、H62、H65（硬）LY12硅钢片Q215、Q235钢板08、10、15钢板、H62、H68（半硬）磷青铜（软）铍青铜（软）H62、H68（软）紫铜（软）L21LF2硬铝LY12（退火）力学性能HBS1901401907014070600400600300400300厚度 t()ZminZmaxZminZmaxZminZmaxZminZmax0.30.040.060.030.050.020.040.010.030.50.080.100.060.080.040.060.0250.0450.80.120.160.100.130.070.100.0450.0751.00.170.200.130.160.100.130.0650.0951.20.210.240.160.190.130.160.0750.1051.50.270.310.210.250.150.190.100.141.80.340.380.270.310.200.240.130.172.00.380.420.300.340.220.260.140.182.50.490.550.390.450.290.350.180.243.00.620.650.490.550.360.420.230.293.50.730.810.580.660.430.510.270.354.00.860.940.680.760.500.580.320.404.51.001.080.780.860.580.660.370.455.01.131.230.901.000.650.750.420.526.01.401.501.001.200.820.920.530.638.02.002.121.601.721.171.290.760.886 刃口尺寸的计算6.1 凸、凹模刃口尺寸计算的基本原则 冲裁件的尺寸精度主要取决与模具刃口的尺寸的精度，模具的合理间隙也要靠模具刃口尺寸及制造精度来保证。正确确定模具刃口尺寸及制造公差，是设计冲裁模主要任务之一。在决定模具刃口尺寸及其制造公差时需要考虑以下原则： （1）落料件尺寸由凹模尺寸决定，冲孔时的尺寸由凸模尺寸决定。故设计落料模时，以凹模为基准，间隙去在凹模上：设计冲孔模时，以凸模尺寸为基准，间隙去在凹模上。 （2）考虑到冲裁中凸、凹模的磨损，设计落料凹模时，凹模基本尺寸应取尺寸公差范围的较小尺寸；设计冲孔模时，凹模基本尺寸应取工件孔尺寸公差范围的较大尺寸。这样在凸凹麽磨损到一定程度的情况下，人能冲出合格的制件。凸凹模间隙则取最小合理间隙值。（3） 确定冲模刃口制造公差时，应考虑冲裁件的公差要求。如果对刃口精度要求过高（即制造公差过小），会使模具制造困能，增加成本，延长生产周期；如果对刃口要求过低（即制造公差过大）则生产出来的制件有可能不和格，会使模具的寿命降低。制件精度与模具制造精度的关系见表7-1。若工件没有标注公差，则对于非圆形工件安国家“配合尺寸的公差数值”IT14级处理，冲模则可按IT11级制造；对于圆形工件可按IT17IT9级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“如体”原则标注单项公差，落料件上偏差为零，下偏差为负；冲孔件上偏差为正，下偏差为零。冲模的制造精度对冲裁件的尺寸精度有直接影响，冲模的精度愈高，冲裁件的精度也越高。所以，当有合理的间隙与锋利刃口时，就可以冲裁出冲裁件的高精度的制件。一般其模具制造精度与冲裁件精度的有关系按表6-1选择。表 6-1 模具精度与冲裁件精度的关系冲模制造精度冲裁件精度材料厚度 t/mm0.50.811.623456810IT6 IT7IT8IT8IT9IT10IT10 IT7 IT8 IT9IT10IT10IT12IT12IT12 IT9 IT12IT12IT12IT12IT12IT14IT14IT146.2 凸、凹模刃口的尺寸的确定6.2.1 凸、凹模刃口的尺寸的计算方法 由于冲模加工方法不同，刃口尺寸的计算方法也不同，基本上可分为两类。 （1）按凸模与凹模图样分别加工法 这种方法主要适用于圆形或简单规则形状的工件，因冲裁此类工件的凸、凹模制造相对简单，精度容易保证，所以采用分别加工，设计时，需在图纸上分别标注凸模和凹模刃口尺寸及制造公差。 （2）凸模与凹模配作法 采用凸、凹模分开加工法时，为了保证凸、凹模间一定的间隙值，必须严格限制冲模制造公差，因此，造成冲模制造困难。对于冲制薄材料（因与的差值很小）的冲模，或冲制复杂形状工件的冲模，或单件生产的冲模，常常采用凸模与凹模配作的加工方法。 配作法这种加工方法的特点是模具的间隙由配制保证，工艺比较简单，不必校核 的条件，并且还可放大基准件的制造公差，使制造容易。设计时，基准件的刃口尺寸及制造公差应详细标注，而配作件上只标注公称尺寸，不注公差，但在图纸上注明：“凸（凹）模刃口按凹（凸）模实际刃口尺寸配制，保证最小双面合理间隙值Zmin”。鉴于本设计中定、转子片厚度只有0.5mm，属于薄板冲压件，并且定子槽孔、定子外形的形状复杂，为了保证冲裁凸、凹模精度和间隙值，所以采用配作法加工。采用配作法，计算凸模或凹模刃口尺寸，首先是根据凸模或凹模磨损后轮廓变化情况，正确判断出模具刃口各个尺寸在磨损过程中是变大，变小还是不变这三种情况，然后分别按不同的公式计算。 (1）凸模或凹模磨损后会增大的尺寸第一类尺寸A 落料凹模或冲孔凸模磨损后将会增大的尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与分开加工法相同第一类尺寸： （公式6.1） (2）凸模或凹模磨损后会减小的尺寸第二类尺寸B 冲孔凸模或落料凹模磨损后将会减小的尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与分开加工法相同相同。第二类尺寸： （公式6.2） (3）凸模或凹模磨损后会基本不变的尺寸第三类尺寸C 凸模或凹模在磨损后基本不变的尺寸，不必考虑磨损的影响，相当于简单形状的孔心距尺寸，所以它的基本尺寸及制造公差的确定方法与分开加工法相同。第三类尺寸： （公式6.3） 式中： 模具基准件尺寸（mm）； 工件极限尺寸（mm）； 工件公差（mm）； 系数， 为了避免冲裁件尺寸偏向极限尺寸（落料时偏向最小尺寸，冲孔时偏向最大尺寸），值在0.51之间，一般按下面关系选取。工件精度IT10以上 工件精度IT11IT13 工件精度IT146.2.2 凸、凹模刃口的尺寸的计算根据排样图可知，需要计算的刃口尺寸有导引孔凹凸模、转子槽孔凹凸模、转子落料凹凸模等。其中，转子、定子外形冲裁为落料冲裁，选凹模为设计基准；其他的均属冲孔冲裁，选凸模为设计基准。由标准公差表查得定、转子零件图的外形尺寸，在IT8范围内，且根据表6-1模具精度与冲裁件精度的关系也可查得冲裁件精度为IT8级，制造精度为IT6级。下面分别对各个工位的