资源描述
摘 要设计题目来源于拥有七十多年电机生产历史的湖南湘电集团电机事业部生产现场。冲压件电机定子片与转子片采用的材料是电工用的硅钢片。本设计对模具设计思路以及结构特点进行了较全面的论述。结合模具发展现状以及冲压模具设计的主要技术，对定子片与转子片进行了较详细的工艺分析；进行了冲压力、压力中心、模具工作部分尺寸等冲压工艺计算；对卸料装置、定位装置、导料装置等模具结构形式进行了选择；根据工艺计算结果以及模具结构，对模具主要零部件进行了设计；对压力机进行了合理选择。由于电机定子片、转子片结构复杂，对精密度要求较高，在设计过程中充分考虑了定子片叠装铆接孔与中心轴孔的对称度要求，以及材料的平整度和模具的工作强度。采用了七工位排样设计：工位为冲导正钉孔、定子片4个安装孔、转子片各槽孔及中间孔；工位为校平工位；工位为转子片外形落料；工位为冲定子片内形槽孔；工位为空工位; 工位为定子片两端外形圆弧冲切；工位为定子片与本体冲切分离。该级进模的主要功能是将定子片与转子片同时冲出，并实现材料的高效利用。在模具的结构方面主要有如下特点：一是模具导料系统设计了双侧导板机构和钢珠弹顶，带料在导板内侧连续送进，与钢珠弹顶中机构的钢珠成点接触，使带料在高速、连续的送进冲压中实现材料的平滑移动；二是模具中各凸模的导向精度由卸料板来保证。为了保证卸料板的运动精度，在卸料板与凸模固定板之间设置了对称分布的4个辅助内导柱内导套；三是在模具底面转子片冲切落料型孔部位设计了4个螺孔，用以固定收集落料后的转子片装置，以避免与其他废料混合。本模具与工步为80mm的辊式自动送料机进行配合送料，提高了生产自动化程度和送料定距的精度，从而实现了高质量、高效率的生产。关键词：定子片 转子片 级进模 多工位 冲裁ABSTRACT The design topic mainly originates from the production frontline in Generator Manufacturing Group of Xiangtan Electric Company, which has 70 years in the line of generator manufacturing. The material the stator and rotor plate use is electrical silicon steel sheet. The full text is to express the design idea and structural characteristics in detail；Here are the main context: Though Combining the current development situation of stamping die ,with the main technical of stamping die design; we focus on the motor stator and rotor plate to do the process analysis; doing the stamping process calculation, including the punching pressure, pressure center and so on; analyzing the reason of selecting the unloading device, positioning device, a material guide device of die structure and so on; describing the process of choose the right and reasonable press machine.Because of the stator and rotor plate are high complex and precise parts in the motor, so after careful and full consideration of the requirements of the place relationship between the stator lamination riveting hole and the hole of center axis, material flatness and die work intensity, we draw a seven station layout: Station 1piercing pilot hole, 4 stator mounting holes, and the middle hole; Station 2shool ping station; Station 3rotor shape blanking station; Station 4punching a stator inner slotted hole;Station 5the air station ;Station 6the outside shape arc of the stator cutting;Station 7separation of stator plate and body. The main function of the progressive model is getting the motor stator and rotor plate out at one time，reaching the goal of the utter use of material.The main characters of the progressive mold structure:1. In the material guide system , bilateral plate mechanism and steel ball are included , with material in the plate medial continuous feeding, and the steel balls body point contacting with material, so that the strip can continuous to achieve smooth movement at high speed in the high punching stamping mold. 2. The accuracy of each punching die in the mold can ensured by the stripper plate.In order to ensure the stripper plate motion accuracy , 4 auxiliary guide pillar and guide sleeve are distributed between the stripper plate and punching die fixing board . 3. There are 4 screw holes in the bottom surface of the mold rotor punching blanking hole site , and the screw holes are used for fixing the collection after the blanking rotor device, in order to avoid mixing with other waste.The motor should be equipped with roller type automatic feeding machine in order to increase the automation level and feeding distance accuracy, realizing high quality, high efficient production. Keywords: stator plate rotor plate progressive punching die multi-station punching目 录第一章 前 言11.1 概述11.2 冲压技术的进步11.3 模具的发展与现状21.4 模具CAD/CAE/CAM技术41.5 课题研究目标、拟解决的关键问题51.6 课题创新6第二章 零件的工艺分析72.1 冲件尺寸72.2 工件材料分析82.3 工件结构分析82.4 工件精度分析82.5 确定工艺方案82.6 排 样92.6.1 排样方案分析92.6.2 计算条料宽度92.6.3 确定步距92.6.4 材料利用率10第三章 冲压工艺计算123.1 冲压力计算123.1.1 冲裁力计算123.1.2 卸料力计算133.1.3 冲压总力133.2 压力中心计算133.3 模具工作部分尺寸及公差14第四章 模具结构形式的选择214.1 模具类型及选择214.2 卸料装置214.3 定位装置及精度224.4 导料装置22第五章 主要零部件设计235.1 凹模的设计235.1.1 凹模的结构235.1.2凹模厚度H的计算235.1.3 凹模长度和宽度235.1.4 凹模材料的选用235.1.5 凹模的固定方法245.1.6 切断轮廓线到凹模边缘的尺寸245.1.7 螺孔到凹模孔、圆柱销孔到螺孔的尺寸245.1.8 螺孔间距1245.2 凸模的设计245.2.1 凸模的长度245.2.2 凸模的材料255.2.3 凸模的固定255.2.4 凸模的强度计算255.3 凸模固定板设计255.4 卸料板设计265.4.1 卸料板与凸模间隙265.4.2 卸料板尺寸265.4.3 卸料版台肩的高度265.5 导料和承料装置275.5.1 导料板的尺寸275.5.2 承料板285.6 模柄设计285.6.1 模柄结构285.6.2 模柄尺寸295.7 卸料弹簧的设计295.8 紧固件305.9 凹模固定板325.10模架以及其他零部件的选用325.10.1 模架设计325.10.2 内导向装置设计335.10.3 模具零件的选材7335.10.4 零件的热处理工艺设计34第六章 校核模具闭合高度及压力机有关参数366.1 冲压设备的选定366.2 校核模具闭合高度36第七章 结 论37参 考 文 献38致 谢39附录A：排样图40第一章 前 言1.1 概述 模具制品在电子，机械，交通，国防，宇航，医疗器具，农业等等各行各业广泛的应用，对模具的需求也在日益扩大，模具在国民经济中的地位也日益突出。模具是制造业的重要基础工艺装备。它以其特定的形状通过一定的方式使原材料成形。用模具生产制件所达到的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低能耗、低材耗，使模具工业在制造业中的地位越来越重要。 冲压成形作为现代工业中一种十分重要的加工方法，用以生产各种板料零件,具有很多独特的优势，其成形件具有自重轻、刚度大、强度高、互换性好、成本低、生产过程便于实现机械自动化及生产效率高等优点，是一种其它加工方法所不能相比和不可替代的先进制造技术，在制造业中具有很强的竞争力，被广泛应用于汽车、能源、机械、信息、航空航天、国防工业和日常生活的生产之中。在吸收了力学、数学、金属材料学、机械科学以及控制、计算机技术等方面的知识后，已经形成了冲压学科的成形基本理论。以冲压产品为龙头，以模具为中心，结合现代先进技术的应用，在产品的巨大市场需求刺激和推动下，冲压成形技术在国民经济发展、实现现代化和提高人民生活水平方面发挥着越来越重要的作用。1.2 冲压技术的进步现代冲压生产是一种大规模继续作业的制造方式，由于高新技术的参与和介入，冲压生产方式由初期的手工操作逐步进化为集成制造（图1.1）。生产过程逐步实现机械化、自动化、并且正在向智能化、集成化的方向发展。实现自动化冲压作业，体现安全、高效、节材等优点，已经是冲压生产的发展方向。集成制造柔性制造自动化导入手工操作 图1.1 冲压作业方式的进化冲压自动化生产的实现使冲压制造的概念有了本质的飞跃。结合现代技术信息系统和现代化管理信息系统的成果，由这三方面组合又形成现代冲压新的生产模式计算机集成制造系统CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）。把产品概念形成、设计、开发、生产、销售、售后服务全过程通过计算机等技术融为一体，将会给冲压制造业带来更好的经济效益，使现代冲压技术水平提高到一个新的高度。1.3 模具的发展与现状近几十年来，冲压技术有了飞速的发展，它不仅表现在许多新工艺与新技术在生产的广泛应用上，如：旋压成形、软模具成形、高能率成形等，更重要的是人们对冲压技术的认识与掌握的程度有了质的飞跃。大型冲压模具已能生产单套重量达50多吨的模具。为中档轿车配套的覆盖件模具国内也能生产了。精度达到12m，寿命2亿次左右的多工位级进模国内已有多家企业能够生产。表面粗糙度达到Ra1.5m的精冲模，大尺寸（300mm）精冲模及中厚板精冲模国内也已达到相当高的水平。1.31 模具CAD/CAM技术状况我国模具CAD/CAM技术的发展已有20多年历史。由原华中工学院和武汉733厂于1984年共同完成的精冲模CAD/CAM系统是我国第一个自行开发的模具CAD/CAM系统。由华中工学院和北京模具厂等于1986年共同完成的冷冲模CAD/CAM系统是我国自行开发的第一个冲裁模CAD/CAM系统。上海交通大学开发的冷冲模CAD/CAM系统也于同年完成。20世纪90年代以来，国内汽车行业的模具设计制造中开始采用CAD/CAM技术。国家科委863计划将东风汽车公司作为CIMS应用示范工厂，由华中理工大学作为技术依托单位，开发的汽车车身与覆盖件模具CAD/CAPP/CAM集成系统于1996年初通过鉴定。在此期间，一汽和成飞汽车模具中心引进了工作站和CAD/CAM软件系统，并在模具设计制造中实际应用，取得了显著效益。1997年一汽引进了板料成型过程计算机模拟CAE软件并开始用于生产。 1.32 模具设计与制造能力状况在国家产业政策的正确引导下，经过几十年努力，现在我国冲压模具的设计与制造能力已达到较高水平，包括信息工程和虚拟技术等许多现代设计制造技术已在很多模具企业得到应用。虽然如此，我国的冲压模具设计制造能力与市场需要和国际先进水平相比仍有较大差距。这些主要表现在高档轿车和大中型汽车覆盖件模具及高精度冲模方面，无论在设计还是加工工艺和能力方面，都有较大差距。轿车覆盖件模具，具有设计和制造难度大，质量和精度要求高的特点，可代表覆盖件模具的水平。虽然在设计制造方法和手段方面已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步，但在制造质量、精度、制造周期等方面，与国外相比还存在一定的差距。1.33 专业化程度及分布状况我国模具行业专业化程度还比较低，模具自产自配比例过高。国外模具自产自配比例一般为30%，我国冲压模具自产自配比例为60%。这就对专业化产生了很多不利影响。现在，技术要求高、投入大的模具，其专业化程度较高，例如覆盖件模具、多工位级进模和精冲模等。而一般冲模专业化程度就较低。由于自配比例高，所以冲压模具生产能力的分布基本上跟随冲压件生产能力的分布。但是专业化程度较高的汽车覆盖件模具和多工位、多功能精密冲模的专业生产企业的分布有不少并不跟随冲压件能力分布而分布，而往往取决于主要投资者的决策。例如四川有较大的汽车覆盖件模具的能力，江苏有较强的精密冲模的能力，而模具的用户大都不在本地。另外， 模具是工业生产中的基础工艺装备，是一种高附加值的高技术密集型产品，也是高新技术产业的重要领域，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志。随着国民经济总量和工业产品技术的不断发展，各行各业对模具的需求量越来越大，技术要求也越来越高。我国模具年生产总量虽然已位居世界第三，其中，冲压模占模具总量的40%以上，但在整个模具设计制造水平和标准化程度上，与德国、美国、日本等发达国家相比还存在相当大的差距。以大型覆盖件冲模为代表，我国已能生产部分轿车覆盖件模具。轿车覆盖件模具设计和制造难度大，质量和精度要求高，代表覆盖件模具的水平。在设计制造方法、手段上已基本达到了国际水平，模具结构功能方面也接近国际水平，在轿车模具国产化进程中前进了一大步。但在制造质量、精度、制造周期和成本方面，以国外相比还存在一定的差距。标志冲模技术先进水平的多工位级进模和多功能模具，是我国重点发展的精密模具品种，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，与国外多工位级进模和多功能模具相比，存在一定差距。总之，随着我国工业化快速推进，模具工业也得到了迅速发展，模具整体水平有了较大提升，大型、精密、复杂、高效、长寿命为主要代表的中高档模具又上了新的台阶。其中，代表先进冲压模具技术的大型精密复杂冲模和精密多工位级进模，不但数量有所增加，而且产品水平有明显提升，在模具结构、制造精度、使用寿命、性能、技术含量和制造周期等方面获得了明显进步。其中，大部分模具在寿命和主要性能上与国际先进水平的差距越来越小，部分高档优质模具的总体水平与国际先进水平相当，不仅完全替代进口，并有一部分模具出口到工业发达国家和地区。但是我国模具行业发展情况依然与工业发达的国家相比仍有较大的差距. 主要表现在： （1）模具制造精度方面与国际先进水平相比，在模具的精细化制造程度上低一级。 （2）模具使用寿命方面与国际先进水平相比，低30%以上。特别是刃磨一次寿命低，导致模具维护次数增加，降低了冲压生产效率。还有模具在高速冲床上使用的冲次速度低150次/min左右。 （3）模具可靠性和稳定性方面与国际先进水平相比，在试模和模具使用中的调整及维修时间增加30%以上。国内模具可靠性和稳定性方面的差距较国际先进水平低，是直接影响国内模具的市场竞争力要素。1.4 模具CAD/CAE/CAM技术模具技术未来发展趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。因此从设计技术来说，发展重点在于大力推广CAD/CAE/CAM技术的应用，并持续提高效率，特别是板材成型过程的计算机模拟分析技术。模具CAD、CAM技术应向宜人化、集成化、智能化和网络化方向发展，并提高模具CAD、CAM系统专用化程度。冲压技术的进步首先通过模具技术的进步来体现出来。对冲模技术性能的研究已经成为发展冲压成形技术的中心和关键。20世纪60年代初期，国外飞机、汽车制造公司开始研究计算机在模具设计与制造中的应用。通过以计算机为主要技术手段，以数学模型为中心，采用人机互相结合、各尽所长的方式，把模具的设计、分析、计算、制造、检验、生产过程连成一个有机整体，使模具技术进入到综合应用计算机进行设计、制造的新阶段。模具的高精度、高寿命、高效率成为模具技术进步的特征。模具CAD/CAE/CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD/CAE/CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。模具CAD/CAE/CAM在近20年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具CAD/CAE/CAM技术发展速度更快，应用范围更广。在级进模CAD/CAE/CAM发展应用方面，本世纪初，美国UGS公司与我国华中科技大学合作在UG-II（现为NX）软件平台上开发出基于三维几何模型的级进模CAD/CAM软件NX-PDW。该软件包括工程初始化、工艺预定义、毛坯展开、毛坯排样、废料设计、条料排样、压力计算和模具结构设计等模块。具有特征识别与重构、全三维结构关联等显著特色，已在2003年作为商品化产品投入市场。与此同时，新加波、马来西亚、印度及我国台湾、香港有关机构和公司也在开发和试用新一代级进模CAD/CAM系统。 我国从上世纪90年代开始，华中科技大学、上海交通大学、西安交通大学和北京机电研究院等相继开展了级进模CAD/CAM系统的研究和开发。如华中科技大学模具技术国家重点实验室在Auto CAD软件平台上开发出基于特征的级进模CAD/CAM系统HMJC，包括板金零件特征造型、基于特征的冲压工艺设计、模具结构设计、标准件及典型结构建库工具和线切割自动编程5个模块。上海交通大学为瑞士法因托（Finetool）精冲公司开发成功精密冲裁级进模CAC/CAM系统。西安交通大学开发出多工位弯曲级进模CAD系统等。近年来，国内一些软件公司也竞相加入了级进模CAD/CAM系统的开发行列，如深圳雅明软件制作室开发的级进模系统、富士康公司开发的用于单冲模与复合模的CAD系统Fox-CAD等。 展望国内外模具CAD/CAE/CAM技术的发展，本世纪的科学技术正处于日新月异的变革之中，通过与计算机技术的紧密结合，人工智能技术、并行工程、面向装配、参数化特征建模以及关联设计等一系列与模具工业相关的技术发展之快，学科领域交叉之广前所未见。今后10年新一代模具CAD/CAE/CAM系统必然是当今最好的设计理念、最新的成形理论和最高水平的制造方法相结合的产物，其特点将反映在专业化、网络化、集成化、智能化四个方面。主要表现在： 此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！1.5 课题研究目标、拟解决的关键问题1.5.1 本次毕业设计目标 (1）此次毕业设计旨在全面了解级进模设计相关技术知识以及理论联系实际，对现阶段模具设计中存在的问题提出解决方案，为提高模具行业技术水平做出贡献。级进模是由多个工位组成，各工位按顺序关联完成不同的加工，在冲床的一次行程中完成一系列的不同的冲压加工。一次行程完成以后，由冲床送料机按照一个固定的步距将材料向前移动，这样一副模具上就可以完成多个工序，一般有冲孔，落料，折弯，切边，拉伸等等。 (2) 对学生的知识面，掌握知识的深度，运用理论结合实际去处理问题的能力，实验能力，外语水平，计算机运用水平，书面及口头表达能力进行考核。 (3) 培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。 1.5.2 关键问题 (1) 分析零件的冲压工艺性，初步判断该零件加工成形需要的基本工序。 (2) 设计零件排样图，主要包括：确定模具的工位数目、各工位的加工内容及各工位冲压工序安排；确定被冲零件在调料上的排列方式；确定调料宽度和步距尺寸，从而确定材料的利用率；基本确定各工位的结构。由于不同零件的材料、形状、精度、技术要求等存在较大的差异，在多工位级进模的排样图设计时，必须按各个零件的特点和实际要求并结合具体生产条件灵活掌握、合理应用、比较筛选，尤其要注意到各工序顺序安排并对模具设计制造、产品质量保证等的影响，以最终得到一个最佳的排样方案及零件加工工艺方案。为此，必须进行必要的计算，主要包括:毛坯尺寸的计算、选择排样方案、确定搭边值、计算送料步距、画出排样图等。 (3) 进行模具总体设计，要充分考虑到模具的强度、工作可靠性、模具的使用寿命等。1.6 课题创新 此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！第2章 零件的工艺分析 2.1 冲件尺寸 冲件名称：微电机定子转子片 冲件尺寸如下图2.1所示： a) 转子片 b) 定子片 注：未标注公差按照IT12级处理, 材料厚度：0.35mm 图2.1 定转子片冲件图2.2 工件材料分析 已经退火的硅钢的抗剪强度为450Mpa，抗拉强度：b=560Mpa，此种材料有足够的强度，适宜于冲压生产。2.3 工件结构分析 该零件形状复杂，由圆弧和直线组成，小型电机的定、转子片在电机的数量是等同的，定子片与转子片的外径尺寸也相差1mm, 定转子片具备套冲的条件。孔径、槽宽等其他尺寸标也均符合冲裁的工艺要求。 为最大限度地提高材料的利用率，纵向剪开后的整卷硅钢片带料宽度尺寸即为定子片的宽度尺寸，另一边的宽度尺寸由模具保证，四角96mm外圆弧采用外形冲切的方式获取，在外形圆弧冲切时如凸模圆弧连接处为尖角极易产生崩刀，在不影响外形质量及使用功能的情况下，把该圆弧冲切连接处的尖角设计成细小凹圆的结构形式。2.4 工件精度分析此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！2.5 确定工艺方案2.5.1 冲孔工序 4个定子片叠装铆接孔 4与中心轴线有一定位置度要求，在工序编排时应考虑与中间孔 12在一个工位中冲出，以减少累积误差。2.5.2 校平工序 在同一个工位上进行多工序组合冲裁很可能影响冲件的平整度，而转子片中间孔的孔径尺寸与外圆的同轴度等精度要求高，为使冲件加工后可直接进入组装、嵌入线圈的后道工序，12个嵌线槽冲裁后应少或无毛刺产生，冲件的平整度也有一定要求，因此嵌线槽冲裁后必须设置校平、整形工序，使得转子片的外形落料后即可在其后的工位上进行定子片的内形异形槽孔冲裁。2.5.3 圆弧冲切为最大限度地提高材料的利用率，纵向剪开后的整卷硅钢片带料宽度尺寸即为定子片的宽度尺寸，另一边的宽度尺寸由模具保证，四角的外圆弧采用外形冲切的方式获得，在外形圆弧冲切时如凸模圆弧连接处为尖叫极易产生崩刀，在不影响外形质量及使用功能的情况下，把该圆弧冲切连接处的尖角设计成细小的凹圆的结构形式。同时，为了节省材料，提高材料利用率，在冲切外形圆弧的材料部分设置导正钉孔的孔位。2.5.4 空工位设置 虽然空工位的设置不仅增加了相关工位之间的距离，加大制造与冲压误差，但是为了减少模具的工作强度，提高模具寿命，在冲切定转子绕线槽后安排空工位。2.5.5 切断工序此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！2.6 排 样2.6.1 排样方案分析方案一：有废料排样： 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，带材料利用率低。方案二： 少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量较差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三： 无废料排样 材料利用率最高，冲件的质量和模具寿命不高。通过上述三种方案的分析比较，综合考虑到定子片的内径与转子片的外径尺寸相差1mm,符合套冲条件，以及转子外边尺寸精度要求不高，决定采用少废料排样。采用定子片与转子片的套冲，只存在结构废料，所以材料利用率可以达到94%。2.6.2 计算条料宽度为了提高材料的利用率，决定将纵向剪开后的整卷硅钢片带料宽度尺寸即为定子片的宽度尺寸，另一边的宽度尺寸由模具保证，即进行无搭边排样，由此产生的废料在理论上只有工艺废料.2.6.3 确定步距送料步距S: 条料在模具上每次送进的距离成为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。因为已经将定转子以单行直排的形式进行排样，所以送料步距与料宽尺寸一致设置为80mm.2.6.4 材料利用率材料利用率是直接影响产品成本的的主要因素之一。此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！2.6.5 排样图样 工位1为冲导正钉孔、定子片4个安装孔、转子片各槽孔及中间孔;工位2为校平工位； 工位3为转子片外形落料;工位4为冲定子片内形槽孔； 工位5为空工位;工位6为定子片两端外形圆弧冲切； 工位7为定子片与本体冲切分离;排样图参见附一2.7 送料方式及定距方式2.7.1 工位间距基本尺寸因为排样方式采用单排排列，且为定转子套冲，没有搭边宽度，所以工位间距的基本尺寸S即为定子沿送料方向的轮廓尺寸80mm.2.7.2 自动送料机构自动送 料机构较手动送料机构有自动化程度、定位准确度高等特点，常作于级进模的送料装置。常见的自动送料机构有钩式送料装置和夹持式送料装置。由于定转子片为大批量生产，选用整卷料硅钢片带料，所以本次设计采用噪声小，送料精度可达到0.05mm，适用范围广的锟式送料机，并用来作为粗定位。2.7.3 导正钉定距导正钉定距是级进冲模中最常用的定居形式，特别是对于形状复杂、工序较多的冲件，它能严格控制整个条料在模具内送进的相对位置。为此采用它作为精定距，以实现连续、自动作业。首先，在条料的第一工位上冲出导正钉孔。然后再从第二工位开始的每一个工位设置导正钉孔，用导正钉定距，以对条料进行导正。第三章 冲压工艺计算3.1 冲压力计算3.1.1 冲裁力计算冲裁力F根据公式： 其中，F孔冲裁力（N）； 为材料的抗剪强度，查钢铁材料的力学性能表,得硅钢的抗剪强度=450 MPa； L冲孔周边的周长（mm)； t 材料厚度(mm)； K考虑到冲裁模刃口的磨损，以及凸模与凹模间隙的波动、润滑情况、材料力学性能等因素而设置的安全系数,一般取K=1.3.（1）4个定子片叠装铆接孔4 此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！（3）4个导正钉孔4 由公式（3.1），代入数据得： （4）落料冲裁力 落料周长： 落料冲裁力： 式中，F2冲裁力（N）； 为材料的抗剪强度，查钢铁材料的力学性能表,得硅钢的抗剪强度=450 MPa； L落料周边的长度（mm)； t材料厚度(mm)； K2考虑到冲裁模刃口的磨损，以及凸模与凹模间隙的波动、润滑情况、材料力学性能等因素而设置的安全系数,一般取K=1.3； K1绕线槽尺寸系数。代入数据得：（5）总冲裁力同理根据公式（3.1），可以估算出总的冲裁力：3.1.2 卸料力计算此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！3.1.3 冲压总力 F总= F+F卸=220762N3.2 压力中心计算因该工件为中心对称，Y方向压力中心坐标与排样基准线重合，即=0,只需要计算X方向压力中心即可。 .（3.4） 式中，L1、L2、L3 、.、Ln 各个工序冲压件冲裁的长度； X1、X2、X3、.、Xn 各单元冲压件冲裁力的x坐标; 根据公式（3.4），代入数据可得：=193.73.3 模具工作部分尺寸及公差3.3.1 冲裁间隙设计模具时一定要选择合理的间隙，以保证冲裁件的断面质量、尺寸精度满足产品的要求，所需冲裁力小、模具寿命高，但分别从质量，冲裁力、模具寿命等方面的要求确定的合理间隙并不是同一个数值，只是彼此接近。考虑到制造中的偏差及使用中的磨损、生产中通常只选择一个适当的范围作为合理间隙，只要间隙在这个范围内，就可以冲出良好的制件，这个范围的最小值称为最小合理间隙Cmin（单边），Zmin(双边），最大值称为最大合理间隙Cmax（单边）,Zmax（双边）。考虑到模具在使用过程中的磨损使间隙增大，故设计与制造新模具时要采用最小合理间隙值Cmin。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。定转子片的材料为电工用硅钢片，料厚为0.35，冲裁间隙查表1得：Zmax=0.05mm; Zmin=0.03mm 表3.1 冲裁模初始用间隙2c 材料厚度08、10、15、钢板10、15、20、硅钢片45、T7、T8、 65Mn2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax2Cmin2Cmax 0.10.20.30.010.020.030.040.010.020.030.030.040.050.00150.00250.040.00350.00450.063.3.2 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。从生产实践中可以发现：(1) 由于凸、凹模之间存在间隙，使落下的料和冲出的孔都带有锥度，且落料件的大端尺寸等于凹模尺寸，冲孔件的小端尺寸等于凸模的尺寸。(2) 在尺量与使用中，落料件是以大端尺寸为基准，冲孔孔径是以小端尺寸为基准。(3) 冲裁时，凸、凹模要与冲裁件或废料发生摩擦，凸模越磨愈小，凹模越磨愈大，结果使间隙越来越大。由此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，应考虑制件的公差要求。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。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IT12级制造；对于圆形工件可按IT7IT9级制造模具。冲压件的尺寸公差应按“入体”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。3.3.3 冲中间孔12mm凸、凹模刃口尺寸的计算冲孔模具工作部分尺寸的选取也应考虑材料的弹性回跳和凸模的磨损，此时，一般应取凸模的基本尺寸接近于孔的最大极限尺寸，以保证凸模磨损至一定范围时仍可继续使用；而凹模的基本尺寸则较凸模的基本尺寸增加了模具的最小间隙值。所以冲孔时，应以凸模为基准来配作凹模，计算公式为： 其中, Dp、Dq凸模和凹模工作部分的基本尺寸 D 孔的基本尺寸 Cmin 模具的最小间隙值（单边） P、q 凸模和凹模工作部分的制造公差 孔的尺寸上偏差 磨损系数取0.8；根据公式（3.5）、（3.6），代入数据可得此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！ 根据公式（4-5）、（4-6），代入数据可得： 其中，同样取q=0.2=0.01；p=0.5P=0.01, 满足P+q+2Cmin2Cmax 3.3.5 冲安装孔凸、凹模刃口尺寸计算 根据公式（4.5）、（4.6），代入数据可得： 其中，同样取q=0.2=0.01；p=0.5P=0.01, 满足P+q+Zmin Zmax 3.3.6 冲转子片各槽孔凸、凹模刃口尺寸计算对于复杂形状的冲孔模工作部分的尺寸计算，当凸模磨损后尺寸减小时，按一般冲孔来考虑，所以同样根据公式（4.5）、（4.6），得到数据，具体尺寸如下图所示： a) 冲件槽图 b) 凸模刀刃尺寸 c) 凹模刀刃尺寸 图3.1 冲槽孔凸凹模尺寸 同时，q=0.2=0.01；p=0.5P=0.01, 满足P+q+ZminZmax 3.3.7 定子片外形冲裁凸、凹模刃口尺寸计算对于复杂形状的冲孔模工作部分的尺寸计算，当凸模磨损后尺寸减小时，按一般冲孔来考虑，所以同样根据公式（3.5）、（3.6），得到数据，具体尺寸如下图3.2所示： a） 定子尺寸 b） 凸模模刃尺寸 c） 凹模模刃尺寸 图3.2 定子片外形冲裁凸、凹模刃口尺寸其中，q=0.2=0.01；p=0.5P=0.01, 满足P+q+ZminZmax 以上是转子片冲孔刃口尺寸和凸模刃口尺寸的计算方法。冲孔用的凹模刃口尺寸，按凸模实际尺寸配置，并保证最小间隙Cmin. 故在凹模上只标注基本尺寸，不标注偏差，同时在图样技术要求上注明：“凹模刃口尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双面面间隙值Zmin、Zmax.3.3.8 转子片外形落料凸、凹模刃口尺寸计算此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！ 孔的尺寸上偏差 磨损系数取0.8 根据公式（3.7）、（3.8），得到数据，具体尺寸如下图所示： 具体凸凹模刃尺寸如下图所示： a） 转子尺寸b） 凹模模刃尺寸c) 凸模模刃尺寸图3.3 转子片外形落料凸、凹模刃口尺寸 以上是转子片落料凹模刃口尺寸和凸模刃口尺寸的计算方法。落料用的凸模刃口尺寸，按凹模实际尺寸配置，并保证最小间隙Cmin. 故在凸模上只标注基本尺寸，不标注偏差，同时在图样技术要求上注明：“凸模刃口尺寸按凹模实际尺寸配置，保证双面间隙值Cmin、Cmax.第四章 模具结构形式的选择4.1 模具类型及选择 由冲压工艺分析可知，各工位有相互的尺寸关系，且尺寸和位置精度要求较高。如果采用普通的单工序模或复合模生产则需要多副模具、多台冲床、多个操作人员才能完成所有工序的冲压制造过程，而且产品质量还得不到很好的保证，生产效率相对较低。因此选用多多工位级进模加工的生产工艺，可以提高材料利用率、大大提高生产效率。下表为三种模具的对比表：表4.1 各类模具结构及特点比较模具种类比较项目单工序模（无导向）（有导向）级进模复合模零件公差等级低一般可达IT13IT10级可达IT10IT8级零件特点尺寸不受限制厚度不受限制中小型尺寸厚度较厚小零件厚度0.26mm可加工复杂零件，如宽度极小的异形件形状与尺寸受模具结构与强度限制，尺寸可以较大，厚度可达3mm零件平面度低一般中小型件不平直，高质量制件需较平由于压料冲件的同时得到了较平，制件平直度好且具有良好的剪切断面生产效率低较低工序间自动送料，可以自动排除制件，生产效率高冲件被顶到模具工作表面上，必须手动或机械排除，生产效率较低安全性不安全，需采取安全措施比较安全不安全，需采取安全措施模具制造工作量和成本低比无导向的稍高冲裁简单的零件时，比复合模低冲裁较复杂零件时，比级进模低适用场合料厚精度要求低的小批量冲件的生产大批量小型冲压件的生产形状复杂，精度要求较高，平直度要求高的中小型制件的大批量生产4.2 卸料装置 卸料结构用于将条料，废料从凸模上卸下的装置。卸料板包括刚性卸料板和弹性卸料板两种形式。采用刚性卸料板时，卸料力大，但卸料板不起压料作用，毛坯材料厚度大于0.5mm以上时常采用这种方式。弹性卸料板的卸料力较小，但操作方便，生产效率较高，在冲压成形过程中还能起到压料作用，冲裁质量较好，多用于薄板的卸料。对于卸料力要求较大、卸料板与凹模之间又要求有较大的空间位置时，可采用刚、弹性相结合的卸料方式。综合考虑冲件的工艺性能，采用弹性卸料板。4.3 定位装置及精度 定转子片为大批量生产，选用整卷料硅钢片带料，采用冲压设备附设自动送料装置送料，其送料精度可达0.05mm ,故采用自动送料机构作为粗定位，导正销用于精定位。4.4 导料装置 模具导料系统采用分段双侧面导板机构形式，即前导料侧导板和中间侧导板。为使带料在高速、连续的送进中保持顺畅，在凹模靠近侧导板的两侧设置两排钢珠弹顶，材料浮离凹模平面0.5-1.0mm,与钢珠成点接触，使带料在高速、连续的送进冲压中实现材料的平滑移动。钢珠顶料结构如下图4.1所示： 图4.1 钢珠弹顶4.5 模架的类型(1) 若采用四导柱模架，则导柱对分布，受力平衡，滑动平稳，能承受级进模高速冲此文档为不完全文件，我这有全套毕业设计压缩包，里面有说明书和CAD装配图和零件图图纸，翻译，开题报告，实习报告，你能用到的基本都有。若有你需要的材料可以联系我，qq号944439233或734570778，我这里还有其他题目的毕业设计全本，欢迎介绍朋友下载。注塑模具还可以定制哦！欢迎下次光临！第五章 主要零部件设计5.1 凹模的设计5.1.1 凹模的结构模块式凹模是级进冲模中最常用的结构形式之一，特别适合于多工位、多工序组合的级进冲模。它是按一定工艺要求将凹模分解成若干个拼合模块形式的结构，然后再拼合镶如凹模套。5.1.2凹模厚度H的计算凹模的厚度H可以按冲裁力的大小来进行估算，其经验公式为： 式中：H凹模厚度(mm); P冲裁力（N）; K1冲裁轮廓长度修正系数，其值见下表5.1 表5.1 凹模冲裁轮廓长度修正系数k1轮廓长度/mm500修正系数K111.121.251.371.501.6 K2凹模才来修正系数，其值见表5.2 表5.2 凹模材料修正系数k1轮廓长度/mm500修正系数K111.121.251.371.501.6 然而杂在实际工作中往往根据该计算公式得出的结果偏厚，为节省模具材料，将板厚取值为35.0mm.
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