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1、目录引言 .3 第一章产品零件的工艺分析 .4第二章模具类型的确信 .5第四章 排样 .7 第五章计算冲压力 .8第六章 确信模具压力中心 .9 第七章计算凸、凹模的刃口尺寸 .9第八章冲裁的部件及零件设计 .101 工作零件 .112 定位零件 .143 卸料、出件零件 .154 橡胶的选用 .165 模架及零件 .166 模具的闭合高度 .17第九章模具总装图 .18第十章冲压设备的选择 .18谢辞 .19 参考文献 .20冲压模具设计【摘 要】 研究本课题旨在是强化所学的知识和提高初步设计能力及实际动手 能里。本课题主若是针对电机定子模具设计,通过对电机定子进行工艺的分析和比较,运 用一
2、些所学的知识经行要紧的计算，确信模具整体结构，利用CAD,来完成其装配图和 零件图，最终设计出一副冲压模。该课题从冲压工艺方案确信开始，具体模具结构动身， 对模具的冲压力、模具凸凹模部份的结构、压力机的选择及有关参数的校核、标准件的 选用都有详细的设计。通过整个设计进程说明该模具能够达到此零件所要求的加工工 艺。关键词】 电机定子 冲裁模具 CAD引言本课源教师提供的毕业设计课题。通过本课题的毕业设计对本专业所学习的课程进 行查验和温习，初步把握冲压模具设计的一样流程、具体的设计方式和理念，为尔后从 事冲压模具设计形成良好的设计思路。电机是常见的机电产品，用量大，其定子和转子 生产都采纳冲压工
3、艺，目前相关的技术进展已经比较成熟，单工序模具、级进模具、复 合模具等结构的模具都存在，而且技术也相当做熟，大体上能知足生产的需求。但在高 精度和高精度的模具仍是存在一些技术上的问题。本文是从电机定子结构分析开始，最 终设计出一套能生产出合格产品模具。第一章产品零件的工艺分析i4n图1零件图该电动机定子铁芯的材料为硅钢片，钢板厚度1 mm，具有良好的冲裁性能。零件形 状简单，对称，是由圆弧和直线组成。冲裁件内外所能达到的经济精度为IT12,将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公 差相较较，能够为该零件的精度要求能够在冲裁加工中取得保证，其他尺寸标准、生产 批量等情形，也均符合冲裁的工艺要求，故决
4、定采纳冲孔落料复合冲裁模进行加工，且 一次成形。第二章 模具类型的确信常见的模具形式可分为单工序模、复合模和级进模三种。确信模具形式，应以冲裁 工件的要求、生产批量、模具加工条件为要紧依据。冲压生产批量与合理模具形式见表 3 ，单工序模、级进模和复合模的比较见表 4冲压生产批量与合理模具形式批量/ （千件/每年）项目单件小批中批大批大量大件300中件1000小件5000模具形式简易模单工序模单工序模简易模级进模、复合 模单工序模级进模、复合 模级进模、复合模设备形式通用压机通用压机高速压机自动和半自动通用压机机械化高速压 机自动机专用压机与自动机表2单工序模、级进模和复合模的比较比较项目单工序
5、模级进模复合模工件尺寸 精度较低一般,IT11级以 下较高，IT9级以下工件形位 公差工件不平整， 同轴度、对称度及 位置度误差大不太平整，有时 要较平，同轴度、位 置度误差较大工件平整，同轴 度、对称度及位置误大冲压牛产 率低，冲床次 行程内只能完成一 个工序咼，冲床在一次 行程内能完成多个 工序较咼，冲床在一次 行程内可完成两个以 上工序实现操作 机械化、自动 化的可能性较易，尤其适 合多工位冲床上实 现自动化容易，尤其适应 于单机上实现自动 化难，工件与废料排 除较复杂，只能在单机 上实现部分机械化操 作对材料的 要求对条料宽度要 求不严，可用边角 料对条料或带料 宽度要求严格对条料宽度
6、要求 不严，可用边角料生产安全行安全性较差比较安全安全性较差模具制造 的难易程度较易，结构简 单，制造周期短， 价格低形状简单件，比 用复合模制造难度 低形状复杂件，比用 级进模的制造难度低应用通用性好，适 合中、小批量生产 和大型件的大量生 产通用性较差，适 合于形状简单，尺寸 不大，精度要求不咼 件的大批量生产通用性较差，适于 形状复杂、尺寸不大、 精度要求较咼件的大 批量生产表 3通过以上关系比较，此工件是大量量生产，故采纳冲孔落料复合冲裁模进行加工， 且一次冲压成行。所谓复合模具结构，确实是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序。在完 成这些工序进程中，冲件材料无需进给移动。复合模
7、具结构的优势（1）制件精度高。 由于是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序。因此不存在积存定位误差。使冲出的 制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性超级好，制件平直。适宜冲制薄料和脆性或软 质材料。（2）生产效率高。（3）模具结构紧凑，面积较小。复合模具结构的选用原那么：只有当制件精度要求高，生产批量大，表面要求平整 时，才选用复合模具结构。第三章 冲裁间隙的选用在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、 延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时,凸凹模刃口边所产 生的裂纹在一条直线上,不然冲片边缘将显现不许诺的毛刺,使得刃口粘结严峻,磨损加 速
8、,进而阻碍模具的寿命。因此,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容轻忽的 问题。为1 mm的硅钢片，手册表5推荐的间隙为0 .130. 16mm （见表），约为材料 厚度的13 %16 %。依照那个间隙，冲出的定、转子片毛刺虽能操纵在规定范围内。但由于间隙偏小，使得凸模与被冲的孔之间、凹模与落料之间的摩擦严峻，造 成凸模和凹模侧壁产生粘结，卸料力增大，阻碍冲片断面的质量，刃口容易变钝，冲片易 出毛刺，且毛刺增加过快，乃至发生凹模胀裂现象，致使模具寿命下降。且取小间隙时，由 于弹性回跳作用，落料件尺寸大于凹模，冲出的孔径小于凸模，从而造成冲片的尺寸精度 显现误差。落料、冲孔模刃口始用间隙厚度
9、t硅钢 片Zmin0.01Zmax表4为提高冲片质量,延长模具寿命，依照国内外资料信息,在实践中对模具间隙做了实 验试探，证明放大间隙是超级有效的。通过量次对1mm厚硅钢片冲裁的实验，发觉间隙值在材料厚度的20 %左右范围内， 即间隙值为0. 090. 11mm最为适合。采纳那个间隙，能够取得如下成效：（1）提高了冲片质量。刃口锋利时毛刺小，冲裁 进程中毛刺增加缓慢。（2）冲片表面平整度大大改善,专门是相邻孔之间。（3）凸凹模 侧壁无粘结，减小了卸料力。（4）延长了模具寿命。刃磨一次能够保证较的冲次,从而减 少刃磨次数，提高了生产效率。实践证明，合理地放大间隙,可使冲裁质量取得有效的保 证，且
10、模具寿命能提高23倍。第四章排样由表6查得最小搭边值a=1.5 a =2冲裁金属材料的搭边值n料厚手送料圆形非圆形aa iaa i12表576.5.L51 吕WOO图6排样图毛胚面积 A二 = 3.14x752 = 17662.5无测压装置时条料宽度 B=150+2 (2+0.7+0.2)0 -0.7=155.8 0 -0.7mm步距为151.5mm，查板材标准，选1500mm x1000mm的硅钢板。一张硅钢板能生产54个零件，总材料利用率为48.2%.第五章计算冲压力采纳弹性卸料、打杆出件。冲力的相关计算如下：冲裁力 F=K tLTX1XX5+25)XX(150+75) X440=963k
11、N卸料力 F=K F =0.05X963=48KN推件力 F族二nK覆 F 2=8XX963=308KN依照计算结果，冲压设备拟选J23-160A第六章 确信模具压力中心因为该零件是中心对称图形，因此其压力中心位于轮廓图形的几何中心O点，如图7所示图7压力中心图第七章 计算凸、凹模的刃口尺寸7mm Zmax=0.09mm，对零件图中未注公差的尺寸，由公差手册查出其极限误差为 150、140、15、75+0.3、8+0.13+0.12、 R5+0.12 。0 0 0 0于外轮廓150,查表8的凸、凹模的制造公差6a=0.030 6凹规那么形状（圆形、方形件）冲裁时凸模，凹模的制造公差基本尺寸凸模
12、公差5凸凹模公差5凹150200表8由于Zmax一Zmin=0.02mm 5凸+ 6凹不知足条件，不可采纳分开加工凸模和凹 模，故采纳凸模和凹模配合加工方式，以凹模为基准件。因数X材料厚 度t /mm非圆形x值圆形x值1工件公差A/mm1表9依照凸模磨损后的尺寸转变情形将零件图中各尺寸进行分类A 类:150、140、15B 类: 75+0.3、8+0.13+0.12、R5+0.120 0 0 0落料凹模刃口尺寸计算如下:150对应凹模尺寸为Aj= (Amin-xA) + /4 0 =( 150 X 0.62) +0.25X0.62 二+0.15500140 0X0.75)X0.74 =139.63 +0.185-0.74 0 015 0X0.30) X0.30 0 +0.075-0.300落料凸模的大体尺寸与凹模相同，同时在技术要求中注明“”冲孔凸模的大体尺寸:75+0.3对应凸模尺寸为X0.3) 0二00XX8+0.13对应凸模尺寸为(8+1X0.13)0X+0.12对应凸模尺寸为(4.5+1X0.12) 00XR5+0.12 对应凸模尺寸为 R(5+1X0.12) 0 二R5.120X冲孔凹模的大体尺寸与凸模相同，同时在技术要求中注明“”第八章 冲裁的部件及零件设计模具的零部件，有专门大一部份已实现了标准化，这关于简化设计工作、稳固模具
