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1、設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 1 中文摘要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的零件是電動機(jī)的定子轉(zhuǎn)子沖片，包括零件的沖壓工藝設(shè)計(jì)和模具 的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通過對零件的工藝性分析以及考慮到生產(chǎn)條件的影響，設(shè)計(jì)和給出 了在現(xiàn)有的條件下的最佳工藝方案和模具結(jié)構(gòu)，比如：選擇基本的工序，確定其工序 順序，工序數(shù)目及工序組合形式。然后以此為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出沖壓模具的結(jié)構(gòu)。結(jié)合實(shí) 際，進(jìn)行合理、正確的規(guī)劃。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)時候零件比較復(fù)雜，精度要求高，屬于大 批量生產(chǎn)，同時一個沖程要完成兩個工件的沖制，故選擇了多工位的級進(jìn)模。在設(shè)計(jì) 中紹了該類模具的主要設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求，重點(diǎn)介紹了該類模具的高精度制造技術(shù) 和關(guān)鍵部位的工藝技

2、術(shù)參數(shù)。 關(guān)鍵詞：高速沖模，電機(jī)鐵芯，硬質(zhì)合金 ，定、轉(zhuǎn)子片，多工位級進(jìn)模，凹模拼塊 全套完整版全套完整版 CADCAD 圖紙，聯(lián)系圖紙，聯(lián)系 153893706153893706 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 2 Abstract The graduation is the design of parts of the motor rotor-stator unit, including parts stamping process design and die design of the concrete structure. Parts of the Process Analy

3、sis and considering that the production conditions, Design and given the existing conditions of the optimal structure of the program and die, for example : the choice of basic processes, determine the order of processes, number of processes and process portfolio. Then as the basis for designing the

4、structure of stamping die. In light of the actual, reasonable and proper planning. Doing graduate design parts of the complexity and high accuracy, is mass production, Meanwhile a stroke two parts to complete the flushing system, it chose the Multi-Position Progressive Die. Design presentations in t

5、he mold of such major structural design and technical requirements, focus on such high-precision mold manufacturing technology and key parts of the technology parameters. Keywords : high-speed die，Motor Core，Carbide，Stator and rotor plate，Multi-Position Progressive Die，Die patch; 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具

6、 3 第一章 緒 論 模具是成型不同形狀制品的一種裝置。按制品所采用的原材料不同，成型方法不 同，一般將模具分為塑料模具，金屬沖壓模具，金屬壓鑄模具，橡膠模具，玻璃模具 等。因人們?nèi)粘Ｉ钏玫钠泛透鞣N機(jī)械零件，在成型中多數(shù)是通過模具來成品，所 以模具造業(yè)已成為一個大行業(yè)1-8。 冷沖壓模具設(shè)計(jì)是為模具設(shè)計(jì)與制造及相關(guān)專業(yè)學(xué)生在學(xué)完基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基 礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)上所設(shè)置的一個重要的實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是： 1、綜合運(yùn)用本專業(yè)所學(xué)課程的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識，進(jìn)行一次冷沖壓模具設(shè)計(jì)工 作的實(shí)際訓(xùn)練，從而培養(yǎng)和提高學(xué)生獨(dú)立工作的能力。 2、鞏固與擴(kuò)充冷沖壓模具設(shè)計(jì)及其相關(guān)課程所學(xué)的內(nèi)容，掌握

7、冷沖壓模具設(shè) 計(jì)的方法和步驟。 3、掌握冷沖壓模具設(shè)計(jì)的基本技能，如計(jì)算、繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料和手冊，熟悉 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范等，是以后走上模具設(shè)計(jì)崗位的一個預(yù)演，也是大學(xué)四年學(xué)習(xí)知識的一次 大檢測。 沖壓生產(chǎn)模具和壓力機(jī)完成加工過程，與其他加工方法相比，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)方面 有如下特點(diǎn)1： （1）沖壓件的尺寸精度由模具來保證，所以質(zhì)量穩(wěn)定，互換性好。 （2）由于利用模具加工，所以可獲得其他加工方法所不能或難以制造的壁薄、質(zhì) 量輕、剛性好、表面質(zhì)量高、形狀復(fù)雜的零件。 （3）沖壓加工一般不需要加熱毛坯，也不像切削加工那樣大量切削金屬，所以它 不但能節(jié)能而且能節(jié)約金屬。 （4）對于普通壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾十件

8、，而高速壓力機(jī)每分鐘可生產(chǎn)幾百上千 件，所以它是一種高效率的加工方法。 同時，沖壓也存在一些缺點(diǎn)，主要表現(xiàn)在沖壓加工時的噪聲、震動兩種公害。這 些問題并不完全是沖壓工藝及模具本身帶來的，而主要是由于傳統(tǒng)的沖壓設(shè)備落后造 成的。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，這兩種公害一定會得到解決。 生產(chǎn)中為滿足沖壓零件形狀、尺寸、精度、批量大小、原材料性能的要求，沖壓加 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 4 工的方法是多種多樣的，但概括起來可分為分離工序與成形工序兩大類。分離工序又 可分為落料、沖孔和剪切等，目的是在沖壓過程中使用沖壓件與板料一定的輪廓線相 互分離；成形工序又可分為彎曲、拉伸、翻空、翻邊、脹形、縮

9、口等，目的是使沖壓 件毛坯在不破壞的條件下發(fā)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化為所要求的制件形狀。 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，沖壓工藝和沖模技術(shù)也在不斷 地革新和發(fā)展，沖壓加工技術(shù)在 21 世紀(jì)的發(fā)展方向和動態(tài)主要有以下幾個方面4-6： 1、工藝分析計(jì)算的現(xiàn)代化。沖壓技術(shù)與現(xiàn)代數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)聯(lián)姻，對復(fù)雜曲面 零件（覆蓋件）進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬和有限元分析，達(dá)到預(yù)測某一工藝方案對零件成型的 可能性與成型過程中將會發(fā)現(xiàn)的問題，供設(shè)計(jì)人員進(jìn)行修改和選擇。這種設(shè)計(jì)方法是 將傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)升華為優(yōu)化設(shè)計(jì)，縮短了模具設(shè)計(jì)與制造周期，節(jié)省了昂貴的試模 費(fèi)等。 2、模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造與分析（CAD/CAM

10、/CAM）的研究和應(yīng)用，將極大地 提高模具制造效率，提高模具的質(zhì)量，使模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)一體化。 3、沖壓生產(chǎn)的自動化，為了滿足大量生產(chǎn)的需要，沖壓生產(chǎn)已向自動化方向發(fā)展。 現(xiàn)已經(jīng)利用高速沖床和多工位精密級進(jìn)模實(shí)現(xiàn)了自動化，沖壓速度可達(dá)每分鐘幾百上 千次。大型零件的生產(chǎn)已實(shí)現(xiàn)了多機(jī)聯(lián)合生產(chǎn)線。從板料的送進(jìn)到?jīng)_壓加工。最后檢 驗(yàn)可全由計(jì)算機(jī)控制，極大的減輕了工人的勞動強(qiáng)度，并提高了生產(chǎn)率。目前已逐漸 向無人化生產(chǎn)形成的柔性沖壓加工中心發(fā)展。 4、為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)需求，大批量與多品種小批量生產(chǎn)共存，發(fā)展適宜小批量生產(chǎn) 的各種簡易模具、經(jīng)濟(jì)模具和具有容易變換特性的標(biāo)準(zhǔn)化模具系統(tǒng)。 5、與材料科學(xué)結(jié)合，

11、不斷改進(jìn)板料性能，以提高其成型能力和使用效果。 我國沖壓模具技術(shù)現(xiàn)狀8-12： 改革開放以來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，市場對模具的需求量不斷增長。近年 來，模具工業(yè)一直以 15%左右的增長速度快速發(fā)展，模具工業(yè)企業(yè)的所有制成分也發(fā) 生了巨大變化，除了國有專業(yè)模具廠外，集體、合資、獨(dú)資和私營也得到了快速發(fā)展。 隨著與國際接軌的腳步不斷加快，市場競爭的日益加劇，人們已經(jīng)越來越認(rèn)識到產(chǎn)品 質(zhì)量、成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎(chǔ)的要素之 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 5 一，模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度 上決定企業(yè)的生存空

12、間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術(shù)進(jìn)步的投資力度，將技術(shù)進(jìn)步視為企業(yè)發(fā)展的 重要動力。一些國內(nèi)模具企業(yè)已普及了二維 CAD，并陸續(xù)開始使用 UG、Pro/Engineer、I-DEAS、Euclid-IS 等國際通用軟件，個別廠家還引進(jìn)了 Moldflow、C-Flow、DYNAFORM、Optris 和 MAGMASOFT 等 CAE 軟件，并成功應(yīng) 用于沖壓模的設(shè)計(jì)中。 未來沖壓模具制造技術(shù)發(fā)展趨勢 模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度高”、“質(zhì)量好”、“價格低”的要 求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需發(fā)展如下幾項(xiàng)： (1)全面推廣 CAD/CAM/CAE 技術(shù) (2)高速銑削加工

13、 (3)模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng) (4)電火花銑削加工 (5)提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度 (6)優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù) (7)模具研磨拋光將自動化、智能化 (8)模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 6 第二章零件工藝分析 2.1 準(zhǔn)備工作 設(shè)計(jì)前必須了解并掌握以下資料： 1產(chǎn)品零件圖和技術(shù)要求，材料及其機(jī)械性能指標(biāo)。 2生產(chǎn)綱領(lǐng)。 3生產(chǎn)條件：包括設(shè)備情況、生產(chǎn)工人技術(shù)水平、模具制造能力等。 4有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、手冊和設(shè)計(jì)資料。 5了解國內(nèi)外同類產(chǎn)品制造工藝及先進(jìn)技術(shù)。 制定出的沖壓規(guī)程能確保零件質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率、降低成本、減輕工人勞動 強(qiáng)度和保證安全生產(chǎn)。 2.2 零件的

14、工藝性分析 1. 電機(jī)定轉(zhuǎn)子鐵芯是電機(jī)產(chǎn)品的重要部件,一般由厚度 0. 35mm 的硅鋼片沖制而 成。近年來隨著定轉(zhuǎn)子鐵芯自動疊片、自動扭斜硬質(zhì)合金級進(jìn)沖模的開發(fā),使傳統(tǒng)的鐵 芯生產(chǎn)方式有了進(jìn)一步的提高,高精度級進(jìn)沖模為鐵芯生產(chǎn)自動化開辟了新路。槽型凹 模拼塊,是定轉(zhuǎn)子鐵芯自動疊片、自動扭斜硬質(zhì)合金級進(jìn)沖模的關(guān)鍵部件,其槽型凹模的 拼塊技術(shù)、制造工藝及加工精度是衡量該模具先進(jìn)程度的重要標(biāo)志。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 7 轉(zhuǎn)子片圖 1 定子片 原材料的尺規(guī)格：電工硅鋼片 20001000.35mm，生產(chǎn)批量為大批量，參照中型企 業(yè)的制造條件。 2. 微型電動機(jī)的定子片和轉(zhuǎn)子片如圖

15、1所示，材料為電工硅鋼片，厚0.35mm，這 兩個零件是典型的沖裁件，其特點(diǎn)是工件尺寸小， 尺寸精度高，材料強(qiáng)度高，材料薄。 電動機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子片是大批量生產(chǎn)，經(jīng)分析可知，除定子片的寬度尺寸60為一般沖 裁精度，其余尺寸均為高級沖孔精度，要滿足零件的高精度要求都要采用IT7級以上的 沖裁模。轉(zhuǎn)子槽型中間的圓都屬于同心圓，相當(dāng)于槽型中的中心距，由表2-6可知屬于 高級沖孔精度，要滿足高精度的孔中心距，需要采用槽型孔一次同時沖出的高精度沖 模。并且所有的孔對10軸孔的同軸度要求高為0.02mm，可視為孔對外緣輪廓的偏移 公差，對照表2-7可知，只有采用高精度沖模。 3. 該產(chǎn)品的性能要求高，轉(zhuǎn)子片

16、上的三個異形槽沿圓周在60范圍內(nèi)均勻分布， 槽的分度精度較高為，定子片的外形有三個缺口，缺口與外圓47.2連接處寬度5 比較小，在設(shè)計(jì)的時候要考慮校核模具的模壁強(qiáng)度是否足夠。定子和轉(zhuǎn)子片選用硅鋼 片卷料，采用自動送料器和自動送料裝置送料，其送料精度可達(dá)0.05mm。采用自動 送料裝置時，由于其送料精度比較高，故在模具中只使用導(dǎo)正釘作精確定位。電工硅 鋼片的機(jī)械性能如表1： 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 8 材料 機(jī)械性能 硅鋼片D41低碳鋼08不銹鋼 1Cr18Ni9Ti 坡莫合金Ni50 抗拉強(qiáng)度 MPab 490255-324490588-736 抗剪強(qiáng)度 MPa 422216-

17、275451511-628 延伸率100 -444030-35 綜上，因?yàn)榱慵漠愋慰锥?，且不能夠有明顯的毛刺，因此因該設(shè)置整形工序。 因?yàn)閱喂ば虻哪＞吆蛷?fù)合模具都不能同時完成兩工件的沖裁，適宜采用多工位的級進(jìn) 模制造。定子片和轉(zhuǎn)子片沖裁工藝和設(shè)計(jì)著重注意一下幾個問題： 工藝方案和模具結(jié)構(gòu)應(yīng)保證能達(dá)到?jīng)_件所要求的高精度； 沖模的結(jié)構(gòu)應(yīng)能沖出沖件的復(fù)雜外形； 沖裁模的制造精度和導(dǎo)向精度應(yīng)適應(yīng)沖件厚度?。╰=0.35mm），模具間隙小 （0.020.03mm）的特點(diǎn)。 沖裁模的強(qiáng)度和耐磨性應(yīng)適應(yīng)沖壓材料的強(qiáng)度高的特點(diǎn)。 2.3 分析比較和確定工藝方案 模具可以同時完成兩個工件的沖制成型，適宜采用多

18、工位級進(jìn)模具。根據(jù)定子. 轉(zhuǎn)子片零件的工藝性和加工順序可以制定三個方案： 方案一： （1）先沖出10的孔，沖出2個8的導(dǎo)正銷孔，沖定子片兩端4個小孔的左側(cè)2孔。 （2）沖出全部槽形，沖定子片兩端中間2孔和右側(cè)2孔，轉(zhuǎn)子片槽和10的孔校平。 （3）轉(zhuǎn)子片47.2落料， 05 . 0 0 （4）沖定子片兩端異形槽孔， 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 9 （5）沖定子片48.2內(nèi)孔，定子片兩端圓弧余料切除 （6）空工位。 （7）定子片切斷 方案二： （1） 沖10的軸孔，沖2個8導(dǎo)正銷孔，沖出全部槽形， （2） 轉(zhuǎn)子片槽孔和10孔校平 （3） 轉(zhuǎn)子片47.2落料 （4）沖定子片兩側(cè)4孔和兩端

19、中間2孔， （5）沖定子片兩端異形槽孔 （6）沖定子片48.2內(nèi)孔，定子片兩端圓弧余料切除 （7）定子片切斷 方案三： 沖裁過程分為7個工位，各工位的工序內(nèi)容如下： 第一工位：沖2個8的導(dǎo)正銷孔；沖轉(zhuǎn)子片個槽孔和中心軸孔；沖定子片兩端4個小 孔的左側(cè)2孔。 第二工位：沖定子片右側(cè)2孔；沖定子片兩端中間2孔；轉(zhuǎn)子片槽和10孔校平。 第三工位：轉(zhuǎn)子片47.2落料。 第四工位：沖定子片兩端異形槽孔 第五工位：沖定子片48.2內(nèi)孔；定子片兩端圓弧余料切除。 第六工位：空工位 第七工位：定子片切斷 現(xiàn)在分析比較各個方案的特點(diǎn)： 方案一缺點(diǎn)是沖出的轉(zhuǎn)子片的精度不高，雖然帶料兩側(cè)預(yù)先沖出工藝孔用導(dǎo)正銷 定位

20、，起道了很好的定位作用，但是零件的同軸度要求很高，如果零件的中心軸孔和 轉(zhuǎn)子片的槽孔分開沖出的話不能滿足加工的精度，零件的同軸度很難保證。 方案二根據(jù)零件的工藝性和同軸度要求，在沖制的時候保證了轉(zhuǎn)子片的槽形孔和 中心軸孔同時沖出保證了零件的同軸度要求，這樣同軸度達(dá)到了要求，但是第四工位 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 10 沖孔太多，不僅之間有可能會形成干涉而且容易造成沖壓力太集中，這樣對壓力機(jī)要 求較高，沒有很好的分散到各個工位中間，需要充分利用工序的分散原則，因?yàn)闆_孔 時候也可以利用沖孔凸模相互定位。 方案三能夠很好的利用了連續(xù)復(fù)合級進(jìn)模具的特點(diǎn)，級進(jìn)模是在單工序沖?；A(chǔ) 上發(fā)展起

21、來的一種多工序，高效率的沖模。在壓力機(jī)一次沖程中，級進(jìn)磨在其有規(guī)律 排列的幾個工位上分別完成一部分沖裁工序，在最后工位沖出完整的工件。因?yàn)榧夁M(jìn) 模是連續(xù)沖壓，生產(chǎn)過程中相當(dāng)于每次沖程沖制一個零件，故生產(chǎn)效率高，適應(yīng)大批 量生產(chǎn)，級進(jìn)模沖裁可以減少模具數(shù)量和設(shè)備數(shù)量，操作方便安全，便于實(shí)現(xiàn)沖壓生 產(chǎn)自動化。此方案將符合條件的工序高度集中，同時沖出的零件精度也很高，同軸度 得到了保證，生產(chǎn)率比較高，操作比較安全?？梢员ＷC零件所要求的各項(xiàng)精度指標(biāo)， 故采用方案三。 第三章 沖孔落料的工藝計(jì)算及其模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 工藝計(jì)算 3.1.1 凸、凹模間隙值的確定 1、間隙對沖裁工作的影響： 沖裁間隙指的

22、是凸凹模刃口縫隙的距離，是沖裁過程中的重要工藝參數(shù)。間隙的 大小影響沖裁件的質(zhì)量，沖裁力的大小以及模具的壽命。 間隙是影響斷面質(zhì)量的主要因素，間隙在一定的合理范圍內(nèi)時，由凸凹模刃口沿 最大剪切力方向產(chǎn)生的裂紋將互相重合，制件斷面比較平直、光亮、毛刺很小。間隙 過小或過大時，上、下裂紋不重合，出現(xiàn)硬擠裂或者撕裂，斷面質(zhì)量較差，毛刺較大。 間隙還影響零件的尺寸和形狀精度。 間隙增大：材料受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，沖裁力有一定程度的降低， 但繼續(xù)增大間隙，沖裁力下降緩慢。間隙減?。翰牧鲜艿睦瓚?yīng)力減小而壓應(yīng)力增大， 不易撕裂使沖裁力增加。在間隙合理情況下，沖裁力較小。 間隙對卸料力、推件力或頂

23、件力影響顯著，增大間隙可以減小卸料力。但間隙過 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 11 大會使毛刺增大，反而使卸料力增加。 沖裁時，坯料對凸、凹模刃口產(chǎn)生側(cè)壓力和摩擦力，引起磨損。間隙過小時，側(cè) 壓力和摩擦力增大，使磨損加劇，壽命降低。間隙過大時，坯料彎曲相應(yīng)增大，使凸 模與凹模端面壓力分布不均，容易產(chǎn)生崩刃或產(chǎn)生塑性變形，對模具壽命極其不利。 2、 合理間隙的確定原則 間隙的大小影響沖件的質(zhì)量、沖裁力及模具壽命等，但要想用同一間隙值，同時 滿足上述要求的可能性不大。生產(chǎn)中考慮到模具的制造偏差及使用中的磨損，應(yīng)選擇 一個適當(dāng)?shù)姆秶鳛楹侠黹g隙。確定合理間隙的原則是： 、合理間隙范圍應(yīng)按零

24、件使用要求分類選用。 下列情況應(yīng)酌情增大間隙值：厚料沖小孔（dZmax-Zmin 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 故凸模、凹模的刃口尺寸為：dp =(9.993+0.750.036) =10.02(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 dd=(10.02+0.04) =10.06(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 13 d： 8mm，X=0.75，=0.05， 05 . 0 0 確定制造公差為：Tp=

25、/3=0.05/3=0.017； Td=/4=0.05/4=0.0125 可知：Tp+TdZmax-Zmin 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 故凸模、凹模的刃口尺寸為：dp =(8+0.750.05) =8.04(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 dd=(8.04+0.750.04) =8.08(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 d： 48.2mm，X=0.75，=0.05， 05 . 0 0 確定制造公差為：Tp=/3=0.05/3=

26、0.017； Td=/4=0.05/4=0.0125 可知：Tp+TdZmax-Zmin 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 故凸模、凹模的刃口尺寸為：dp =(48.2+0.750.05) =48.24(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 dd=(48.24+0.750.04) =48.28(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 d： 7mm，X=0.75，=0.04 04 . 0 0 確定制造公差為：Tp=/3=0.04/3=0.013； T

27、d=/4=0.04/4=0.01 可知：Tp+TdZmax-Zmin 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 故凸模、凹模的刃口尺寸為：dp =(7+0.750.04) =7.03(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 dd=(7.03+0.04) =7.07(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 d： 4mm，X=0.75，=0.03， 03 . 0 0 確定制造公差為：Tp=/3=0.03/3=0.01； Td=/4=0.03/4=0.0075 可

28、知：Tp+TdZmax-Zmin 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 故凸模、凹模的刃口尺寸為：dp =(4+0.750.04) =4.03(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 14 dd=(4.03+0.04) =4.07(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 、確定落料時的刃口尺寸 落料應(yīng)先確定凹模的刃口尺寸，使凹模基本尺寸接近或等于落料件的最小極限尺 寸，再按最小合理間隙值減小凸模尺寸。凹模制造偏差取

29、正值，凸模制造偏差取負(fù)值。 如右圖（6）： 有：凹模刃口尺寸 Did=(Dimax-X) Td 0 凸模刃口尺寸 Dip=(Did-Zmin) 取 Tp=Td= 0 Tp 4/1 式中：Did凹模工作尺寸（mm） ； Dip凸模工作尺寸（mm） ； Dimax工件相應(yīng)最大極限尺寸（mm） ； 沖裁件公差； X磨損系數(shù)，工件精度 IT10 以上取 X=0.91； 工件精度 IT11IT13 取 X=0.70.9； 工件精度 IT14 以下取 X=0.50.7。 。 D1： 47.2mm, X=0.75，=0.05， 0 05 . 0 確定制造公差為：Tp=/3=0.05/3=0.013； Td=

30、/4=0.05/4=0.0125 可知： Tp+Td Zmax-Zmin, 調(diào)整為：Tp=0.4(Zmax-Zmin)=0.4(0.06-0.04)=0.008 Td=0.6(Zmax-Zmin)=0.6(0.06-0.04)=0.012 則： Dd =(47.2-0.75 0.05)=47.163(mm) 012 . 0 0 012 . 0 0 Dp =(47.163-0.04)=47.123(mm) 0 008 . 0 0 008 . 0 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 15 、確定異形孔凸，凹模的刃口尺寸 轉(zhuǎn)子片的異形槽孔的較為復(fù)雜，所以凸，凹模的采用配合加工法進(jìn)行線切割得到。槽

31、 孔的圖樣 圖 2 轉(zhuǎn)子片 U 形槽 A 類尺寸，工作部分尺寸均減小，則有：Aip=(Aimin+X) 取Tip= 0 Tp 4/1 式中：Aip 凸模工作尺寸（mm） ； Aimin工件相應(yīng)最小極限尺寸（mm） ； 沖裁件公差； Tip凸模刃口制造公差； X磨損系數(shù)，工件精度 IT10 以上取 X=0.91； 工件精度 IT11IT13 取 X=0.70.9； 工件精度 IT14 以下取 X=0.50.7。 根據(jù)圖形可以看出 3為 A 類尺寸隨著沖孔的磨損尺寸會變小。所以其中， 0 05 . 0 A1： 3mm，X=1，=0.05； 0 05 . 0 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具

32、16 所以 A1p=(3+10.05) =3.05 (mm) 0 012 . 0 0 012 . 0 4.2 為 C 類尺寸，磨損不會影響它的尺寸， 通過計(jì)算及修整得：凸、凹模分別加工時得工作部分尺寸如表 2 所示。 3.1.3 排樣搭邊設(shè)計(jì) 排樣圖步距為60mm，與工件寬度相等，排樣圖分為7個工位，如圖3所示。 圖3 排樣圖 各工位的工序內(nèi)容如下： 第1工位：沖2個導(dǎo)正銷8mm的孔；沖轉(zhuǎn)子片各槽孔和中心軸孔10mm；沖定子片右側(cè) 2孔4mm。 第 2 工位：沖定子片左側(cè) 2 孔；沖定子片兩端中間 2 孔 7；轉(zhuǎn)子片槽和中心軸孔 10mm 孔校平。 表 2 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模

33、具 17 第3工位：轉(zhuǎn)子片472mm落料。 第4工位：沖定子片兩端異形槽孔。 第5工位：沖定子片482mm內(nèi)孔；定子片兩端圓弧余料切除。 第6工位：空工位。 第7工位：定子片切斷。 由零件圖分析知轉(zhuǎn)子片中間10mm的孔有較高的加工精度要求，3個線槽孔沖裁后 不再加工，直接下線(裝入漆包線線圈)，其線槽的線徑細(xì)，絕緣層薄，因此不允許有 明顯的毛刺， 為此在第2工位設(shè)置對10mm孔和3個線槽孔的整形校平工序。第3工位 47.2mm外圓落料，則轉(zhuǎn)子片工件完成定子片上、下的兩個異形孔與48.2mm孔應(yīng)當(dāng) 先沖哪個?若先沖48.2mm孔，再沖兩個長形孔時，可能引起48.2mm孔的變形，難以 保證其005

34、mm的尺寸公差。故在第4工位先沖兩個長形孔；在第5工位再沖48.2mm 孔，同時將3個孔打通，完成內(nèi)部的沖裁。第7工位的切斷可有兩種方法 若采用單邊切 斷，應(yīng)注意左、右兩個斷面形狀必將是不同的，右邊留在凹模上的工件毛刺向下，而 左邊沖掉的工件毛刺向上。如果采用中間切去一條的方法，則可保證兩邊的毛刺方向 相同，但是要多消耗一個廢料條考慮到所切的邊是轉(zhuǎn)子外側(cè)為非工作部位，所以應(yīng)采 用單邊切斷的方法。 工序性質(zhì)沖件尺寸（mm）凸模尺寸(mm)凹模尺寸 10 10.02 0 008 . 0 按凸模實(shí)際尺寸配作 8 8.04 0 008 . 0 按凸模實(shí)際尺寸配作 7 7.03 0 008 . 0 按凸

35、模實(shí)際尺寸配作 48.2 48.24 0 008 . 0 按凸模實(shí)際尺寸配作 沖孔 4 4.03 0 008 . 0 按凸模實(shí)際尺寸配作 落料 47.2 47.163 012 . 0 0 3 3.05 0 012 . 0 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 18 3.1.4 沖裁工藝力的計(jì)算 1. 沖裁力 P1 沖裁模設(shè)計(jì)時，為了合理地設(shè)計(jì)模具及選用設(shè)備，必須計(jì)算沖裁力。沖裁力是沖 裁過程中，模具工作部分對材料的壓力。沖裁力在沖裁過程中隨上模行程變化而變化， 故通常是指沖裁力的最大值。沖裁力是選用沖壓設(shè)備和檢驗(yàn)沖模強(qiáng)度的重要依據(jù)，沖 裁力的大小與材料性質(zhì)、厚度和工件分離的輪廓長度有關(guān)。 因

36、采用平刃模具沖裁，其理論沖裁力（N）按下式計(jì)算： PtL tk11 3 . 1 PtL tk22 3 . 1 PtL tl3 3 . 1 式中 Lt沖裁內(nèi)、外周邊的總長（mm） ； t材料的厚度（mm） ； 材料的抗切強(qiáng)度（MPa） ； Pk沖孔力，單位為 N； PL落料力，單位為 N； 電工硅鋼片的剪切強(qiáng)度極限取l90MPa 根據(jù)計(jì)算第一工位是31.226KN，第二工位沖裁力為9.192KN，整形力19.5KN，第三工位 9.861KN，第四工位100.548KN，第五工位19.859KN，第七工位3.791KN。則： 所以沖裁力為：P=193.977(kN) 2 .壓力中心的計(jì)算 計(jì)算壓力

37、中心的坐標(biāo)定在第1工位的中心。從排樣圖可看出，圖2中圖形以X軸為對 稱軸所以Y方向壓力中心坐標(biāo)為零。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 19 計(jì)算X方向的壓力中心結(jié)果為： 100740 xX0 =一37800.9x X1+(86908+19500)x X2 +12819x X3+17200 x X4 +19859x X6 X0 =1521mm 原理為力矩平衡，式中 X1. X2 X3 X4 X6為各力中心點(diǎn)相對原點(diǎn)的 X 坐標(biāo)值。 3 . 卸料力、推件力、頂件力 影響卸料力、推件力和頂件力的因素很多，如材料的種類和力學(xué)性能板料厚度、 模具間隙、工件形狀和尺寸、模具結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)、潤滑情況、

38、搭邊大小等。 板料沖裁后，由于彈性變形的恢復(fù)，落下的料徑向脹大，有可能梗塞在凹模內(nèi)； 沖出的孔徑向收縮，有可能將凸模箍緊，為取下工件或廢料需要施加相應(yīng)的力。 卸料力：從凸模上將零件或廢料脫下所需要的力； 推料力：從凹模內(nèi)順著沖裁方向把零件或廢料推出的力； 頂件力：從凹模內(nèi)逆著沖裁方向把零件或廢料頂出的力。 查文獻(xiàn)1得： P卸=k1P； P推=k2 n P； P頂=k3P 以上公式中：P沖裁力； k1卸料力系數(shù)，見文獻(xiàn)2附表 1； k2推料力系數(shù)，見文獻(xiàn)2附表 2； n卡在凹模內(nèi)的件數(shù)； k3頂件（出）力系數(shù)，見文獻(xiàn)2附表 2。 查文獻(xiàn)2：k1=0.120.15， 在各工位的沖裁力中，第2工位的

39、校平力和第8工位的單邊切斷力在回程時沒有卸料力， 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 20 其余沖裁力的總和作為計(jì)算卸料力的沖裁力， 查出卸料力因數(shù)K=004，則卸料力為： F=004x170.686=6.827KN 推料力：取 h=7mm，則 n=20；取 K=0.06 則推料力為： F=0.0620170.686=204.823KN 3.1.5 沖壓設(shè)備的選擇 沖壓設(shè)備的選擇是沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。它直接關(guān)系到?jīng)_壓設(shè) 備的安全使用、沖壓工藝能否順利實(shí)現(xiàn)和模具壽命、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、成本高低 等重要內(nèi)容。沖壓設(shè)備的選擇原則如下： 1.壓力機(jī)的噸位應(yīng)當(dāng)?shù)扔诨虼笥跊_裁時的總力

40、，即 F 總壓 F 2.根據(jù)模具結(jié)構(gòu)選擇壓力機(jī)類型和行程（沖程）次數(shù)； 3.根據(jù)模具尺寸大小，安裝和進(jìn)出料等情況選擇壓力機(jī)臺面尺寸，如果有推件應(yīng) 考慮臺面的大小，使沖后有關(guān)零件能自由通過； 4.選擇壓力機(jī)的閉合高度與模具是否匹配； 5.模具直徑、長度尺寸是否與壓力機(jī)滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當(dāng)； 6.壓力機(jī)的行程次數(shù)應(yīng)保證有最高的生產(chǎn)率； 7.壓力機(jī)應(yīng)該使用方便安全。 查文獻(xiàn)2（表 1-54 開式雙柱可傾壓力機(jī)技術(shù)規(guī)格） ，可選用的壓力機(jī)技術(shù)參數(shù)如 下： 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 21 表 3 型號 J23-40 公稱壓力(KN) 400 滑塊行程(mm) 80 滑塊行程次數(shù)(m

41、in-1) 55 最大閉合高度(mm) 330 閉合高度調(diào)節(jié)量(mm) 65 滑塊中心線至床身距離(mm) 250 立柱距離(mm) 340 前后 460 工作臺尺寸(mm) 左右 700 前后 250 左右 360 工作臺孔尺寸(mm) 直徑 320 厚度 65 墊板尺寸(mm) 直徑 150 直徑 50 模柄孔尺寸(mm) 深度 70 前后 360 滑塊底面尺寸(mm) 左右 400 床身最大可傾角() 30 3.1.6 沖模的閉合高度 沖模的閉合高度是指滑塊在下死點(diǎn)即模具在最低工作位置時，上模座上平面與下 模座下平面之間的距離 H。沖模的閉合高度必須為壓力機(jī)的裝模高度相適應(yīng)。壓力機(jī)的 裝

42、模高度是指滑塊在下死點(diǎn)位置時，滑塊下端面至墊板上平面的距離。當(dāng)連桿調(diào)至最 短時壓力機(jī)的最大裝模 Hmax;當(dāng)連桿調(diào)至最長時為最小裝模高 Hmin。沖模的閉合高度 H 應(yīng)介于壓力機(jī)的最大裝模高度 Hmax和最小裝模高度 Hmin之間，其關(guān)系式如下： 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 22 Hmax5Hmin10 最后算得模具的閉合高度為 240mm. H 3.2 級進(jìn)模的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì) 3.2.1 工作零件的設(shè)計(jì) 級進(jìn)模的工作零件有沖孔凸模、落料凹模。 1.沖孔凸模。在本套模具中要沖多個孔，有七個沖孔凸模。首先為了保證凸模能 夠正常工作，設(shè)計(jì)的凸模都必須滿足精確定位、防止拔出和防止轉(zhuǎn)動三個原則

43、。凸模 按其結(jié)構(gòu)可分為標(biāo)準(zhǔn)圓凸模、凸緣式凸模、鉚接式凸模、直通式凸模和鑲拼式凸模五 大類。 沖 10 的孔、4 的孔、8 的孔、7 的孔這種小尺寸的圓孔所用的凸模，按 整體式設(shè)計(jì)和制造，為增強(qiáng)凸模的強(qiáng)度和剛度及避免應(yīng)力集中，凸模做成過渡的階梯 形，最大的一個階梯（或稱臺肩）用來保證凸模在卸料時不被拉出。采用國家模具標(biāo) 準(zhǔn)的 B 形圓凸模，圓凸模的固定段按 m6 級制造，與固定板為基孔制過渡配合。 中間大孔形狀復(fù)雜，采用直通式結(jié)構(gòu)的凸模，它的截面形狀沿全長是一致的， 尺寸與沖孔件尺寸配合，以適應(yīng)成形磨削、線切割和電火花加工工藝。直通式凸模工 作中容易松動，甚至拔出，要選擇好固定方法。此處采用螺釘

44、吊裝固定凸模，固定板 加工出通孔，按凸模實(shí)際尺寸配作成 H7/m6 配合，如下圖所示。吊裝螺釘?shù)臄?shù)量和尺 寸根據(jù)凸模輪廓的大小、螺孔與螺孔之間及到凸模邊緣距離要求的條件下確定為四個 M12 的螺釘。 圖（4）吊裝螺釘 凸模的長度 L 根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)需要，考慮到有修邊余量，以及模具在閉合狀態(tài)下， 卸料裝置推塊（彈簧圈）到凸模固定板間應(yīng)留有一定的安全距離，則凸模長度 L 可用 下列公式計(jì)算： L=h1+h2+h 式中 L凸模長度（mm） ； 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 23 h1凸模固定板厚（mm） ； h2卸料板厚度（mm） ； h附加長度（mm） 。 取凸模長度 84mm。 凸模的

45、強(qiáng)度在一般的情況下是足夠的，可以不必做強(qiáng)度校驗(yàn)，但是在凸模特別細(xì) 長或凸模的斷面尺寸很小，沖裁厚且硬的材料時，必須對凸?？箟簭?qiáng)度和抗彎剛度進(jìn) 行校驗(yàn)。所以此道工序中無須對凸模進(jìn)行強(qiáng)度校驗(yàn)。 凸模材料均選擇 Cr12，淬火硬度（熱處理）HRC5862。 2.凹模型孔。 這種型孔適用于所有非圓形型孔，漏料孔是銑削制成的。 圖（5）凹模型孔 小孔的型孔形式，如下圖所示： 圖（6）漏料孔 當(dāng) t1 時，取 h=35mm； b=0.51 mm。 這種型孔只適用于圓型孔，型孔以下擴(kuò)大的漏料孔是鉆孔得到的。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 24 3.落料凹模 凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：確定凹模的外形尺寸和凹

46、模板的厚度，選擇凹模型孔側(cè)壁的 形狀，布置凹模板上型孔、螺孔的位置以及標(biāo)注尺寸等。 凹模刃口類型分為直壁刃口和錐形刃口兩類。 直壁刃口：強(qiáng)度好，刃磨后刃口尺寸不變，但每次沖壓后工件會積儲在刃口的 直壁部分。增加了推件力并加速了孔壁磨損。為減少直壁部分積儲工件或廢料，可取 直壁高度 h=48mm,下方做成筒形或 23錐形開口。直壁口適合精度要求高和形狀 復(fù)雜的沖壓件使用。 錐形刃口：沖壓后不積儲工件或廢料，取件方便。但每次刃磨后尺寸要加大， 且刃口、強(qiáng)度低，適合精度要求不高、形狀簡單的沖壓件。 對零件進(jìn)行分析，可知宜采用直壁刃口。 凹模外形可分為圓形和長方形兩種，其中長方形凹模外形的長寬已經(jīng)模塊

47、化，其 厚度尺寸 H 及凹模洞口到邊緣的壁厚 C 影響凹模強(qiáng)度，按以下方法確定： 厚度尺寸：為防止凹模受力后產(chǎn)生過大彎曲變形，凹模應(yīng)有足夠的厚度，常按 以下的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： H=（0.20.6）B（mm） 式中： H凹模厚度（mm） ； B凹?？卓谧畲蟪叽纾?取 H=25mm。 模壁厚度 C：影響凹模強(qiáng)度?？扇?C=（1.52）H 或按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)選取。 因?yàn)槁淞霞閳A形件，故采用圓形凹模板，這樣可使整體模具體積減小，重量減 輕，尺寸為 180mm，從連接螺釘旋入深度與凹模剛度考慮，整體模板的厚度可按如下 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： H=k1k2 3 1 . 0 F 式中 F沖裁力（N） ； k1凹模材料修邊

48、系數(shù)，合金取 k1=1，碳素工具鋼取 k1=1.3； k2凹模刃口周邊長度修正系數(shù)，查文獻(xiàn)9表 218 得 k2=1.37； 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 25 圖（7） 計(jì)算出的凹模板厚度規(guī)格化后， 采用全直壁型孔，如圖（7）所示，它 適用于凹模型孔內(nèi)帶反頂料板的落料模 和復(fù)合模。 凹模板用螺釘與上模座固定，并用銷釘與之定位，從保證凹模強(qiáng)度考慮，對這些孔到 凹模板邊緣與刃口邊緣以及這些孔之間的最小距離，應(yīng)加以限制。 根據(jù)文獻(xiàn)9及其中表 219 和表 220，確定選用 4 個 16 的螺釘和 4 個 12n6 的銷釘相間均布在凹模板上。 凹模材料選擇 Cr12，淬火硬度（熱處理）HR

49、C58 62。 4. 對于復(fù)雜的凹模型孔采用鑲拼件 (1) 定子片槽型凹模拼塊 4,其中 1 件加工帶有定位銷孔。 (2) 轉(zhuǎn)子片槽型凹模拼塊 5 件,其中 1 件加工帶有定位銷孔。 (3) 定、轉(zhuǎn)子片槽型凹模固定板各 1 件,并在其相應(yīng)位置上加工定位銷孔。 (4) 定、轉(zhuǎn)子片槽型凹模內(nèi)固定芯軸各 1 件。槽型凹模拼塊定位銷各 1 件。 (5)槽形凹模拼塊的精度、拼塊之間的過盈量、與相關(guān)件的過盈量等技術(shù)參數(shù)很關(guān) 鍵。每道工序必須做到精工細(xì)作,并進(jìn)行優(yōu)化組裝,同時需反復(fù)進(jìn)行研磨、試裝、再研磨、 再試裝,直到最后組裝達(dá)到精度及質(zhì)量要求。組裝后的拼塊與拼塊之間,必須控制適當(dāng)?shù)?過盈量來保證,拼塊之間

50、不允許出現(xiàn)影響使用性能的拼塊拼縫。 (6) 槽形凹模拼塊的刃口斜度一般取 6,凸模的起始沖裁單邊間隙取硅鋼片料厚的 6 %。 (7) 硬質(zhì)合金材料拼塊的研磨,采用金剛石研磨膏,其系列為 W40、W20、W14、W10、W7、W5、W1 等。一般用 W10 進(jìn)行半精研,用 W5 進(jìn)行精 研,研磨后表面粗糙度為 Ra = 0. 01m 以下。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 26 3.2.2 定位零件的設(shè)計(jì) 沖模定位零件（裝置）的作用是保證坯料的正確送進(jìn)及使工作零件處于正確的位 置，這稱作坯料的定位或?qū)?。使用條料時，應(yīng)使條料在送進(jìn)方向定位，以保證送料 步距，通常稱作擋料，使用的定位零件有

51、擋料銷、側(cè)刃等；在垂直于送料方向上的定 位，稱作送進(jìn)導(dǎo)向，使用的定位零件有導(dǎo)料板、導(dǎo)料銷、導(dǎo)正銷等。 1、導(dǎo)正銷主要用于多工位的連續(xù)模上面，用以校正側(cè)刃或定位銷的定位誤差，提 高送料的布距精度。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的模具結(jié)構(gòu)，導(dǎo)正銷象凸模一樣安裝在凸模固定板 上面，在凹模相應(yīng)部位開出讓位孔，通過 條料上的導(dǎo)正孔對條料進(jìn)行到正定位。導(dǎo)正 銷與自動送料裝置配合使用；導(dǎo)正銷由導(dǎo)入、定位和連接三部分組成。采用過盈配合。 圖（8） 2、導(dǎo)料銷（定位釘）：當(dāng)以內(nèi)孔定位時，其結(jié)構(gòu)形式與定位孔的尺寸大小有關(guān)。 導(dǎo)料銷的材料一般為：T7 或 T8，熱處理 HRC4552。表面粗糙度 Ra1.6以下，壓m 入部分配合為

52、H7/s6。 3、擋料銷：擋料銷是用來限制條料送進(jìn)步距的零件，根據(jù)結(jié)構(gòu)特征，擋料銷分為 固定式和活動式兩類。本模具中采用如圖（7）所示的活動擋料銷。沖裁時隨凹模下行 而壓入孔中，用圓柱螺旋彈簧彈頂擋料銷復(fù)位。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 27 圖（9） 擋料銷的材料為 45，熱處理 HRC4054 3.2.3 卸料與推（頂）料裝置的設(shè)計(jì) 1.推（頂）件裝置 推（頂）件裝置用來將沖裁后因彈性變形恢復(fù)而卡在凸模上或凹模型孔內(nèi)的工件 或廢料脫卸下來，為了保證沖裁過程能連續(xù)、順利地進(jìn)行，必須在模具上設(shè)置卸料與 推件裝置。在模具中要使用推（頂）件裝置。將沖出的工件或廢料從下模的凹模型孔 內(nèi)向

53、上頂出使用的裝置稱頂件裝置，將沖出的工件或廢料從下模的凹模型孔內(nèi)向上 頂出使用的裝置稱頂件裝置；從上模的凹模型孔內(nèi)向下推出使用的裝置稱推件裝置。 剛性推件裝置推件可靠，可以將工件穩(wěn)當(dāng)?shù)赝瞥霭寄！５窃跊_裁時候，剛性推件 裝置對工件不起壓平作用。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，用剛性推件裝置可以保證定轉(zhuǎn)子片所有 尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結(jié)構(gòu)緊湊，維護(hù)方便，這套模具采用剛性推件裝 置。 2. 卸料裝置 在沖裁時候條料會卡在沖孔凸模外緣，因此在上模裝卸料裝置，選擇在卸料板與 凸模固定板之間裝設(shè)四組碟形彈簧作為彈性卸料組件，卸料板采用 45 鋼，經(jīng)過熱處理 硬度為: 43 - 48HRC 左右,卸料板上裝有導(dǎo)向板

54、起精密導(dǎo)向和卸料作用，卸料厚度為 20mm。卸料板型孔與凸模采用間隙配合。卸料螺釘?shù)脑O(shè)置形式有兩種基本形式：67 hH 一種是沉孔形，一種是通孔形。沉孔形螺釘需要加工出沉孔，而且必須使全部沉孔的 深度相等，以保證卸料板工作平面與模座底平面平行。本結(jié)構(gòu)中卸料螺釘?shù)脑O(shè)置形式 如圖（14）所示，下模座需加工沉孔，并且必須使全部沉孔深度 h1都相等，以保證卸 料板工作平面與模座底平面平行。螺釘螺紋長度雖短但是在光桿段有臺階，可保證旋 入彈壓卸料板后不易松動；螺紋長度是指光桿段長度，且有公差要求，便于保證彈壓 卸料板工作平面與凹模平行。螺釘材料為 45 號鋼且要求熱處理硬度為 HRC3540， 以便保證

55、螺釘有足夠的強(qiáng)度，能夠承受卸料過程中反復(fù)作用的拉應(yīng)力。普通螺釘不具 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 28 備上述特點(diǎn)。因此應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)卸料螺釘。 所以卸料螺釘?shù)拈L度為： L=h2+h3+H0(mm) 式中 h2模座沉孔處實(shí)體厚度（mm） 。對于鑄鐵模座 h2d；對于鋼板模座， h23/4d，d 為卸料螺釘?shù)墓Q直徑； h3固定板厚度（mm） ； H0彈壓前彈壓元件的高度； 下模座沉孔深度 h1按下式計(jì)算： h1=h+hx+hm+(35)(mm) 式中 h螺釘頭部高度（mm） ； hx卸料板工作行程（mm） ，一般取 hx =t+1，t 為板料厚度； hm凸模預(yù)計(jì)總?cè)心チ?，hm =410m

56、m，板料厚度大時，取大值。 查文獻(xiàn)2表 226 圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘尺寸（mm）可列表如下： 表 4 材料45 鋼 熱處理硬度 HRC3540 d14 L75 d1M12 10 D18 H7 d27.8 根據(jù)模具結(jié)構(gòu)可以選擇碟形彈簧，它具有以下特點(diǎn)：小變形承受大負(fù)荷，以及結(jié) 構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)，安裝采用對合式。前面已經(jīng)算出卸料力為 6.827KN，沖模工作行程為 7mm，所以選擇 4 組碟形彈簧：從表中選擇出來的碟形彈簧參數(shù)為： 參 數(shù)D dh0h 尺 寸45mm,1.25mm22.4mm1.6mm2.85mm 3.2.4 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 29 由于工件精度要

57、求高，而且材料薄，模具間隙小，故采用四導(dǎo)柱式高精度模架。 選擇圓柱型導(dǎo)柱和的導(dǎo)套加工容易，裝配簡單，滑動導(dǎo)向剛度大，精度高，穩(wěn)定性好， 是冷沖模應(yīng)用最廣泛的導(dǎo)向裝置。本次模具的采用 35 的導(dǎo)柱和 50 的導(dǎo)套。裝入 模具的每一對導(dǎo)柱和導(dǎo)套采用過盈配合壓入下.上模座的安裝孔內(nèi)。裝配后導(dǎo)柱67 rH 與上下模座平面的垂直度誤差為0.005/100mm。平行度誤差為0.003/100mm。導(dǎo)柱， 導(dǎo)套材料均為 20 鋼，表面滲碳處理 58-62HRC。表面粗糙度為 Ra 0.1-0.05m。導(dǎo)柱 和導(dǎo)套之間采用間隙配合，其配合精度有 H6/h5 和 H7/h6 良種，根據(jù)結(jié)構(gòu)本次導(dǎo)柱和 導(dǎo)套采用

58、H6/h5 配合。為了避免因調(diào)整不當(dāng)是壓力機(jī)滑塊與導(dǎo)柱相撞，在模具閉合狀 態(tài)下應(yīng)該使導(dǎo)柱長度符合下列條件：上模座的上平面與導(dǎo)柱上端面的距離應(yīng)大于 12mm 左右，下模座的下平面與導(dǎo)柱下端面的距離應(yīng)大于 2-3mm。導(dǎo)套上端面與上模 座的上平面的距離應(yīng)該大于 3mm，用以排氣和出油。 圖（10）導(dǎo)套 導(dǎo)柱 查文獻(xiàn)2表 242 滑動導(dǎo)柱型式和尺寸,如表 5： 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 30 表（5） 材料20 鋼20 鋼 熱處理滲碳深度 0.81.2 硬度 HRC5862 滲碳深度 0.81.2 硬度 HRC5862 型號B 型B 型 基本尺寸 d 35mm38mm 極限偏差 0 +

59、0.034 0 -0.016 長度 L（mm） 210210 查文獻(xiàn)2表 243 滑動導(dǎo)套型式和尺寸，如表 6 所示： 表（6） 材料20 鋼20 鋼 熱處理 滲碳深度 0.81.2 硬度 HRC5862 滲碳深度 0.81.2 硬度 HRC5862 型號B 型B 型 基本尺寸 d 極限偏差 H7 35mm +0.021 0 32mm +0.025 0 基本尺寸 D 極限偏差 r6 50mm +0.050 +0.034 45mm +0.050 +0.034 長度 L（mm） 105110 長度 H（mm） 4338 3.2.5 固定與聯(lián)接零件的設(shè)計(jì) 固定與聯(lián)接零件是用來將凸、凹模固定在上、下模

60、座上，以及將上、下模座固定 在壓力機(jī)上的零件，主要的固定與聯(lián)接零件有模柄、上模座、下模座和上下模固定板， 以及墊板、螺釘和銷釘?shù)取?1.模柄：是將上模座安裝在壓力機(jī)滑塊上的零件。模柄上模座上的垂直度影響導(dǎo) 向裝置的配合精度和使用壽命。設(shè)計(jì)模具時。選擇模具的類型要考慮模具結(jié)構(gòu)的特點(diǎn) 和使用要求，模柄工作段的直徑應(yīng)與所選定的壓力機(jī)滑塊孔的直徑相一致。此模具選 擇壓入式模柄，如圖（11） 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 31 圖（11）模柄 2.上下模座：是用來安裝全部模具零件，構(gòu)成模具的總體和傳遞沖壓力。因此，模 座不僅要有足夠的強(qiáng)度，還要有足夠的剛度。模座的剛度不足，工作時會產(chǎn)生嚴(yán)重的

61、彈性變形而導(dǎo)致模具零件的迅速磨損或破壞，降低模具使用壽命。設(shè)計(jì)模座時，通常 都按標(biāo)準(zhǔn)選用模架或模座。若自行設(shè)計(jì)時，圓形模座的外徑應(yīng)比圓形凹模直徑大 3070mm，矩形模座的長度應(yīng)比凹模大 4070mm，而寬度取與凹模相同或稍大的尺寸。 下模座的輪廓尺寸應(yīng)比壓力機(jī)工作臺漏料孔至少大 4050mm。模座厚度參照凹模厚度 估算，通常取凹模厚度的 11.5 倍。 模座材料為 HT200。 查文獻(xiàn)2表 2-68 四導(dǎo)柱的下模座輪廓尺寸（mm）如下表所示： 表（7） L500L2630 B280B2400 S510S1640 R65 3.固定板：將凸模、凸凹?；虬寄０匆欢ǖ南鄬ξ恢脡喝牍潭ê?，作為一個整體

62、 安裝在上模座或下模座上的板件，它們分別稱為凸模固定板或凹模固定板。凸模固定 板與凹模固定板的外形與尺寸通常和凹模板相同，凹模固定板的厚度約為凹模板厚度 的 0.81 倍。固定板的型孔決定于凸模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：對于圓凸模，取凸模固定端的直 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 32 徑按 IT7 級精度加工；對于用螺釘?shù)跹b的直通式凸模，要求型孔按凸模實(shí)際尺寸配作 成 M7/h6。固定板通常選用 Q235 鋼制造，壓裝配合面的表面粗糙度應(yīng)為 Ra1.60.8m。 4.墊板：在固定板與模座之間加一塊淬硬的墊板，可避免硬度較低的模座因局部 受凸模較大的沖擊壓力而出現(xiàn)凹陷致使凸模松動，或者為了提高模具的

63、使用壽命。墊 板材料可選用 45 鋼，熱處理硬度為 HRC4345。墊板的平面形狀和尺寸與固定板相同， 其厚度一般取 610mm。如果有結(jié)構(gòu)需要，例如在用螺釘?shù)跹b凸模時，為在墊板上加工 吊裝螺釘?shù)某量?，可適當(dāng)增大墊板的厚度，取墊板厚度為 15mm。在墊板上穿過連接螺 釘、卸料螺釘和定位銷出要鉆通孔，直徑應(yīng)比相應(yīng)件的直徑增大 0.51mm。穿銷孔是 在預(yù)裝模具時，調(diào)整好間隙后，連同模座和固定板一起經(jīng)鉆孔、鉸孔加工出來的，墊 板淬火前應(yīng)將銷孔擴(kuò)大，以免墊板淬火變形后難以打入銷釘。 5.螺釘和銷釘：用于對模具板件固定與定位。螺釘?shù)闹睆脚c布置間距按凹模厚度 選定，螺釘為內(nèi)六角螺釘，擰入被連接件的深度

64、L1：鑄鐵為 2d；鋼為 1.5d(d 為螺釘 工作直徑)。如圖（16）所示。連接件的銷釘孔應(yīng)同時鉆、鉸。銷釘與孔采用 H7/m6 過 渡配合，孔壁的表面粗糙度應(yīng)達(dá)到 Ra1.6m。銷釘壓入連接件與被連接件的深度分別 為：L2不小于 1.5d；L3約為 2.5d(d 為銷釘直徑)。 圖（12）銷釘和螺釘 內(nèi)六角螺釘擰入被連接件的深度 L1：鑄鐵為 2d；鋼為 1.5d(d 為螺釘工作直徑)。 銷釘壓入連接件與被連接件的深度分別 L2不小于 1.5d 與 L3約為 2.5d(d 為銷釘直徑)。 設(shè)計(jì)定子、轉(zhuǎn)子零件套沖的沖壓工藝與模具 33 結(jié)論及設(shè)計(jì)體會 沖壓技術(shù)在機(jī)械，航空，汽車等各個工業(yè)部門生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛。沖壓加工的 優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高，質(zhì)量穩(wěn)定，耗費(fèi)低，特別適合大批的生產(chǎn)，易于機(jī)械化和自動化。 模具生產(chǎn)已經(jīng)越來越引起重視，但是許多模具工作者在確定工藝方案、設(shè)計(jì)模具時， 注意考慮的是滿足產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量的要求，極少考慮經(jīng)濟(jì)效益。而在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與 市場經(jīng)濟(jì)條件下，必須具有現(xiàn)代技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益觀念。在工藝設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮到節(jié) 省能源，減少材料消耗，降低生產(chǎn)成本，實(shí)施安全生產(chǎn)，保證獲得利潤等等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的對象為級進(jìn)模具，級進(jìn)模是指在條料的送料方向上，具有兩個以 上的工位，并在同一壓力機(jī)上的一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩道以上的 沖壓工