畢業(yè)論文（論文）設計定子、轉子零件套沖的沖壓工藝與模具（含全套CAD圖紙）

1、中文摘要本次畢業(yè)設計的零件是電動機的定子轉子沖片，包括零件的沖壓工藝設計和模具的具體結構設計。通過對零件的工藝性分析以及考慮到生產條件的影響，設計和給出了在現有的條件下的最佳工藝方案和模具結構，比如：選擇基本的工序，確定其工序順序，工序數目及工序組合形式。然后以此為基礎，設計出沖壓模具的結構。結合實際，進行合理、正確的規(guī)劃。在做畢業(yè)設計時候零件比較復雜，精度要求高，屬于大批量生產，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模。在設計中紹了該類模具的主要設計結構和技術要求，重點介紹了該類模具的高精度制造技術和關鍵部位的工藝技術參數。 關鍵詞：高速沖模，電機鐵芯，硬質合金 ，定、轉子片

2、，多工位級進模，凹模拼塊全套完整版cad圖紙，聯系153893706abstract 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 analysis and considering that the production conditions, design and given the existi

3、ng 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 structure of stamping die. in light of the actual, reasonable and proper planni

4、ng. 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 the mold of such major structural design and technical requirements, focus on su

5、ch 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;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。因人們日常生活所用的品和各種機械零件

6、，在成型中多數是通過模具來成品，所以模具造業(yè)已成為一個大行業(yè)1-8。冷沖壓模具設計是為模具設計與制造及相關專業(yè)學生在學完基礎理論課、技術基礎課和專業(yè)課的基礎上所設置的一個重要的實踐性教學環(huán)節(jié)。其目的是： 1、綜合運用本專業(yè)所學課程的理論和生產實際知識，進行一次冷沖壓模具設計工作的實際訓練，從而培養(yǎng)和提高學生獨立工作的能力。 2、鞏固與擴充冷沖壓模具設計及其相關課程所學的內容，掌握冷沖壓模具設計的方法和步驟。3、掌握冷沖壓模具設計的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等，是以后走上模具設計崗位的一個預演，也是大學四年學習知識的一次大檢測。沖壓生產模具和壓力機完成加工過程，與

7、其他加工方法相比，在技術和經濟方面有如下特點1： （1）沖壓件的尺寸精度由模具來保證，所以質量穩(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、質量輕、剛性好、表面質量高、形狀復雜的零件。 （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）對于普通壓力機每分鐘可生產幾十件，而高速壓力機每分鐘可生產幾百上千件，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，主要表現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)的沖壓設備落后造成的。隨著科學技術的

8、進步，這兩種公害一定會得到解決。生產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，并轉化為所要求的制件形狀。 隨著科學技術的不斷進步和工業(yè)生產的迅速發(fā)展，沖壓工藝和沖模技術也在不斷地革新和發(fā)展，沖壓加工技術在21世紀的發(fā)展方向和動態(tài)主要有以下幾個方面4-6：1、工藝分析計算的現代化。沖壓技術與現代數學、計算機技術聯姻，

9、對復雜曲面零件（覆蓋件）進行計算機模擬和有限元分析，達到預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)現的問題，供設計人員進行修改和選擇。這種設計方法是將傳統(tǒng)的經驗設計升華為優(yōu)化設計，縮短了模具設計與制造周期，節(jié)省了昂貴的試模費等。2、模具計算機輔助設計、制造與分析（cad/cam/cam）的研究和應用，將極大地提高模具制造效率，提高模具的質量，使模具設計與制造技術一體化。3、沖壓生產的自動化，為了滿足大量生產的需要，沖壓生產已向自動化方向發(fā)展?，F已經利用高速沖床和多工位精密級進模實現了自動化，沖壓速度可達每分鐘幾百上千次。大型零件的生產已實現了多機聯合生產線。從板料的送進到沖壓加工。最

10、后檢驗可全由計算機控制，極大的減輕了工人的勞動強度，并提高了生產率。目前已逐漸向無人化生產形成的柔性沖壓加工中心發(fā)展。4、為適應市場經濟需求，大批量與多品種小批量生產共存，發(fā)展適宜小批量生產的各種簡易模具、經濟模具和具有容易變換特性的標準化模具系統(tǒng)。5、與材料科學結合，不斷改進板料性能，以提高其成型能力和使用效果。我國沖壓模具技術現狀8-12：改革開放以來，隨著國民經濟的高速發(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

11、場競爭的日益加劇，人們已經越來越認識到產品質量、成本和新產品的開發(fā)能力的重要性。而模具制造是整個鏈條中最基礎的要素之一，模具制造技術現已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標志，并在很大程度上決定企業(yè)的生存空間。 近年許多模具企業(yè)加大了用于技術進步的投資力度，將技術進步視為企業(yè)發(fā)展的重要動力。一些國內模具企業(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，個別廠家還引進了moldflow、c-flow、dynaform、optris和magmasoft等cae軟件，并成功應用于沖壓模的設計中。未來沖壓模具制造技術發(fā)展趨勢模具技術

12、的發(fā)展應該為適應模具產品“交貨期短”、“精度高”、“質量好”、“價格低”的要求服務。達到這一要求急需發(fā)展如下幾項：(1)全面推廣cad/cam/cae技術(2)高速銑削加工(3)模具掃描及數字化系統(tǒng)(4)電火花銑削加工(5)提高模具標準化程度(6)優(yōu)質材料及先進表面處理技術(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)展第二章 零件工藝分析2.1 準備工作 設計前必須了解并掌握以下資料：1 產品零件圖和技術要求，材料及其機械性能指標。2 生產綱領。3 生產條件：包括設備情況、生產工人技術水平、模具制造能力等。4 有關技術標準、手冊和設計資料。5 了解國內外同類產品制造工藝及先進

13、技術。制定出的沖壓規(guī)程能確保零件質量、提高勞動生產率、降低成本、減輕工人勞動強度和保證安全生產。2.2 零件的工藝性分析1. 電機定轉子鐵芯是電機產品的重要部件,一般由厚度0. 35mm的硅鋼片沖制而成。近年來隨著定轉子鐵芯自動疊片、自動扭斜硬質合金級進沖模的開發(fā),使傳統(tǒng)的鐵芯生產方式有了進一步的提高,高精度級進沖模為鐵芯生產自動化開辟了新路。槽型凹模拼塊,是定轉子鐵芯自動疊片、自動扭斜硬質合金級進沖模的關鍵部件,其槽型凹模的拼塊技術、制造工藝及加工精度是衡量該模具先進程度的重要標志。轉子片圖1 定子片原材料的尺規(guī)格：電工硅鋼片20001000.35mm，生產批量為大批量，參照中型企業(yè)的制造條

14、件。2. 微型電動機的定子片和轉子片如圖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，其特點是工件尺寸小， 尺寸精度高，材料強度高，材料薄。電動機的定子、轉子片是大批量生產，經分析可知，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。轉子槽型中間的圓都屬于同心圓，相當于槽型中的中心距，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

15、產品的性能要求高，轉子片上的三個異形槽沿圓周在60范圍內均勻分布，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連接處寬度比較小，在設計的時候要考慮校核模具的模壁強度是否足夠。定子和轉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正釘作精確定位。電工硅鋼片的機械性能如表1： 材料機械性能硅鋼片d41低碳鋼08不銹鋼1cr18ni9ti坡莫合金ni50抗拉強度490255-324490588-736抗剪強度422216-275451511-628延伸率100-444030-35綜上，因

16、為零件的異形孔多，且不能夠有明顯的毛刺，因此因該設置整形工序。因為單工序的模具和復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模制造。定子片和轉子片沖裁工藝和設計著重注意一下幾個問題：工藝方案和模具結構應保證能達到沖件所要求的高精度；沖模的結構應能沖出沖件的復雜外形；沖裁模的制造精度和導向精度應適應沖件厚度?。╰=0.35mm），模具間隙?。?.020.03mm）的特點。沖裁模的強度和耐磨性應適應沖壓材料的強度高的特點。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，適宜采用多工位級進模具。根據定子.轉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

17、10的孔，沖出2個8的導正銷孔，沖定子片兩端4個小孔的左側2孔。（2）沖出全部槽形，沖定子片兩端中間2孔和右側2孔，轉子片槽和10的孔校平。（3）轉子片47.2落料，（4）沖定子片兩端異形槽孔，（5）沖定子片48.2內孔，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導正銷孔，沖出全部槽形， （2） 轉子片槽孔和10孔校平 （3） 轉子片47.2落料 （4）沖定子片兩側4孔和兩端中間2孔， （5）沖定子片兩端異形槽孔 （6）沖定子片48.2內孔，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，各工位的工序內容如下：第一工位：沖2

18、個8的導正銷孔；沖轉子片個槽孔和中心軸孔；沖定子片兩端4個小孔的左側2孔。第二工位：沖定子片右側2孔；沖定子片兩端中間2孔；轉子片槽和10孔校平。第三工位：轉子片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：定子片切斷現在分析比較各個方案的特點：方案一缺點是沖出的轉子片的精度不高，雖然帶料兩側預先沖出工藝孔用導正銷定位，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。方案二根據零件的工藝性和同軸度要求，在沖制的時候保證了轉子片的槽

19、形孔和中心軸孔同時沖出保證了零件的同軸度要求，這樣同軸度達到了要求，但是第四工位沖孔太多，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，因為沖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)復合級進模具的特點，級進模是在單工序沖?；A上發(fā)展起來的一種多工序，高效率的沖模。在壓力機一次沖程中，級進磨在其有規(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。因為級進模是連續(xù)沖壓，生產過程中相當于每次沖程沖制一個零件，故生產效率高，適應大批量生產，級進模沖裁可以減少模具數量和設備數量，操

20、作方便安全，便于實現沖壓生產自動化。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，生產率比較高，操作比較安全?？梢员ＷC零件所要求的各項精度指標，故采用方案三。第三章 沖孔落料的工藝計算及其模具結構設計3.1工藝計算3.1.1凸、凹模間隙值的確定1、間隙對沖裁工作的影響：沖裁間隙指的是凸凹模刃口縫隙的距離，是沖裁過程中的重要工藝參數。間隙的大小影響沖裁件的質量，沖裁力的大小以及模具的壽命。間隙是影響斷面質量的主要因素，間隙在一定的合理范圍內時，由凸凹模刃口沿最大剪切力方向產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

21、硬擠裂或者撕裂，斷面質量較差，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p小而壓應力增大，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、推件力或頂件力影響顯著，增大間隙可以減小卸料力。但間隙過大會使毛刺增大，反而使卸料力增加。沖裁時，坯料對凸、凹模刃口產生側壓力和摩擦力，引起磨損。間隙過小時，側壓力和摩擦力增大，使磨損加劇，壽命降低。間隙過大時，坯料彎曲相應增大，使凸模與凹模端面壓力分布不均，容易產生崩刃或產生塑性變形，對模具壽命極其不利。2、 合

22、理間隙的確定原則間隙的大小影響沖件的質量、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。生產中考慮到模具的制造偏差及使用中的磨損，應選擇一個適當的范圍作為合理間隙。確定合理間隙的原則是：、合理間隙范圍應按零件使用要求分類選用。下列情況應酌情增大間隙值：厚料沖小孔（dzmax-zmin 調整為：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) dd=(10.02+0.04) =

23、10.06(mm) d： 8mm，x=0.75，=0.05， 確定制造公差為：tp=/3=0.05/3=0.017； td=/4=0.05/4=0.0125 可知：tp+tdzmax-zmin 調整為：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) dd=(8.04+0.750.04) =8.08(mm)d： 48.2mm，x=0.75，=0.05， 確定制造公差為：tp=/3=0.05/3=0.017； t

24、d=/4=0.05/4=0.0125 可知：tp+tdzmax-zmin 調整為：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) dd=(48.24+0.750.04) =48.28(mm) d： 7mm，x=0.75，=0.04確定制造公差為：tp=/3=0.04/3=0.013； td=/4=0.04/4=0.01 可知：tp+tdzmax-zmin 調整為：tp=0.4(zmax-zmin)=0

25、.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) dd=(7.03+0.04) =7.07(mm) d： 4mm，x=0.75，=0.03， 確定制造公差為：tp=/3=0.03/3=0.01； td=/4=0.03/4=0.0075 可知：tp+tdzmax-zmin 調整為：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

26、口尺寸為：dp =(4+0.750.04) =4.03(mm) dd=(4.03+0.04) =4.07(mm)、確定落料時的刃口尺寸落料應先確定凹模的刃口尺寸，使凹?；境叽缃咏虻扔诼淞霞淖钚O限尺寸，再按最小合理間隙值減小凸模尺寸。凹模制造偏差取正值，凸模制造偏差取負值。如右圖（6）：有：凹模刃口尺寸 did=(dimax-x) 凸模刃口尺寸 dip=(did-zmin) 取tp=td=式中：did凹模工作尺寸（mm）；dip凸模工作尺寸（mm）；dimax工件相應最大極限尺寸（mm）；沖裁件公差；x磨損系數，工件精度it10以上取x=0.91； 工件精度it11it13取x=0.70

27、.9； 工件精度it14以下取x=0.50.7。d1： 47.2mm, x=0.75，=0.05，確定制造公差為：tp=/3=0.05/3=0.013； td=/4=0.05/4=0.0125可知： tp+td zmax-zmin, 調整為：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) dp =(47.163-0.04)=47.123(mm) 、確定異形孔凸，凹模的刃口尺寸轉子片的異形槽孔的較為復雜，所以凸，凹模的采用

28、配合加工法進行線切割得到。槽孔的圖樣圖2 轉子片u形槽a類尺寸，工作部分尺寸均減小，則有：aip=(aimin+x) 取tip=式中：aip 凸模工作尺寸（mm）；aimin工件相應最小極限尺寸（mm）；沖裁件公差；tip凸模刃口制造公差；x磨損系數，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，a1： 3mm，x=1，=0.05；所以 a1p=(3+10.05) =3.05 (mm)4.2為 c類尺寸，磨損不會影響它的尺寸，通過計算及修整得：凸、凹模分別

29、加工時得工作部分尺寸如表2所示。3.1.3 排樣搭邊設計排樣圖步距為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容如下：第1工位：沖2個導正銷8mm的孔；沖轉子片各槽孔和中心軸孔10mm；沖定子片右側2孔4mm。第2工位：沖定子片左側2孔；沖定子片兩端中間2孔7；轉子片槽和中心軸孔10mm孔校平。表2工序性質沖件尺寸（mm）凸模尺寸(mm)凹模尺寸沖孔1010.02按凸模實際尺寸配作88.04按凸模實際尺寸配作77.03按凸模實際尺寸配作48.248.24按凸模實際尺寸配作44.03按凸模實際尺寸配作落料47.247.16333.05第3工位：轉子片47

30、2mm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，絕緣層薄，因此不允許有明顯的毛刺， 為此在第2工位設置對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，則轉子片工件完成定子片上、下的兩個異形孔與48.2mm孔應當先沖哪個?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005mm的尺寸公差。故在第4工位先沖兩個長形孔；在第5

31、工位再沖48.2mm孔，同時將3個孔打通，完成內部的沖裁。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子外側為非工作部位，所以應采用單邊切斷的方法。3.1.4 沖裁工藝力的計算1. 沖裁力p1沖裁模設計時，為了合理地設計模具及選用設備，必須計算沖裁力。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備和檢驗沖模強度的重要依據，

32、沖裁力的大小與材料性質、厚度和工件分離的輪廓長度有關。因采用平刃模具沖裁，其理論沖裁力（n）按下式計算：p p p 式中l(wèi)t沖裁內、外周邊的總長（mm）； t材料的厚度（mm）；材料的抗切強度（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度極限取l90mpa根據計算第一工位是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 .壓力中心的計算計算壓力中心的坐標定在第1工位的中心。從排樣圖可看出，圖2中

33、圖形以x軸為對稱軸所以y方向壓力中心坐標為零。計算x方向的壓力中心結果為：100740 xx0 =一37800.9x x1+(86908+19500)x x2 +12819x x3+17200x x4 +19859x x6x0 =1521mm原理為力矩平衡，式中x1. x2 x3 x4 x6為各力中心點相對原點的x坐標值。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性能板料厚度、模具間隙、工件形狀和尺寸、模具結構工作狀態(tài)、潤滑情況、搭邊大小等。板料沖裁后，由于彈性變形的恢復，落下的料徑向脹大，有可能梗塞在凹模內；沖出的孔徑向收縮，有可能將凸模箍緊，為取

34、下工件或廢料需要施加相應的力。卸料力：從凸模上將零件或廢料脫下所需要的力； 推料力：從凹模內順著沖裁方向把零件或廢料推出的力；頂件力：從凹模內逆著沖裁方向把零件或廢料頂出的力。查文獻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，見文獻2附表1； k2推料力系數，見文獻2附表2； n卡在凹模內的件數； k3頂件（出）力系數，見文獻2附表2。查文獻2：k1=0.120.15，在各工位的沖裁力中，第2工位的校平力和第8工位的單邊切斷力在回程時沒有卸料力，其余沖裁力的總和作為計算卸料力的沖裁力，查出卸料力因數k=004，則卸料力為：f=004x170

35、.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=204.823kn3.1.5 沖壓設備的選擇沖壓設備的選擇是沖壓工藝及模具設計中的一項重要內容。它直接關系到沖壓設備的安全使用、沖壓工藝能否順利實現和模具壽命、產品質量、生產效率、成本高低等重要內容。沖壓設備的選擇原則如下：1.壓力機的噸位應當等于或大于沖裁時的總力，即f2.根據模具結構選擇壓力機類型和行程（沖程）次數；3.根據模具尺寸大小，安裝和進出料等情況選擇壓力機臺面尺寸，如果有推件應考慮臺面的大小，使沖后有關零件能自由通過；4.選擇壓力機的閉合高度與模具是否匹配；5.模

36、具直徑、長度尺寸是否與壓力機滑塊模柄孔直徑、深度尺寸相當；6.壓力機的行程次數應保證有最高的生產率；7.壓力機應該使用方便安全。查文獻2（表1-54 開式雙柱可傾壓力機技術規(guī)格），可選用的壓力機技術參數如下：表3型號j23-40 公稱壓力(kn) 400 滑塊行程(mm)80 滑塊行程次數(min-1)55最大閉合高度(mm)330閉合高度調節(jié)量(mm)65滑塊中心線至床身距離(mm)250立柱距離(mm)340 工作臺尺寸(mm)前后460左右700工作臺孔尺寸(mm)前后250左右360直徑320墊板尺寸(mm)厚度65直徑150模柄孔尺寸(mm)直徑50深度70 滑塊底面尺寸(mm)前后

37、360左右400床身最大可傾角()303.1.6 沖模的閉合高度沖模的閉合高度是指滑塊在下死點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的裝模高度相適應。壓力機的裝模高度是指滑塊在下死點位置時，滑塊下端面至墊板上平面的距離。當連桿調至最短時壓力機的最大裝模hmax;當連桿調至最長時為最小裝模高hmin。沖模的閉合高度h應介于壓力機的最大裝模高度hmax和最小裝模高度hmin之間，其關系式如下： hmax5hmin10 最后算得模具的閉合高度為240mm.3.2級進模的結構與設計3.2.1工作零件的設計級進模的工作零件有沖孔凸模、落料凹模。1.沖孔

38、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，設計的凸模都必須滿足精確定位、防止拔出和防止轉動三個原則。凸模按其結構可分為標準圓凸模、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，按整體式設計和制造，為增強凸模的強度和剛度及避免應力集中，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。采用國家模具標準的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。中間大孔形狀復雜，采用直通式結構的凸模，它的截面形狀沿全長是一致的，尺寸與沖孔件尺寸配合，以適應成形

39、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。此處采用螺釘吊裝固定凸模，固定板加工出通孔，按凸模實際尺寸配作成h7/m6配合，如下圖所示。吊裝螺釘的數量和尺寸根據凸模輪廓的大小、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根據模具的結構需要，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）到凸模固定板間應留有一定的安全距離，則凸模長度l可用下列公式計算： l=h1+h2+h式中 l凸模長度（mm）； 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。

40、凸模的強度在一般的情況下是足夠的，可以不必做強度校驗，但是在凸模特別細長或凸模的斷面尺寸很小，沖裁厚且硬的材料時，必須對凸?？箟簭姸群涂箯潉偠冗M行校驗。所以此道工序中無須對凸模進行強度校驗。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，型孔以下擴大的漏料孔是鉆孔得到的。3.落料凹模凹模結構設計包括：確定凹模的外形尺寸和凹模板的厚度，選擇凹模型孔側壁的形狀，布置凹模板上型孔、螺孔的位置

41、以及標注尺寸等。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、強度低，適合精度要求不高、形狀簡單的沖壓件。對零件進行分析，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模塊化，其厚度尺寸h及凹模洞口到邊緣的壁厚c影響凹模強度，按以下方法確定：厚度尺寸：為防止凹

42、模受力后產生過大彎曲變形，凹模應有足夠的厚度，常按以下的經驗公式計算： h=（0.20.6）b（mm）式中： h凹模厚度（mm）；b凹?？卓谧畲蟪叽?；取h=25mm。模壁厚度c：影響凹模強度?？扇=（1.52）h或按標準數據選取。因為落料件為圓形件，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驗公式計算： h=k1k2式中 f沖裁力（n）； k1凹模材料修邊系數，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，查文獻9表218得k2=1.37；圖（7） 計算出的凹模板厚度規(guī)格化后，

43、采用全直壁型孔，如圖（7）所示，它適用于凹模型孔內帶反頂料板的落料模和復合模。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，應加以限制。根據文獻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）hrc58 62。4. 對于復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、轉子片槽型凹模固定板各1 件,并在其相應位置上加工定位銷孔。(4)

44、定、轉子片槽型凹模內固定芯軸各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、與相關件的過盈量等技術參數很關鍵。每道工序必須做到精工細作,并進行優(yōu)化組裝,同時需反復進行研磨、試裝、再研磨、再試裝,直到最后組裝達到精度及質量要求。組裝后的拼塊與拼塊之間,必須控制適當的過盈量來保證,拼塊之間不允許出現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 進行半精研,用w5 進行精研,研磨后

45、表面粗糙度為ra = 0. 01m 以下。3.2.2定位零件的設計沖模定位零件（裝置）的作用是保證坯料的正確送進及使工作零件處于正確的位置，這稱作坯料的定位或導向。使用條料時，應使條料在送進方向定位，以保證送料步距，通常稱作擋料，使用的定位零件有擋料銷、側刃等；在垂直于送料方向上的定位，稱作送進導向，使用的定位零件有導料板、導料銷、導正銷等。1、導正銷主要用于多工位的連續(xù)模上面，用以校正側刃或定位銷的定位誤差，提高送料的布距精度。根據本次設計的模具結構，導正銷象凸模一樣安裝在凸模固定板上面，在凹模相應部位開出讓位孔，通過 條料上的導正孔對條料進行到正定位。導正銷與自動送料裝置配合使用；導正銷由

46、導入、定位和連接三部分組成。采用過盈配合。 圖（8）2、導料銷（定位釘）：當以內孔定位時，其結構形式與定位孔的尺寸大小有關。導料銷的材料一般為：t7或t8，熱處理hrc4552。表面粗糙度ra1.6以下，壓入部分配合為h7/s6。3、擋料銷：擋料銷是用來限制條料送進步距的零件，根據結構特征，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位。 圖（9） 擋料銷的材料為45，熱處理hrc40543.2.3卸料與推（頂）料裝置的設計1.推（頂）件裝置推（頂）件裝置用來將沖裁后因彈性變形恢復而卡在凸模上或凹模型孔內的工件或廢

47、料脫卸下來，為了保證沖裁過程能連續(xù)、順利地進行，必須在模具上設置卸料與推件裝置。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向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向上頂出使用的裝置稱頂件裝置；從上模的凹模型孔內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)當地推出凹模。但是在沖裁時候，剛性推件裝置對工件不起壓平作用。根據生產經驗，用剛性推件裝置可以保證定轉子片所有尺寸精度，又考慮到剛性推件裝置結構緊湊，維護方便，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

48、定板之間裝設四組碟形彈簧作為彈性卸料組件，卸料板采用45鋼，經過熱處理硬度為: 43 - 48hrc 左右,卸料板上裝有導向板起精密導向和卸料作用，卸料厚度為20mm。卸料板型孔與凸模采用間隙配合。卸料螺釘的設置形式有兩種基本形式：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。本結構中卸料螺釘的設置形式如圖（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

49、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，以便保證螺釘有足夠的強度，能夠承受卸料過程中反復作用的拉應力。普通螺釘不具備上述特點。因此應選用標準卸料螺釘。所以卸料螺釘的長度為： l=h2+h3+h0(mm)式中 h2模座沉孔處實體厚度（mm）。對于鑄鐵模座h2d；對于鋼板模座，h23/4d，d為卸料螺釘的公稱直徑； 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凸模預計總刃磨量，hm =410mm，板料厚度大時，取大值。查文獻2表226 圓柱頭內六角卸料螺釘尺寸（mm）可列表如下：表4材料45鋼熱處理硬度hrc3540d14 l75 d1m1210 d18 h7 d2