畢業(yè)設(shè)計微型電機轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計

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1、連接片多工位級進(jìn)模設(shè)計 摘要 本次設(shè)計主要是設(shè)計微型電動機轉(zhuǎn)子片的級進(jìn)模，因為微型電動機使用的轉(zhuǎn)子是由多片轉(zhuǎn)子片通過疊加的方式，才形成轉(zhuǎn)子的，因此對轉(zhuǎn)子片的需求量很大，使用普通的沖壓模的生產(chǎn)效率不是很高，級進(jìn)模具有生產(chǎn)效率高，壽命長，質(zhì)量好，適用于制件的大批量生產(chǎn)，沖件質(zhì)量可靠，穩(wěn)定等特點。通過對轉(zhuǎn)子片的零件圖的分析和工藝性分析，可以知道，制件的內(nèi)外尺寸較小，同軸度要求在∮0.02mm之內(nèi)。精度要求較高，產(chǎn)量較大，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。因為制件外形尺寸小，排樣是采用一模出三件的排樣方式，考慮到盡量減少步距的誤差對制件精度的影響，在沖轉(zhuǎn)子軸孔和槽形工位后，接著 下一個工位就是落外形。因為制件

2、的精度要求比較高，所以，對模具的導(dǎo)向精度要求就更高了，所以模具的導(dǎo)柱采用滾動導(dǎo)向的導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向因為級進(jìn)模的有些零件容易損壞，所以，各個工位上的零件是采用組合形式進(jìn)行裝配和加工的。 級進(jìn)模在加工的時候，速度好高，這時模具上就必須要有自動報警系統(tǒng)，因為模具在工作過程中，只要有一次失誤，如誤送料、凸模折斷、疊片、廢料堵塞等，均會導(dǎo)致模具損壞，甚至造成設(shè)備或人身事故。所以在模具的上模導(dǎo)正孔的位置設(shè)置防止誤送料檢測報警裝置，以保證模具的安全。當(dāng)材料送進(jìn)不到位時，報警導(dǎo)正銷被迫回縮，推動報警導(dǎo)桿左移，觸發(fā)報警開關(guān)，機床立刻停止工作，避免損壞模具。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子片 多工位級進(jìn)模設(shè)計 鑲拼結(jié)構(gòu) 安

3、全檢測自動保護(hù)裝置 目 錄 引言………………………………………………………………4 1.制件………………………………………………………………5 2.工藝分析…………………………………………………………6 3.計算壓力中心……………………………………………………8 4.各部分工藝力的計算……………………………………………8 5.壓力設(shè)備的選擇…………………………………………………9 6.主要工作部分尺寸計算…………………………………………11 7.彈性卸料裝置尺寸選擇與計算…………………………………14 8.模具的總體設(shè)計與加工…………………………

4、………………14 9.級進(jìn)模的保養(yǎng)和維修……………………………………………15 10.模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題的處理…………………………16 11.非標(biāo)準(zhǔn)件的加工工藝…………………………………………16 總結(jié)………………………………………………………………20 致謝………………………………………………………………21 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………22 引 言 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計師其中的最后一個環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。在完成大

5、學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練的掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識。對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在學(xué)校實訓(xùn)室的實訓(xùn)，我對于模具特別是級進(jìn)模的設(shè)計步驟有了一個全面的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作工程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和車間師傅的講解下。同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍。 模具是制造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)

6、，中國雖然很早就開始設(shè)計制造模具但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具推廣應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越大。世界模具向著很好的趨勢發(fā)展：一、模具日趨大型化。二、模具的精度將來越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到1—2微米。三、多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。 隨著機械制造行業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)在各個行業(yè)中都處在重要的地位，不管在汽車、電子、航空、船舶以及軍事武器中都離不開模具，它已經(jīng)成為當(dāng)代杰出工程技術(shù)成就之一。

7、 尤其在經(jīng)濟全球化的形式下，各個行業(yè)都面臨著日益激烈的市場競爭，如何提高企業(yè)的應(yīng)變能力和生存能力，參與國際合作與競爭，都是擺在各個企業(yè)面前的重要課題。人們對模具越來越要求高度自動化、高標(biāo)準(zhǔn)化。 為了拓展在工藝方面的知識，為了適應(yīng)社會需要，在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上進(jìn)行一次比較全面的設(shè)計，是為了對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力的考察，同時是對所學(xué)知識的回顧與檢查。本次設(shè)計是一副微型電動機轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計。本次在老師細(xì)心的指導(dǎo)下，在同學(xué)的幫助下，對模具的壽命、生產(chǎn)周期、成產(chǎn)成本、經(jīng)濟性的條件下仔細(xì)分析而設(shè)計的。因我個人水平有限，因此在實際過程中難免有不合理之處，望各個老師多多批評指正。本論文是在王桂英老師精心指導(dǎo)和

8、嚴(yán)格要求下完成的。王老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，以寬廣的胸懷和淵博的知識為我們樹立了榜樣。在此向她表示衷心的感謝！ 設(shè)計人： 2010年10月22日 1. 制件 轉(zhuǎn)子制件如圖1所示，材料為硅鋼片，料厚t=0.35mm生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 圖1 圖2（實物圖） 技術(shù)要求：①表面無刮傷、無壓印；②毛刺小于0.03mm；③表面本色處理；④制程控制

9、表面無油污，臟污。 2.工藝方案分析及確定 2.1零件的工藝性分析 該零件是微型電動機轉(zhuǎn)子，材料為硅鋼片，料厚為0.35mm。制件內(nèi)外形尺寸較小，同軸度要求在Φ0.02mm之內(nèi)，精度要求較高，產(chǎn)量大，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 從圖2可以看出，轉(zhuǎn)子上主要有一個孔和三個一樣的槽，因為轉(zhuǎn)子在使用的時候是幾個轉(zhuǎn)子片疊加在一起使用，所以轉(zhuǎn)子的成型方法沖孔、切除多余廢料、疊加。 ①材料：該沖裁件的材料是硅鋼片是低碳鋼，也是一種硬鋼，厚度為0.35mm，較薄。硅鋼是制造電機轉(zhuǎn)子、變壓器鐵芯等的基本材料，化學(xué)成分為3%～5%的硅，0.06%的碳，0.15%的猛，0.03%的磷，0.25%的硫鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硅

10、的1.7倍，其余的為鐵。硅鋼片的特點是硬而脆，表面涂有無機絕緣涂層；其抗剪強度為450MPa，硬化退火。 ②零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，沒有彎曲形狀，并在邊界轉(zhuǎn)角處都是由圓角R0.2、R0.4、R0.5、R1連接過度，寬度為2.8的槽是均勻分布的，比較適合沖裁。 ③③尺寸精度：零件圖的中心孔Φ2的公差為-0.01 -0.02和7530′，未注公差屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差，該產(chǎn)品是屬于圓形平板零件，最大直徑只有Φ13mm。且有R0.2、R0.4、R0.5、R1等較小的圓弧角，只有采用沖孔定位的多工位級進(jìn)模獲知復(fù)合模制造加工，才可以更好的保證零件的尺寸精度和形狀精度。

11、綜上：該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合沖壓工藝要求，可以采用沖壓方法加工，并且為了滿足該零件的需求量，故采用三排級進(jìn)模沖壓。三排樣可以抵消側(cè)向力，提高效率，提高材料的利用率，并且保證了制件的精度。 2.2確定沖裁件的最佳工藝制造方案 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有沖孔，落料兩種，可以用以下三種工藝方案： ①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 ②落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 ③沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但是需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，而且零件體積細(xì)小，夾放比較困難，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件形狀精度和同軸度以及大批量生產(chǎn)的需

12、求，由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。方案②比較容易保證沖件精度，但是模具制造較復(fù)雜、模具成本較高、模具制造周期也比較長和模具使用壽命較短。方案③生產(chǎn)效率高、尺寸精度較高、工作環(huán)境好、模具強度高、模具制造沒有復(fù)合模復(fù)雜等。由于沖裁材料為硅鋼片，較硬且脆，外圓形尺寸沒有要求，在能夠較好保證尺寸精度、提高模具的強度和使用壽命，最后確定用多工位級進(jìn)模沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。 由工件尺寸可知，內(nèi)外形尺寸較小，材料較薄，易變形，為便于操作，所以級進(jìn)模結(jié)構(gòu)采用順裝式級進(jìn)模及彈性卸料、懸浮銷定位送料、凸摸沖孔定位和定位釘定位方式。 2.3排樣圖設(shè)計 排樣圖是多工位級進(jìn)模設(shè)計的

13、關(guān)鍵，它集體反映了零件在整個沖壓成形工程中，毛坯外形在條料上的截取方式及相鄰毛坯的關(guān)系。而且對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響，故應(yīng)針對零件和零件展開后的工藝特點，并綜合考慮工藝分析各個因素后，設(shè)計合理的排樣圖及具體工位安排，該零件外形尺寸比較小，若采用單排的排樣則材料的利用率低，雙排相對于單排利用率有了一些提高，但是還是沒有三排的利用率高，故采用三排的排樣方式；又為力減少制件在沖壓式的移動和抵消彎曲力，和制件外形尺寸太小，綜合考慮采用“三列直對排法”，模具加工時“一模三件”生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，因此這樣的排樣比較科學(xué)合理。查文獻(xiàn)[6]表4—18取搭邊值a

14、=1.5 mm，沖切外形時工件間的搭邊連接最小寬度取1.5mm。 故：條料寬度b=37.5+2.5X2=42.5 工件與工件制件的搭邊為1.2mm 工件與邊緣的搭邊為2.5mm 步距h=13+1.2=14.2mm 綜上所述，排樣圖如下圖： 排樣圖實物 3.計算壓力中心 為了保證壓力機和模具正常地工作必須使壓力中心與壓力機滑塊中心線相重合。否則在沖壓時會是模具與壓力機滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至還會引起壓力機導(dǎo)軌磨損，影響壓力機精度。 形狀簡單對稱的工件，如圓形、正方形、矩形，其沖裁時的壓力中心與工件的中心重合。由于該零

15、件的落料、沖孔均為軸對稱形狀，其中心便是壓力機的壓力中心，故不必進(jìn)行壓力中心的計算。 4.各部分工藝力的計算 4.1落料力的計算 按文獻(xiàn)[7]中的公式計算：FL=KLtζb 式中 F—沖裁力（N） L—沖件周邊長度（mm） t—材料厚度（mm） ζb—材料抗剪強度（MPa） K—考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般去K=1.3 對于同一種材料，其抗拉強度與抗剪強度的關(guān)系為δb=1.3ζb，故沖裁力也可以按下式計算：F=Ltδb 此零件的厚度為0.35mm的硅鋼片，查表2—3得，抗剪強度ζb=350～400

16、MPa，取δb=400MPa，落料力F=KLtζb=1.3X334.81X0.35X400=60935.238N≈70KN 4.2 卸料力的計算 卸料力公式：F卸=K卸xFL K卸——卸料力系數(shù)，經(jīng)查表4-22，取K卸=0.055； 則卸料力為：F卸=K卸xFL=0.055X70=3.352KN 4.3 推件力的計算 推件力公式：FT=nKFL 式中 n——同時卡在凹模內(nèi)的沖件數(shù)，n=h/t（h為凹模孔口的直刃高度，t為材料厚度）。 KT——推件力系數(shù)， F——

17、沖裁力 則頂件力FT=nKFL=5x0.063x70=22.05KN 綜上所述，選擇沖床時，總壓力：F總=FL+ F卸+ FT=70+3.352+22.05=95.402KN 5.沖壓設(shè)備的選擇 5.1沖壓設(shè)備類型的選擇 沖壓設(shè)備類型的選擇根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。 （1） 考慮沖壓件的大小 在中小型的沖壓件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中，主要采用開式機械壓力機，因為它提供了極為方便的操作條件，模具也容易安裝。 （2） 考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，因盡量選用高速壓力

18、機或多工位自動壓力機；在小批量生產(chǎn)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)中，多采用液壓機，由于液壓機沒有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載。 （3） 考慮壓力機設(shè)備的精度和剛度 壓力機的剛度由床身剛度、傳動剛度和導(dǎo)向剛度3部分組成 ，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載終了時模具間隙會發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命，設(shè)備的精度也有類似的問題。 5.1沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在沖壓設(shè)備的類型選定之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具的尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。 （1） 所選壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即：F沖壓機>F總。 （2） 壓力機的行程大小要適當(dāng)。 由于壓

19、力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁、彎曲等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸摸與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。 （3） 所選壓力機的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。 （4） 壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受力條件也是不利的。 在實際生產(chǎn)中，為了防止設(shè)備的超載，可按F≥（1.6～1.8）F理論來估算壓力機的公稱壓力，所以F=1.7x95.402=162.2KN 參考文獻(xiàn)《多工位級進(jìn)模設(shè)計與制造》

20、附錄E2可選取開式高速精密壓力機，規(guī)格見下表： 名 稱 型 號 J21G—25 J21G—25A 公稱力/KN 250 公車力行程/mm 1.5 滑塊行程/mm 30 行程次數(shù)/min-1 200～250 最大裝模高度/mm 230 裝模高度調(diào)節(jié)量/mm 50 滑塊中心至機身距離/mm 210 工作臺板尺寸/mm 400x700 機身工作臺孔尺寸/mm 120x250 工作臺板厚度/mm 70 滑塊地面尺寸/mm 210x250 模柄孔尺寸/mm 40x70 立柱間的距離/mm 410 電動機 型號 YCT180—4A

21、 功率/KW 4 外型尺寸/mm 1620x1150x2400 凈重/毛重/kg 3700/4200 6.主要工作部分尺寸計算 6.1 確定沖裁間隙 沖裁間隙是指沖裁模中凸凹模刃口部分尺寸之差，其雙邊間隙用Z表示，單邊間隙用C表示，C=Z/2，沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力和模具壽命等影響很大，所以沖裁間隙是沖裁模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 （1） 間隙對沖壓力的影響 間隙增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，沖裁力有一定程度的降低，繼續(xù)增大間隙值，會因從凸凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不相重合的影響，沖裁力下降變緩，間隙減小，材料不易斷裂，使沖裁力增大

22、，間隙合理時，沖裁里最小。 （2） 間隙對模具壽命的影響 間隙小，落料件或廢料往往會梗塞在凹模洞口，導(dǎo)致凹模漲裂，因此過小的間隙對模具壽命極為不利。間隙增大，可使沖裁力、卸料力等減小，從而刃口磨損減小，但是間隙過大，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨損加大，所以合理的間隙值可適合彌補模具制造精度不高和動態(tài)間隙不均勻引起的不足，不至于啃刃口，起到延長模具使用壽命的作用。 （3） 間隙對沖裁件質(zhì)量的影響 ①間隙過小時，凸模刃口處的裂紋比合理間隙時向外錯開一段距離。當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時，在上、下裂紋中間產(chǎn)生二次剪切，在制件斷面形成兩個光亮，而夾在中間的是撕裂面，并在斷面出現(xiàn)擠長的毛刺

23、。毛刺雖有所增長，但易去除，而且沖裁件的翹曲小，斷面垂直，只要中間撕裂不是很深，仍可使用。 ②間隙過大時，凸模刃口處的裂紋比合理間隙時向內(nèi)開一段距離，材料的彎曲與拉伸增大，拉應(yīng)力增大，易產(chǎn)生剪裂紋，塑性變形階段較早結(jié)束，致使斷面光亮帶減小，圓角帶增大，所形成的厚而大的拉長毛刺難以去除，制件翹曲嚴(yán)重。 ③間隙不均勻時，將制件的整個沖裁輪廓上分布著各種不同情況的斷面。由以上分析可見，凸凹模制件的間隙對沖件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。因此，在設(shè)計模具時一定要確定一個合理間隙值，以提高沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命和減小沖裁力。 因該

24、沖件的材料為硅鋼片，厚度t=0.35mm，由文獻(xiàn)多工位級進(jìn)模設(shè)計與制造，查表2-3得：Zmax=0.028mm，Zmin=0.021mm, 6.2沖孔刃口的計算 沖孔工序的凸、凹模尺寸確定，可按下式確定： dp=(dmin+x△)0 -δp dd=(dp+Zmin)+δd 0=(dmin+ x△+Zmin) +δd 0 式中， dp、dd——沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位mm； △——工件公差，單位mm； δp、δd——凸、凹模制造公差，單位mm； x——磨損系數(shù)，見表11 （1）制件中心孔Φ2-0.01 -0.02mm的凸、凹模的制造公差，經(jīng)查表

25、4—13后，得出， δp=0.02mm，δd=0.02mm。 由于δp+δd>Zmax-Zmin，故要采用凸模與凹模配合加工方法，以凸模為設(shè)計基準(zhǔn)件，先求出它的尺寸及公差，再結(jié)合凸凹模間隙配合加工出凹模；其因數(shù)查表4—14查得，磨損系數(shù)X=0.75，又有制件制造公差△=0.07mm，因此要按配作公式進(jìn)行計算，配作公式如下： dp=（dmin+xΔ）0 -Δ/4，則： dp=(dmin+x△)0 -Δ/4=（1.98+0.75X0.07）=2.030 -0.02=2+0.03 -0.02mm dd按凸模尺寸計算配制，其雙邊間隙為0.021～0.028mm

26、。 (2)制件定位孔Φ3mm，查公差表得△=0.25，x=0.5，dp=0.02，則 dp=(dmin+x△)0 -Δ/4=（3+0.5X0.25）=3.130 -0.063mm dd按凸模尺寸計算配制，其雙邊間隙為0.021～0.028mm。 （4） 槽型孔的凸、凹的尺寸的計算，槽型圖如圖下圖所示： 零件圖 根據(jù)上面的計算過程可得，對于R2.2凸模刃口尺寸為R2.280 -0.04mm；R0.5凸模刃口尺寸為R0.570 -0.03mm，R0.4凸模刃口尺寸為R0.460 -0.03mm，R1凸模刃口尺寸為R1.060 -0.03 mm。凹模尺寸按凸模實際尺寸進(jìn)行配制，保

27、證雙邊間隙在0.021～0.028。 6.3落料刃口尺寸的計算 落料工序的凸、凹尺寸，可按下式計算， Ad=（Amax-xΔ）+Δ/4 0， Ad——沖孔凸、凹模刃口尺寸，單位mm； △——工件公差，單位mm； x——磨損系數(shù)，見表11 落料尺寸為Φ13，△=0.43，x=0.5，則： Ad=（13-0.5x0.43）+0.43/4 0=12.79+0.11 0mm Ap按凹模實際尺寸進(jìn)行配作，保證雙邊間隙在0.021～0.028。 為了提高模具的使用壽命，降低模具的制造成本，方便模具的調(diào)試和維修，對下模中Φ2-0.01 -0.02mm和Φ3mm的沖孔以及制件落料部

28、分都采用嵌塊制造，而且為了方便模具的安裝和調(diào)試，防止凸凹模安裝錯位，我們設(shè)計嵌塊時增加了一個R0.5和R3的圓弧角。同時，這些圓弧孔也將防止模具在高速沖裁時形成的空氣閉氣等現(xiàn)象，大大提高了沖裁件的制造質(zhì)量。 7.彈性卸料裝置尺寸選擇與計算 為沖裁前壓緊材料和沖裁完后使材料脫離凸模，我們采用了卸料裝置，此模具采用了彈壓是卸料結(jié)構(gòu)，使條料在落料過程中始終處在一個穩(wěn)定的壓力下，從而改善毛坯的穩(wěn)定性，避免材料在切向應(yīng)力的作用下起皺和滑動的可能。在料擋板和凸模頂板制件采用彈性元件———橡皮膠。橡皮允許的承受負(fù)荷要比彈簧大，而且調(diào)整、安裝、拆卸方便，價格又便宜，是沖模中廣泛使用的彈性元件，在設(shè)計時，一

29、般不用經(jīng)過計算，其壓縮量大小，可以通過實驗更換及選用。 卸料裝置主要由卸料板、卸料擋板、上模墊板、六段橡皮膠和四個卸料螺釘構(gòu)成。 如圖所示： 8.模具的總體設(shè)計與加工 8.1模具的總體設(shè)計 模具結(jié)構(gòu)主要零件有：上、下模座、落料凹模、沖孔凹模、沖孔凸模、卸料板、墊板、凸模固定板等等，根據(jù)主要工作部分尺寸，結(jié)構(gòu)以及彈性元件的尺寸，模架選取滑動導(dǎo)柱模架。即： 上模座：258mmX189mmX35mm 45鋼 下模座：258mmX189mmX35mm 45鋼 上模墊板：163mmX78.6mmX10mm 45鋼 下模墊板：163mmX78.6mmX10mm

30、 45鋼 卸料板：258mm198mmX20mm 45鋼 導(dǎo)柱、導(dǎo)套滲碳深度0.8-1.2mm，硬度為58-62HRC。 落料凹模、凸模、沖孔凹模、沖孔凸模材料均采用硬質(zhì)合金。 8.2模具結(jié)構(gòu) 模具結(jié)構(gòu)如下： 采用導(dǎo)柱在模板四角滑動的導(dǎo)向模架，自動送料，彈性卸料板卸料，導(dǎo)正銷精定位的方法進(jìn)行沖壓，為了保持送料穩(wěn)定的進(jìn)入模具，左右方向靠浮動導(dǎo)料銷的導(dǎo)料槽控制外，在進(jìn)料口由導(dǎo)料板進(jìn)行導(dǎo)向，頂針組成壓緊裝置對條料進(jìn)行壓緊，防止條料沖裁時起伏竄動。 9.級進(jìn)模的保養(yǎng)和維修 級進(jìn)模的維護(hù)保養(yǎng)對保證正常的生產(chǎn)、提高制件的質(zhì)量、延長模具的使用壽命、以及改善模具的技術(shù)狀態(tài)非常重視

31、，不容忽視。 （1） 使用時，應(yīng)了解模具的使用性能和結(jié)構(gòu)特點，并檢查模具是否完好。 （2） 正確安裝和調(diào)整模具。 （3） 開機前檢查模具內(nèi)有無異物，所用條料的表面質(zhì)量有無缺陷。 （4） 定期潤滑沖模的工作表面和導(dǎo)柱、導(dǎo)套活動的部位，以及活動配合面。 （5） 使用完畢后要擦拭干凈，并涂上防銹油，一般導(dǎo)套上蓋紙片，防灰塵，并及時返回模具庫，放在固定的位置 （6） 模具的調(diào)運應(yīng)穩(wěn)妥、慢起、輕放。 （7） 模具庫應(yīng)通風(fēng)良好，有良好的防護(hù)措施，專人管理。 10、模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題的處理 在級進(jìn)模生產(chǎn)中，有時候會出現(xiàn)故障，給生產(chǎn)帶來不便，下面簡單的介紹幾個常見問題的處理方法。 1

32、0.1 產(chǎn)品毛刺增大 當(dāng)模具使用一段時間后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的毛刺增大，這時要檢查凸、凹模刃口，如果發(fā)現(xiàn)刀口磨損或產(chǎn)生崩刃，要及時進(jìn)行刃磨，刃磨后要調(diào)整凸、凹模高度，若不能再刃磨時則需要更換。如果發(fā)現(xiàn)凸、凹模沒有磨損，而零件上的毛刺不均勻，則是裝配時沖裁間隙不均勻?qū)е碌?，要進(jìn)行對其間隙的調(diào)整。 10.2 廢料上浮 廢料上浮也是引起級進(jìn)模損壞的一大問題。一般輪廓形狀簡單的沖裁件比復(fù)雜的沖裁件易上浮，其中圓形、方形、三角形和側(cè)刃沖下的廢料最易上浮。異形復(fù)雜的廢料不易發(fā)生上浮，產(chǎn)生上浮的原因很多，要對不同原因具體分析，作相應(yīng)解決。 10.3 送料不順暢 送料不暢會影響生產(chǎn)，重則損壞模具，產(chǎn)生原因有

33、以下幾個： （1）生產(chǎn)時送料步距與設(shè)計的步距有差異,應(yīng)調(diào)整送料步距； （2）導(dǎo)料銷間距過大，應(yīng)增加數(shù)量； （3）條料抬起的高度不夠，凹模阻止送料，應(yīng)加大抬料釘抬起的高度； （4）導(dǎo)料銷與條料間隙過小，產(chǎn)生爬行，應(yīng)適當(dāng)放大間隙。 11.非標(biāo)準(zhǔn)件的加工工藝 （1）零件圖如下: 零件圖 各孔的坐標(biāo) （2）.零件結(jié)構(gòu)的工藝性分析 由零件圖可以知道，該零件主要是由直通式的孔和直通式的螺紋以及一個開口的槽組成，圖中Φ2的導(dǎo)正孔用一般的一般的方法很難加工，需要使用特種加工進(jìn)行加工，這就曾加了加工成本，其的孔可以用普通的方法進(jìn)行加工，因為零件上的尺寸精度要求比較高，在加工時要考

34、慮，所選用的加工手段能否達(dá)到所需要的精度。如粗糙度為0.8μm的孔，基本加工加工好了，還需要進(jìn)行磨削和研磨才能達(dá)到所需要的表面質(zhì)量精度。有些尺寸精度、表面質(zhì)量要求不高時、可以在熱加工之前進(jìn)行加工，有些尺寸精度、表面質(zhì)量要求較高時，可以放在熱加工之后進(jìn)行精加工。以獲得所需要的尺寸精度和表面質(zhì)量。 （3）.毛坯的選擇 材料為45#鋼，適合機械加工，從零件圖中可以看出，最終零件的尺寸為163mmX79mmX25mm，所以備料時應(yīng)該留有一定的加工余量，開始備料的規(guī)格為170mmX88mmX32mm。毛坯為鍛件。 （4）.擬定工藝路線 擬定工藝路線時，應(yīng)該考慮以下幾點內(nèi)容：選定工藝基準(zhǔn)，確定加工

35、方法，安排加工順序和決定工序內(nèi)容。 4.1選定工藝基準(zhǔn)。先將毛坯的兩個面加工好，以這兩個加工好的面為粗基準(zhǔn)，確定出圖中所示坐標(biāo)為（0,0）的孔，然后以這個孔的為精基準(zhǔn)。加工其他的孔，這樣可以保證各孔的尺寸精度。 4.2確定加工方法。對于圖中大于Φ3的孔可以通過一般的機械加工方法進(jìn)行加工，圖中的Φ2的孔需要用電火花穿孔機進(jìn)行加工獲得。平面可以通過平面銑削的方法加工，加工好后進(jìn)行平面磨削，以獲得較好的表面質(zhì)量。 4.3安排加工順序。先加工平面，鉆螺紋底孔和穿絲孔，鉆螺紋孔，熱加工，線切割加工…… （5）.確定各工序的加工余量 平面精加工后，留0.1mm的磨削余量，精加工后進(jìn)行熱處理，熱處

36、理硬度為45～50HRC。熱處理后的進(jìn)行精磨，磨到規(guī)定的尺寸后進(jìn)行線切割加工，線切割加工時，留0.02mm的研磨余量，研磨可以是零件達(dá)到很高的精度要求和使用壽命。 （6）.確定機床和工具 確定個工序所使用機床和工具 銑平面的時候使用的是銑床，工具為Φ12的銑刀，使用電磁吸盤進(jìn)行定位和夾緊。 磨削平面的時候使用的是平面磨床，工具為砂輪，使用電磁吸盤進(jìn)行定位和夾緊。 線切割的時候用電火花線切割機床進(jìn)行加工，工具為Φ0.18的鉬絲，使用壓板進(jìn)行夾緊和定位。 （7）.確定主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法 根據(jù)模具技術(shù)條件和加工裝配的工藝特點，確定各主要工序的技術(shù)要求和檢驗方法。進(jìn)行平面加工后

37、要檢測平面的平面度，表面質(zhì)量和尺寸精度是否達(dá)到設(shè)計要求，線切割加工后檢測各型孔的相對位置是否正確，孔的大小是否達(dá)到設(shè)計要求，留的余量是否足夠。研磨時要檢測被加工的孔是否研磨到設(shè)計要求的尺寸，表面質(zhì)量，形位公差……。 （8）.不同加工工藝的經(jīng)濟性分析 方案一 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 備 料 按尺寸170mmX88mmX70mm將毛坯鍛造成矩形 2 熱處理 退火 3 粗加工毛坯 銑削六個面，保證尺寸并留有一定的余量。 4 磨平面 磨上下兩個平面，留磨削余量0.3～0.4，磨相鄰兩側(cè)面并保證垂直度 5 鉗工劃線 劃出型孔線，固定孔及銷孔線 6

38、 形孔粗加工 在數(shù)控銑床上加工型孔和外形，留單邊加工余量0.15mm 7 加工余孔 加工固定孔，銷孔以及螺紋孔 8 熱處理 按熱處理工藝保證45～50HRC 9 磨平面 磨上下平面及基準(zhǔn)面達(dá)到設(shè)計要求 10 小孔加工 電火花鉆孔機加工Φ2的小孔 11 型孔精加工 在坐標(biāo)磨床上磨型孔，留研磨余量0.01 12 研磨型孔 鉗工研磨型孔和C型槽到達(dá)規(guī)定的技術(shù)要求 方案二 工序號 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 1 備料 按尺寸170mmX88mmX70mm將毛坯鍛造成矩形 2 熱處理 球化退火 3 銑平面 銑六個平面，尺寸留0.5～0.6mm

39、的磨削余量 4 平面磨削 磨上下兩個平面，留磨削余量0.3～0.4，磨相鄰兩側(cè)面并保證垂直度 5 鉗工劃線 劃出型孔線、固定孔、銷孔線和穿絲孔位置 6 螺紋底孔 鉆出螺紋底孔 7 熱處理 按熱處理工藝保證45～50HRC 8 磨平面 磨上下平面留0.02的研磨余量，側(cè)面磨到指定尺寸 9 退磁 10 線切割加工 線切割機床加工各個直通式的型孔，留0.02的研磨余量 11 研磨 鉗工研磨型孔和C型槽到達(dá)規(guī)定的技術(shù)要求 12 檢驗 方案一與方案二比較：方案一使用常用的機械加工手段，在經(jīng)濟上比較要求比較低，但是加工出來的零件的質(zhì)量沒有方案而加

40、工出來的質(zhì)量好，精度也比較的差，使用線切割加工出來的孔，可以很好的保證孔的精度尺寸和各孔之間的位置精度。但是方案一用傳統(tǒng)的機械方法加工就很難保證。 12.總結(jié) 對典型微型電動機轉(zhuǎn)子片多工位級進(jìn)模模具的設(shè)計過程、典型轉(zhuǎn)子片的總體設(shè)計與裝配調(diào)試過程等做了簡略的概述，論述了級進(jìn)模模具零件的成形原理，基本模具結(jié)構(gòu)與運動的過程及其設(shè)計原理，并做了詳細(xì)的計算，對典型的沖壓或沖裁模具進(jìn)行了設(shè)計，其中，多工位級進(jìn)模設(shè)計解決了單工序沖裁的難題。本文對轉(zhuǎn)子級進(jìn)模模具各部分工藝力的計算和主要工作尺寸計算和設(shè)計。本文在設(shè)計的工程中參考了現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的文獻(xiàn)和現(xiàn)代制造技術(shù)資料，設(shè)計結(jié)果與現(xiàn)代的生產(chǎn)要求相貼近

41、，符合企業(yè)生產(chǎn)的高效率、低成本條件，對大批量生產(chǎn)類似零件具有一定的參考作用。 作為大學(xué)期間最后一個環(huán)節(jié)，畢業(yè)設(shè)計給了我一個很好的鍛煉機會。通過本次設(shè)計，我更加鞏固了我的專業(yè)知識。 本次畢業(yè)設(shè)計我達(dá)到了預(yù)期的目的：完成了老四給我出課題的相關(guān)內(nèi)容。對模具特別是沖壓模具設(shè)計有了更加深的了解和學(xué)習(xí)。也得到了很好的鍛煉，專業(yè)知識也得到了拓展和深入的了解。我相信這次設(shè)計將會對我以后的學(xué)習(xí)或者工作起到重要的作用。 13.致 謝 本文是在王桂英老師的悉心指導(dǎo)下完成的，在我即將完成學(xué)習(xí)之際，衷心的感謝王老師給我的關(guān)心和幫助。王老師淵博的知識、嚴(yán)

42、謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、平易近人的作風(fēng)和認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度讓我受益匪淺。從王老師處我們學(xué)到了許多的專業(yè)知識和相關(guān)的設(shè)計方法。在此，謹(jǐn)向恩師表示表示最真誠的感謝，感謝她在百忙中給予我們的指導(dǎo)。 在論文撰寫過程中，得到了安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院各位老師和同學(xué)的無私幫助，在此對你們表示衷心的感謝。 同時還要感謝安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，學(xué)院讓我們有了這么好的學(xué)習(xí)條件，通過三年的學(xué)習(xí)，讓我們成為有用之才，也是學(xué)院給了我們這次畢業(yè)設(shè)計的機會，讓我們在走上工作崗位之前好好鍛煉一下自己。 最后，也要深深地感謝父母多年來的支持和關(guān)心。 14、 參考

43、文獻(xiàn) 1、徐政坤主編： 沖壓模具及設(shè)備 機械工業(yè)出版社， 2005.1 2、楊占堯主編： 沖壓模具圖冊 高等教育出版社， 2004.7 3、王 芳主編： 冷沖壓模具設(shè)計指導(dǎo) 機械工業(yè)出版社， 2006.1 4、段來根主編： 多工位級進(jìn)模與沖壓自動化 機械工業(yè)出版社，2008.7 5、陳炎嗣主編：多工位級進(jìn)模設(shè)計與制造 機械工業(yè)出版社 2009.2 安徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題目：微型電機轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計 2010～ 2011 學(xué)年第一學(xué)期 連接片多工位級進(jìn)模設(shè)計 安

44、徽機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 模具3081 蔣徐浩 摘要 本次設(shè)計主要是設(shè)計微型電動機轉(zhuǎn)子片的級進(jìn)模，因為微型電動機使用的轉(zhuǎn)子是由多片轉(zhuǎn)子片通過疊加的方式，才形成轉(zhuǎn)子的，因此對轉(zhuǎn)子片的需求量很大，使用普通的沖壓模的生產(chǎn)效率不是很高，級進(jìn)模具有生產(chǎn)效率高，壽命長，質(zhì)量好，適用于制件的大批量生產(chǎn)，沖件質(zhì)量可靠，穩(wěn)定等特點。通過對轉(zhuǎn)子片的零件圖的分析和工藝性分析，可以知道，制件的內(nèi)外尺寸較小，同軸度要求在∮0.02mm之內(nèi)。精度要求較高，產(chǎn)量較大，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。因為制件外形尺寸小，排樣是采用一模出三件的排樣方式，考慮到盡量減少步距的誤差對制件精度的影響，在沖轉(zhuǎn)子軸孔和槽形工位后，接著 下一個工位就

45、是落外形。因為制件的精度要求比較高，所以，對模具的導(dǎo)向精度要求就更高了，所以模具的導(dǎo)柱采用滾動導(dǎo)向的導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向因為級進(jìn)模的有些零件容易損壞，所以，各個工位上的零件是采用組合形式進(jìn)行裝配和加工的。 級進(jìn)模在加工的時候，速度好高，這時模具上就必須要有自動報警系統(tǒng)，因為模具在工作過程中，只要有一次失誤，如誤送料、凸模折斷、疊片、廢料堵塞等，均會導(dǎo)致模具損壞，甚至造成設(shè)備或人身事故。所以在模具的上模導(dǎo)正孔的位置設(shè)置防止誤送料檢測報警裝置，以保證模具的安全。當(dāng)材料送進(jìn)不到位時，報警導(dǎo)正銷被迫回縮，推動報警導(dǎo)桿左移，觸發(fā)報警開關(guān)，機床立刻停止工作，避免損壞模具。 關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)子片 多工位級進(jìn)模設(shè)計

46、 鑲拼結(jié)構(gòu) 安全檢測自動保護(hù)裝置 目 錄 引言………………………………………………………………4 1.制件………………………………………………………………5 2.工藝分析…………………………………………………………6 3.計算壓力中心……………………………………………………8 4.各部分工藝力的計算……………………………………………8 5.壓力設(shè)備的選擇…………………………………………………9 6.主要工作部分尺寸計算…………………………………………11 7.彈性卸料裝置尺寸選擇與計算…………………………………14 8.模具的總體設(shè)計與加工…

47、………………………………………14 9.級進(jìn)模的保養(yǎng)和維修……………………………………………15 10.模具在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題的處理…………………………16 11.非標(biāo)準(zhǔn)件的加工工藝…………………………………………16 總結(jié)………………………………………………………………20 致謝………………………………………………………………21 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………22 引 言 大學(xué)三年的學(xué)習(xí)即將結(jié)束，畢業(yè)設(shè)計師其中的最后一個環(huán)節(jié)，是對以前所學(xué)的知識及所掌握的技能綜合運用和檢驗。隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，采用模具的生產(chǎn)技術(shù)得到愈來愈廣

48、泛的應(yīng)用。在完成大學(xué)三年的課程學(xué)習(xí)和課程、生產(chǎn)實習(xí)，我熟練的掌握了機械制圖、機械設(shè)計、機械原理等專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課方面的知識。對機械制造、加工的工藝有了一個系統(tǒng)、全面的理解，達(dá)到了學(xué)習(xí)的目的。對于模具設(shè)計這個實踐性非常強的設(shè)計課題，我們進(jìn)行了大量的實習(xí)。經(jīng)過在學(xué)校實訓(xùn)室的實訓(xùn)，我對于模具特別是級進(jìn)模的設(shè)計步驟有了一個全面的認(rèn)識，豐富了各種模具的結(jié)構(gòu)和動作工程方面的知識，而對于模具的制造工藝更是實現(xiàn)了零的突破。在指導(dǎo)老師的協(xié)助下和車間師傅的講解下。同時在現(xiàn)場查閱了很多相關(guān)資料并親手拆裝了一些典型的模具實體，明確了模具的一般工作原理、制造、加工工藝。并在圖書館借閱了許多相關(guān)手冊和書籍。 模具是制

49、造業(yè)的重要工藝基礎(chǔ)，中國雖然很早就開始設(shè)計制造模具但長期未形成產(chǎn)業(yè)。直到20世紀(jì)80年代后期，中國模具工業(yè)才進(jìn)入發(fā)展快車道，中國模具產(chǎn)量已位居世界第三，模具推廣應(yīng)用的領(lǐng)域也越來越大。世界模具向著很好的趨勢發(fā)展：一、模具日趨大型化。二、模具的精度將來越來越高。10年前精密模具的精度一般為5微米，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到1—2微米。三、多功能復(fù)合模具將進(jìn)一步發(fā)展。新型多功能復(fù)合模具除了沖壓成型零件外，還擔(dān)負(fù)疊壓、攻絲、鉚接和鎖緊等組裝任務(wù)，對鋼材的性能要求也越來越高。 隨著機械制造行業(yè)的飛速發(fā)展，模具行業(yè)在各個行業(yè)中都處在重要的地位，不管在汽車、電子、航空、船舶以及軍事武器中都離不開模具，它已經(jīng)成為當(dāng)代杰出

50、工程技術(shù)成就之一。 尤其在經(jīng)濟全球化的形式下，各個行業(yè)都面臨著日益激烈的市場競爭，如何提高企業(yè)的應(yīng)變能力和生存能力，參與國際合作與競爭，都是擺在各個企業(yè)面前的重要課題。人們對模具越來越要求高度自動化、高標(biāo)準(zhǔn)化。 為了拓展在工藝方面的知識，為了適應(yīng)社會需要，在基礎(chǔ)學(xué)習(xí)上進(jìn)行一次比較全面的設(shè)計，是為了對所學(xué)知識的綜合應(yīng)用能力的考察，同時是對所學(xué)知識的回顧與檢查。本次設(shè)計是一副微型電動機轉(zhuǎn)子片級進(jìn)模設(shè)計。本次在老師細(xì)心的指導(dǎo)下，在同學(xué)的幫助下，對模具的壽命、生產(chǎn)周期、成產(chǎn)成本、經(jīng)濟性的條件下仔細(xì)分析而設(shè)計的。因我個人水平有限，因此在實際過程中難免有不合理之處，望各個老師多多批評指正。本論文是在王

51、桂英老師精心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下完成的。王老師那嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度，以寬廣的胸懷和淵博的知識為我們樹立了榜樣。在此向她表示衷心的感謝！ 設(shè)計人： 2010年10月22日 2. 制件 轉(zhuǎn)子制件如圖1所示，材料為硅鋼片，料厚t=0.35mm生產(chǎn)批量為大批量生產(chǎn)。 圖1 圖2（實物圖） 技術(shù)要求：①表面無刮傷、無壓?。虎诿绦∮?.03mm；③表面本

52、色處理；④制程控制表面無油污，臟污。 2.工藝方案分析及確定 2.1零件的工藝性分析 該零件是微型電動機轉(zhuǎn)子，材料為硅鋼片，料厚為0.35mm。制件內(nèi)外形尺寸較小，同軸度要求在Φ0.02mm之內(nèi)，精度要求較高，產(chǎn)量大，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 從圖2可以看出，轉(zhuǎn)子上主要有一個孔和三個一樣的槽，因為轉(zhuǎn)子在使用的時候是幾個轉(zhuǎn)子片疊加在一起使用，所以轉(zhuǎn)子的成型方法沖孔、切除多余廢料、疊加。 ①材料：該沖裁件的材料是硅鋼片是低碳鋼，也是一種硬鋼，厚度為0.35mm，較薄。硅鋼是制造電機轉(zhuǎn)子、變壓器鐵芯等的基本材料，化學(xué)成分為3%～5%的硅，0.06%的碳，0.15%的猛，0.03%的磷，0.25%的

53、硫鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為硅的1.7倍，其余的為鐵。硅鋼片的特點是硬而脆，表面涂有無機絕緣涂層；其抗剪強度為450MPa，硬化退火。 ②零件結(jié)構(gòu)：該沖裁件結(jié)構(gòu)簡單，沒有彎曲形狀，并在邊界轉(zhuǎn)角處都是由圓角R0.2、R0.4、R0.5、R1連接過度，寬度為2.8的槽是均勻分布的，比較適合沖裁。 ③③尺寸精度：零件圖的中心孔Φ2的公差為-0.01 -0.02和7530′，未注公差屬于自由尺寸，可按IT14級確定工件尺寸的公差，該產(chǎn)品是屬于圓形平板零件，最大直徑只有Φ13mm。且有R0.2、R0.4、R0.5、R1等較小的圓弧角，只有采用沖孔定位的多工位級進(jìn)模獲知復(fù)合模制造加工，才可以更好的保證零件的尺寸精

54、度和形狀精度。 綜上：該零件的形狀、尺寸、精度、材料均符合沖壓工藝要求，可以采用沖壓方法加工，并且為了滿足該零件的需求量，故采用三排級進(jìn)模沖壓。三排樣可以抵消側(cè)向力，提高效率，提高材料的利用率，并且保證了制件的精度。 2.2確定沖裁件的最佳工藝制造方案 根據(jù)制件的工藝性分析，其基本工序有沖孔，落料兩種，可以用以下三種工藝方案： ①先落料，再沖孔，采用單工序模生產(chǎn)。 ②落料—沖孔復(fù)合沖壓，采用復(fù)合模生產(chǎn)。 ③沖孔—落料連續(xù)沖壓，采用級進(jìn)模生產(chǎn)。 方案①模具結(jié)構(gòu)簡單，但是需要兩道工序，兩套模具才能完成零件的加工，而且零件體積細(xì)小，夾放比較困難，生產(chǎn)效率低，難以滿足零件形狀精度和同軸度

55、以及大批量生產(chǎn)的需求，由于零件結(jié)構(gòu)簡單，為提高生產(chǎn)效率，主要采用復(fù)合沖裁或級進(jìn)沖裁方式。方案②比較容易保證沖件精度，但是模具制造較復(fù)雜、模具成本較高、模具制造周期也比較長和模具使用壽命較短。方案③生產(chǎn)效率高、尺寸精度較高、工作環(huán)境好、模具強度高、模具制造沒有復(fù)合模復(fù)雜等。由于沖裁材料為硅鋼片，較硬且脆，外圓形尺寸沒有要求，在能夠較好保證尺寸精度、提高模具的強度和使用壽命，最后確定用多工位級進(jìn)模沖裁方式進(jìn)行生產(chǎn)。 由工件尺寸可知，內(nèi)外形尺寸較小，材料較薄，易變形，為便于操作，所以級進(jìn)模結(jié)構(gòu)采用順裝式級進(jìn)模及彈性卸料、懸浮銷定位送料、凸摸沖孔定位和定位釘定位方式。 2.3排樣圖設(shè)計 排樣圖是

56、多工位級進(jìn)模設(shè)計的關(guān)鍵，它集體反映了零件在整個沖壓成形工程中，毛坯外形在條料上的截取方式及相鄰毛坯的關(guān)系。而且對材料的利用率、沖壓加工的工藝性以及模具的結(jié)構(gòu)和壽命等有著顯著的影響，故應(yīng)針對零件和零件展開后的工藝特點，并綜合考慮工藝分析各個因素后，設(shè)計合理的排樣圖及具體工位安排，該零件外形尺寸比較小，若采用單排的排樣則材料的利用率低，雙排相對于單排利用率有了一些提高，但是還是沒有三排的利用率高，故采用三排的排樣方式；又為力減少制件在沖壓式的移動和抵消彎曲力，和制件外形尺寸太小，綜合考慮采用“三列直對排法”，模具加工時“一模三件”生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)效率，因此這樣的排樣比較科學(xué)合理。查文獻(xiàn)[6]表

57、4—18取搭邊值a=1.5 mm，沖切外形時工件間的搭邊連接最小寬度取1.5mm。 故：條料寬度b=37.5+2.5X2=42.5 工件與工件制件的搭邊為1.2mm 工件與邊緣的搭邊為2.5mm 步距h=13+1.2=14.2mm 綜上所述，排樣圖如下圖： 排樣圖實物 3.計算壓力中心 為了保證壓力機和模具正常地工作必須使壓力中心與壓力機滑塊中心線相重合。否則在沖壓時會是模具與壓力機滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均勻和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其他零件的損壞，甚至還會引起壓力機導(dǎo)軌磨損，影響壓力機精度。 形狀簡單對稱的工件，如圓形、正方形、矩形，其沖裁時的壓力中心與工件的

58、中心重合。由于該零件的落料、沖孔均為軸對稱形狀，其中心便是壓力機的壓力中心，故不必進(jìn)行壓力中心的計算。 4.各部分工藝力的計算 4.1落料力的計算 按文獻(xiàn)[7]中的公式計算：FL=KLtζb 式中 F—沖裁力（N） L—沖件周邊長度（mm） t—材料厚度（mm） ζb—材料抗剪強度（MPa） K—考慮模具間隙的不均勻、刃口的磨損、材料力學(xué)性能與厚度的波動等因素引入的修正系數(shù)，一般去K=1.3 對于同一種材料，其抗拉強度與抗剪強度的關(guān)系為δb=1.3ζb，故沖裁力也可以按下式計算：F=Ltδb 此零件的厚度為0.35mm的硅鋼片，查表2—3得，抗剪強度ζ

59、b=350～400MPa，取δb=400MPa，落料力F=KLtζb=1.3X334.81X0.35X400=60935.238N≈70KN 4.2 卸料力的計算 卸料力公式：F卸=K卸xFL K卸——卸料力系數(shù)，經(jīng)查表4-22，取K卸=0.055； 則卸料力為：F卸=K卸xFL=0.055X70=3.352KN 4.3 推件力的計算 推件力公式：FT=nKFL 式中 n——同時卡在凹模內(nèi)的沖件數(shù)，n=h/t（h為凹?？卓诘闹比懈叨龋瑃為材料厚度）。 KT——推件力系數(shù)，

60、 F——沖裁力 則頂件力FT=nKFL=5x0.063x70=22.05KN 綜上所述，選擇沖床時，總壓力：F總=FL+ F卸+ FT=70+3.352+22.05=95.402KN 5.沖壓設(shè)備的選擇 5.1沖壓設(shè)備類型的選擇 沖壓設(shè)備類型的選擇根據(jù)所要完成的沖壓工藝的性質(zhì)，生產(chǎn)批量的大小，沖壓件的幾何尺寸和精度要求等來選擇設(shè)備的類型。 （4） 考慮沖壓件的大小 在中小型的沖壓件、彎曲件或拉深件的生產(chǎn)中，主要采用開式機械壓力機，因為它提供了極為方便的操作條件，模具也容易安裝。 （5） 考慮沖壓件的生產(chǎn)批量 在大批量生產(chǎn)或形狀復(fù)雜零件的大量生產(chǎn)中，

61、因盡量選用高速壓力機或多工位自動壓力機；在小批量生產(chǎn)中，尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)中，多采用液壓機，由于液壓機沒有固定的行程，不會因為板料厚度變化而超載。 （6） 考慮壓力機設(shè)備的精度和剛度 壓力機的剛度由床身剛度、傳動剛度和導(dǎo)向剛度3部分組成 ，如果剛度較差，負(fù)載終了和卸載終了時模具間隙會發(fā)生很大變化，影響沖壓件的精度和模具壽命，設(shè)備的精度也有類似的問題。 5.1沖壓設(shè)備規(guī)格的選擇 在沖壓設(shè)備的類型選定之后，應(yīng)該進(jìn)一步根據(jù)沖壓件的大小、模具的尺寸和沖壓力來確定設(shè)備的規(guī)格。 （5） 所選壓力機的公稱壓力必須大于沖壓所需的總沖壓力，即：F沖壓機>F總。 （6） 壓力機的行程大

62、小要適當(dāng)。 由于壓力機的行程影響到模具的張開高度，因此對于沖裁、彎曲等模具，其行程不宜過大，以免發(fā)生凸摸與導(dǎo)板分離或滾珠導(dǎo)向裝置脫開的不良后果。 （7） 所選壓力機的閉合高度應(yīng)與沖模的閉合高度相適應(yīng)。即滿足：沖模的閉合高度介于壓力機的最大閉合高度和最小閉合高度之間的要求。 （8） 壓力機工作臺面的尺寸必須大于模具下模座的外形尺寸，并還要留有安裝固定的余地。但在過大的工作臺面上安裝過小尺寸的沖模時，對工作臺的受力條件也是不利的。 在實際生產(chǎn)中，為了防止設(shè)備的超載，可按F≥（1.6～1.8）F理論來估算壓力機的公稱壓力，所以F=1.7x95.402=162.2KN 參考文獻(xiàn)《多工位

63、級進(jìn)模設(shè)計與制造》附錄E2可選取開式高速精密壓力機，規(guī)格見下表： 名 稱 型 號 J21G—25 J21G—25A 公稱力/KN 250 公車力行程/mm 1.5 滑塊行程/mm 30 行程次數(shù)/min-1 200～250 最大裝模高度/mm 230 裝模高度調(diào)節(jié)量/mm 50 滑塊中心至機身距離/mm 210 工作臺板尺寸/mm 400x700 機身工作臺孔尺寸/mm 120x250 工作臺板厚度/mm 70 滑塊地面尺寸/mm 210x250 模柄孔尺寸/mm 40x70 立柱間的距離/mm 410 電動機 型號 Y

64、CT180—4A 功率/KW 4 外型尺寸/mm 1620x1150x2400 凈重/毛重/kg 3700/4200 6.主要工作部分尺寸計算 6.1 確定沖裁間隙 沖裁間隙是指沖裁模中凸凹模刃口部分尺寸之差，其雙邊間隙用Z表示，單邊間隙用C表示，C=Z/2，沖裁間隙的大小對沖裁件的斷面質(zhì)量、沖裁力和模具壽命等影響很大，所以沖裁間隙是沖裁模具設(shè)計中的一個非常重要的工藝參數(shù)。 （5） 間隙對沖壓力的影響 間隙增大，材料所受的拉應(yīng)力增大，材料容易斷裂分離，沖裁力有一定程度的降低，繼續(xù)增大間隙值，會因從凸凹模刃口處產(chǎn)生的裂紋不相重合的影響，沖裁力下降變緩，間隙減小，材料不易

65、斷裂，使沖裁力增大，間隙合理時，沖裁里最小。 （6） 間隙對模具壽命的影響 間隙小，落料件或廢料往往會梗塞在凹模洞口，導(dǎo)致凹模漲裂，因此過小的間隙對模具壽命極為不利。間隙增大，可使沖裁力、卸料力等減小，從而刃口磨損減小，但是間隙過大，零件毛刺增大，卸料力增大，反而使刃口磨損加大，所以合理的間隙值可適合彌補模具制造精度不高和動態(tài)間隙不均勻引起的不足，不至于啃刃口，起到延長模具使用壽命的作用。 （7） 間隙對沖裁件質(zhì)量的影響 ①間隙過小時，凸模刃口處的裂紋比合理間隙時向外錯開一段距離。當(dāng)凸模繼續(xù)下壓時，在上、下裂紋中間產(chǎn)生二次剪切，在制件斷面形成兩個光亮，而夾在中間的是撕裂面，并在

66、斷面出現(xiàn)擠長的毛刺。毛刺雖有所增長，但易去除，而且沖裁件的翹曲小，斷面垂直，只要中間撕裂不是很深，仍可使用。 ②間隙過大時，凸模刃口處的裂紋比合理間隙時向內(nèi)開一段距離，材料的彎曲與拉伸增大，拉應(yīng)力增大，易產(chǎn)生剪裂紋，塑性變形階段較早結(jié)束，致使斷面光亮帶減小，圓角帶增大，所形成的厚而大的拉長毛刺難以去除，制件翹曲嚴(yán)重。 ③間隙不均勻時，將制件的整個沖裁輪廓上分布著各種不同情況的斷面。由以上分析可見，凸凹模制件的間隙對沖件質(zhì)量、沖裁力、模具壽命等都有很大的影響。因此，在設(shè)計模具時一定要確定一個合理間隙值，以提高沖裁件的斷面質(zhì)量、尺寸精度、模具壽命和減小沖裁力。 因該沖件的材料為硅鋼片，厚度t=0.35mm，由文獻(xiàn)多工位級進(jìn)模設(shè)計與制造，查表2-3得：Zmax=0.028mm，Zmin=0.021mm, 6.2沖孔刃口的計算 沖孔工序的凸、凹模尺寸確定，可按下式確定： dp=(dmin+x△)0 -δp dd=(dp+Zmin)+δd 0=(dmin+ x△+Zmin) +δd 0 式中， d