畢業(yè)設(shè)計沖壓模具設(shè)計

1、目引言 .3 第一章 產(chǎn)零件的工藝分析 .4 第二章 模類型的確信 .5 第四章 排樣 .7 第五章 計沖壓力 第六章 確模具壓力中心 .9 第七章 計凸、凹模的刃口尺寸 .9 第八章 沖的部件及零件設(shè)計 1 工零件 .11 2 定零件 .14 3 卸、出件零件 4 橡的選用 .16 5 模及零件 6 模的閉合高度 第九章 ?？傃b圖 第十章 沖設(shè)備的選擇 謝辭 參考文獻(xiàn) .20沖壓模具計【 要研究本課題旨在是強化所學(xué)的知識和提高初步設(shè)計能力及實際動手能里本課題主若是針對電機定子模具設(shè)計,過對電機定子進(jìn)行工藝的分析和比較,運 用一些所學(xué)的知識經(jīng)行要緊的計算，確信模具整體結(jié)構(gòu)，利用 ，來完成其裝配

2、圖和 零件圖最終設(shè)計出一副沖壓模課題從沖壓工藝方案確信開始具體模具結(jié)構(gòu)動身， 對模具的沖壓力、模具凸凹模部份的結(jié)構(gòu)、壓力機的選擇及有關(guān)參數(shù)的校核、標(biāo)準(zhǔn)件的 選用都有詳細(xì)的設(shè)計。通過整個設(shè)計進(jìn)程說明該模具能夠達(dá)到此零件所要求的加工工 藝?！炬I】電機定子 沖裁模具 CAD本課源教師提供的畢業(yè)設(shè)計課題通過本課題的畢業(yè)設(shè)計對本專業(yè)所學(xué)習(xí)的課程進(jìn) 行查驗和溫習(xí)，初步把握沖壓模具設(shè)計的一樣流程、具體的設(shè)計方式和理念，為爾后從 事沖壓模具設(shè)計形成良好的設(shè)計思路。電機是常見的機電產(chǎn)品，用量大，其定子和轉(zhuǎn)子 生產(chǎn)都采納沖壓工藝，目前相關(guān)的技術(shù)進(jìn)展已經(jīng)比較成熟，單工序模具、級進(jìn)模具、復(fù) 合模具等結(jié)構(gòu)的模具都存在，

3、而且技術(shù)也相當(dāng)做熟，大體上能知足生產(chǎn)的需求。但在高 精度和高精度的模具仍是存在一些技術(shù)上的問題。本文是從電機定子結(jié)構(gòu)分析開始，最 終設(shè)計出一套能生產(chǎn)出合格產(chǎn)品模具。第章產(chǎn)零的藝析圖 1 件圖該電動機定子鐵芯的材料為硅鋼片，鋼板厚度 ，具有良好的沖裁性能。零件形 狀簡單，對稱，是由圓弧和直線組成。沖裁件內(nèi)外所能達(dá)到的經(jīng)濟精度為 以上精度與零件簡圖中所標(biāo)注的尺寸公 差相較較，能夠為該零件的精度要求能夠在沖裁加工中取得保證，其他尺寸標(biāo)準(zhǔn)、生產(chǎn) 批量等情形，也均符合沖裁的工藝要求，故決定采納沖孔落料復(fù)合沖裁模進(jìn)行加工，且 一次成形。第章 具型確常見的模具形式可分為單工序模、復(fù)合模和級進(jìn)模三種。確信模具

4、形式，應(yīng)以沖裁 工件的要求、生產(chǎn)批量、模具加工條件為要緊依據(jù)。沖壓生產(chǎn)批量與合理模具形式見表 ，單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模的比較見表 沖壓生產(chǎn)批量與合理模具形式批量/（千件/每年）單件小批中批大批大量項目大件中件13001000小件模具形式5000簡易模 單工序模 級進(jìn)模 級進(jìn)模、復(fù)合 級進(jìn)模、復(fù)合模模 模單工序模 簡易模單工序模設(shè)備形式通用壓機 通用壓機 高速壓機自動和半自 動通用壓機表 2機械化高速壓 專用壓機與自動 機 機自動機單工序模、級進(jìn)模和復(fù)合模的比較比較項目 單工序模 級進(jìn)模 復(fù)合模精度工件尺寸較低下一般,IT11 以較高,IT9 級以下公差工件形位 不平 , 不太平整有時 同軸度

5、、對稱度及 要較平，同軸度、位 位置度誤差大 置度誤差較大工件平整，同軸 度稱度及位置誤大率沖壓生產(chǎn)低，沖床一次 高沖床在一次 較高床在一次 行程內(nèi)只能完成一 內(nèi)能 完成 行程內(nèi)可完成兩個以 個工序 工序 上工序?qū)崿F(xiàn)操作 較易，尤其適 容易尤其適應(yīng) 機械化、自動 合多工位沖床上實 機上 實現(xiàn) 動 化的可能性 現(xiàn)自動化 化難件與廢料排 除較復(fù)雜能在單機 上實現(xiàn)部分機械化操 作要求對材料的對條料寬度要 求不嚴(yán)，可用邊角 料對 料 對條料寬度要求 寬度要求嚴(yán)格 不嚴(yán)，可用邊角料生產(chǎn)安全行安全性較差 比較安全 安全性較差模具制造 的難易程度較易，結(jié)構(gòu)簡 形狀簡單件比 單，制造周期短， 合模 制造 度

6、價格低 低形狀復(fù)雜件用 級進(jìn)模的制造難度低應(yīng)用通用性好，適 通用性較差適 通用性較差于 合中、小批量生產(chǎn) 合于形狀簡單尺 形狀復(fù)雜、尺寸不大、 和大型件的大量生 不大精度要求不 精度要求較高件的大 產(chǎn) 件的大批量生產(chǎn) 批量生產(chǎn)表 3通過以上關(guān)系比較，此工件是大量量生產(chǎn)，故采納沖孔落料復(fù)合沖裁模進(jìn)行加工， 且一次沖壓成行。所謂復(fù)合模具結(jié)構(gòu)，確實是在沖床的一次行程內(nèi)，完成兩道以上的沖壓工序。在完 成這些工序進(jìn)程中，沖件材料無需進(jìn)給移動。復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢（）制件精度高。 由于是在沖床的一次行程內(nèi)，完成數(shù)道沖壓工序。因此不存在積存定位誤差。使沖出的 制件內(nèi)外形相對位置及各件的尺寸一致性超級好，制件平

7、直。適宜沖制薄料和脆性或軟 質(zhì)材料。（2）生產(chǎn)效率高。（3）模具結(jié)構(gòu)緊湊，面積較小。復(fù)合模具結(jié)構(gòu)的選用原那么：只有當(dāng)制件精度要求高，生產(chǎn)批量大，表面要求平整 時，才選用復(fù)合模具結(jié)構(gòu)。第章 裁隙選在沖裁模的設(shè)計中,凸凹模間隙的合理選取,是保證模具正常工作、提高沖片質(zhì)量、 延長模具壽命的一個關(guān)鍵因素。理想的間隙應(yīng)該是板料沖裁斷裂時凸凹模刃口邊所產(chǎn) 生的裂紋在一條直線上,不然沖片邊緣將顯現(xiàn)不許諾的毛刺,使得刃口粘結(jié)嚴(yán)峻,磨損加 速,進(jìn)而阻礙模具的壽命。因此,如何選取合理的凸凹模間隙,是模具設(shè)計時不容輕忽的 問題。為 1mm 的硅鋼片, 手冊表 5 推薦的間隙為 0 .13 0. 16mm（見表 ）

8、,約為材料 厚度的 13 %16 %。依照那個間隙,沖出的定、轉(zhuǎn)子片毛刺雖能操縱在規(guī)定范圍內(nèi)。但由于間隙偏,使得凸模與被沖的孔之間、凹模與落料之間的摩擦嚴(yán),造 成凸模和凹模側(cè)壁產(chǎn)生粘結(jié),卸料力增大,阻礙沖片斷面的質(zhì)量,刃口容易變鈍,沖片易 出毛刺,且毛刺增加過快,乃至發(fā)生凹模脹裂現(xiàn)象致使模具壽命下降且取小間隙時,由 于彈性回跳作用,落料件尺寸大于凹模,沖出的孔徑小于凸模,從而造成沖片的尺寸精度 顯現(xiàn)誤差。落料、沖孔模刃口始用間隙厚度 t硅鋼片ZminZmax0.01表 4為提高沖片質(zhì)量,延長模具壽命,依照國內(nèi)外資料信息,在實踐中對模具間隙做了實 驗試探,證明放大間隙是超級有效的。通過量次對 1

9、mm 厚硅鋼片沖裁的實驗,發(fā)覺間隙值在材料厚度的 %左右范圍內(nèi), 即間隙值為 0. 090. 11mm 最為適合。采納那個間隙,能夠取得如下成效(1) 提高了沖片質(zhì)量。刃口鋒利時毛刺小沖裁 進(jìn)程中毛刺增加緩慢。(2) 沖片表面平整度大大改善,專門是相鄰孔之間。 凸凹模 側(cè)壁無粘結(jié),減小了卸料力(4) 延長了模具壽命。刃磨一次能夠保證較的沖,從而減 少刃磨次數(shù),提高了生產(chǎn)效率。實踐證明,合理地放大間隙,可使沖裁質(zhì)量取得有效的保 證,且模具壽命能提高 23 倍。第章 排由表 6 查得最小搭邊值 a=1.5 a =2沖裁金屬材料的搭邊值料厚手送料圓形非圓形aaaa12表 5圖 樣圖毛胚面積 A=無測

10、壓裝置時條料寬度 B=150+2（2+0.7+0.2） 0 -0.7=155.8 0 -0.7mm步距為 151.5mm，查板材標(biāo)準(zhǔn)，選 1500mm x1000mm 的硅鋼板。一張硅鋼板能生產(chǎn) 54 個零件，總材料利用率為 48.2%.第章計沖力采納彈性卸料、打桿出件。沖力的相關(guān)計算如下：沖裁力 F=KtL）（150+75） 440=963kN 卸料力 F=K F =0.05963=48KN推件力 F =nK F =8963=308KN依照計算結(jié)果，沖壓設(shè)備擬選 第六章確模壓中因為該零件是中心對稱圖形，因此其壓力中心位于輪廓圖形的幾何中 O 點，如圖 7 所示第章圖 7 壓力中心圖計凸凹的口

11、寸7mm Zmax=0.09mm，對零件圖中未注公差的尺寸，由公差手冊查出其極限誤差為150、140、15、75+0.3 、8+0.13 +0.12、 R5+0.12 。0000于外輪廓 150，查表 8 的凸、凹模的制造公差 =0.030 規(guī)那么形狀（圓形、方形件）沖裁時凸模，凹模的制造公差基本尺寸18150200凸模公差 表 8凹模公差 由于 ZmaxZmin=0.02mm +不知足條件，不可采納分開加工凸模和凹模，故采納凸模和凹模配合加工方式，以凹模為基準(zhǔn)件。材料厚因數(shù) X非圓形 x 值圓形 x 值度1t/mm1工件公差 /mm表 9依照凸模磨損后的尺寸轉(zhuǎn)變情形將零件圖中各尺寸進(jìn)行分類

12、A 類：150、140B 類：75+0.3 +0.13 +0.12、R5+0.120000落料凹模刃口尺寸計算如下：150 對應(yīng)凹模尺寸為 Aj=（Amin-x）+ /4 0 = （1500.62）+0.250.62 =+0.155001400-0.740.75）0.740=139.63+0.18501500.30） 0 +0.075-0.300落料凸模的大體尺寸與凹模相同，同時在技術(shù)要求中注明“” 沖孔凸模的大體尺寸：75+0.3 對應(yīng)凸模尺寸為 ） 0=08+0.1300對應(yīng)凸模尺寸為（）+0.12對應(yīng)凸模尺寸為（4.5+10.12 00R5+0.12對應(yīng)凸模尺寸為 R(5+10.12)0

13、=R5.120沖孔凹模的大體尺寸與凸模相同，同時在技術(shù)要求中注明“”第章 裁部及件計模具的零部件，有專門大一部份已實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，這關(guān)于簡化設(shè)計工作、穩(wěn)固模具 質(zhì)量簡化模具的制造維修等都具有重大意義在設(shè)計模具時關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)化的零部件， 只需在標(biāo)準(zhǔn)化的資料中正確的選擇，大量的設(shè)計工作是對非標(biāo)準(zhǔn)件的設(shè)計。依照在模具中的功能和特點，能夠分成兩類：工藝零件：這種零件直接參與完成工藝進(jìn)程并和毛坯直接發(fā)生作用。 結(jié)構(gòu)零件：這種零件不直接參與完成工藝進(jìn)程，也不和毛坯直接發(fā)生作用。沖模零件的詳細(xì)分類見表 沖模零件分類工藝零件工作零件 定位零件 卸料和壓料零件結(jié)構(gòu)零件導(dǎo)向零 支撐零件 緊固零件 其他零件 件沖孔凸模

14、擋料銷卸料裝置導(dǎo)柱 上、下模座 螺釘 彈性件凹模始用擋料銷 壓料裝置導(dǎo)套模柄銷釘傳動零件凸凹模導(dǎo)正銷頂件裝置導(dǎo)板凸凹模固 鍵板定位銷定 推件裝置導(dǎo)筒板墊板廢料裝置導(dǎo)料銷導(dǎo)料 板側(cè)刃側(cè)刃擋 塊承料板限位支撐裝 置表 101工作零凸凹模凸凹模外形按凸模設(shè)計，內(nèi)孔按凹模設(shè)計，結(jié)合工件外形并考慮加工，將落料凸模 設(shè)計成直通式，最后精加工慢走絲加工，沖孔凹模設(shè)計成臺階式，其總長 L 可按以下 式計算：L=20+20+2+38=80mm材料：Cr12MoV熱處置：6062HRC圖 11(2)凹模復(fù)合模的結(jié)構(gòu)特點是必然有一個凸凹模凸凹模的內(nèi)外緣均為刃口保證強度， 內(nèi)外緣之間壁厚應(yīng)有必然厚度，取決于沖裁件尺寸

15、。該凸凹模的最小壁厚為 。通 過表 12 校核，可知凸凹模壁厚有足夠的強度。依照彈性卸料板厚度及模具結(jié)構(gòu)可選取 凸凹模的高度為 80mm。復(fù)合模最小壁厚沖裁材料 硅鋼，中碳材料厚度1）t鋼表 12其結(jié)構(gòu)如以下圖 材料：Cr12MoV 熱處置：6062HRC保證間隙在 0.07之間 圖 13沖孔凹模、落料凹模、凸凹模的材料選用：依照沖裁零件電工硅鋼片加工強度，變 形抗力大，模具經(jīng)受載荷增加，刃口部位磨損加速，那么考慮選用合金含量高，耐磨性 好的 Cr12MoV 材料。Cr12MoV 鋼有高淬透性，可用來制造斷面較大，形狀復(fù)雜，經(jīng)受較大沖擊負(fù)載的各 類模具，熱處置硬度為 HRC6163。2定位零為

16、了保證模具正常工作和沖出合格沖裁件必需保證坯料或工序件對模具的工作刃口處于正確的相對位置，即必需定位。條料在模具送料平面中必需有兩個方向的限位一是在與送料方向垂直的方向上限 位，保證條料沿正確的方向送進(jìn)，稱為條料橫向定位或送進(jìn)導(dǎo)向；二是在送料方向上的 限位，操縱條料一次送進(jìn)的距離（步距），稱為條料縱向定位或送料定距。關(guān)于塊料或 工序件的定位，大體上也是在兩個方向上的限位。圖 14毛坯的定位：條料橫向定位裝置在復(fù)合沖裁模上常采納導(dǎo)料銷進(jìn)行導(dǎo)料個導(dǎo)料銷的中心距盡可能取大一些， 以便于送料。并有利于避免條料偏斜。條料縱向定位裝置在復(fù)合模中，縱向定位的要緊作用是保證縱向搭邊值。擋料銷確保條料送進(jìn)時有準(zhǔn)

17、 確的送進(jìn)距?；顒訐趿箱N經(jīng)常使用于倒裝復(fù)合模，裝在卸料板上，由彈性元件支撐，能 夠伸縮的擋料銷。設(shè)計當(dāng)選取橡膠彈性擋料銷。國家標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)如以下圖 圖 153卸料、件零件卸料裝置卸料是指把沖件或廢料從凸模中卸下來。可分為剛性和彈性卸料裝置兩種形式，視 模具的結(jié)構(gòu)選擇。設(shè)計中為倒裝復(fù)合模，易采納彈性卸料裝置。彈性卸料裝置卸料力較 小，所得質(zhì)量較好，平直度較高。彈性元件選用橡膠，其結(jié)構(gòu)如以下圖 圖 16推件裝置設(shè)計中模柄中心位置有沖孔凸模，采納簡單的剛性推件裝置，由打桿、推板、連接推桿和推件塊組成。結(jié)構(gòu)如以下圖 174圖 17橡膠的用橡膠許諾經(jīng)受的負(fù)荷比彈簧大，且安裝調(diào)整方便，價錢又不貴，是模具中普遍

18、利用的彈性元件。冷沖模中所用橡膠一樣為聚氨脂橡膠（）。橡膠的高度 H 與直徑 D 應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，一樣?yīng)維持 H=（0.51.5）D5模架及件模架是由上模座、下模座、模柄及導(dǎo)向裝置組成對模架的大體要求應(yīng)有足夠的強度與剛度應(yīng)有足夠的精度上下模之間的導(dǎo) 向應(yīng)精準(zhǔn)。一樣模架型號規(guī)格均已列入標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計時可選用模架選用適用中等精度，中、小尺寸沖壓件的后側(cè)導(dǎo)柱模架從右向左送料，操作方 便。上模座：L/mm B/mm H/mm=25025045下模座：L/mm B/mm H/mm=25025055導(dǎo)柱： d/mm L/mm=35180導(dǎo)套： d/mm L/mmD/mm=3511543模架的閉合高度：模柄中小

19、型模具都是通過模柄固定在壓力機滑塊上。設(shè)計中采納凸緣式模柄 形式見以下圖 18圖 18模柄的長度不得大于沖床滑塊里模柄孔的深度，模柄直徑應(yīng)與模柄孔一致。 連接零件的選取墊板厚度?。?0mm 材料：45 硬度：4348HRC凸模固定板厚度取： 材料：45卸料板厚度?。?材料：Q235橡膠厚度?。?0mm6模具的合高度模具的閉合高度 H 模 是指模具在最低工作位置時，上、下模之間的距離。為使模具正常工作，模具閉合高度必需與沖床的閉合高度相適應(yīng)。應(yīng)介于沖床最大和最小閉合 高度之間: H 最大-5H 模H 最小+10H 模 =45+10+12+22.5+0.5+80+55-2=223模總圖依照以上各部

20、件的結(jié)構(gòu)及總的要求，模具總裝圖如下圖 19：1-導(dǎo)套2-條3-導(dǎo)4-銷 ；5-接螺釘6-孔凸模內(nèi)角螺釘 1防銷釘； 9-打料桿；10-模；11-上座12-板13-件塊；14-六角螺釘 2；15-上模座墊板；16-墊 板17-凸固定板18-落料凹19-性卸料板20-導(dǎo)料銷；21-固螺釘；22-彈23-凸 模；24-凸凹模固定板；25-銷 ；26-模座圖 沖設(shè)的擇為平安起見，避免設(shè)備的超載，參照沖壓手冊可選取公稱壓力為 的開式雙柱 可傾壓力機 J2316該壓力機與模具設(shè)計的有關(guān)參數(shù)為：公稱壓力： 160KN 滑塊行程： 55mm最大閉合高度： 220mm 最大裝模高度： 180mm連桿調(diào)劑量： 45mm 工作臺尺寸： 200310墊板尺寸： 30140 模柄孔尺寸： 3050謝從論文選題到搜集資料從寫稿到反復(fù)修改期間經(jīng)歷了喜悅聒噪痛楚和彷徨， 在寫作論文的進(jìn)程中心情是如此復(fù)雜?，F(xiàn)在，伴隨著這篇畢業(yè)論文的最終成稿，復(fù)雜的 心情煙消云散，自己乃至還有一點成績感。超級感激我的指導(dǎo)教師師黃常翼教師。本課題是在黃常翼教師的悉心指導(dǎo)下完成 的，在此衷心感謝指導(dǎo)教師對我的諄諄教誨