機(jī)械畢業(yè)設(shè)計(jì)-微型電機(jī)定子片和轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)

1、目 錄摘要 1關(guān)鍵詞 11 前言 21.1 模具概述 2 級(jí)進(jìn)模概述 31.3 Pro/ENGINEER的根底知識(shí)41.3.1 Pro/ENGINEER的誕生41.3.2 Pro/ENGINEER的功能和特點(diǎn)41.3.3 Pro/ENGINEER在模具制造中的應(yīng)用5 課題內(nèi)容及選題意義 6 本章小結(jié) 72 微型電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 7 設(shè)計(jì)資料 7 2.2 設(shè)計(jì)步距與定距方式 7 2.3 排樣圖設(shè)計(jì) 8 主要計(jì)算 92.4.1 沖壓力的計(jì)算 92.4.2 壓力中心的計(jì)算 102.4.3 卸料力與推件力的計(jì)算 122.4.4 沖裁間隙 122.4.5 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算 12 壓力機(jī)

2、的選擇 16 模具總體設(shè)計(jì) 182.6.1 模架 182.6.2 卸料板 182.6.3 導(dǎo)柱和導(dǎo)套 192.6.4 彈壓裝置 192.6.5 凹模 192.6.6 定位裝置 212.6.7 導(dǎo)料裝置 222.7 主要零部件設(shè)計(jì) 222.7.1 線槽沖模設(shè)計(jì) 222.7.2 校正模設(shè)計(jì) 262.7.3 小凸模設(shè)計(jì) 272.7.4 轉(zhuǎn)子片落料模設(shè)計(jì) 282.7.5 異行孔沖模設(shè)計(jì) 292.7.6 切廢模設(shè)計(jì) 302.7.7 切斷模設(shè)計(jì) 312.8 本章小結(jié) 323 Pro/ENGINEER的模具造型 333.1 總裝配圖的建立 333.2 零件圖的建立 343.3 本章小結(jié) 384 結(jié)論38參考

3、文獻(xiàn) 39致謝 39 微型電機(jī)定子片和轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì) 學(xué) 生：曹焱林指導(dǎo)老師：陳文凱(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)摘 要：本課題介紹了微型電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子片多工位級(jí)進(jìn)模的沖壓工藝和模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并應(yīng)用Pro/E軟件對(duì)其進(jìn)行級(jí)進(jìn)模具設(shè)計(jì)，解決了模具排樣的難點(diǎn)，設(shè)計(jì)的模具機(jī)構(gòu)應(yīng)用于工程實(shí)踐，產(chǎn)生了較好的效益。本文主要介紹了現(xiàn)代模具的根本概述，冷沖壓模具的開(kāi)展?fàn)顩r以及特點(diǎn),級(jí)進(jìn)模的概念、工作過(guò)程及特點(diǎn)，提出了本課題研究的內(nèi)容以及選題的意義，以及本課題的整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，根據(jù)課題所提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括：設(shè)計(jì)步距與定距的方式、排樣圖的設(shè)計(jì)、對(duì)沖壓力、卸料力、推件力、壓力中心、沖裁間隙、

4、凸凹模刃口尺寸的計(jì)算、壓力機(jī)的選擇、本模具的總體設(shè)計(jì)以及主要零部件的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 定子片；轉(zhuǎn)子片； 級(jí)進(jìn)模； Pro/E軟件；排樣Micro Motors Stator slice and Rotor piece of Progressive Custom designStudent:Cao YanlinTutor: Chen Wenkai(Oriental Science Technology College of Hunan Agricultural University , Changsha 410128, China)Abstract: The stamping technology

5、and structure design of multistation progressive die of stator and rotor plate in the micro-motor are introduced. Applying Pro/E software design on the progressive custom, this software system settles the difficulty of dies stock layout. Designed custom structure is applied to engineering practice a

6、nd have brought about better benefitThis paper mainly introduces the basic outline of modern mold ,and basic concept, work process and feature of progressive custom are mentioned.The research content and meaning of this subject are presented.The whole designing process of this subject is primarily i

7、ntroduced, based on supplied data, including: design step distance、manner of fixing distance、 stock layout、the calculation of punch force、unloading force、push workpiece force、press center、custom clearance、dimensions of male die and female custom、choosing force machine、and the whole design and primar

8、y parts of this die.Key words: Stator piece； Rotor piece；Progressive custom； Pro/E software； Stock lay1 前言1.1 模具概述模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的根底工藝裝備，屬于高新技術(shù)產(chǎn)品。作為根底工業(yè)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的開(kāi)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上稱為“工業(yè)之母。近十年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展，作為工業(yè)品根底的模具工業(yè)，也得到了蓬勃開(kāi)展，已成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的重要產(chǎn)業(yè)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)未包括臺(tái)灣、香港、澳門(mén)現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠點(diǎn)已超過(guò)1700家，從業(yè)人員達(dá)60多萬(wàn)人

9、。模具認(rèn)為冷沖壓模具、熱鍛模具、塑料模具、鑄造模具、橡膠模具和玻璃模具等。其中，冷沖壓模具歷史悠久、用途廣、技術(shù)成熟，在各種模具中所占比重最多。汽車、摩托車、家電行業(yè)是模具最大的市場(chǎng)，占整個(gè)模具市場(chǎng)的60%以上。冷沖壓是先進(jìn)的金屬加工方法之一，它主要加工板料，故又稱為板料沖壓。冷沖壓是在室溫下，借助于設(shè)備提供的壓力，利用模具，使板料金屬發(fā)生塑性變形，因此，它是金屬塑性加工壓力加工的一種方法。有些非金屬材料，也可以采用某些沖壓工藝制造零件。與切削加工相比，冷沖壓靠模具和設(shè)備完成加工過(guò)程，所以具有生產(chǎn)率高、加工本錢(qián)低、材料利用率高、產(chǎn)品一致性好、操作簡(jiǎn)單、便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化與自動(dòng)化等一系列優(yōu)點(diǎn)。一臺(tái)普

10、通沖壓設(shè)備每分鐘可生產(chǎn)零件幾十件，而高速?zèng)_床的生產(chǎn)率可達(dá)每分鐘數(shù)百件甚至上千件。因此，大批量生產(chǎn)的機(jī)械、電子、輕工等產(chǎn)品，都大量使用冷沖壓零件。由于冷沖壓不需要加熱，也不像切削加工那樣，將大量金屬切成碎屑而消耗大量能量，所以它是一種節(jié)能的加工方法；沖壓制品所用的原材料是冶金廠大量生產(chǎn)的廉價(jià)的鋼板和鋼帶，在沖壓加工中材料外表質(zhì)量不受破壞，故沖壓件的外表質(zhì)量好，這是任何其他加工方法所不能競(jìng)爭(zhēng)的。沖壓模具作為制造產(chǎn)品或半成品的一種工具，其作用是完成某種工藝。模具設(shè)計(jì)必須滿足工藝要求，最終滿足產(chǎn)品的形狀、尺寸和精度的要求。因此，沖。冷沖壓工藝大致分為兩大類：別離工序和成形工序。別離工序的目的是在沖壓過(guò)

11、程中將沖壓件與板料按一定的輪廓線進(jìn)行別離；別離工序又可分為落料、沖孔和剪切等。成形工序的目的是使沖壓毛坯在不破壞其完整性的條件下產(chǎn)生塑性變形，并轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品要求的形狀；成形工序又可分為彎曲、拉深、翻邊、翻孔、脹孔、擴(kuò)孔、縮孔和旋壓等。冷沖壓模具是沖壓生產(chǎn)的主要工藝裝備。沖壓件的外表質(zhì)量、尺寸精度、生產(chǎn)率以及經(jīng)濟(jì)效益等，與模具結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系極大。因此，了解模具結(jié)構(gòu)，研究提高模具的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，對(duì)于模具設(shè)計(jì)和沖壓技術(shù)的開(kāi)展是十分重要的。沖模的結(jié)構(gòu)形式很多，可以根據(jù)以下特征進(jìn)行分類：1按沖模的工序性質(zhì)，分為落料模、沖孔模、切邊模、彎曲模、拉深模、成形模和翻邊模等。2按沖模工序的組合方式，分為單

12、工序模、復(fù)合模和連續(xù)模等。3根據(jù)模具的結(jié)構(gòu)形式，按上、下模的導(dǎo)向方式，分為無(wú)導(dǎo)向模和導(dǎo)柱模、導(dǎo)板模等；按卸料裝置，分為帶固定卸料板沖模和彈性卸料板沖模；按擋料形式，分為固定擋料釘沖模、活動(dòng)擋料銷沖模、導(dǎo)正銷沖模和側(cè)刃定距沖模等。4按采用凸、凹模的材料，分為硬質(zhì)合金模、鋼質(zhì)硬質(zhì)合金模、鋼皮沖模、橡皮沖模和聚氨酯沖模等。此外，還可按模具輪廓尺寸的大小，分為大型沖模和中小型沖模；按行業(yè)特點(diǎn)，分為普通沖模和汽車、拖拉機(jī)覆蓋件沖模等。1.2 級(jí)進(jìn)模概述級(jí)進(jìn)模，又稱為多工位級(jí)進(jìn)模、連續(xù)模、跳步模，它是在一副模具內(nèi)，按所加工的工件分為假設(shè)干等距離的工位，在每個(gè)工位上設(shè)置一個(gè)或幾個(gè)根本沖壓工序，來(lái)完成沖壓工件

13、某局部的加工。被加工材料，事先加工成一定寬度的條料，采用某種送進(jìn)方法，每次送進(jìn)一個(gè)步距。經(jīng)逐個(gè)工位沖制后，便得到一個(gè)完整的沖壓工件。在一副級(jí)進(jìn)模中，可以連續(xù)完成沖裁、彎曲、拉深、成形等工序。一般來(lái)說(shuō)，無(wú)論沖壓零件形狀怎樣復(fù)雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副級(jí)進(jìn)模沖制完成。用于級(jí)進(jìn)模的材料，都是長(zhǎng)條狀的板材。材料較厚、生產(chǎn)批量較小時(shí)，可剪成條料；生產(chǎn)批量大時(shí)，應(yīng)選擇卷料。卷料可以自動(dòng)送料，自動(dòng)收料，可使用高速?zèng)_床自動(dòng)沖壓。級(jí)進(jìn)模對(duì)材料的厚度和寬度都有嚴(yán)格的要求。寬度過(guò)大，條料不能進(jìn)入模具的導(dǎo)料板或通行不暢；寬度過(guò)小那么影響定位精度，還容易損壞側(cè)刃、凸模等零件。級(jí)進(jìn)模在沖壓過(guò)程中，壓力機(jī)每次行程完成一

14、個(gè)或幾個(gè)工件的沖壓。條料要及時(shí)地向前送進(jìn)一個(gè)步距，稱為送料。送料的方法可分為三種：手工送料。常用于生產(chǎn)批量不大、材料較厚、工件較大時(shí)的送料。自動(dòng)送料器送料。所采用的材料，一般是成卷的條料。自動(dòng)送料裝置由放料架放在距沖床有1-3米的地方，裝有電動(dòng)機(jī)，按照材料消耗的速度，自動(dòng)間斷地向外送料、氣動(dòng)送料器裝在級(jí)進(jìn)模條料入口處，由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，向模具送料。氣動(dòng)送料器有標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品可供選用，其送料精度相當(dāng)高，在模具中一般只需加導(dǎo)正銷導(dǎo)正，不必再設(shè)定距裝置、收料架或稱卷料架。如果已分為工件和廢料，就不用收料架了等三局部組成。在模具上附設(shè)自制的送料裝置。常用斜楔、小滑塊驅(qū)動(dòng)，在級(jí)進(jìn)模中應(yīng)用較少。使用級(jí)進(jìn)模通常是

15、連續(xù)沖壓，故要求沖床應(yīng)有足夠的剛性及模具相適應(yīng)的精度。使用級(jí)進(jìn)模在連續(xù)沖壓的情況下，因模架的導(dǎo)向系統(tǒng)不能脫開(kāi)，所以沖床的行程不宜過(guò)大，應(yīng)選用行程可調(diào)的偏心沖床或高速?zèng)_床。級(jí)進(jìn)模設(shè)有許多工位，模具尺寸比擬大，設(shè)計(jì)模具和選用沖床時(shí)要注意工作臺(tái)面的有效安裝尺寸。級(jí)進(jìn)模的特點(diǎn)有以下幾點(diǎn)：在一副級(jí)進(jìn)模內(nèi)，可以包括沖裁、彎曲、成形、拉深等多道工序，故用一臺(tái)沖床可完成從板料到成品的各種沖壓過(guò)程，從而免去了用單工序模的周轉(zhuǎn)和每次沖壓的定位過(guò)程，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率和設(shè)備利用率。有些復(fù)雜的小型零件，假設(shè)不采用級(jí)進(jìn)模幾乎是不能生產(chǎn)的。級(jí)進(jìn)模的設(shè)計(jì)和制造都比擬費(fèi)事，與其他模具相比，好象是本錢(qián)高，但如果用許多單工序模代替

16、一副級(jí)進(jìn)模，其許多單工序模的總造價(jià)比一副級(jí)進(jìn)模要高得多，因此在條件允許的情況下采用級(jí)進(jìn)模往往是降低模具本錢(qián)的較好措施。采用級(jí)進(jìn)?？梢杂靡慌_(tái)沖床取代數(shù)臺(tái)甚至十幾臺(tái)沖床的工作。對(duì)提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品本錢(qián)十分有利。另外，級(jí)進(jìn)模自動(dòng)化程度高，操作者可在沖床危險(xiǎn)區(qū)以外操作，具有操作平安的顯著特點(diǎn)。對(duì)于工序復(fù)雜工件應(yīng)首先考慮級(jí)進(jìn)模。采用級(jí)進(jìn)模也受到一些限制。首先是工件的大小，太大的工件，工位數(shù)較多，模具自然也就比擬大，這時(shí)要考慮模具與沖床工作臺(tái)面的匹配性。其二是級(jí)進(jìn)模采用條料，對(duì)某些形狀復(fù)雜的工件產(chǎn)生的廢料較多，在選用級(jí)進(jìn)模的時(shí)候要注意材料利用率。一般級(jí)進(jìn)模的材料利用率偏低。其三是級(jí)進(jìn)模由于連續(xù)地進(jìn)行各

17、種沖壓，必然會(huì)引起條料載體和工序件的變形，一般來(lái)說(shuō)級(jí)進(jìn)模生產(chǎn)的工件精度較低。Pro/ENGINEER的根底知識(shí)1.3.1 Pro/ENGINEER的誕生Pro/ENGINEER 3-D設(shè)計(jì)系統(tǒng)是由Parametric Technology Corporation參數(shù)科技公司于1989年開(kāi)發(fā)的。歷經(jīng)12年的寒暑，Pro/ENGINEER產(chǎn)品開(kāi)發(fā)環(huán)境之所以受到多數(shù)廠商的青睞，就在于它能夠支持同步工程。1.3.2 Pro/ENGINEER的功能和特點(diǎn)1功能 Pro/ENGINEER主要的功能是在于進(jìn)行參數(shù)化的實(shí)體設(shè)計(jì)，它所提供的功能包括實(shí)體設(shè)計(jì)、曲面設(shè)計(jì)、建立工程圖、零件裝配、簡(jiǎn)單的有限元素分析、模

18、具設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、裝配管件設(shè)計(jì)、加工制造和逆向工程等等。2特點(diǎn) Pro/ENGINEER最大的特點(diǎn)就在于它采用單一數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，而且是一種全相關(guān)性Full Associativity的軟件。由于Pro/ENGINEER中所有的模塊完全互相連接，因此在開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的過(guò)程中，設(shè)計(jì)者在任何時(shí)候所做的變更，都會(huì)擴(kuò)展到整個(gè)設(shè)計(jì)中，自動(dòng)更新零件、組裝、工程圖等模塊中所有2-D與3-D的尺寸與工程文件，這樣可確保數(shù)據(jù)的正確性，防止反復(fù)修正。這種功能也正符合了現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)中所謂的同步工程Concurrent Engineering觀念。而Pro/ENGINEER對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的助益有如下幾點(diǎn)： 1保證圖面及3-D實(shí)體模型

19、的正確性；2應(yīng)用3-D Layout可以確保設(shè)計(jì)品質(zhì)及問(wèn)題的排除；3Pro/ENGINEER同步工程的架構(gòu)可以縮短設(shè)計(jì)變更的時(shí)間；4Pro/ENGINEER可自動(dòng)產(chǎn)生2-D工程圖面及組合爆炸圖，可以縮短出圖時(shí)間；5綜合上、下游廠商的數(shù)據(jù)，可以縮短開(kāi)發(fā)與建模的時(shí)間。1.3.3 Pro/ENGINEER在模具制造中的應(yīng)用在模具工業(yè)中,小批量、個(gè)性化、尺寸精度高的產(chǎn)品較多,且更新?lián)Q代周期越來(lái)越短,因此對(duì)模具的設(shè)計(jì)和制造的要求就越來(lái)越高了。通過(guò)多年的實(shí)際應(yīng)用,我們發(fā)現(xiàn)Pro/ E 可以很好地滿足模具制造的快速響應(yīng)。Pro/ E 在模具工業(yè)中的應(yīng)用流程如圖1所示。圖1 流程圖Fig.1 Flow cha

20、rt 1利用Pro/ E 進(jìn)行產(chǎn)品原型的三維造型 在使用Pro/ E 進(jìn)行模具設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行零件原型的三維造型。拔模斜度可以在造型過(guò)程中通過(guò)造型完成,也可以在造型結(jié)束后添加,但是有些圓角必須在添加完拔模斜度后再倒圓角。三維造型完成后,應(yīng)該利用Pro/ E 的分析功能(曲面分析,曲線分析, 模型分析等) 進(jìn)行造型分析,根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì),在零件原型允許的范圍內(nèi)修改三維模型,直至滿足要求。然后根據(jù)不同的材料給零件加上實(shí)際的收縮率。收縮率處理好后,對(duì)零件的三維模型進(jìn)行拔模檢查,檢驗(yàn)零件的可拔模情況。2利用Pro/ E進(jìn)行模具快速設(shè)計(jì) 零件的三維模型設(shè)計(jì)好后,進(jìn)入模具模塊,通過(guò)裝配功能把零

21、件的三維模型和毛坯調(diào)在一起(毛坯可以提前做好,也可以在模具模塊局部做) 。根據(jù)實(shí)際情況在零件的三維模型中做好模具分型面,利用此面將毛坯分成兩個(gè)或幾個(gè),得到了模芯局部的三維模型。在此根底上調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)模架庫(kù)完成模具結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì),如排氣局部、冷卻局部、導(dǎo)向局部、流道局部、頂出局部等。這些全部完成后把模芯局部的實(shí)體導(dǎo)入塑膠參謀,仿真模具的真實(shí)運(yùn)行情況。在塑膠參謀中通過(guò)指定模具材料、成型條件、模具溫度、射壓等,系統(tǒng)自動(dòng)產(chǎn)生最正確進(jìn)澆點(diǎn),也可以指定實(shí)際的進(jìn)澆點(diǎn),然后進(jìn)行模具運(yùn)行情況的真實(shí),并且給出相應(yīng)的仿真結(jié)果和建議。如果一切都符合要求,就可以將模芯局部的三維模型傳到加工模塊進(jìn)行CNC 加工仿真,或者傳到

22、二維系統(tǒng)中直接得到模具圖紙。3利用Pro/ E 進(jìn)行模具加工的仿真 進(jìn)行加工仿真前,必須定義一個(gè)準(zhǔn)確的定位系統(tǒng)和可靠的裝夾具系統(tǒng),并且進(jìn)行各種參數(shù)的設(shè)置,如操作環(huán)境參數(shù)的設(shè)置、切削刀具參數(shù)的設(shè)置等。這些設(shè)置包括各項(xiàng)根本加工參數(shù)的設(shè)定,如加工工藝名稱、加工機(jī)床類型、機(jī)床軸數(shù)、輸出控制、主軸旋轉(zhuǎn)速度、進(jìn)給速度、主軸移動(dòng)范圍、平安退刀平面、毛坯材料、刀具的起點(diǎn)和終點(diǎn)等。然后根據(jù)毛坯和零件原型形狀的不同,選擇不同的Pro/ E加工程序進(jìn)行模具加工仿真。如果是封閉的空間形狀,通常使用型腔Volume 加工程序,這是模具加工中常用的方式;如果是大面積的平面或平面度要求高的平面加工,通常使用平面Face 加

23、工程序;如果是垂直及傾斜度不大的幾何曲面加工,通常使用輪廓Profile 加工程序;如果是不封閉的空間凹槽形狀,通常使用凹槽Pocketing加工程序,它是型腔加工和輪廓加工的混合,通常作為精加工方法使用;如果需要利用鉆削加工的方式進(jìn)行材料的去除,通常使用插削Plunge加工程序,這是一種粗加工方法;對(duì)于復(fù)雜曲面的加工,可以采用參數(shù)線法曲面加工、多面體法曲面加工、投影刀具軌跡法曲面加工等多種加工程序;另外在前面的加工工序中,為了把由于刀具直徑的原因而沒(méi)有切除掉的余量加工掉,通常使用清根LocalMill 加工程序,這是模具加工中常用的方式,通常跟在許多工序的后面。4利用Pro/ E進(jìn)行加工后置

24、處理在模具加工仿真過(guò)程中,產(chǎn)生刀具軌跡,計(jì)算得到刀位文件(Cutting Location File) ,通過(guò)交互式操作,根據(jù)指定的數(shù)控系統(tǒng),系統(tǒng)可以自動(dòng)產(chǎn)生需要的數(shù)控程序,然后就可以驅(qū)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際模具的加工。5結(jié)論利用Pro/ Engineer 可以滿足模具制造的快速響應(yīng),改變傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方式,充分利用先進(jìn)制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)模具的數(shù)字化集成制造。本文實(shí)例中得到的數(shù)控程序經(jīng)過(guò)數(shù)控人員的校正,在數(shù)控系統(tǒng)中得以應(yīng)用,縮短了該模具制造的周期,提高了效率,降低了模具制造本錢(qián)。 課題內(nèi)容及選題意義了解模具的類型、結(jié)構(gòu)，掌握模具設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法，并利用Pro/ENGINEER進(jìn)行模具造型

25、，了解Pro/ENGINEER在模具上的應(yīng)用。在實(shí)際中，為了加快產(chǎn)品的更新?lián)Q代，就必須縮短工裝的設(shè)計(jì)和制造周期，利用Pro/ENGINEER進(jìn)行模具設(shè)計(jì)以便提高效率1.5 本章小結(jié)1介紹了模具的開(kāi)展?fàn)顩r、冷沖模的特點(diǎn)及分類；2介紹了級(jí)進(jìn)模的概念、工作過(guò)程及特點(diǎn)；3介紹了Pro/ENGINEER的功能、特點(diǎn)以及在模具上的應(yīng)用。2 微型電動(dòng)機(jī)定子、轉(zhuǎn)子片級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)2.1 設(shè)計(jì)資料工件名稱：微型電動(dòng)機(jī)定子片、微型電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子片 生產(chǎn)批量：大批大量 工件簡(jiǎn)圖：如圖2所示圖2 轉(zhuǎn)子片、定子片F(xiàn)ig.2 Rotor stator tablet chip2.2 設(shè)計(jì)步距與定距方式步距的根本尺寸就是兩相鄰工位的

26、中心距。級(jí)進(jìn)模中任何兩相鄰工位的中心距必須相等。對(duì)于單排列的排樣，步距等與沖件的外輪廓尺寸與搭邊余量之和。搭邊值的大小可參照沖裁排樣的搭邊數(shù)值。定距的方式有以下幾種：1擋料銷定距 擋料銷定距多適用于手工送料的簡(jiǎn)單級(jí)進(jìn)模，利用工件落料后的廢料孔與凹模上的定位釘實(shí)現(xiàn)定位。一次沖壓后，用手將條料上沖裁的廢料孔頂在擋料銷上定位，再進(jìn)行下一次的沖壓，這種定位常用于沖床的單次工作，不適宜連續(xù)工作。以上的定距是粗定距，模具上必須設(shè)有導(dǎo)正銷將料導(dǎo)正，實(shí)現(xiàn)精確定位。擋料銷的形狀可結(jié)合廢料型孔的形狀設(shè)計(jì)成圓形、扇形、鉤形等。2側(cè)刃定距 側(cè)刃定距在級(jí)進(jìn)模中是常用的定距形式，適用于0.1-1.5mm厚的板料。太薄的板

27、料用擋塊定位時(shí)因板料易產(chǎn)生變形而影響定位精度；太厚的料那么不適于側(cè)刃沖切。3自動(dòng)送料器定距 自動(dòng)送料器有定型產(chǎn)品可以選購(gòu)，它配合沖床的沖壓動(dòng)作，使條料能按時(shí)、定量地送進(jìn)高速機(jī)床。自動(dòng)沖壓必須采用自動(dòng)送料器送料。1，現(xiàn)設(shè)搭邊余量為2mm，故步距為62mm。2.3 排樣圖設(shè)計(jì)微型電動(dòng)機(jī)的定子片和轉(zhuǎn)子片在使用中所需的數(shù)量相等，轉(zhuǎn)子的外徑比定子的內(nèi)徑小1mm。轉(zhuǎn)子片與定子片具備套沖的條件，假設(shè)制成單工序模或復(fù)合模都不能同時(shí)完成兩工件的沖裁。零件的精度要求較高，形狀也比擬復(fù)雜，適宜采用多工位級(jí)進(jìn)模制造。工件的工序均為落料和沖孔。工件的異形孔多，在級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和加工制造上都有一定的難度。級(jí)進(jìn)模是單件生

28、產(chǎn)，試模失敗后很難修改，因此要精心設(shè)計(jì)，各種問(wèn)題都應(yīng)考慮周全。電動(dòng)機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子片是大批量生產(chǎn)，應(yīng)選用硅鋼片卷料，采用自動(dòng)送料器和自動(dòng)送料裝置送料，其送料精度可達(dá)0.05mm。采用自動(dòng)送料裝置時(shí)，由于其送料精度比擬高，故在模具中只使用導(dǎo)正釘作精確定位。排樣圖如圖3所示，排樣圖分為8個(gè)工位，各工位的工序如下：圖3 排樣圖Fig.3 Row sample figure 第1工位：沖2個(gè)8mm的導(dǎo)正銷孔；沖轉(zhuǎn)子片各槽孔和中心軸孔；沖定子片兩端4個(gè)小孔的左側(cè)2孔。第2工位：沖定子片右側(cè)2孔；沖定子片兩端中間2孔；沖定子片角部2個(gè)工藝孔；轉(zhuǎn)子片槽和10mm孔校平。第3工位：轉(zhuǎn)子片470mm落料。第4工位

29、：沖定子片兩端異形槽孔。第5工位：空工位。第6工位：沖定子片480內(nèi)孔；定子片兩端圓弧余料切除。第7工位：空工位。第8工位：定子片切斷。轉(zhuǎn)子片中間10mm的孔有較高的精度要求，12個(gè)線槽孔沖裁后不再加工，直接下線裝入漆包線線圈，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(duì)10mm和12個(gè)線槽孔的整形工序。第3工位47mm外圓落料，那么轉(zhuǎn)子片工件完成。定子片上、下的兩個(gè)長(zhǎng)形孔與48mm孔應(yīng)領(lǐng)先沖哪個(gè)呢？假設(shè)先沖48mm孔，再?zèng)_兩個(gè)長(zhǎng)形孔時(shí)，可能引起48mm孔的變形，難以保證其+0.05mm的尺寸公差。故在第4工位先沖長(zhǎng)形孔；第6工位再?zèng)_48mm孔，同時(shí)將3個(gè)孔打通，完成內(nèi)部沖裁

30、。第8工位的切斷可有兩種方法。假設(shè)采用單邊切斷，應(yīng)注意左、右兩個(gè)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，那么可保證兩邊的毛刺方向相同，但是要多消耗一個(gè)廢料條?？紤]到所切的邊是轉(zhuǎn)子外側(cè)非工作部位，所以應(yīng)采用單邊切斷的方法。主要計(jì)算沖壓力的計(jì)算各工位的主要工序是沖裁，由公式2-6得：沖裁力的計(jì)算式為： F0=Lt2 1式中F0沖裁力N；L沖裁件的周長(zhǎng)mm；t材料厚度mm；材料抗剪強(qiáng)度MPa。0。查附錄A12得：電工硅鋼片的抗剪強(qiáng)度=190MPa。由設(shè)計(jì)資料中可知t=0.35mm。第1工位：2個(gè)導(dǎo)正銷孔周長(zhǎng)L12816；中心軸孔周長(zhǎng)L

31、21010；定子片兩端左側(cè)2孔周長(zhǎng)L3248；12個(gè)線槽孔周長(zhǎng)：L412863602224.519336022893601220.3421.5247361336030 336.24mm L總L1L2L3L416108336.24443.05mm F0L總t19029462.83N029462.8338301.68N第2工位：定子片右側(cè)2孔L1248；定子片兩端中間2孔L22816；定子片角部2個(gè)工藝孔L3248。L總L1L2L3816832F0L總t321906685.11N06685.118690.64N整形壓力：查文獻(xiàn)可得：整形壓力的大小與所要校平的面積成正比，可用下式計(jì)算：F=AP 式中

32、F校平力N；A工件校平面積mm 2；P單位面積所需的校平力MPa，其值為50-100MPa2。取單位面積校平力為50MPa，在47mm的圓面積內(nèi)用上述公式計(jì)算，其A472225086744.5N，占用壓力太大，彈性元件也難以設(shè)計(jì)，將校平考慮為局部校平，12個(gè)線槽面積A1123.18444.84mm2，那么F1A15022242N。F2FF18690.642224230932.64N第3工位：轉(zhuǎn)子片圓47mm的周長(zhǎng)L4747。F0Lt471909818.76N09818.7612764.39N第4工位：兩端異形槽孔周長(zhǎng)L27036053.826222536065.813036012188.05m

33、mF0Lt19012505.33N012505.3316256.92N第六工位：定子片內(nèi)孔及內(nèi)孔與異形孔切通周長(zhǎng)L111036048222.9703602176.10mm；定子片兩端余料周長(zhǎng)L286360842215262F0Lt19032330.97N031859.4942030.26N第8工位：F0Lt1903643.54N03643.544736.60N 共計(jì)F總38301.6830932.6412764.3916256.9242030.264736.60145022.49N壓力中心的計(jì)算為了保證壓力機(jī)和模具正常地工作，必須使沖模的壓力中心與壓力機(jī)滑塊中心線相重合。否那么在沖壓時(shí)會(huì)使沖模

34、與壓力機(jī)滑塊歪斜，引起凸、凹模間隙不均和導(dǎo)向零件加速磨損，造成刃口和其它零件的損壞，甚至還會(huì)引起壓力機(jī)導(dǎo)軌磨損，影響壓力機(jī)精度。本設(shè)計(jì)中，采用解析法計(jì)算壓力中心。計(jì)算壓力中心的坐標(biāo)定在第一工位的中心。從排樣圖可看出，圖中圖形以x軸為對(duì)稱軸，所以y方向壓力中心坐標(biāo)為零。查文獻(xiàn)可得：多凸模的壓力中心，按下述程序進(jìn)行計(jì)算1：A:按比例畫(huà)出凸模工作局部剖面的輪廓圖；B:在任意距離處作x-x軸和y-y軸；C:計(jì)算各凸模重心到x-x軸的距離y1、y2、y3.和到y(tǒng)-y軸的距離x1、x2、x3.。D:沖模壓力中心到坐標(biāo)軸的距離由下式確定：到x-x軸的距離：y0=(L1y1+L2y2+L3y3+.)/(L1+

35、L2+L3+.) 2到y(tǒng)-y軸的距離：x0=(L1x1+L2x2+L3x3+.)/(L1+L2+L3+.) 3式中L1、L2、L3.各凸模工作局部剖面輪廓的周長(zhǎng)。各凸模的周長(zhǎng)以及到y(tǒng)-y軸的距離為：2個(gè)8mm的導(dǎo)正銷孔沖模：L1825.13mm；x131；L2825.13mm；x231mm。轉(zhuǎn)子片沖槽模：由前計(jì)算L3336.24mm；x30。中心軸孔沖模：L41031.42；x40。定子片左側(cè)兩孔沖模：L5412.57mm；x526；L6412.57mm；x626。定子片右側(cè)兩孔沖模：L7412.57mm；x736；L8412.57mm；x836。 定子片兩端中間兩孔沖模：L9825.13mm

36、；x962；L10825.13mm；x1062。 定子片角部?jī)晒に嚳讻_模：L11412.57mm；x1193；L12412.57mm；x1293。轉(zhuǎn)子片落料沖模：L1347147.65mm；x13124。定子片兩端異形孔沖模：由前計(jì)算L1494.03mm；x14186；L1594.03mm；x15186。定子片內(nèi)孔并與異形孔切通沖模：由前計(jì)算L16176.10mm；x16248。定子片兩端圓弧余料切除沖模：由前計(jì)算L17155.04mm；x17248；L18155.04mm；x18248。定子片切斷凸模：由前計(jì)算L1954.79mm；x19279。將以上數(shù)據(jù)代入式x0(L1x1L2x2L3x3

37、.)(L1L2L3.)得： x027925.1325.13336.2431.4212.5712.5712.5712.5725.1325.1312.5712.57147.6594.0394.03176.10155.04155.04 54.79137.02mm。2.4.3 卸料力與推件力的計(jì)算 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(shí)沒(méi)有卸料力，其余沖裁力的總和作為計(jì)算卸料力的沖裁力，由前計(jì)算，其值為： F0145022.49222424736.60118043.89N查文獻(xiàn)得F卸K卸F0 2 4F推nK推F02 5式中F沖裁力N；n卡在凹模洞口中的工件或廢料的數(shù)目；K卸

38、，K推分別為卸料力、推件力因素。查文獻(xiàn)表2-15得：K卸0.05，K推2。代入計(jì)算式求得： F卸K卸F0118043.895902.19N F推nK推F0=6118043.8946037.12N2.4.4 沖裁間隙 沖裁間隙值的選取對(duì)工件質(zhì)量，沖裁力的大小，模具的壽命都有顯著影響。沖裁間隙較大時(shí)會(huì)出現(xiàn)廢料穿過(guò)板料而隨凸模上升的現(xiàn)象，也會(huì)使脆性材料從凹模孔中高速穿出，以至危及操作者的平安。2。2.4.5 凸、凹模刃口尺寸的計(jì)算沖裁件的尺寸精度取決于凸、凹模刃口局部的尺寸。沖裁的合理間隙也要靠凸、凹模刃口局部的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn)和保證。所以正確地確定刃口局部尺寸是相當(dāng)重要的。1沖孔凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 在

39、第1、2、6工位有4mm、8mm、10、48mm四種內(nèi)型的孔。沖孔時(shí)應(yīng)首先確定凸模刃口尺寸。由于基準(zhǔn)件凸模的刃口尺寸在磨損后會(huì)減小，因此應(yīng)使凸模的根本尺寸接近工件孔的最大極限尺寸，再增大凹模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。凸的制造取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算式為： d凸dx-凸0 6 d凹d凸Zmin0+凹dxZmin0+凹 7式中 d凸、d凹沖孔凸、凹模根本尺寸mm； 工件制造公差mm；x因數(shù) 對(duì)于40的孔，查文獻(xiàn)表2-12、表2-132可知：凸=0.020mm；凹=0.020mm；x=0.75。將其數(shù)據(jù)帶入式中得： d凸0.0184 d凹0.0180.044 對(duì)于80mm的孔, 查文獻(xiàn)表

40、2-12、表2-132可知：凸=0.020mm；凹=0.020mm；x=0.75。將其數(shù)據(jù)帶入式中得： d凸0.0228 d凹0.0220.048 對(duì)于10mm的孔，查文獻(xiàn)表2-12、表2-132可知：凸=0.020mm；凹=0.020mm；x=0.75；=-0.007-0.034=0.027mm。將其數(shù)據(jù)帶入式中得： d凸0.02710 d凹0.0270.0410 對(duì)于480mm的孔，查文獻(xiàn)表2-12、表2-132可知：凸=0.020mm；凹=0.030mm；x=0.75。將其數(shù)據(jù)代入式中得： d凸0.0548 d凹0.050.04482落料凸、凹模刃口尺寸計(jì)算 在第3工位，轉(zhuǎn)子片470mm

41、落料。落料時(shí)應(yīng)首先確定凹模刃口尺寸。由于基準(zhǔn)件凹模的刃口尺寸在磨損后會(huì)增大，因此應(yīng)使凹模的根本尺寸接近工件輪廓的最小極限尺寸，再減小凸模尺寸以保證最小合理間隙Zmin。仍然是凸模取負(fù)偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算式為： D凹Dx0+凹 8 D凸D凹Zmin-凸0DxZmin-凸0 9 查文獻(xiàn)表2-12、表2-132可知：凸=0.020mm；凹=0.030mm；x=0.75。將其數(shù)據(jù)代入式中得： D凹0.0547 D凸0.050.04473其它凸、凹模刃口尺寸計(jì)算在第1、4、6、8工位其凸、凹模形狀復(fù)雜，故不能采用上述方法計(jì)算刃口尺寸。對(duì)于落料件，應(yīng)以凹模為基準(zhǔn)件，凹模的磨損情況分為三類：第一類是凹

42、模磨損后增大的尺寸A類；第二類是凹模磨損后減小的尺寸B類；第三類是凹模磨損后沒(méi)有增減的尺寸C類。而對(duì)于沖孔件，那么以凸模為基準(zhǔn)件，可根據(jù)凸模的磨損情況，將尺寸分為A、B、C三類。其計(jì)算式為：A類： AjAmaxx0+/4 10 B類： BjBminx-/40 11 C類： CjCmin8 12式中 Aj 、Bj 、Cj基準(zhǔn)件尺寸mm； Amax 、Bmin 、Cmin 工件極限尺寸mm； 工件公差mm。 沖槽凸模刃口尺寸計(jì)算如圖4所示 圖4 沖槽凸模刃口Fig.4 Blunt trough the punch of blade0這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式，查文獻(xiàn)表2-

43、132可知，x0.75。將數(shù)據(jù)代入得：Bj0這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式，查文獻(xiàn)表2-132可知，x0.75。將數(shù)據(jù)代入得：Bj c：對(duì)于R10這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類計(jì)算公式，查文獻(xiàn)表2-132可知，x1。將數(shù)據(jù)代入得： Aj1.01410.01410這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類計(jì)算公式，查文獻(xiàn)表2-132可知，x1。將數(shù)據(jù)代入得： Aj0.51410.0140這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式，查文獻(xiàn)表2-132可知，x1。將數(shù)據(jù)代入得： Bj1.5210這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式，查文

44、獻(xiàn)表2-132可知，x0.75。將數(shù)據(jù)代入得：Bj沖定子片兩端異形槽孔凸模刃口計(jì)算如圖5所示圖5 異形槽孔凸模刃口Fig.5 Blade shaped slot punch對(duì)于1、3尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。由前計(jì)算可知L1L32536065.814.3，取0.05，查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj14.31對(duì)于4、6尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類計(jì)算公式。由前計(jì)算可知L4L6629.4，取0.02。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Aj9.4210.02對(duì)于2尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類計(jì)算公式。由前計(jì)算可知L213

45、03601213.6，取0.01。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Aj13.610.01對(duì)于5尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。由前計(jì)算可知L57036053.832.8，取0.06。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj32.81定子片兩端圓弧余料切除凸模刃口尺寸計(jì)算如圖6所示圖6 余料切除凸模刃口Fig. 6 Excess material excision of the punch edge對(duì)于600這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj59.951600這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其

46、尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj15.551對(duì)于圖中圓弧段尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)增大，用A類計(jì)算公式。由圖中數(shù)據(jù)計(jì)算L913608466.7，取0.01。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Aj66.710.01定子片切斷凸模刃口尺寸計(jì)算切斷圖模截面為矩形，其尺寸為L(zhǎng)190；L22。對(duì)于L1這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj90190對(duì)于L2這個(gè)尺寸，當(dāng)凸模磨損后，其尺寸會(huì)減小，用B類計(jì)算公式。查文獻(xiàn)表2-132，取x1，將數(shù)據(jù)帶入公式得：Bj212壓力機(jī)的選擇沖

47、壓設(shè)備的選擇是工藝設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，它直接關(guān)系到設(shè)備的合理使用、平安、產(chǎn)品質(zhì)量、模具壽命、生產(chǎn)效率和本錢(qián)等一系列重要問(wèn)題。應(yīng)根據(jù)所要完成工序的工藝性質(zhì)，批量大小，工件的幾何尺寸和精度等選定壓力機(jī)類型。對(duì)于中小型沖裁件、彎曲件或淺拉深件多用具有C形床身的開(kāi)式曲柄壓力機(jī)。雖然壓力機(jī)的剛度差，并且由于床身的變形而破壞了沖模的間隙分布，降低了沖模的壽命和沖裁件的質(zhì)量。但是，它卻具有操作空間三面敞開(kāi)，操作方便，容易安裝機(jī)械化的附屬設(shè)備和本錢(qián)低廉等優(yōu)點(diǎn)，目前仍是中小件生產(chǎn)的主要設(shè)備。在大中型和精度要求較高的沖壓件生產(chǎn)中，多采用閉式機(jī)身的曲柄壓力機(jī)。這類壓力機(jī)兩側(cè)封閉，剛度較好精度較高，但操作不如開(kāi)式方

48、便。對(duì)于大型、較復(fù)雜的拉深件多采用閉式雙動(dòng)拉深壓力機(jī)。它有二個(gè)滑塊，拉深用的內(nèi)滑塊和壓邊用的外滑塊，外滑塊通常有四個(gè)加力點(diǎn)，調(diào)整作用于坯料周邊的壓邊力。模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，壓邊可靠易調(diào)。特別適于大量生產(chǎn)。而對(duì)于形狀復(fù)雜的大量生產(chǎn)，應(yīng)優(yōu)先考慮選用多工位自動(dòng)壓力機(jī)。一臺(tái)多工位自動(dòng)壓力機(jī)能夠代替多臺(tái)單工位壓力機(jī)，并且消除了工序間半成品的堆放和運(yùn)輸問(wèn)題。而對(duì)落料、沖孔件的大量生產(chǎn)，那么應(yīng)選用效率高、精度高的自動(dòng)高速壓力機(jī)。在小批生產(chǎn)中尤其是大型厚板沖壓件的生產(chǎn)，多采用液壓機(jī)。它不會(huì)因?yàn)榘宀牡暮穸瘸疃^(guò)載，特別對(duì)于施力行程較大的加工，具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。多用于彎曲、拉深、成形、校平等成形工序。校正彎曲、校平整形

49、工序要求壓力機(jī)有較大的剛度，以便獲得較高的沖壓件尺寸精度。而精壓機(jī)用曲柄-肘桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，滑塊行程小，在行程末端停留時(shí)間長(zhǎng)，傳動(dòng)系統(tǒng)及機(jī)架剛性好，適用于上述工序。但精壓機(jī)加工應(yīng)當(dāng)使用厚度公差較小的高精度板材，以免過(guò)載。完成各種工序所需的壓力F總查文獻(xiàn)可得：F總F沖F推F1卸 13將前計(jì)算所的各項(xiàng)值代入式中得：F總145022.4946037.125902.19197KN；為了平安起見(jiàn)，防止設(shè)備超載，應(yīng)按公稱壓力F壓1.6-1.8F總的原那么選取壓力機(jī)，故F壓總197355KN。根據(jù)以上計(jì)算，查文獻(xiàn)表9-3，考慮到級(jí)進(jìn)模的結(jié)構(gòu)問(wèn)題，選取公稱壓力為630KN的開(kāi)式多工位自動(dòng)壓力機(jī)，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為1

50、：公稱壓力：630KN滑塊行程：120mm最大封閉高度：360mm封閉高度調(diào)節(jié)量：90mm工作臺(tái)板厚度：90mm模柄孔尺寸：5070壓力機(jī)裝模高度：3609090H36090即 180 H270壓力機(jī)功率核算：查文獻(xiàn)得：WxFt10001 14式中W沖裁變形功J；F沖裁力N；t料厚mm；x系數(shù)，由材料的種類及厚度決定。查文獻(xiàn)表9-111，電工硅鋼片的x為0.45-0.40，取0.40，將數(shù)據(jù)代入式中：0.35100020.30J模具總體設(shè)計(jì)模具為8工位級(jí)進(jìn)模，采用后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架。上模局部由上模座、墊板、凸模固定板、卸料板、導(dǎo)向板和各個(gè)凸模組成，卸料板與上模座之間安裝有滾珠導(dǎo)向小導(dǎo)柱導(dǎo)套。下模

51、局部由下模板、凹?；w以及各凹模鑲塊組成。1模具的閉合高度模具的閉合高度H模是指模具在最低工作位置時(shí)，上、下模之間的距離。模具的閉合高度必須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，查文獻(xiàn)1得：H最小10H模H最大5 15將數(shù)據(jù)代入得： 190H模2652選取模架多工位級(jí)進(jìn)模選擇模架精度，主要根據(jù)模具的沖裁間隙、配合精度和模具復(fù)雜程度。本模具選擇后側(cè)導(dǎo)柱窄形模架。根據(jù)計(jì)算所得的模具閉合高度，查文獻(xiàn)表10-303，模架的各個(gè)參數(shù)如下：凹模周界：L：630mm；B：160mm閉合高度：最?。?45mm；最大：290mm上模座高度： 55mm下模座高度： 70mms:680mmR：6

52、5mmA2：205mm其導(dǎo)柱：4581導(dǎo)套：45125812.6.2 卸料板由于材料厚度為0.35mm，屬于薄料，因此采用彈壓卸料板。由于具有細(xì)小凸模，因此需要利用卸料板對(duì)小凸模進(jìn)行保護(hù)。模具的卸料板裝置不僅有良好的穩(wěn)定性、剛性，而且要有很好的工藝性。卸料板共分為4局部，厚度設(shè)計(jì)為12mm，用Cr12制作，并要求淬火硬度為55-58HRC，具有較高的硬度、韌性及耐磨性。各卸料板均安裝在導(dǎo)向板上，導(dǎo)向板用45鋼制作，厚度為20mm。查表7-92可知：導(dǎo)向板與凸模之間的間隙為0.015mm。2.6.3 導(dǎo)柱和導(dǎo)套卸料板要有足夠的運(yùn)動(dòng)精度，為此在卸料板和固定板之間要設(shè)置輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，俗稱小導(dǎo)柱和小導(dǎo)

53、套。小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套的配合間隙應(yīng)當(dāng)更小，一般為凸模與卸料板之間的1/2。查文獻(xiàn)表7-92可知，小導(dǎo)柱和小導(dǎo)套的配合間隙為0.006mm。從表中可以看出，間隙Z2值都很小，在沖裁間隙值等于或小于0.05mm時(shí)，模具中的輔助導(dǎo)向機(jī)構(gòu)必須設(shè)計(jì)成滾珠過(guò)盈的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)方能有導(dǎo)向效果。由前選取的模架參數(shù)中可知：導(dǎo)柱：45230；導(dǎo)套：4512548。查文獻(xiàn)表10-651，卸料螺釘用GB2867.6-81圓柱頭內(nèi)六角卸料螺釘。2.6.4 彈壓裝置本模具所有的工序都是沖裁，卸料板的工作行程小，適宜在彈壓裝置中選用碟形彈簧。碟形彈簧具有以小變形承受大負(fù)荷，以及結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，碟形彈簧在使用中較易碎裂，需將碎裂片更換

54、，而且導(dǎo)桿容易磨損，所以導(dǎo)桿要滲碳并淬火處理。碟形彈簧采用復(fù)合式安裝。在卸料板上均布6組相同的碟形彈簧，由前計(jì)算卸料力為F卸5902.19N。由于卸料力在5組彈簧上不是均勻分布的，而彈力值取大一些沒(méi)有什么影響，僅是增加一些壓力機(jī)負(fù)荷。由此把每組彈簧力設(shè)計(jì)為2500N，5組彈簧總負(fù)荷在12500N左右。查文獻(xiàn)附錄C32，7號(hào)碟形彈簧允許負(fù)荷為2620N，變形0.78mm時(shí)具有工作負(fù)荷2400N，彈簧外徑D：40mm；內(nèi)徑d：20.4mm；導(dǎo)桿直徑d1：20mm，彈簧材料厚t：1.5mm，總變形設(shè)計(jì)為5mm，那么彈簧數(shù)量n=5/0.78=6個(gè)，取6片分為3對(duì)。2.6.5 凹模 凹模由凹?；w和凹模

55、鑲塊組成。凹?；w設(shè)計(jì)為長(zhǎng)630mm，寬160 mm，厚35mm，用45鋼制作。凹模共分為4塊，第1、2、3工位為第1塊，第4工位為第2塊，第5、6工位為第3塊，第7、8工位為第4塊，每塊凹模用螺釘和銷釘分別固定在凹模基體上。1 凹?？卓谛褪郊爸饕獏?shù)查文獻(xiàn)表2-381選用圖7所式的孔口形式，其特點(diǎn)是刃邊強(qiáng)度及較好，孔口尺寸不隨刃磨而增大，應(yīng)用于形狀復(fù)雜或精度較高的沖件向上頂出沖件或廢料的模具。圖7 凹?？卓谛褪紽ig.7 The custom orifice pattern凹模高度和壁厚 查文獻(xiàn)表2-391可得，凹模高度h=20mm，壁厚c=26mm。3凹模強(qiáng)度校核凹模強(qiáng)度校核主要是其高度h

56、。因?yàn)榘寄Ｏ旅娴哪Ｗ驂|板上的洞口較凹模洞口大，使凹模工作時(shí)受彎曲，假設(shè)凹模高度不夠便會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，以至破壞。 查文獻(xiàn)表8-501可得，凹模材料為Cr12MoV,硬度HRC52-60，許用彎曲應(yīng)力294-490MPa。 第1塊凹模：查文獻(xiàn)表2-451可得計(jì)算公式為： 彎1.5Fh2彎 16 h最小1.5F彎1/2 17式中F沖裁力N；彎許用彎曲應(yīng)力MPa；h最小凹模最小厚度。由前計(jì)算可得，第1、2、3工位的沖裁力F38301.688690.6412764.3959756.71；h22mm；彎 294-490MPa。 將其數(shù)據(jù)代入計(jì)算式中得： 彎59756.71222185.20MPa彎 h最

57、小59756.714901/2由計(jì)算可得，數(shù)據(jù)滿足設(shè)計(jì)要求。 第2塊凹模，其計(jì)算式與第1快相同，由前計(jì)算可得：F16256.92N；h22mm。將其數(shù)據(jù)代入式中得： 彎16256.9222250.38MPa彎 h最小16256.924901/2 滿足設(shè)計(jì)要求第3塊凹模，其計(jì)算式與前相同，由前計(jì)算得：F42030.26N；h22mm。將其數(shù)據(jù)代入計(jì)算式得： 彎42030.26222130.26MPa彎 h最小42030.264901/2 滿足設(shè)計(jì)要求 第4塊凹模，計(jì)算式與前相同，由前計(jì)算得：F4736.60N；h22mm。將其數(shù)據(jù)代入計(jì)算式得： 彎4736.6022214.68MPa彎 h最小4

58、736.604901/2 滿足設(shè)計(jì)要求2.6.6 定位裝置模具的步距精度為0.005mm，采用的自動(dòng)送料機(jī)構(gòu)精度為0.05mm，為此在模具內(nèi)設(shè)置4組工8個(gè)工藝性導(dǎo)正銷，分別設(shè)置在第1、3、4、8工位。導(dǎo)正銷的安裝形式如圖8所示。圖中a直接裝在凸模上；圖b是安裝在卸料板上，其余數(shù)種均是穿過(guò)卸料板和凸模固定板進(jìn)行安裝的；螺柱和導(dǎo)正釘之間是墊柱、導(dǎo)正銷與固定板、卸料板的配合均選用H7/h6，查文獻(xiàn)表10-561，采用A型導(dǎo)正銷。在第8工位，導(dǎo)正銷孔已被切除，借用定子片兩端8mm孔作導(dǎo)正銷孔，以保證最后切斷時(shí)定位精確，在第3工位切除47mm外圓時(shí)，用裝在凸模上的導(dǎo)正銷，借用中心孔10mm導(dǎo)正。圖8 導(dǎo)

59、正銷安裝形式Fig. 8 Guide are pin installation forms2.6.7 導(dǎo)料裝置模具內(nèi)始末端均裝有局部導(dǎo)尺，始端導(dǎo)尺至第一工位開(kāi)始時(shí)為止，末端導(dǎo)尺設(shè)在第7工位以后，其目的是防止條料運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的阻力。中間各工位上放置了4組共6個(gè)導(dǎo)向槽浮頂器，導(dǎo)向槽浮頂器結(jié)構(gòu)如圖9所示，其作用是在導(dǎo)向的同時(shí)具有向上浮料的作用，使條料運(yùn)行過(guò)程中從凹模板上浮起1.5mm，以有利于條料運(yùn)行。在模具的兩端，設(shè)置了4個(gè)彈性浮頂器。采用自動(dòng)送料模具的導(dǎo)尺，應(yīng)設(shè)計(jì)為帶臺(tái)式導(dǎo)尺。帶臺(tái)式導(dǎo)尺的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，如圖10所式。因本模具工序均為沖裁，條料浮起高度H0取為4mm。 圖9 導(dǎo)向槽浮頂器F

60、ig. 9 Guide gibs floating roof device 1料 2頂料柱 3凹模 4下模座 5壓簧 6螺釘凸、凹模材料選用Cr12MoV，淬火硬度5260HRC。凸模高度應(yīng)符合工藝要求，第3工位的47mm落料凸模和第6工位的三個(gè)凸模作為大凸模先行進(jìn)入沖裁工作狀態(tài)，使其凹入卸料板1mm，其余凸模均比其短0.5mm，當(dāng)大凸模完成沖裁后再使小凸模進(jìn)行沖裁。圖10 帶臺(tái)式導(dǎo)尺Fig. 10 Take desktop guide feet帶臺(tái)式導(dǎo)料板 2條料浮頂器 3凹模 4彈簧 5絲堵2.7 主要零、部件設(shè)計(jì)2.7.1 線槽沖模設(shè)計(jì)1轉(zhuǎn)子片特點(diǎn)：工件尺寸小，尺寸精度高，材料強(qiáng)度高，材