吊扇电机外壳设计汇总

1、吊扇电机外壳冲压成型模具设计11 绪论1.1 课题背景及目的吊扇电机外壳是应用于部分家电上的零部件，产量大，应用广泛。选取吊扇 机电外壳冲压成型作为本次毕业设计是对大学四年所学知识的一次实际检验。通 过本次毕业设计，将大学四年所到的专业理论知识和各种实习中学到的实用经验 运用于设计过程中的查阅资料、交流、分析、计算、绘图、检查、出图等，正确 的解决复合模模具工艺分析以及工艺方案的确定，基于零件实际合理设计模具结 构， 了解最新的模具设计知识和模具制造的前沿进展， 掌握排样的正确方法、 材 料领利用率计算、冲压工艺力的计算、压力中心计算、刃口尺寸计算、橡胶和弹 簧的选用计算及其校核、凸、凹模结构

2、的合理设计以及其他零部件的选用、计算 和校核等。绘制复合模的装配图及其零件图（总面积相当于2.5张Ao图纸），并编写一份详尽的设计说明书，填写冲压工艺卡，制定两份主要零件的机加工工艺 卡。1.2 国内外模具材料发展现状模具在现代工业占据了非常重要的角色，其中模具制造的基础就是模具材料。 模具的承载能力、精度、使用寿命、生产成本、制造周期以及产品质量在很大程 度取决干材料的合理选择和热处理工艺 。在设计模具时，很重要的一个环节就是 模具材料的选择。合理选材不仅要考虑到不同材料自身的性能、使用寿命和其适 宜的工作环境，还要考虑到被加工零件的特性、生产批量等等。（一）、模具材料按照传统的方法，从模具

3、服役方面可以把模具材料划分为冷作模具钢、热作 模具钢和塑料模具钢。下面分别介绍这三个材料：I、冷作模具钢冷作模具钢主要用于制造在室温条件下进行压制成形的模具， 比如冷冲压模 具 （落料冲孔模、修边摸、冲头）、冷拉伸模具、冷墩模具和冷挤压模、压弯模 等。冷作模具正常失效形式主要是磨损、脆断、折弯、咬合、塌陷、啃伤、软化 等，因此要求冷作模具用钢在相变热处理后，具有高的变形抗力、断裂抗力、耐磨损、抗疲劳、抗咬合等能力，以保证模具具有一定的耐用度。常用的模具材料有以下几种：吊扇电机外壳冲压成型模具设计2碳素工具钢碳素工具钢应用非常广泛，如T8A、T10A等。它的优点是可锻性好、价格便 宜。但淬透性差

4、、热处理变形大、易开裂。只能制作尺寸不大、形状简单、要求 不是很高的模具。咼碳咼铬工具钢常用的高碳高铬工具钢有Cr12和Cr12MoV、Cr12Mo1V1（代号D2）。它们 不仅热处理变形很小，而且具有较好的淬透性、淬硬性和耐磨性，承载能力仅次 于高速钢。但碳化物偏析严重，必须通过镦拔改锻降低碳化物的不均匀性。高速钢高速钢具有模具钢中最高的硬度、耐磨性和抗压强度，其中钼系高速钢（W6M05C r4V2）比钨而钼系高速钢（W6M05C r4V2）与钨系高速钢（W18Cr4V）相比，具有碳化物细小、分布均匀、热塑性高和强韧性更高等优点。超硬工具钢它的优点耐磨性和可磨削性较好，缺点是抗弯强度低、韧性

5、差。基体钢具有高速钢的特点，抗疲劳强度和韧性高于高速钢，且成本低。常用的基体 钢有7Cr7Mo2V2Si（代号LD）、5Cr4Mo3SiMnVAL（代号012AL）等。硬质合金和钢结硬质合金硬质合金的硬度和耐磨性在模具钢里是最强的，但抗弯强度和韧性差。钢结 硬质合金的基体是钢，用作模具的硬质合金是钨钻类。II、热作模具钢热作模具钢主要用于制造使金属在高温下塑性成形的模具，比如热锻模、热 挤压模、压铸模以及等温锻造模具等。热作模具的主要失效方式有变形磨损、氧 化浸蚀、产生热疲劳裂纹和熔蚀粘焊等。所以要求热作模具材料有良好的抗氧化 性，能忍受高温条件下的工作环境，具有低的线膨胀系数和高导热性，还要

6、抗腐 蚀和浸蚀。按工作温度可将热作模具钢分为3类：第一类：韧性模具钢，如5CrMnMo、5CrNiMo、4Cr5MoSiV，以4Cr5MoSiV（H1 1）;第二类：强韧性模具钢，如H1 3、吊扇电机外壳冲压成型模具设计34Cr3M02V、4Cr5W2VSi、ER8,以H1 3为代表；第三类：高强度钢，女口3Cr2W8V、HM3、GR,以3Cr2W8V为代表。III、塑料模具钢塑料模具的工作条件与冷冲模不同，一般需在150200r下进行工作。除了受到一定压力作用外，还要承受温度影响。塑料模具的主要失效形式有磨损和腐 蚀、塑料变形失效和断裂。所以要求塑料模具钢具有耐热性、耐磨性、耐腐蚀性、 优良

7、的切削加工性、镜面加工性能、良好的热稳定性和热处理性能。新型模具钢 包括渗氮型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢和耐蚀塑料模具钢等。（二）、激光表面强化技术提高模具材料性能近几年随着工业产业的发展，对模具形状、质量、寿命和工作环境等要求也 越来越高。采用表面强化技术可以提高模具表面性能。用一定功率密度的激光束 扫描被处理模具的表面。光束离开时模具表面冷却形成表面强化层，从而提高了 工件的耐磨性和耐蚀等性能。I、 激光表面淬火在激光表面强化领域中，激光表面淬火技术应用最早也最成熟。用激光照射铁基合金，其表面会急速升温形成奥氏体，然后金属自身活跃的热传导性产生 “自 淬火”，形成马

8、氏体。这项技术有以下特点：材料的加热速度与冷却速度高， 提高了扫描速度及生产效率。激光表面淬火件的硬度变高，比常规淬火硬件高 出至少5%。其热影响区面积小，基本不会使原物变形。激光表面淬火仅在局 部进行，细小的激光束可以加工小件的特殊部位及局部部位。激光表面淬火不 用对介质进行冷却处理，环保无污染。如果工艺合理， 其表面一般不存在无氧化脱碳现象，粗糙程度不变，因此质量高。II、激光表面熔覆激光表面熔覆是利用激光扫描将合金粉末或陶瓷粉末与基体表面迅速加热并熔化，在基体表面形成与基体金属冶金结合良好的表面覆层的加工过程。一个良好的熔覆层应不仅使用时没有脱落现象，而且不会开裂，没有气孔和夹渣。熔 覆

9、层与基体冶金结合，也可以提高耐磨性、耐蚀性和抗高温氧化性等。激光表面合金化吊扇电机外壳冲压成型模具设计4激光表面合金化是利用激光把基体表层加热熔化，并且添加定量的合金元素，吊扇电机外壳冲压成型模具设计5使其与基体成分共熔，在基体表层形成一层含有合金成分的合金层。激光表面合 金化技术最大的优点就是可以在表面性能差、价格低廉的基体金属表面制出耐磨、 耐高温的合金表面。这将大大的节省昂贵的的金属材料，提高了基体材料的使用 量，也就大幅减少了生产成本。不仅如此，其工件变形量小、易于实现自动化等 特点也使得这项技术有非常广阔的发展前景。III、激光熔凝激光熔凝是利用高能激光束在金属表面进行连续的扫描，使

10、表面薄层迅速熔 化，并在很高的温度梯度下快速冷却、凝同，从而使材料表面产生特殊的微观组 织结构的过程。它可以提高工件抗疲劳性能，增加强化层的总深度。现在激光表面处理已经应用于模具材料表面强化中。不止金属材料，今后可 能还会运用于非金属表面处理中。激光表面改性技术今后一定会朝着自动化、大 批量的方向发展！（三）、模具材料的应用与发展近几年我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展，在世界模具产 值中所占比例显著提高5。经过几次钢种整顿的标准修订，在GB/T1299-2000合 金工具钢标准中包含了37个钢种，基本上形成了我国特色的模具钢系列 。随 着模具工业的发展，我国模具钢无论是从生产技术

11、还是从品种质量上来说都取得 了不小的发展。下面简要介绍这三种主要的模具钢发展情况。I、冷作模具钢的应用与发展我国在原有的冷作模具钢基础上又开发出了一些新的冷作模具钢。低合金冷作模具钢在碳素工具钢的基础上加入铬、镍、硅、锰等合金元素，提高钢的淬透性， 常用模具钢比如CrWMn、9SiCr、GCrl5等。 它们不仅具有有较高的强韧性而且使 用寿命也比加合金前延长许多。缺点是在热加工控制好冷却速度，不然容易形成 网状碳化物。高碳高合金耐磨冷作模具钢高碳高合金冷作模具钢是莱氏体钢， 内部残留大量奥氏体。 常用的模具钢有Cr12、Cr12MoV等。因其耐磨性好，承载力大，所以多用于大、中型冷作模具中。

12、关于此类钢韧性差的问题，我国冶金工作者开发出了一些新型钢种，例如LD钢、GM钢等。此类钢有更好的韧性，更适合于高速冲床和多工位冲床吊扇电机外壳冲压成型模具设计6基体钢基体钢常用的有65Nb钢、012AI钢等。这类钢主要用于制造冷挤压、厚板冷 冲、冷镦等模具，尤其适于制造难变形材料用的大型复杂模具、热挤压模具，是 一种冷热兼用的较好的模具钢。钢结硬质合金此类钢最大的特点是耐磨性好，而且锻造、焊接、热处理，韧性和综合力学 性能较好，主要用于制造冷镦模、挤压模、热镦等，常用的有T35、R5、GW50、GJW50等。II、热作模具钢的应用与发展锤锻模具钢5CrNiMo和5CrMnMo是常用的锤锻模钢，

13、前者以用于大型或型腔复杂的热锻 模；而5CrMnMo适宜于制造中、 小型锻模。 新型性热锻模具钢如3Cr2MoWVNi钢、45Cr2NiMoVSi钢、5Cr2NiMoVSi钢提高了钢的透性，可用于大截面锤锻模。热挤压模具钢此类钢需要在高温条件下工作，所以要求其有良好的抗氧化性能、抗热疲劳 性能。国内较长时期使用的是3Cr2W8V钢。塑料模具钢现在不少国家的塑料模具产值占模具产值比例最高。塑料模具钢也发展迅速。 以前塑料模具由正火的45钢或40Cr钢调质后制造，存在许多问题。近几年我国 自主开发出一批新型塑料模具钢，可分为四类：预硬型塑料模具钢、易切削预硬 钢、时效硬化型塑料模具钢和挤压成型塑料

14、模具钢10。我国模具钢目前还存在一些问题，比如模具钢品种规格少，模具钢冶金质量 不高，模具处理新工艺和表面强化新工艺应用偏少等。因此，我国模具钢工业需 要不断开拓创新，扩大模具钢的品种规格、积极推广应用性能较好的通用型模具 钢如Cr5M01V、Crl2M01V1、4Cr5MoSiVl等钢，并推广一些性能较好的新型模具 钢，如CH-1、LD、HD等11。在国家的支持和经济迅速发展的大背景下，国内模 具钢技术必将更上一层楼！吊扇电机外壳冲压成型模具设计7葩2刃?2乂才1.3 课题的研究方法(1) 仔细研究零件制作的工艺性，结合生产实际和机械设计标准合理设计模具结构。力求 结构简单合理、用材经济耐用

15、。(2) 排样涉及板料的利用率，结合设计原则，合理排羊，提高材料利用率和废料在利用率。(3) 在选取相关零件时，尽量采用符合国家标准的标准零件，节省生产成本。(4) 多多参考、查阅书籍和图集，发挥创造性思维，大胆假设，谨慎论证，从所有生产方 案中，选取最优方案，正确计算，力求详尽，有根有据。(5) 认真学习机械制图原贝怖CA绘图软件，提高绘图能力。彫 Q 乂孑吊扇电机外壳冲压成型模具设计82 工艺方案的确定2.1 零件图、尺寸标注及其三维造型零件名称：吊扇电机外壳材料：08F钢厚度：t=2 mm生产批量：大批量茁2089CN L-删08F O t=2图2.1零件图及其尺寸标注图2.2零件三维造

16、型图吊扇电机外壳冲压成型模具设计92.2 零件特点与工艺分析2.2.1零件特点材料：零件材料为08F钢，其力学性能参考文献材料：主要性能如下表:表2-1 08F钢力学性能参数:1 .:材料名称S牌号状态抗拉强度剪切强度伸长率屈服强度1:优质碳素i结构钢1 |08F 正火1 295MPa II II 175MPa 35%I I I 60MPa ? 由文献和表格可得：08F钢的强度、硬度低，塑性韧性极高，具有良好的冷变 形性能，但是，在成型过程后有一定的回弹。零件结构形状：该制件的壁部是一个阶梯锥形与带凸缘圆筒形的制件，且上部锥台中心有翻孔，制件总体“矮胖”，形状较复杂。因此，不能够一次成型,应由

17、多道工序多套模具共同完成零件尺寸精度：零件图上的尺寸均未标尺寸公差，均为自由公差，可按IT14级决定工件的尺寸公差。查公差表得各尺寸公差如下：零件内形尺寸：- +0.87. -+0.87-+0.74- -+0.52-+0.2589。83070020030零件外形尺寸：12001002002600.870.360.520.52尺寸不变：50.06 1060.435 320.31生产批量：该零件广泛用于日常生活的家电上，产量较大，是大批量生产。因此，应合理选择板材利用剪板机进行剪板，获得符合生产要求的板料。同时， 在设计模具时要充分考虑模具的使用寿命，只有提高模具的使用寿命，才能创造 更大的经济回

18、报。2.2.2工艺分析零件有台阶，相邻台阶直径差小、高度差小，且高度较小，3个阶梯的拉伸成型，经计算可一次拉深成型（见！）。2零件是带凸缘圆筒形及两个锥形和锥面中心翻孔的组合体，其中心部分的 材料不但要承受拉伸时的径向拉力而且要承受翻孔时的变形，为了克服金属板料 因双向流动产生的内应力造成制件回弹量大，在成型过程中，必须将阶梯拉伸与 锥台翻孔两道工序分开，即锥台拉伸后，在另一道工序上冲翻边孔和切边。3为了防止拉伸过程中凸缘起皱宜有压边装置，同时，在毛坯进入凹模拉伸吊扇电机外壳冲压成型模具设计10时，为防止坯料移动错位应采用弹力定位装置，保证板材不会因扰动而移动或错 位，从而提高零件质量4由于零

19、件形状复杂使得拉深变形程度较大，亦使材料流动阻力较大，因此 在设计凸、凹模间隙时应取较大值，且在凸凹模选材时要选择耐磨性好的材料。5由于材料成型后有回弹，因此，在拉伸完毕后（冲小孔之前）加一道整修 工序（一次拉深整修）保证冲孔的位置精度。另外，全部工序完成后也要加一道 整修工序（二次拉深整修），保证最后成品零件的精度要求。同时，为避免整修 时使零件出现划痕，应提高整修模具与零件接触的凸、凹模表面粗糙度2.3 工艺方案确定此零件形状复杂，其成型工艺有落料、冲孔、拉深、翻孔以及辅助的整修工序。合理的的模具结构和正确的工序编排对零件的精度、模具的复杂程度、模具 制造成本以及生产效率影响十分大。因此，

20、合理的设计方案显得十分重要。以下有三个完全不同的方案可供对比和参考： 方案一:多工序级进模：依次完成拉伸f冲孔（中心孔+4-di孔+8-di孔）f翻孔f落料工序，适当的修整后，得到较高度的成品零件 万案二:复合模：落料拉深复合模f一次整修冲孔（中心孔）翻孔复合模f冲孔（4-di孔+8-di孔）切边复合模f二次整修复合模，得到成品零件。方案三:单工序模：落料模f拉深模f冲孔模（中心孔）f翻孔模f冲孔模（4-di孔+8-di孔）f切边模，得到成品零件。2.4 工艺方案的比较及选取对于方案一：多工序级进模，其工序较多，结构较复杂；其成品件精度远大 于零件本身要求，生产效率高，便于自动化生产，人力资本

21、投入较小，但模具成 本较高，维修护理复杂，模具寿命一般。对于方案二：复合模，结构相对简单；其成品件精度符合零件本身要求，生 产效率高；模具制作成本相对较低，维修护理简单，人力资本投入小，模具寿命 长。此外，在零件加工时设置一次整修工序是因为在第一幅模具生产的零件会有吊扇电机外壳冲压成型模具设计11定的回弹，若此次回弹不经整修进入下一道工序（冲孔切边），将使冲孔位置 偏移，造成巨大的误差，精度下降，甚至报废，蒙受经济损失，因此，在此使该 模具具有整修工序显得尤为必要。而在冲孔切边模具中设置二次整修工序是为了 矫正因回弹造成的变形，优化零件形状，提高产品质量。对于方案三：单工序模，模具工序多决定其

22、模具较多，结构简单；成品零件 精度低于零件本身要求，生产效率较低，人力资本投入较大，模具制造成本小， 维修护理简单，寿命较长。综上所述：在考虑到经济和效率的基础上方案二较好，故选择方案二吊扇电机外壳冲压成型模具设计123 模具设计计算3.1 确定切边余量凸缘相对直径dt/d=116/96=1.211.5dt=116 (100116)=4646n胚料的面积：n*(DP/2)2得：DP=136.3mm因此胚料直径DP=DP+2*R= 136.3+2*3=142.3mm式中D:零件的最大直径，mmD1：零件第一个台阶直径，伽D2：零件第二个台阶直径，伽h1：第一个台阶的高度，伽D3：零件第三个台阶直

23、径，伽L:锥台侧面长度，mDP:毛坯尺寸(不包括切边余料)，伽DP:毛坯尺寸，m3.3 排样图设计排样是冲裁模设计中的一项重要的工作，排样方法对材料的利用率、冲裁件 的质量、生产率、模具结构和寿命有重要的影响。合理的排样设计可以提高材料 的利用率。本零件的毛坯是圆形，形状规则简单，尺寸适中。为避免过于复杂的13模具结构，采用直排的排样方法。331搭边值的确定搭边对冲压生产有重要的影响。通常来说，合理的搭边值能改善板料送进时 的误差，使条料保持一定的刚性，便于送进和冲裁，从而提高生产效率。另外， 合理的搭边值可以避免因冲裁而产生的毛刺被带入模具间隙，从而避免模具划伤 损坏。由于08F钢，塑性好，

24、强度、硬度低，在保证材料利用率的前提下适当提高 搭边值有利于零件的精度和冲裁生产。零件毛坯为圆形，材料厚度t=2伽，根据参考文献（！）可得：搭边值a=2.5伽，毛坯间距ai=2 mm。3.3.2排样步距的计算步距：s=DP+ai=142.3m+2m=144.3m3.3.3料宽的确定调料宽度：B=D+2*a=142.3m+2*2.5m=147.3m3.3.4画排样图图3.1落料冲裁排样图落料冲載排样遇材料土OBF钢t=2mm143.4 材料利用率的计算及比较在标准板材里没有147.3mm的板材，由于此零件是大批量生产，故可选用较 大尺寸的板材利用剪板机进行切割，以供生产所需。15查参考文献(！)

25、，根据文献中表2-4可选用1000*2000的08F板材,经剪扳机剪切后，可得6(横切)或13(竖切)块生产所需的板材在一个步距里的利用率：n (DP/2 )2/(B*S)=n*(142.3/2)2心47*144.3)*100%=74.9%横切(沿长度方向切割)：横切所得条料个数：6一块条料可生产零件数：13板料横切可生产工件数：13*6=78个在一块已剪切板材中的利用率：N冗(DP/2)2/(B*L)*100%=13n*(142.3/2)2心47.3*2000)*100%= 72.5%N:在一个条料中可得到的完整步距大小材料的个数L:条料的长度，伽整体板材的利用率：78*15895.70/(

26、1000*2000)*100%=62.00%竖切(沿宽度方向切割)：横切所得条料个数：13一块条料可生产零件数：6板料横切可生产工件数：13*6=78个在一块已剪切板材中的利用率：N冗(DP/2)2/(B*L)*100%=6n*(142.3/2)2/(147.3*1000)*100%=69.8%整体板材的利用率：78*15895.70/(1000*2000)*100%=62.00%比较可得：竖切整体的材料利用率与横切整体材料利用率相同，但是横切条 料的利用率相对较高。故选择1000*2000伽的板材，利用剪板机横切。吊扇电机外壳冲压成型模具设计一个毛坯的面积:15895.70 mm步距的面积:

27、21255.40m163.5 冲压工艺力的计算3.5.1落料拉深模落料力的计算冲裁力F=KLtT0Lt(Tb=n*142.3*2*295=263.62 kN式中L:冲裁件周长,mmt:板料厚度,mm17图3.2落料尺寸图3.5.2落料拉深模伸力的计算注：零件是多阶梯圆筒锥台式结构，虽然一次拉伸成型，但是在计算中将分3部分分别计算拉伸力。3部分分别为：第一阶梯（I）、第二阶梯（II）、第三阶梯（山）。分别计算各部分的拉伸力如下：部分I:取大拉伸力：F1maX=3(Tb+cs)(D-d-r凸)t(3-1)=3*(195+175)(142.3-94-1.5)*2=103.89 kN式中D:胚料直径，

28、mmTs：材料的屈服极限，MPar凸：凹模圆角半径，mmd:拉伸凹模的直径，mm部分II:拉伸力：F2=ndktTbk31(3-2)=n*70*2*295*0.5=64.84 k式中dk:锥形件的小直径，mmk31:第一次的拉伸系数k31的确定：查参考文献（！）根据文献表9-24，计算：100t/D=2*100/142= 1.4且0.61.42在应用范围之内, 故取k31=0.5锥形件的拉伸系数：查参考文献（！）用平均直径求得（大端直径与小端直径之和的一半）拉伸系数：m= dn/dn-i=（84+74）-2）/114=0.680.7凸缘相对直径：d凸/d=114/（84+70）-21.5查表9

29、-24得k31为0.5吊扇电机外壳冲压成型模具设计18n*60*2*295*0.8=88.90 kNk32的确定：查参考文献(！)根据文献表9-24,100t/D=2*100/142= 1.4 0.61.4FZ，由于该工序是浅拉伸，因此有：Fg三（1.61.8）FZ（3-5）即:421.79Fg474.52（kN）3.622滑块行程选取根据参考文献（！）滑块行程大于2倍工件高度，即2*26=52伽。 已知：工件高度：26伽故，滑块行程需大于25伽吊扇电机外壳冲压成型模具设计20综上所述：根据参考文献（！），初步选择压力机为：J23系列开式可倾高速曲柄压力机。其相关参数如下表:表3-1 23系列

30、开式可倾高速曲柄压力机相关参数公称压公称压力滑块行滑块行程次最大装模装模高度主电机力KN行程mm程m数spm高度m调节量mm功率kW630411060250705.53.7 压力机功率校核电机功率的校核需要计算拉伸功。在拉伸过程中，拉伸力不是固定不变的常 数，而是随凸模的工作行程的变化而变化。为了计算实际拉伸功，不能用最大的 拉伸力（Fz），而要用平均拉伸力F平。故各阶梯的拉伸功（A）为：33I:Ai=F平ihi*10-=ciFzhi*10-（3-6）=0.74*103.89*103*10*10-3=768.78JII:A2=F平2h2*10-3=C2Fzh2*10-3（3-7）=0.74*6

31、4.84*103*10*10-3=479.82JIII:A3=F平3h3*10-3=aFzh3*10-3（3-8）33=0.8*88.90*10 *6*10-=426.7J贝U:拉深总功：A=A+A+A=1675.3J式中h:拉伸深度，mmhn：各阶梯的拉伸深度，mc:系数，根据参考文献（查文献表9-28）得：c1=0.74;c2=0.74;c3=0.8电机功率校核：电机功率N=（KAn） - （60*750*?*2*1.36）（3-9）=（1.3*1675.3*60）-（60*750*0.7*0.9*1.36）3.38 kW5.5 kW式中K:不平衡系数，K=1.21.4A:拉伸功，J?:压

32、力机效率？=0.60.8吊扇电机外壳冲压成型模具设计21?:电动机效率2=0.9.95吊扇电机外壳冲压成型模具设计22n:压力机每分钟形程次数;根据参考文献，压力机的电机功率合格，满足生产要求。3.8 压力中心计算因毛坯是规则的圆形，故压力中心（X0,y0）选择为圆心（0,0）3.9 落料拉深模凸、凹模工作部分的尺寸计算3.9.1落料刃口尺寸计算外形142.3m是落料且为标注公差尺寸，一般按IT14级确定公差表得其公差值为-1，因为外形尺寸，故按入体原则写为142.30-1+5dDd=(D-x)0DP=(D-Zmin)-Sp= (D-X-Zmin)-Sp(3-10)(3-11)查参考文献（课本

33、）查表3-3、3-4得:Zmin=0.246mmaX=0.360S d=0.040mmSp=0.030m取x=0.5校核条件:Sp+5d=0.030+0.040=0.070m(3-12)经计算,式中D零件精度为maxZmin=0.360-0.246=0.114山皿满足：(Sp+Sd)W(ZmaxZmin)落料刃口尺寸分解为:凹模：Cd=141.8o+.040m凸模：DP=141.550-0.030md:凹模直径，mmp：凸模直径，mm:考虑到的系数，按零件的公差等级确定。查参考文献IT1时，x=0.5。(3-13)（课本）得:吊扇电机外壳冲压成型模具设计23:制件公差，mm吊扇电机外壳冲压成型

34、模具设计24Zmin：凸凹模最小初始双面间距，mmZmax：凹模最大初始双面间距，mmSP：凸模的制作公差，mmSd：凹模的制作公差，mm3.9.2拉伸模间隙的确定由于拉深采用压边圈，其且拉伸件公差等级为IT14,根据参考文献（课本）取单边间隙：Z=tmax+（1.52）a=2+1.5*0.22=2.33mmtmax:材料厚度的最大极限尺寸，mma:增大值，m（根据参考文献表4-26，根据t=2mm,取a=0.22m）3.9.3拉伸模工作部分尺寸计算拉深模直径尺寸的确定在拉伸件上标注内径尺寸公差，以凸模为基准 部分I:90mp=(d+0.4)Q-Sp=(90+0.4*0.87)-Q.Q8Q=9

35、0.35-Q.Q8Qd=(d+0.4+2Z)Q+Sd70mP=(d+0.4)Q-SP=(70+0.4*0.74)-Q.Q8Q=70.30Q.Q8Qd=(d+0.4+2Z)Q+SdDp=(d+0.4)Q-Sp=(60+0.4*0.74)-0.080=60.30(-Q.Q8Qm+SdDd=(d+0.4+2Z)Q=(60+0.4*0.74+2*2.33)Q+Q.12Q=64.96*120m部分=(90+0.4*0.87+2*2.33)II:84m+0.120 +0.120Q=95.010m0P=(d+0.4)-SP=(84+0.4*0.87)0 0-0.080=84.35-0.080d=(d+0.4

36、+2Z)Q+Sd=(84+0.4*0.87+2*2.33)Q+0.120=89.01Q+Q.12Qm部分=(70+0.4*0.74+2*2.33)+0.120 +0.1200=74.96QmIII:60m25吊扇电机外壳冲压成型模具设计 式中 :工件的内形尺寸公差，伽（查表9-29）根据参考文献（）查文献表9-29，取=0.74d:工件的内形基本尺寸，伽Sp：凸模的制造公差，mmSd:凹模的制造公差，m拉伸模的圆角半径尺寸的确定从零件外形、尺寸来看，其凸缘圆角半径已经明确标出。若改变模具圆角尺 寸势必会改变零件形状大小，因此，凹模的圆角大小应由工件上的圆角尺寸决定。 分别为R2 R1.5。拉伸

37、模阶梯高度尺寸的确定在保证间隙值（Z=2.33m）得情况下，以凸模为基准计算凹模阶梯高度尺寸。吊扇电机外壳冲压成型模具设计26校核条件:Sp+5d=0.030+0.040=0.040mZmaxZmin=0.360-Q.246=0.114满足：(Sp+Sd)W(ZmaxZmin)经计算，落料刃口尺寸分解为：凹模：Dd=7.432m凸模：DP=7.18-Q.Q2m4.3 翻孔模间隙的确定为保证翻孔竖立边缘的挺直，翻孔单边间隙值应略小于材料厚度，一般取单 边间隙Z为：Z=(0.750.85)t(4-5)这里取单边间隙Z=1.6mm4 冲孔翻孔模工作部分尺寸计算4.1 预制孔直径的计算查参考文献()可

38、知，按等面积法，预制孔直径d的计算公式为:Qn c当rt时，d=(D -4DH).-7mm式中D:翻边直径(按中线计算)，mmH:翻边高度，mm4.2 凸模直径计算已知凸模外形尺寸为 7未标注公差尺寸，一般按IT14级确定公差。差公差表得其公差值为0.36，因为外形尺寸，故按入体原则写为70.36mmDp=(D+xA)Q-Sp0+SdDd= (D+Znin)-Sp= (D+XA+Zmin)0(4-1)(4-2)查参考文献(课本)查表3-3、3-4得:Zmin=0.246mZmaX=0.360mS d=0.020mSp=0.020m取x=0.5(4-3)(4-4)吊扇电机外壳冲压成型模具设计27

39、4.4 翻孔凹模的尺寸计算根据翻孔模的单边间隙确定翻孔凹模的尺寸大小。5 落料拉伸复合模结构设计5.1 拉深凸模及其固定板的设计5.1.1凸模的具体设计设计如下：由于零件为大批量生产，且形状较复杂，凸模所用材料应有较高的耐磨性，这在一定程度上保证了凸模相对较高的寿命。故选材为Gr12 MnV做倒角或圆角,防止应力集中，热处理硬度为5862HRC模具为落料拉深模，由于拉伸零件为圆，高度较小，直径较大，故选择圆柱 台阶式拉深凸模，经计算可一次拉深成型；采用台阶式凸模，装配修模方便，强 度、刚度好。并使用凸模固定板固定，防止拔出。拉伸时为防止板料和凸模形成封闭空间，应设置有通气孔。另外，此通气孔 对

40、拉伸件从凸模的拔出有通气的作用，使得零件容易从凸模拔出；查参考文献可 得：通气孔直径d=6mm零件为多阶梯形状，为提高零件的尺寸精度，不同的阶梯以最大外径为准，应有较高的同轴度。零件是拉伸成型，为保证零件的表面粗糙度，凸模工作部分表面粗糙度也应 较高，设定为Ra1.6。确定凸模高度如下：采用弹压卸料装置，凸模长度可按下式确定:L=h1+b+t+h=10+10+2+48=70mm（5-1）式中L:凸模长度，mmh1:凸模固定板厚度，mmh2:卸料板厚度，mmh:增加长度，mm这里去h=48mm凸模零件图及尺寸标注如下:吊扇电机外壳冲压成型模具设计285.1.2凸模固定板设计凸模固定板是固定凸模的

41、零件，主要防止凸模被拔出。其大小应考虑到凸模 大小、销钉螺钉规格、模座大小以及模座的闭合高度一起决定的。这里取固定板 厚度为15mm外形为直径165 mm勺圆形Q235A板。其剖视图图形如下：29图5-2 01-19拉深凸模固定板剖视图5.2 落料凹模设计及其固定安装方式的确定为降低加工难度，采用螺钉直接将凹模固定在下模座上，简单可靠，便于维 修拆卸。壁厚确定由于此凹模与拉深凸模一起配合使用的，故此落料凹模设计为圆筒形，不但 节省材料，而且减小了模具加工的难度。凹模的壁厚不是任意的，其厚度确定如 下：板料厚度：t=2mm查参考文献（）得：最小壁厚Smin=4.9mm即：只要壁厚大于4.9mm就

42、可以满足冲压凹模所需的强度和刚度。因挡料销直接安装在凹模上以及安装凹模螺钉、销钉的位置，应取较大壁厚,吊扇电机外壳冲压成型模具设计30取凹模壁厚为：29.1 mm凸外圆直径为141.8+2X29.1=220伽因零件生产批量的，故选择Gr12,热处理硬度6062HRC考虑到拉深凸模的固定方式，最终落料凹模如下图所示：图5-3 01-16落料凹模5.3 凸凹模的设计凸凹模是成型的关键零件，其外边缘是落料的凸模，其内腔是拉深凹模，因为成型零件本身形状复杂，直接导致了凸凹模零件也相对复杂设计如下：由于零件为大批量生产，且形状较复杂，凸凹模所用材料应有较高的耐磨性，较大的壁厚，以保证一定的强度和钢度。这

43、在一定程度上保证了凸模相对较高的寿命。故选材为Gr12MnV去棱角，热处理硬度为5862HRC吊扇电机外壳冲压成型模具设计31将凸凹模周边突出，采用销钉将其直接与垫板定位，简单便捷。用螺钉将凸 凹模固定，牢固紧密。要求下平面平整，保障与上方凸模同轴零件为多阶梯形状，不同的阶梯以最大外径为准，应保证内腔阶梯的同轴度, 高零件的尺寸精度，零件是拉伸成型，为保证零件的表面粗糙度，凹模工作部分 表面粗糙度也应较高取Ra=0.8.凸凹模与压件块配合为间隙配合。保证压件块上下平稳滑动。如图所示：图5-4凸凹模剖视图5.4 垫板的设计垫板是是放在凸模、凹模和模座之间的一块具有一定厚度的板。垫板直接承 受和分

44、散凸模、凹模所给的压力，对模座有降低压力的作用，同时还可以防止座 受力变形、塌陷等，保证日常的生产活动，是模具结结构中不可缺少的一部分。此设计中垫板放在上模与凸凹模之间，为均匀分散凸凹模传递压力，将垫板设计 为圆形，取其厚度T=13.5mm R=220mm其图示如下：吊扇电机外壳冲压成型模具设计32图5-5 01-12垫板5.5 卸料板的设计卸料板分为刚性和弹性两种，不同的卸料方式适合不同的模具结构。卸料板 是组成模具的一部分，刚性卸料板，卸料可靠，安全，但操作不方便，生产效率 不高。弹性卸料板由于受限于弹簧、橡胶的弹力，使得卸料力不大，安全性可靠 性不高，同时结构有些复杂，但其有多种方式，安

45、装灵活，多变，因而使模具有 较大的生产空间，操作方便。弹性卸料装置力量平稳，且冲压前对毛坯多由压料 作用，故在日常生产中得到了广泛的应用。在落料拉深模具中有两块卸料板，分别对板料、拉深件卸料，平稳的弹力是 的卸料更加顺畅，一定程度上实现了局部的自动化。弹性卸料板与凸模、凹模的单边间隙一般取0.1mm-0.3mm与于凸模之间的配 合为H7/h6。选取弹簧作为卸料力来源，必须在卸料板上加工弹簧窝座，保证弹簧正常工 作。上模卸料板如下图所示：吊扇电机外壳冲压成型模具设计33图5-6 01-15卸料板5.6 模具准配图及其工作过程说明根据装配图说明模具工作过程：开模后，人工将板料一端碰触导料销，并贴紧

46、导料销。此时，打杆8和压件块14在弹簧的弹力作用下，压件块顶部斜壁与凹模内侧下斜壁接触而停止。此时，上模下行， 压件块首先与放在拉深凸模上的板料接触， 并逐渐压紧板料， 使板料 固定在拉深凸模上。上模继续下行，压件块因拉伸凸模的不在下行，而凸凹模14下行，其外壁与落料凹模16一起组成落料模，完成落料工序。在此过程中，下行 的凹模与不动的拉深凸模一起将已经冲好的板料拉伸成型，直到因凸模与板料贴 紧而无法下行为止，上模下行过程结束。开模时，上模上行，压件块因弹簧弹力 作用，压在拉伸件上。随着上模上行，卸料板23在弹簧弹力的作用下上顶拉伸 件，当上模运行到合适位置时，卸料板14将拉伸件从凸模顶起，与

47、此同时，卸料 板15在弹簧弹力作用下将板料从凸凹模外壁推下，完成卸料。此时人工将板料移 动一个步距，进行下一次冲压生产。装配图如下图所示:吊扇电机外壳冲压成型模具设计34图5-7 01装配图6 冲孔翻孔模模具设计6.1 冲孔凸模设计凸模是冲孔翻边的模具中的第一道工序，冲孔凸模设计的合理与否决定了整 个零件的质量好坏。貯 Q 乂孑吊扇电机外壳冲压成型模具设计35因为在模具中设置了整形的工序，凸模必须穿过整个零件实现冲孔。因此， 凸模比较长，同时， 凸模固定板较厚以及压件块对凸模伸出部分的配合使用， 在 一定程度上保证了凸模的正常工作。图示如下：图6-1 02-10冲孔凸模6.2 冲孔翻孔凸凹模设计凸凹模在加工过程中同时完成两道工序。作为冲孔的凹模与冲孔凸模配合使用，其废料选择顺出件形式，简化了模具136结构。提高了生产效率。作为翻孔的凸模，其外壁是工作表面，要求所选有较高的耐磨性、强度和刚 度。凸凹模采用固定板固定，简化模具结构，固定板与凸模的配合为H7/h6。图示如下：图6-2 02-20凸凹模6.3 冲孔翻孔模翻孔凹模的设计翻孔凹模在此设计中有两个作用，一是：翻孔的凹模，保障翻孔的质量；二 是：承担对中间工程零件的整形与矫正。这就要求翻孔凹模的工作部分表面粗糙 度较