毕业设计冲压模具设计

1、目引言 .3 第一章 产零件的工艺分析 .4 第二章 模类型的确信 .5 第四章 排样 .7 第五章 计冲压力 第六章 确模具压力中心 .9 第七章 计凸、凹模的刃口尺寸 .9 第八章 冲的部件及零件设计 1 工零件 .11 2 定零件 .14 3 卸、出件零件 4 橡的选用 .16 5 模及零件 6 模的闭合高度 第九章 模总装图 第十章 冲设备的选择 谢辞 参考文献 .20冲压模具计【 要研究本课题旨在是强化所学的知识和提高初步设计能力及实际动手能里本课题主若是针对电机定子模具设计,过对电机定子进行工艺的分析和比较,运 用一些所学的知识经行要紧的计算，确信模具整体结构，利用 ，来完成其装配

2、图和 零件图最终设计出一副冲压模课题从冲压工艺方案确信开始具体模具结构动身， 对模具的冲压力、模具凸凹模部份的结构、压力机的选择及有关参数的校核、标准件的 选用都有详细的设计。通过整个设计进程说明该模具能够达到此零件所要求的加工工 艺。【键】电机定子 冲裁模具 CAD本课源教师提供的毕业设计课题通过本课题的毕业设计对本专业所学习的课程进 行查验和温习，初步把握冲压模具设计的一样流程、具体的设计方式和理念，为尔后从 事冲压模具设计形成良好的设计思路。电机是常见的机电产品，用量大，其定子和转子 生产都采纳冲压工艺，目前相关的技术进展已经比较成熟，单工序模具、级进模具、复 合模具等结构的模具都存在，

3、而且技术也相当做熟，大体上能知足生产的需求。但在高 精度和高精度的模具仍是存在一些技术上的问题。本文是从电机定子结构分析开始，最 终设计出一套能生产出合格产品模具。第章产零的艺析图 1 件图该电动机定子铁芯的材料为硅钢片，钢板厚度 ，具有良好的冲裁性能。零件形 状简单，对称，是由圆弧和直线组成。冲裁件内外所能达到的经济精度为 以上精度与零件简图中所标注的尺寸公 差相较较，能够为该零件的精度要求能够在冲裁加工中取得保证，其他尺寸标准、生产 批量等情形，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采纳冲孔落料复合冲裁模进行加工，且 一次成形。第章 具型确常见的模具形式可分为单工序模、复合模和级进模三种。确信模具

4、形式，应以冲裁 工件的要求、生产批量、模具加工条件为要紧依据。冲压生产批量与合理模具形式见表 ，单工序模、级进模和复合模的比较见表 冲压生产批量与合理模具形式批量/（千件/每年）单件小批中批大批大量项目大件中件13001000小件模具形式5000简易模 单工序模 级进模 级进模、复合 级进模、复合模模 模单工序模 简易模单工序模设备形式通用压机 通用压机 高速压机自动和半自 动通用压机表 2机械化高速压 专用压机与自动 机 机自动机单工序模、级进模和复合模的比较比较项目 单工序模 级进模 复合模精度工件尺寸较低下一般,IT11 以较高,IT9 级以下公差工件形位 不平 , 不太平整有时 同轴度

5、、对称度及 要较平，同轴度、位 位置度误差大 置度误差较大工件平整，同轴 度称度及位置误大率冲压生产低，冲床一次 高冲床在一次 较高床在一次 行程内只能完成一 内能 完成 行程内可完成两个以 个工序 工序 上工序实现操作 较易，尤其适 容易尤其适应 机械化、自动 合多工位冲床上实 机上 实现 动 化的可能性 现自动化 化难件与废料排 除较复杂能在单机 上实现部分机械化操 作要求对材料的对条料宽度要 求不严，可用边角 料对 料 对条料宽度要求 宽度要求严格 不严，可用边角料生产安全行安全性较差 比较安全 安全性较差模具制造 的难易程度较易，结构简 形状简单件比 单，制造周期短， 合模 制造 度

6、价格低 低形状复杂件用 级进模的制造难度低应用通用性好，适 通用性较差适 通用性较差于 合中、小批量生产 合于形状简单尺 形状复杂、尺寸不大、 和大型件的大量生 不大精度要求不 精度要求较高件的大 产 件的大批量生产 批量生产表 3通过以上关系比较，此工件是大量量生产，故采纳冲孔落料复合冲裁模进行加工， 且一次冲压成行。所谓复合模具结构，确实是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序。在完 成这些工序进程中，冲件材料无需进给移动。复合模具结构的优势（）制件精度高。 由于是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序。因此不存在积存定位误差。使冲出的 制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性超级好，制件平

7、直。适宜冲制薄料和脆性或软 质材料。（2）生产效率高。（3）模具结构紧凑，面积较小。复合模具结构的选用原那么：只有当制件精度要求高，生产批量大，表面要求平整 时，才选用复合模具结构。第章 裁隙选在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、 延长模具寿命的一个关键因素。理想的间隙应该是板料冲裁断裂时凸凹模刃口边所产 生的裂纹在一条直线上,不然冲片边缘将显现不许诺的毛刺,使得刃口粘结严峻,磨损加 速,进而阻碍模具的寿命。因此,如何选取合理的凸凹模间隙,是模具设计时不容轻忽的 问题。为 1mm 的硅钢片, 手册表 5 推荐的间隙为 0 .13 0. 16mm（见表 ）

8、,约为材料 厚度的 13 %16 %。依照那个间隙,冲出的定、转子片毛刺虽能操纵在规定范围内。但由于间隙偏,使得凸模与被冲的孔之间、凹模与落料之间的摩擦严,造 成凸模和凹模侧壁产生粘结,卸料力增大,阻碍冲片断面的质量,刃口容易变钝,冲片易 出毛刺,且毛刺增加过快,乃至发生凹模胀裂现象致使模具寿命下降且取小间隙时,由 于弹性回跳作用,落料件尺寸大于凹模,冲出的孔径小于凸模,从而造成冲片的尺寸精度 显现误差。落料、冲孔模刃口始用间隙厚度 t硅钢片ZminZmax0.01表 4为提高冲片质量,延长模具寿命,依照国内外资料信息,在实践中对模具间隙做了实 验试探,证明放大间隙是超级有效的。通过量次对 1

9、mm 厚硅钢片冲裁的实验,发觉间隙值在材料厚度的 %左右范围内, 即间隙值为 0. 090. 11mm 最为适合。采纳那个间隙,能够取得如下成效(1) 提高了冲片质量。刃口锋利时毛刺小冲裁 进程中毛刺增加缓慢。(2) 冲片表面平整度大大改善,专门是相邻孔之间。 凸凹模 侧壁无粘结,减小了卸料力(4) 延长了模具寿命。刃磨一次能够保证较的冲,从而减 少刃磨次数,提高了生产效率。实践证明,合理地放大间隙,可使冲裁质量取得有效的保 证,且模具寿命能提高 23 倍。第章 排由表 6 查得最小搭边值 a=1.5 a =2冲裁金属材料的搭边值料厚手送料圆形非圆形aaaa12表 5图 样图毛胚面积 A=无测

10、压装置时条料宽度 B=150+2（2+0.7+0.2） 0 -0.7=155.8 0 -0.7mm步距为 151.5mm，查板材标准，选 1500mm x1000mm 的硅钢板。一张硅钢板能生产 54 个零件，总材料利用率为 48.2%.第章计冲力采纳弹性卸料、打杆出件。冲力的相关计算如下：冲裁力 F=KtL）（150+75） 440=963kN 卸料力 F=K F =0.05963=48KN推件力 F =nK F =8963=308KN依照计算结果，冲压设备拟选 第六章确模压中因为该零件是中心对称图形，因此其压力中心位于轮廓图形的几何中 O 点，如图 7 所示第章图 7 压力中心图计凸凹的口

11、寸7mm Zmax=0.09mm，对零件图中未注公差的尺寸，由公差手册查出其极限误差为150、140、15、75+0.3 、8+0.13 +0.12、 R5+0.12 。0000于外轮廓 150，查表 8 的凸、凹模的制造公差 =0.030 规那么形状（圆形、方形件）冲裁时凸模，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 +不知足条件，不可采纳分开加工凸模和凹模，故采纳凸模和凹模配合加工方式，以凹模为基准件。材料厚因数 X非圆形 x 值圆形 x 值度1t/mm1工件公差 /mm表 9依照凸模磨损后的尺寸转变情形将零件图中各尺寸进行分类

12、A 类：150、140B 类：75+0.3 +0.13 +0.12、R5+0.120000落料凹模刃口尺寸计算如下：150 对应凹模尺寸为 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落料凸模的大体尺寸与凹模相同，同时在技术要求中注明“” 冲孔凸模的大体尺寸：75+0.3 对应凸模尺寸为 ） 0=08+0.1300对应凸模尺寸为（）+0.12对应凸模尺寸为（4.5+10.12 00R5+0.12对应凸模尺寸为 R(5+10.12)0

13、=R5.120冲孔凹模的大体尺寸与凸模相同，同时在技术要求中注明“”第章 裁部及件计模具的零部件，有专门大一部份已实现了标准化，这关于简化设计工作、稳固模具 质量简化模具的制造维修等都具有重大意义在设计模具时关于标准化的零部件， 只需在标准化的资料中正确的选择，大量的设计工作是对非标准件的设计。依照在模具中的功能和特点，能够分成两类：工艺零件：这种零件直接参与完成工艺进程并和毛坯直接发生作用。 结构零件：这种零件不直接参与完成工艺进程，也不和毛坯直接发生作用。冲模零件的详细分类见表 冲模零件分类工艺零件工作零件 定位零件 卸料和压料零件结构零件导向零 支撑零件 紧固零件 其他零件 件冲孔凸模

14、挡料销卸料装置导柱 上、下模座 螺钉 弹性件凹模始用挡料销 压料装置导套模柄销钉传动零件凸凹模导正销顶件装置导板凸凹模固 键板定位销定 推件装置导筒板垫板废料装置导料销导料 板侧刃侧刃挡 块承料板限位支撑装 置表 101工作零凸凹模凸凹模外形按凸模设计，内孔按凹模设计，结合工件外形并考虑加工，将落料凸模 设计成直通式，最后精加工慢走丝加工，冲孔凹模设计成台阶式，其总长 L 可按以下 式计算：L=20+20+2+38=80mm材料：Cr12MoV热处置：6062HRC图 11(2)凹模复合模的结构特点是必然有一个凸凹模凸凹模的内外缘均为刃口保证强度， 内外缘之间壁厚应有必然厚度，取决于冲裁件尺寸

15、。该凸凹模的最小壁厚为 。通 过表 12 校核，可知凸凹模壁厚有足够的强度。依照弹性卸料板厚度及模具结构可选取 凸凹模的高度为 80mm。复合模最小壁厚冲裁材料 硅钢，中碳材料厚度1）t钢表 12其结构如以下图 材料：Cr12MoV 热处置：6062HRC保证间隙在 0.07之间 图 13冲孔凹模、落料凹模、凸凹模的材料选用：依照冲裁零件电工硅钢片加工强度，变 形抗力大，模具经受载荷增加，刃口部位磨损加速，那么考虑选用合金含量高，耐磨性 好的 Cr12MoV 材料。Cr12MoV 钢有高淬透性，可用来制造断面较大，形状复杂，经受较大冲击负载的各 类模具，热处置硬度为 HRC6163。2定位零为

16、了保证模具正常工作和冲出合格冲裁件必需保证坯料或工序件对模具的工作刃口处于正确的相对位置，即必需定位。条料在模具送料平面中必需有两个方向的限位一是在与送料方向垂直的方向上限 位，保证条料沿正确的方向送进，称为条料横向定位或送进导向；二是在送料方向上的 限位，操纵条料一次送进的距离（步距），称为条料纵向定位或送料定距。关于块料或 工序件的定位，大体上也是在两个方向上的限位。图 14毛坯的定位：条料横向定位装置在复合冲裁模上常采纳导料销进行导料个导料销的中心距尽可能取大一些， 以便于送料。并有利于避免条料偏斜。条料纵向定位装置在复合模中，纵向定位的要紧作用是保证纵向搭边值。挡料销确保条料送进时有准

17、 确的送进距。活动挡料销经常使用于倒装复合模，装在卸料板上，由弹性元件支撑，能 够伸缩的挡料销。设计当选取橡胶弹性挡料销。国家标准结构如以下图 图 153卸料、件零件卸料装置卸料是指把冲件或废料从凸模中卸下来。可分为刚性和弹性卸料装置两种形式，视 模具的结构选择。设计中为倒装复合模，易采纳弹性卸料装置。弹性卸料装置卸料力较 小，所得质量较好，平直度较高。弹性元件选用橡胶，其结构如以下图 图 16推件装置设计中模柄中心位置有冲孔凸模，采纳简单的刚性推件装置，由打杆、推板、连接推杆和推件块组成。结构如以下图 174图 17橡胶的用橡胶许诺经受的负荷比弹簧大，且安装调整方便，价钱又不贵，是模具中普遍

18、利用的弹性元件。冷冲模中所用橡胶一样为聚氨脂橡胶（）。橡胶的高度 H 与直径 D 应有适当的比例，一样应维持 H=（0.51.5）D5模架及件模架是由上模座、下模座、模柄及导向装置组成对模架的大体要求应有足够的强度与刚度应有足够的精度上下模之间的导 向应精准。一样模架型号规格均已列入标准，设计时可选用模架选用适用中等精度，中、小尺寸冲压件的后侧导柱模架从右向左送料，操作方 便。上模座：L/mm B/mm H/mm=25025045下模座：L/mm B/mm H/mm=25025055导柱： d/mm L/mm=35180导套： d/mm L/mmD/mm=3511543模架的闭合高度：模柄中小

19、型模具都是通过模柄固定在压力机滑块上。设计中采纳凸缘式模柄 形式见以下图 18图 18模柄的长度不得大于冲床滑块里模柄孔的深度，模柄直径应与模柄孔一致。 连接零件的选取垫板厚度取：10mm 材料：45 硬度：4348HRC凸模固定板厚度取： 材料：45卸料板厚度取： 材料：Q235橡胶厚度取：40mm6模具的合高度模具的闭合高度 H 模 是指模具在最低工作位置时，上、下模之间的距离。为使模具正常工作，模具闭合高度必需与冲床的闭合高度相适应。应介于冲床最大和最小闭合 高度之间: H 最大-5H 模H 最小+10H 模 =45+10+12+22.5+0.5+80+55-2=223模总图依照以上各部

20、件的结构及总的要求，模具总装图如下图 19：1-导套2-条3-导4-销 ；5-接螺钉6-孔凸模内角螺钉 1防销钉； 9-打料杆；10-模；11-上座12-板13-件块；14-六角螺钉 2；15-上模座垫板；16-垫 板17-凸固定板18-落料凹19-性卸料板20-导料销；21-固螺钉；22-弹23-凸 模；24-凸凹模固定板；25-销 ；26-模座图 冲设的择为平安起见，避免设备的超载，参照冲压手册可选取公称压力为 的开式双柱 可倾压力机 J2316该压力机与模具设计的有关参数为：公称压力： 160KN 滑块行程： 55mm最大闭合高度： 220mm 最大装模高度： 180mm连杆调剂量： 45mm 工作台尺寸： 200310垫板尺寸： 30140 模柄孔尺寸： 3050谢从论文选题到搜集资料从写稿到反复修改期间经历了喜悦聒噪痛楚和彷徨， 在写作论文的进程中心情是如此复杂。现在，伴随着这篇毕业论文的最终成稿，复杂的 心情烟消云散，自己乃至还有一点成绩感。超级感激我的指导教师师黄常翼教师。本课题是在黄常翼教师的悉心指导下完成 的，在此衷心感谢指导教师对我的谆谆教诲