（电机炭刷架）冷冲压模具设计

1、.目 录前言 11 确定工件的工序方案 32 弯曲件的展开尺寸 43 落料模的设计 53.1 冲裁件的工艺性 53.2 冲裁间隙 53.3 凸凹模工作部分尺寸制造公差的确定 53.4 冲裁力、卸料力和推件力的计算 73.5 排样、搭边与料宽 83.6 凸、凹模的设计 83.7 定位零件的设计与选用 93.8 模架的尺寸和结构形式 103.9 卸料零件 103.10 压力机的选择 103.11 导向零件 113.12 落料模的说明 114 冲孔模的设计 124.1 冲裁件的工艺性 124.2 冲裁间隙 124.3 凸凹模工作部分尺寸与公差 124.4 冲裁工艺力的确定 134.5 冲模压力中心的确定 134.6 凹模设计 144.7 凸模设计 144.8 凸模与凹模的固定 144.9 定位装置 144.10 卸料装置 144.11 漏料孔 154.12 模架的结构形式和有关尺寸 154.13 导向零件 154.14 压力机的选择与模具的安装 164.15 说明 165 第一道弯曲模设计 175.1 弯曲件的工艺性 175.2 弯曲件的回弹 175.3 弯曲力的计算 185.4 弯曲模间隙

2、 185.5 弯曲模工作部分尺寸计算 195.6 压力机的选择 195.7 模架的设计与有关尺寸 205.8 导向零件 205.9 顶出机构 205.10 模具的安装 206 最后一道弯曲模设计 226.1 弯曲件的工艺性 226.2弯曲件的回弹 226.3 弯曲力的计算 236.4弯曲模的间隙 236.5 弯曲模工作部分尺寸计算 246.6 压力机的选择 246.7模架的设计与有关尺寸 256.8 顶出机构 256.9 模具的安装 257结论 26致谢 27参考文献 28.附件清单 29前言冷冲模是冲压加工工艺的装备之一，被广泛地运用在汽车、飞机、电机、仪表以及在国防工业中。冲压工艺具有生产效率高、生产成本低、材料利用率高、能成形复杂零件，适合大批量生产的优点，在某些领域已取代机械加工，并正逐步扩大其工艺范围。因此，冲压技术对发展生产、增强效率、更新产品等方面具有重要的作用。但同时，冲压技术的推广受到投入成本低，模具成本高，不适应中小生产规模的特点。但是总的说来，随着我国经济实力的进一步加强，模具行业，包括冷压模一定会得到更普及地应用。随着冲压工艺的广泛应用于国民经济中，再加上随着数

3、控技术和机械CAD/CAM 的发展，冷冲模的发展和迅速。它以生产率高、成本相对低廉被广泛应用。外国的冲压模发展水平相当高，无论是设计还是制造，都达到较高的水平。以精确的定位，合理的工艺，连续加工精度很高的薄臂零件。而国内模具行业的起步较晚，基本上以单模为主，因此，加工精度够高。冷冲模的设计包括冲裁模设计、弯曲模设计、拉伸、胀形等模具的设计。冷冲模的设计也用到材料学、机械设计、工程材料、特种加工等方面的知识。因此它是一门综合性很强的学科。经过了三个多月的学习，设计，绘图，我学会了冲裁的机理，冲压的基本理论；理解了冲裁力，卸料力等工艺参数的确定；熟悉了冲裁模的结构，内部的结构零件及其设计的控制点；同时对于弯曲模、冲孔模、拉深模、落料模的结构能够熟悉了解。电机碳刷架的加工包括了冲孔、落料、和弯曲的加工。通过对冲孔模、落料模、弯曲模的学习，分析和比较了各加工工艺方案，完成了模具总体的结构分析，进行毛坯尺寸、排样、工序尺寸、冲压压力、压力中心、模具工作部分尺寸等工艺计算。绘制了装配草图并进行零部件初步选用设计,然后确定外形尺寸,选择冲压设备,绘制总的装配图和非标准的零件图。落料和冲孔都属于冲裁模

4、。冲裁模是从条料、带料或半成品上使材料烟规定的轮廓产生分离的模具，随着科学技术的发展，冲压技术也向高速化、自动化、精密化的方向发展。冲裁模一般分为简单模、级进模、和复合模。简单模在国内应用比较广泛，它是在压力机的冲压行程中完成一次冲裁工艺。简单模也分为无导向简单模、导板式简单模，和导柱式简单模；级进模是在单工序冲模基础上发展的一种多工序、高效率冲模。在压力机一次冲程中，级进模在其有规律排列的几个工位上分别完成一部分冲裁工艺，在最后工位冲出完整的工件。由于级进模是连续冲压，因此生产效率高，适用于大规模生产，但是因为其结构复杂，定位要求比较严格，因.此说制造成本高。复合模是指在压力机的一次冲压行程中，经一次送料定位，在模具的同一部位可以同时完成几道冲裁工序的模具称为复合模。复合模同连续模一样，也是在简单模的基础上发展的一种较先进的模具。与连续模相比，冲裁模冲裁件的位置精度高，对条料的定位精度要求低，复合模的轮廓尺寸较小。复合模虽然生产效率高，冲压件精度高，但模具结构复杂，制造精度要求高，适用于生产批量大，精度要求高，内外形尺寸差较大的冲裁件。电机的炭刷架的材料是冷轧钢板，适用于冷冲压加工。

5、如何去安排合理的加工工艺，确保生产的效率最高，同时也能满足零件的加工要求。这是整个设计的重点。在该零件的加工中，包括了冲孔，落料，以及弯曲等冷冲加工。冲孔属于冲裁加工的一种。冲裁模的结构比较简单，冲裁过程分为弹性变形阶段，塑性变形阶段，断裂分离阶段。其断层直接关系到冲裁加工质量的好坏，一般的，断面分为四个特征区，即圆角带，光亮带，断裂带，和毛刺。我们必须有合理的冲裁模的间隔来保证良好的特征带的分布。冲裁模有刃口尺寸、冲裁力等工艺参数的确定。在设计电机炭刷架的冲孔和落料加工时，须首先确定其力学性能，然后设计主要零件，完成结构草图，最后完成装配图。弯曲是将金属材料完成一定的角度、曲率和形状的冲压工艺方法。通常弯曲加工的材料有板料、棒料、管材和型材。弯曲有回弹的现象，因此回弹会降低弯曲件的精度，是在弯曲加工中不易解决的问题，因此在设计的时候必须考虑这个问题，例如可以考虑通过利用回弹规律补偿回弹，改变弯曲变形区应力状态校正回弹等。在了解了弯曲加工的特点及工艺参数后，安排了炭刷架的合理的工序，熟悉各种模具结构。进而完成零件设计和结构设计，绘制零件工作图。在冲压模的设计过程中，还必须考虑到模具的成

6、本，因此在进行选材，结构设计时，必须尽量不去设计形状复杂的结构，同时采用镶嵌式代替整体式的结构。针对模具的定位要求高的特点，在零件的设计中必须要有比较高的加工精度要求。总的一句话，必须在有高的模具寿命和满足加工精度要求的基础上，尽量降低模具材料的成本，简化模具的结构，这样才能有利于这个行业在我国的发1 确定件的工序方案根据工件的形状.材料.厚度及实际加工的需要,生产工件的工序过程如下:1. 从板料上冲出落料件(该落料件即为弯曲体的展开图的外轮廓形体。根据弯曲体的展开尺寸,设计出冲模,将所需工件冲下。所冲工件如图所示：2第一次冲孔，冲五个间距要求不太高的圆孔。 （这五个圆孔如上图所示的五处分布） 。3第二次冲孔，冲方孔。4第一次弯曲，选弯曲复杂部分，即如上图所示的 a. b 部分。5第二次弯曲，弯曲两边，即 U 形弯曲。弯折线如上图中虚线所示。6第三次弯曲，弯曲中间，弯折线如上图红线所示。. 第三次冲孔，此乃最后一道工序，因为此两孔间距要求较高，如果放在其它工序中冲，则可能影响定位要求，故最后工序冲此两孔比较合适。.2弯曲件的展开尺寸2.1长度方向上的计算：表-r/t 0.25 0.3

7、0.4 0.5K 0.31 0.32 0.35 0.37根据 r/t=0.25查表 得此中性层系数 k=0.31。 9 L 圆弧=2P/360 =（r+kt）=90（0.5+0.312）=1.7627(mm)L 直线=10.5+9+14.5+342 =102(mm) 长度方向上展开总长度为：4L圆弧+L 直线=41.7627+102=109(mm)2.2 宽度方向上的计算：根据 r/t=0.5查表 得中性层系数 k=0.37 9 L 圆弧=（r+kt）/180=90（1+0.372）=2.7318(mm)L 直线=11+10=21(mm) L1= L 直线+ L 圆弧=21+2.731823.73(mm)另一边: L 直线=11+31=42(mm) L2=L 直线+L 圆弧=42+2.7318=44.73(mm)3 落料模的设计3.1冲裁件的工艺性3.1.1冲裁体的精度应该在经济范围内进行选择,在本冲裁中,属于一般性常见的普通冲裁,因此精度应选择在 IT12IT14极 （ ） 。 9413.1.2毛刺毛刺的高度与冲裁方式，材料，厚度有关，正常冲裁中的毛刺高度为:a 试模时0.05mmb 生产时0.15mm3.2 冲裁间隙确定冲裁间隙的原则是：落料时，因制件尺寸

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