毕业设计微型电机转子片级进模设计.doc

连接片多工位级进模设计 摘要本次设计主要是设计微型电动机转子片的级进模，因为微型电动机使用的转子是由多片转子片通过叠加的方式，才形成转子的，因此对转子片的需求量很大，使用普通的冲压模的生产效率不是很高，级进模具有生产效率高，寿命长，质量好，适用于制件的大批量生产，冲件质量可靠，稳定等特点通过对转子片的零件图的分析和工艺性分析，可以知道，制件的内外尺寸较小，同轴度要求在∮0.02mm之内精度要求较高，产量较大，采用级进模生产因为制件外形尺寸小，排样是采用一模出三件的排样方式，考虑到尽量减少步距的误差对制件精度的影响，在冲转子轴孔和槽形工位后，接着 下一个工位就是落外形因为制件的精度要求比较高，所以，对模具的导向精度要求就更高了，所以模具的导柱采用滚动导向的导柱进行导向因为级进模的有些零件容易损坏，所以，各个工位上的零件是采用组合形式进行装配和加工的级进模在加工的时候，速度好高，这时模具上就必须要有自动报警系统，因为模具在工作过程中，只要有一次失误，如误送料、凸模折断、叠片、废料堵塞等，均会导致模具损坏，甚至造成设备或人身事故所以在模具的上模导正孔的位置设置防止误送料检测报警装置，以保证模具的安全。

当材料送进不到位时，报警导正销被迫回缩，推动报警导杆左移，触发报警开关，机床立刻停止工作，避免损坏模具关键词：转子片 多工位级进模设计 镶拼结构 安全检测自动保护装置目 录引言………………………………………………………………41.制件………………………………………………………………52.工艺分析…………………………………………………………63.计算压力中心……………………………………………………84.各部分工艺力的计算……………………………………………85.压力设备的选择…………………………………………………96.主要工作部分尺寸计算…………………………………………117.弹性卸料装置尺寸选择与计算…………………………………148.模具的总体设计与加工…………………………………………149.级进模的保养和维修……………………………………………1510.模具在生产过程中出现问题的处理…………………………1611.非标准件的加工工艺…………………………………………16总结………………………………………………………………20致谢………………………………………………………………21参考文献…………………………………………………………22引 言大学三年的学习即将结束，毕业设计师其中的最后一个环节，是对以前所学的知识及所掌握的技能综合运用和检验。

随着我国经济的迅速发展，采用模具的生产技术得到愈来愈广泛的应用在完成大学三年的课程学习和课程、生产实习，我熟练的掌握了机械制图、机械设计、机械原理等专业基础课和专业课方面的知识对机械制造、加工的工艺有了一个系统、全面的理解，达到了学习的目的对于模具设计这个实践性非常强的设计课题，我们进行了大量的实习经过在学校实训室的实训，我对于模具特别是级进模的设计步骤有了一个全面的认识，丰富了各种模具的结构和动作工程方面的知识，而对于模具的制造工艺更是实现了零的突破在指导老师的协助下和车间师傅的讲解下同时在现场查阅了很多相关资料并亲手拆装了一些典型的模具实体，明确了模具的一般工作原理、制造、加工工艺并在图书馆借阅了许多相关手册和书籍模具是制造业的重要工艺基础，中国虽然很早就开始设计制造模具但长期未形成产业直到20世纪80年代后期，中国模具工业才进入发展快车道，中国模具产量已位居世界第三，模具推广应用的领域也越来越大世界模具向着很好的趋势发展：一、模具日趋大型化二、模具的精度将来越来越高10年前精密模具的精度一般为5微米，现在已经达到1—2微米三、多功能复合模具将进一步发展新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。

随着机械制造行业的飞速发展，模具行业在各个行业中都处在重要的地位，不管在汽车、电子、航空、船舶以及军事武器中都离不开模具，它已经成为当代杰出工程技术成就之一尤其在经济全球化的形式下，各个行业都面临着日益激烈的市场竞争，如何提高企业的应变能力和生存能力，参与国际合作与竞争，都是摆在各个企业面前的重要课题人们对模具越来越要求高度自动化、高标准化为了拓展在工艺方面的知识，为了适应社会需要，在基础学习上进行一次比较全面的设计，是为了对所学知识的综合应用能力的考察，同时是对所学知识的回顾与检查本次设计是一副微型电动机转子片级进模设计本次在老师细心的指导下，在同学的帮助下，对模具的寿命、生产周期、成产成本、经济性的条件下仔细分析而设计的因我个人水平有限，因此在实际过程中难免有不合理之处，望各个老师多多批评指正本论文是在王桂英老师精心指导和严格要求下完成的王老师那严谨求实的治学态度，以宽广的胸怀和渊博的知识为我们树立了榜样在此向她表示衷心的感谢！ 设计人： 2010年10月22日1. 制件转子制件如图1所示，材料为硅钢片，料厚t=0.35mm生产批量为大批量生产。

图1图2（实物图）技术要求：①表面无刮伤、无压印；②毛刺小于0.03mm；③表面本色处理；④制程控制表面无油污，脏污2.工艺方案分析及确定2.1零件的工艺性分析该零件是微型电动机转子，材料为硅钢片，料厚为0.35mm制件内外形尺寸较小，同轴度要求在Φ0.02mm之内，精度要求较高，产量大，采用级进模生产从图2可以看出，转子上主要有一个孔和三个一样的槽，因为转子在使用的时候是几个转子片叠加在一起使用，所以转子的成型方法冲孔、切除多余废料、叠加①材料：该冲裁件的材料是硅钢片是低碳钢，也是一种硬钢，厚度为0.35mm，较薄硅钢是制造电机转子、变压器铁芯等的基本材料，化学成分为3%～5%的硅，0.06%的碳，0.15%的猛，0.03%的磷，0.25%的硫铝的质量分数为硅的1.7倍，其余的为铁硅钢片的特点是硬而脆，表面涂有无机绝缘涂层；其抗剪强度为450MPa，硬化退火②零件结构：该冲裁件结构简单，没有弯曲形状，并在边界转角处都是由圆角R0.2、R0.4、R0.5、R1连接过度，宽度为2.8的槽是均匀分布的，比较适合冲裁③③尺寸精度：零件图的中心孔Φ2的公差为-0.01 -0.02和75°±30′，未注公差属于自由尺寸，可按IT14级确定工件尺寸的公差，该产品是属于圆形平板零件，最大直径只有Φ13mm。

且有R0.2、R0.4、R0.5、R1等较小的圆弧角，只有采用冲孔定位的多工位级进模获知复合模制造加工，才可以更好的保证零件的尺寸精度和形状精度综上：该零件的形状、尺寸、精度、材料均符合冲压工艺要求，可以采用冲压方法加工，并且为了满足该零件的需求量，故采用三排级进模冲压三排样可以抵消侧向力，提高效率，提高材料的利用率，并且保证了制件的精度2.2确定冲裁件的最佳工艺制造方案根据制件的工艺性分析，其基本工序有冲孔，落料两种，可以用以下三种工艺方案：①先落料，再冲孔，采用单工序模生产②落料—冲孔复合冲压，采用复合模生产③冲孔—落料连续冲压，采用级进模生产方案①模具结构简单，但是需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工，而且零件体积细小，夹放比较困难，生产效率低，难以满足零件形状精度和同轴度以及大批量生产的需求，由于零件结构简单，为提高生产效率，主要采用复合冲裁或级进冲裁方式方案②比较容易保证冲件精度，但是模具制造较复杂、模具成本较高、模具制造周期也比较长和模具使用寿命较短方案③生产效率高、尺寸精度较高、工作环境好、模具强度高、模具制造没有复合模复杂等由于冲裁材料为硅钢片，较硬且脆，外圆形尺寸没有要求，在能够较好保证尺寸精度、提高模具的强度和使用寿命，最后确定用多工位级进模冲裁方式进行生产。

由工件尺寸可知，内外形尺寸较小，材料较薄，易变形，为便于操作，所以级进模结构采用顺装式级进模及弹性卸料、悬浮销定位送料、凸摸冲孔定位和定位钉定位方式2.3排样图设计排样图是多工位级进模设计的关键，它集体反映了零件在整个冲压成形工程中，毛坯外形在条料上的截取方式及相邻毛坯的关系而且对材料的利用率、冲压加工的工艺性以及模具的结构和寿命等有着显著的影响，故应针对零件和零件展开后的工艺特点，并综合考虑工艺分析各个因素后，设计合理的排样图及具体工位安排，该零件外形尺寸比较小，若采用单排的排样则材料的利用率低，双排相对于单排利用率有了一些提高，但是还是没有三排的利用率高，故采用三排的排样方式；又为力减少制件在冲压式的移动和抵消弯曲力，和制件外形尺寸太小，综合考虑采用“三列直对排法”，模具加工时“一模三件”生产，大大提高了生产效率，因此这样的排样比较科学合理查文献[6]表4—18取搭边值a=1.5 mm，冲切外形时工件间的搭边连接最小宽度取1.5mm故：条料宽度b=37.5+2.5X2=42.5工件与工件制件的搭边为1.2mm工件与边缘的搭边为2.5mm步距h=13+1.2=14.2mm综上所述，排样图如下图：排样图实物3.计算压力中心为了保证压力机和模具正常地工作必须使压力中心与压力机滑块中心线相重合。

否则在冲压时会是模具与压力机滑块歪斜，引起凸、凹模间隙不均匀和导向零件加速磨损，造成刃口和其他零件的损坏，甚至还会引起压力机导轨磨损，影响压力机精度形状简单对称的工件，如圆形、正方形、矩形，其冲裁时的压力中心与工件的中心重合由于该零件的落料、冲孔均为轴对称形状，其中心便是压力机的压力中心，故不必进行压力中心的计算4.各部分工艺力的计算4.1落料力的计算按文献[7]中的公式计算：FL=KLtζb式中 F—冲裁力（N） L—冲件周边长度（mm） t—材料厚度（mm） ζb—材料抗剪强度（MPa） K—考虑模具间隙的不均匀、刃口的磨损、材料力学性能与厚度的波动等因素引入的修正系数，一般去K=1.3对于同一种材料，其抗拉强度与抗剪强度的关系为δb=1.3ζb，故冲裁力也可以按下式计算：F=Ltδb此零件的厚度为0.35mm的硅钢片，查表2—3得，抗剪强度ζb=350～400MPa，取δb=400MPa，落料力F=KLtζb=1.3X334.81X0.35X400=60935.238N≈70KN4.2 卸料力的计算 卸料力公式：F卸=K卸xFLK卸——卸料力系数，经查表4-22，取K卸=0.055；则卸料力为：F卸=K卸xFL=0.055X70=3.352KN4.3 推件力的计算 推件力公式：FT=nKFL 式中 n——同时卡在凹模内的冲件数，n=h/t（h为凹模孔口的直刃高度，t为材料厚度）。

KT——推件力系数， F——冲裁力 则顶件力FT=nKFL=5x0.063x70=22.05KN 综上所述，选择冲床时，总压力：F总=FL+ F卸+ FT=70+3.352+22.05=95.402KN5.冲压设备的选择5.1冲压设备类型的选择冲压设备类型的选择根据所要完成的冲压工艺的性质，生产批量的大小，冲压件的几何尺寸和精度要求等来选择设备的类型1） 考虑冲压件的大小 在中。