模具毕业设计定子片复合模设计.docx
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模具毕业设计定子片复合模设计
定子片复合模设计
声明
本人所呈交的定子片复合模设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：
日期：
【摘要】
这个项目是对定子片的复合模设计。
依据制件的形状以及外形尺寸，考虑模具各个对于不同的加工产品的要求，所以在对于上述可行的各种要求下，设计方案必须要进行全面的比较，最终，方才可以确定采用的加工模式是复合冲压模具进行制件。
因此本人的毕业论文设计主要以落料、拉伸、折弯、压扁工序等等为研究对象，接着再对冲压工艺方案进行确定，最佳工艺方案由技术经济分析确定，经行了工序的组合。
最终对工艺方案的进行确定，根据以上的步骤要求分析，于是乎选择了复合模具。
通常情况下这种设计方案是由现实情况总结经验所决定的,在以上的理论基础上，外加要考虑到生产批量和生产效率等问题，结合日常实践操作来设计整套模具。
此外，要审核以及修改零件图和装配图。
通过整个流程的设计，我可以确定本文关于冲压模具的设计是符合要求的，具有可行性的，不仅理论这样，而且该结果也通过了实际生产中的验证。
【关键词】：
UG；冲压倒装复合模具；标准；二维软件
目录
引言1
一、冲裁件加工工艺分析2
二、冲裁工艺方案的确定3
三、模具总体设计3
（一）模具类型的确定3
（二）操作与定位方式3
（三）卸料方式3
（四）确定导向方式5
四、模具设计计算5
（一）排样5
（二）计算冲压力7
（三）压力中心的确定7
（四）工作零件刃口尺寸计算8
五、主要零部件设计10
（一）设计工作件的结构10
（二）确定模架11
六、模具装配图和其它非标件11
总结15
参考文献16
谢辞17
引言
冲压设备常用来进行冲压成型制造,冲压设备有几种常见的结构形式,近年来国内冲压机械做的比较可靠,日常生活用品好多都是模具生产出来的,冲压模具就是用压力对金属进行冲制成型。
是将材料（金属或非金属）由冲压模具批量加工成加工时专用的工具。
中国在冷冲压模具在各个方面都有新的进步，已经很大部分的零部件都能生产出来，而且还出口了很多冲压模具，但是中国的冲压模具发展和世界相比还是有一定的制造水平，在模具精度方面还是有一定的差距，这就要求我们年轻的一代付出更多的努力，将来为中国的模具事业做出不可或缺的贡献。
2008年中国模具产值近10亿元，其中出口1.2亿美元,约合9.6亿人民币。
由相关部门统计,2008年中国进口模具约为15亿人民币,市场满足率为91%.通过供需情况,我们必须看清几点:
进口的模具都很精密，而且价值相当可观,出口的模具都是非常低端的模具，所以只能赚取低额的人工费,所以我们的技术含量落后,制约了我过模具的发展，外资企业的加盟，也是壮大我天朝国度的模具力量，于是乎，带动了整个中国经济的告诉发展。
由于技术知识的展开，模具需求增加。
模具稳步增长中，模具工业也渐渐壮大了起来，此外民营企业、私营企业、国有企业、外资企业也大量开展了模具技术。
随着现今我国冲压模具制造技术的不断成熟和发展，就以比较常见的汽车掩盖件模具来说，很多厂家都具有自主生产和消费的实力。
另一方面各大研讨机构和大专院校进行亲密的合作，对于模具技术的进行长远的探讨和开发。
在这些专业的人士的不懈努力下，取得突飞猛进的进步，例如在模具CAD/CAE/CAM技术方面，我们的水平已经与日本和德国等等制造精密的国家相比较，获得了明显进步，已经达到与他们比肩的高度；在模具的质量完善到延伸寿命周期方面，都做了很大的努力。
一、冲裁件加工工艺分析
图1-1冲压件定子片零件图
图1-2三维零件图示
已知该冲制件是进行中批量生产要求，零件板厚度0.5mm，硅钢是冲压零件材料，具体外形如图1-1、1-2所示。
工件的结构比较简单，孔与边缘的距离是中等大小的精度水平，一般情况下都可以在冲床上对它进行加工。
二、冲裁工艺方案的确定
如今，有很多类型的模具，但根据某些特征，我们把相关的类似的特征的模具归为一类，但最常见的类别按工序组合，可分为简单的冲压工艺模式，复合冲裁模，级进模也被称为连续模。
根据生产需要的量的大小，合适的模具的选择范围，用以产生经济方便的和成本有效的控制。
单工序模顾名思义，它是最简单的冲压模具，形状简单，小批量的生产，当然，成本也比较低，不适合用于高精密模具。
复合冲裁模一般含有两个或多个进程，常见的是冲压冲裁模，落料冲孔模拉伸，这次的设计采用的是这种复合成型模，冲压定子片制作。
连续模式是一种用于生产大批量零件的更加复杂的模具，模具一般都很大，通常制成一个连续的模具组件的结构，所用的装置的一些辅助的机械结构，用进行带状送料器输送器进行比较。
这里，工件是在大规模生产。
对不同模具项目的优劣势分析见表2-1所示。
表2-1常见几种类型模具的分析
几种类型模具
单工序模
级进模（连续模）
复合冲裁模
无导向冲压模
有导向冲压模
对应制件精确等级要求
较小
一般
可在IT13—IT9级别之间
可在达IT9—IT8级之间
部件的功能
几乎是无限大小的厚度
小型和中型尺寸通常较厚
小零件厚度0.21—5.5毫米可加工复杂零件，比如各种复杂件
形状与尺寸受模具结构与强度大小限制规模达到3.5毫米的厚度
零件的平面度
低
比较一般
由于中小型零件的平整度不好，所以更需要质量好些的零件
压料冲件不仅是相对平坦的，而且好的零件平面度，最后具有所有的良好的剪切断面
生产的效率特点
低
较低
冲压工作期间可以自动送料和分离零件提高生产效率
大多数冲压零件被分离到模具外表面，这就需要我们自己去分离或卸料，增加了时间成本，降低生产效率
安全性特点
安全性一般，需多加小心
相比而言比较安全
安全性不高
生产零件时模具的制造成本
较低
正常比无导向模具稍高些
对于简单产品的冲裁比复合模经济
对复杂零件的制造更胜级进模
适用的场合
通常小批量的生产件下要求相对较低的材料厚度精度
更适应生产小产品
在一些对公差等级要求较高，工艺性较难的大中型零件多次生产
三、模具总体设计
（一）模具类型的确定
复合模冲裁模是指车床在完成一次冲压工作中，进行了落料、冲孔等不同步骤的一种模具类型。
本毕业设计采用的是冲孔落料复合冲压模具。
冲孔是冲掉废料。
落料是把所需要的制件从板材切割出来。
其剪切下来的材料为工序所需的部分。
由于是中批量生产工件，因此选用导柱式复合模。
为了保证冲压零件的的平直，冲孔模常常使用弹性卸料装置，此种的好处还可以压料，但要考虑到模具设计的定位和送料方式。
（二）操作与定位方式
1．操作方式
板材用手工送料。
有效控制经济成本。
普通开式压力机，垂直进给，你可以从前面送入到后面。
2．定位方式
采用的是平板，你可以找到一个简单的方式定位，你可以考虑的定位销定位。
以后详细分析和解释改结构。
（三）卸料方式
刚性卸料与弹性卸料的区别：
刚性卸料板是卸的更可靠的方式。
它通常用于板料件硬厚进行卸料。
凸模与卸料板也有一定的间隙，厚板的值越大之间的间隙更大。
但有时卸料板有其独特的作用时，与凸模间距离不能大于冲压距离，比如对凸模的引导。
这种设计通常是一个很大的卸料力，相对较大的厚度的材料，其结构是在冲压模具倒装的形式。
一般弹性卸料板具有弹性卸载和压料的效果，另外如果在工作时指引凸模运作时，他们之间距离需要小于冲压距离。
我们知道在工件的平整度通常较高，0.5毫米高的材料的厚度是较薄的，但是，卸料力不是很大，但该弹性卸料在模具加工的实际生产中可以很容易地观察其过程，与冲裁件的影响也很小。
出冲件方式用人工拿出制件是最简便的方式。
（四）确定导向方式
有模具的四种常见形式，第一种是对角导柱模架，是一列安装在模具对角线上;第二种方法是后侧导柱模架，导柱安装到模具的后部;第三是一个四导柱模架，此模架取向更稳定，定位更可靠。
根据本模具的设计特征的形式和结构，第二个解决方案是更可靠的。
四、模具设计计算
（一）排样
排样就是把零件在板材上进行合理的编排。
排样好坏将直接影响到板材的使用率，排样合理还可以减少模具的磨损，增加模具的实用寿命。
1.排样的分类：
主要分为有废料排样和少废料排样还有无废料排样，有废料排样都是在制件周边和制件制件有搭边，既然有了搭边，材料利用率也会减低，但是有搭边，冲裁精度会更好控制。
少废料排样定位粗糙，冲件质量差，无废料会磨损模具，但材料利用率高，我们采用常见的有料排样，如图4-1所示。
图4-1有料排样图
2.条料宽度的确定
有搭边的好处是保持板的平滑性能，从而确保部件的精度。
金属片的过度浪费。
太多，冲裁件容易弯曲变形。
边缘部分的不仅质量差，有时卡入模具零件中，磨损模具。
取表4-1中常见的冲压搭边值参考数据：
表4-1搭边值和侧边值的数值
材料的厚度为t
当圆件r＞2t圆角时
当中矩形边长L≤50时
当在矩形边长为其他尺寸时
工件间a1
侧边a
工件间a
侧边a1
工件间a1
侧边a
0.25以下
0.9
2.1
2.3
2.5
3.0
3.1
0.25～0.5
1.3
1.5
1.9
2.5
2.0
2.7
0.5～0.8
1.1
1.3
1.5
1.5
2.0
2.0
0.8～1.2
1.0
1.0
1.2
1.3
1.5
1.8
1.2～1.5
1.0
1.5
1.5
1.8
2.0
2.0
1.6～2.0
1.2
1.3
2.0
2.2
2.1
2.2
通常，依照定子形状和尺寸的冲压模具，请参阅4-1，如果工件边缘的搭边值取为a=1.2毫米，以确保适当的送料，要求其为减公差：
B=（Dmax＋2a+Z）-0△
从公式得到：
在正常情况下的Dmax板材条料宽度方向的冲裁件尺寸会大；a是冲裁件之间的搭边值;
板料剪裁的下偏差，根据图表4-2可得确定值；
将其代入公式的：
B=（64＋2×1.2+10）=163.60-0.5（mm），所以条料的宽度在136.6-163.1之间。
表4-2在剪裁情况下的下偏差△（mm）
条料厚度（mm）
条料宽度（mm）
≤50
＞50～100
＞100～200
＞200
≤1
0.5
0.5
0.7
1.0
＞1～3
0.5
1.0
1.0
1.0
＞3～4
1.0
1.0
1.0
1.5
＞4～6
1.0
1.0
1.0
2.0
3．步距的确定
条料被送进去所走过的路程，叫做步距，用字母S表示。
一般情况下，搭边值尽可能保持较大值，保证最大条料带宽确保顺利送料，是我们要遵守的原则。
公式S=64+1=65mm.
4．计算板材利用率
冲压件所需要的面积和板的实际使用面积之比是材料的利用率，一个步距内的板材的利用率：
η＝Ａ/BS×100%=1203.1／65×165.6×100%=14.17%
式中：
A一个步距内冲裁件的实际面积；B料宽度；S步距；
（二）计算冲压力
1.计算冲裁力
使用扁平刃刀片冲压，冲裁力F通常被计算如下：
F=KLtτb
可由上式得到：
L通常被称为冲压侧的长度；t是提到的材料的厚度；τB材料剪切强度；K系数是已知的，我们必须考虑到实际生产过程中，在其他因素和制造公差所使用的模具，其中刃口将在正常情况下被永久性磨损，我们取K=1.2。
剪切强度取200。
本课题代入计算F=KLtτb=1.15×9537.6×0.45×3200=123756（N）
2．计算卸料力、推料力
从凸模上面卸下来时所要的力被称为卸料力FX计算：
FX=KXF=0.03×123756=6748（N）
将卡在凹模的材料的推出力被叫做推料力FT计算：
FT=nKTF=1×0.055×123756=10493.4（N）
其中：
n为在该卡，而在工件的凹模孔或废料的数量（N=H/T）;H高直边部分（毫米）；t为材料厚度（mm）；KX，KT是推力和K称为流量系数，尺寸值可以在表4-3观察，从而可用。
表4-3顶件力系数关系
工件属性
KX
KT
KD
铝
铜
0.025～0.046
0.026～0.039
0.034～0.077
0.036～0.098
0.029～0.076
0.035～0.087
钢（料厚t/mm）
≤0.1
＞0.1～0.5
＞0.5～2.5
＞2.5～6.5
＞6.5
0.045～0.0756
0.050～0.0498
0.037～0.04788
0.078～0.0453
0.043～0.056
0.173
0.063
0.055
0.063
0.055
0.13
0.08
0.07
0.05
0.04
所以总冲压力FZ=F+FX+FT=123756+6748+10493.4=140997.4（N），结合理论知识和实践经验适合J23-25型号压力机。
（三）压力中心的确定
指的是中心冲压力的作用，被称为压力中心。
为确保顺利凸凹模冲压操作，所以让幻灯片在中心和压力点的中心。
如果有较大的偏差，整个设备和模具将因受力不均造成一定的磨损，会死的很快变钝的边缘，以降低模具寿命。
在实际生产过程中，会有很多特殊的形布置，那么中心应该小心，不要让压力缓解装置可以负担得起。
以压力教科书为中心的计算主要基于解析法，图解法和实验方法，一般设计选择的是解析方法。
因为线段冲裁力跟随线段长度的变化同步，所以可以用各线段的长度L1L2L3.......Ln来经行计算，公式如下为：
X0=（X1L1+X2L2+X3L3+.......+XNLN）/（L1+L2+L3+......LN）=
Y0=（Y1L1+Y2L2+Y3L3+.......+YNLN）/（L1+L2+L3+......LN）=
（1）初选坐标轴X-Y；
（2）算出各个点的距离；
（3）计算各个长度L1、L2、L3......Ln；
（4）将数字代入公式求压力中心的坐标。
本冲压制件为几何对称图形,所以中心为原型压力中心。
（四）工作零件刃口尺寸计算
1．冲裁间隙分析
（1）凸凹模间隙对制件尺寸精度的影响
据看过形成大的间隙值精度低的特点，小的差距值，高精密冲压，这种差异长期包含两个方面，一个是凸凹模间隙之间的区别，另一个是模具制造误差。
（2）间隙对冲压模具寿命的影响
一般情况下，模具寿命会收到很多不同的因素，影响冲裁间隙模具寿命的因素之一影响是最重要的一块消隐间隔，更大的模具反应，摩擦将是非常严重的，所以精度不高，最大化的间隙的情况下的值
（3）间隙对冲裁工艺作用力的影响
通常情况下冲裁间隙较大的情况下的一部分，力量也跟着模具越来越大，最终到达材料是容易拉断分离，因此冲裁力根据生产要求进行不断调整，减少。
因此，跨消隐部分影响放电推的材料强度之间的间隙。
然而，间隙增大后，从排出，但聘请了很大的限制了一拳。
（4）间隙值的确定
按照上面的分析上面的介绍，模具冲压差距决定了生活质量和模具大量之间的关系。
所以一定要选择合适的模具间隙值，我们可以保证零件的精度要求小于压力脉冲，提高模具的使用寿命，但价值不依靠合理的差距计算出来，只能尽量做到最优化。
我们采用的方法是经验性的，理论上的调查，以确定法律和有关表格中的法律。
根据实际的处理经验，根据要求并不确定了不同的方法。
2.冲孔凸凹模刃口尺寸计算:
落料凹模尺寸死为基准，模具长时间使用会磨损较大。
因此，在制作模具时，模具的大小，以采取冲裁件的公差小的尺寸，通过减去共同间隙值冲裁冲头模具尺寸。
当冲压，冲孔冲头到基准计算的大小。
因此，需要一个长时间佩戴冲公差计算部分较大的值。
在图4-2中X是磨损系数，Δ为冲件孔的公差。
图4-2冲头图
表4-4磨损系数x
料厚t（mm）
非圆形
圆形
1
0.75
0.5
0.75
0.5
工件公差△/mm
1
1~2
2~4
＞4
＜0.16
＜0.20
＜0.24
＜0.30
0.17~0.35
0.21~0.41
0.25~0.49
0.31~0.59
≥0.36
≥0.42
≥0.50
≥0.60
＜0.16
＜0.20
＜0.24
＜0.30
≥0.16
≥0.20
≥0.24
≥0.30
凸模为基准，凹模与之相配。
依据表4-4所示的，凸模磨损后直径变小的尺寸是420+0.062。
计算刃口尺寸b=（bmin+xΔ）-Δ/4
由上表可知x=0.5，Δ=0.062，a=（42+0.5×0.062）=42.0300.015
我们知道，这个问题应遵循的冲孔模按照凸模刃口尺寸大小来进行配合，并确保0.03-0.04毫米之间的间隙值的差距。
通常情况下凹模磨损后会不断变化的尺寸，是直径64-0.0460mm。
计算刃口尺寸b=（bmin-xΔ）-Δ/4，x=0.5，Δ=0.046，
A1=（64-0.5×0.046）=63.97000-0.011
五、主要零部件设计
（一）设计工作件的结构
1.落料凹模
一般使用线切割车床进行模具工作。
通常在管芯的厚度为1毫米。
粗糙度为0.8mm的芯片尺寸的表面，四面铣两面磨。
如图5-1所示模具零件图。
图5-1凹模
2.冲孔凸模
该零件以花型冲头为凸模（图5-2），这是不规则的圆形孔的冲孔，便于线切割。
加工好的凸模无台肩固定，并通过固定板和冲孔凸模固定板螺钉连接进行连接。
采用数控铣，线切割加工。
此弹性卸料器为例，它的大小和冲压凸模的大小相同。
当它的大小比实际的凸模大时，它们是通过螺钉与上面结合。
图5-2凸模
（二）确定模架
通常上部模具支座的厚度取为H1=20毫米的情况下，该脱料板的厚度为15mm，凸模板的厚度要求20毫米，下模具的厚度采取20mm。
因此，H=125毫米是模具的总高度。
六、模具装配图和其它非标件
这次设计还需要一个必不可少的配件也就是定位装置。
如图6-1所示。
下卸料板的定位销就是用来定位的，此种设计需要在凹模上做出相应的逼空孔，以免干涉。
在板料送进的时候，定位销十分可靠的定位作用。
定位销可以嵌在下卸料板上进行活连接。
图6-1定位销钉位置示意图
如果你想设计一个完善而合理的模具，我们必须考虑许多不同的要求，例如，提高产品质量，延长模具的尺寸和提高生产力的生活，同时也提高产品的经济效益，尽可能。
通常情况下，我们生产，会遇到很多问题，如模具设计与制作，我们必须了解整个过程应该是这一进程的一部分，并最终能够设计部分被加工出来，并易于加工，具体模具三维图如图6-2、6-3所示。
图6-2下模
图6-3上模
图6-4模具总装图
1、下模座板2、下垫板3、定位销4、螺钉5、凸凹模固定板6、卸料板7、导柱8、螺钉9、导套10、上模座11、螺钉12、弹簧13、螺钉14、定位销15、凸模16、卸料器17、凹模18、拉杆19、弹簧20、挡料销钉
模具工作原理：
如图6-4所示为导柱式冲孔模，模时导柱导套进行导向，板料送入时挡料销20挡住板料，另一侧挡料销钉作为定位，弹性卸料器16在凸模15工作时将工件压紧，以保证工件的平整，然后开始进行落料和冲孔，废料由冲孔凹模底端排出，工件在冲孔凸模和落料凸模、落料凹模的作用下卡在凸模上，最后在弹性卸料器16的作用下将工件打出来。
总结
大学三年弹指一挥间，在这几年的学习，我已经获得了很多的专业知识，不断提高自己的技能水平，有技能，成为一个有所贡献的人。
这些成绩的取得都离不开老师和学生的指导以及帮助，在此，我感到了深深的谢意！
整个论文设计过程中，我从一个懵懵懂懂学生慢慢变成了一个拥有模具专业知识并且可以加以利用的毕业生。
对我来说，变化来自于冲压模具设计时的论文。
通常这种设计总结在现实经验决定的，上述理论的基础上，应用到生产批次要考虑和生产效率，并结合日常实践中，设计的模具的整个操作。
此外，审核和修改零件和装配图纸。
通过整个流程的设计，我可以确定本文关于冲压模具的设计是符合要求的，具有可行性的，不仅理论这样，而且该结果也通过了实际生产中的验证选定所需要的送料方式、定位装置、卸料装置以及各部件的连接选择；选用国家规定的标准模架；选用标准型号的压力机，从而完善了整套模具的设计的过程。
在进行这次设计时，我也想到了以后的工作，要认真对待，用专业的知识，积极务实的态度完成工作后的每一天，每一份设计。
这次设计尽管告一段落，也严格按照学校的要求去完成，但因为我的水平不高，加上设计时间不充足，经验阅历不丰富，所以专业性显得比较简单，另外设计中也会有不规范的地方，也需进一步的商榷改进。
参考文献
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谢辞
对于这篇论文能顺利的完成，我最想最想感谢的是我的导师！
她不但广博的学识，严谨的态度令我受益匪浅，而她的随和热情，如朋友般的不断鼓励更加激励着我；而且她对我充满了关怀，不断的帮我改写此篇论文，做到了全心全意，所以我的这篇论文的成就大多数是由我最敬爱的导师给予的！
除了导师谆谆教导，也还有来自老师，他们都给予我很多建议，让我不断的完善我毕业论文设计。
还有来自同学的大力相助，我们之间的友谊天长地久，他们告诉了我许多问题的解决的方法，以至于我能尽快的理解在毕业设计中所遇到的问题，并能高效的完成任务，向你们致谢。
当然，由于缺乏经验，有不对的地方，希望大家多多指导老师提供宝贵的意见和建议。
我要感谢那些无私奉献，艰苦训练我的老师和同学们朝夕相伴，没有他们的关心与帮助，我也不会在专业知识和为人处世上更加成熟和不断成长。
转眼间我就要告别学生，为了生活走上工作岗位。
在你们所教授的知识和精神的不断指引鼓舞下，我学会了把自己所学到的，想到的专业知识和奉献精神交给他人，不断创新，相互传递，传递积极向上精神来为社会做出贡献。
再一次感谢所有在毕业设计中给予我宝贵指导意见的良师益友，谢谢！
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