09530007电机主极端板模具设计说明书副本Word文件下载.docx
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三、压力中心计算·
4
1.冲裁力及相关压力计算·
2.确信压力中心·
四、模具刃口尺寸计算·
5
1.落料凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算·
6
五、冲裁模结构及零部件设计·
1.整体结构设计·
2.要紧零部件设计·
7
3.其他零件设计·
10
六、模具零件加工工艺·
11
1.冲孔凸模加工工艺·
七、模具零件图及装配图·
一、冲裁零件的工艺分析
零件如以下图所示：
1.零件图说明：
图所示为电机主机端板，材料为QBe2（铍青铜），料厚为，生产批量为大量量，设计该零件的冲压工艺与模具。
2.材料分析：
QBe2（铍青铜）为含有少量镍的铍青铜，是力学.物理.化学终合性能良好的一种合金。
经淬火调质后，具有高的强度.硬度.弹性.耐磨性.疲劳极限和耐热性；
QBe2铍铜产品特性：
高性能铜合金，经固溶及时效硬化处置，具有高硬度，高耐磨性，高抗爆性，高屈服极限与疲劳极限，耐腐性能佳，高导电率及优良的散热性能。
抗拉强度为660Mpa,抗剪强度为520Mpa易于加工，冷却成效优良。
综上所述，材料能够冲压制件。
3.零件结构分析
（1）零件结构：
Φ5mm的圆孔散布，两边为短边
（2）尺寸精度：
零件图上没有标注公差的尺寸属于自由尺寸，可按IT14级确信尺寸的公差。
经差公差表，各尺寸公差为：
+、R2+
（3）冲孔时，关于Φ5mm孔，能够采纳无导向凸模冲孔，但为了平安采纳有导向凸模冲孔。
4.冲裁工艺方案分析
方案一：
先落料，后冲孔，采纳单工序模加工。
方案二：
落料和冲孔复合冲压，采纳复合模加工。
方案三：
冲孔和落料级进冲压，采纳级进模加工。
方案一模具结构简单，但模具本钱高而生产效率低；
方案二工件的精度及生产效率都较高，但模具强度较差，制造难度大，且不方便操作；
方案三生产效率高，操作方便，工件精度也能知足要求；
考虑到零件的孔比较多，大量量生产，因此采纳复合模比较适合。
二、要紧工艺参数设计
1.搭边数值确信
阻碍搭边的因素：
（1）材料的力学性能硬材料的搭边值可小一点；
软材料、脆材料的搭边值要大一些。
（2）材料厚度材料越硬，搭边值越大。
（3）冲裁件的形状与尺寸零件外形越复杂，圆角半径越小，搭边值取大些。
（4）送料及挡料方式用手工送料，有侧压装置的搭边值能够小些，用侧刃定距比用挡料定距搭边小一些。
（5）卸料方式弹性卸载比刚性卸载的搭边小一些
搭边值的确信：
搭边值依照书P24表2-8确信最小搭边值，更具零件形状，两工件按矩形取搭边值a=,侧边按矩形取搭边值a1=。
2.条料宽度
有侧压装置时条料宽度及导板距离
条料宽度；
B=（b+2a1）-T0查表2-9T=
B=+=导板间的距离：
B=b+2a1+CB=++5=
3.排样方式
依照搭边值及条料宽度，设计下面排样图样：
表
（1）排样及搭边条料宽度及材料利用率计算
项目分类
项目
公式
结果
备注
排样
冲裁件面积A0
CAD绘图计算
677mm2
条料宽度B
B=41+式（2-18）
50mm
步距S
82mm
两个冲裁件
一个步距的材料利用率η
η=2*A0/B0*Lx100%
=2*677/50*82x100%
33%
三、压力中心计算
1.冲裁力及相关压力计算
计算冲裁力的目的在于合理的选用压力机和设计模具。
冲裁力是指冲裁进程中的最大剪切抗击力。
它是随着凸模切入材料的深度而转变的，当材料达到了剪切强度时，便产生裂纹且材料彼此分离，现在的冲裁力是最大值。
选择压力机确实是按冲裁力最大力计算。
冲裁后，由于板料的弹性恢复，使零件（或废料）仍梗塞在凹模洞口内，需要把零件（或废料）从凹模洞口推出或顶出。
把从凹模洞口顺冲裁方向推出的力称推件力；
把逆冲裁方向从凹模洞口顶出的力称顶件力。
表（3）冲裁力和相关压力计算表
冲压力
冲裁件周长L
146mm
冲裁力F
F=L·
t·
σb
144540Mpa
σb=660Mpa
卸料力F卸
F卸=K1·
F
14454Mpa
K1取
推件力F推
F推=n·
K2·
5782Mpa
K2取、n取1
顶件力F顶
F顶=K3·
4336Mpa
K3取
冲压工艺
总力F
=F+F卸+F推+F顶
169112Mpa
2.确信压力中心
模具压力中心是指冲压时各个冲压部份冲压力合力的作用点。
为了确保压力机和模具正常工作，应使冲模的压力中心与压力机滑块的中心相重合。
关于带有模柄的冲压模，压力中心应通过模柄的轴心线。
不然会使冲模和压力机滑块产生偏心载荷，使滑块和导轨之间产生过大的磨损，模具导向零件加速磨损，降低模具和压力机的利用寿命。
冲模的压力中心，可按下述原那么来确信：
（1）对称形状的单个冲裁件，冲模的压力中心确实是冲裁件的几何中心。
冲裁直线段时，其压力心位于直线段的中点。
（2）工件形状相同且散布位置对称时，冲模的压力中心与零件的对称中心相重合。
（3）冲裁形状复杂的零件或多凸模的零件时，其压力中心能够通过解析计算法求出。
利用CAD画图工具查询出质点的中心为（0,），即为压力中心。
四、模具刃口尺寸计算
1.落料凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算
在确信工作零件刃口尺寸计算方式之前，第一要考虑工作零件的加工方式及模具装配方式。
结合该模具的特点，工作零件的形状相对复杂，能够采纳线切割机床加工，这种加工方式能够保证这些零件各个孔的同轴度，使装配工作简化。
因此工作零件刃口尺寸计算就按分开加工的方式来计算，具体计算进程见表
（2）
表
（2）凹凸模及冲孔凸模刃口尺寸及公差计算
尺寸分类
尺寸
计算公式
结果
落料
凹模
磨损后变大的尺寸
Ad=（A-XT）0+TD
+
查表得冲裁模双面间隙Zmax=，Zmin=模按最小单边间隙配做。
查表得磨损系数X=
0+
磨损变小的尺寸
（B+XT）0-Td
磨损不变的尺寸
Cd=C
=T/8
按IT14确定公差
冲孔
Φ50+
dp=（d+X·
T）-Tp
Φ
查表得X=
孔心距
模具装配保证
圆角
、R2
修模时得到
五、冲裁模结构及零部件设计
1.整体结构设计
（1）模具类型设计
由冲压工艺分析可知，采纳正装复合模，那么模具类型为复合模。
（2）定位方式的选择
该模具采纳的是条料，操纵条料送进方向采纳导料销，无测压装置，操纵条料的送进步距采纳挡料销定距。
（3）卸料，出件方式的选择
因为工件料厚为，相对较薄，卸料力也较小，故采纳弹性卸料。
又因为是复合模，故采纳上出料。
2.要紧零部件设计
（1）凹模外形尺寸的确信
凹模采纳整体凹模，各冲裁的凹模孔均采纳线切割机床加工，安排凹模在模架上的位置时，要依据计算压力中心的数据，将压力中心与模柄中心重合。
凹模板高度H=K·
b
b=41查表2-10取k=，H=41*=，取26mm.
垂直于送料方向的凹模宽度B=b+（~）·
H
B=41+*18=86mm
送料方向的凹模长度A=L1+2l1查表2-11取l1=36
A=47+2*36=119取120mm
得出整体凹模尺寸：
120x86x26
结构如以下图所示：
（2）冲孔凸模设计
因为所冲的孔均为圆形，而且都不属于需要专门爱惜的小凸模，因此冲孔凸模采纳台阶式结构如图
凸模长度Lp的确信：
其中初定：
凸模固定板厚度
凹模厚度
那么：
结构图如以下图所示：
（3）凸凹模设计
凹凸模长度计算
卸料板h3=18mm
卸料橡皮h4=22mm
凹凸模固定板h5=18mm
L=18+22+18=58mm
、
（4）定位零件的设计
挡料销和导料销的设计
挡料销喝导料销内侧与条料接触，安装在卸料板上，尺寸为Φ6材料为45，热处置为43~48HRC。
（5）卸料板的设计，
a.卸料板周界尺寸为凹模的周界尺寸，厚度为12MM，卸料板采纳Q235钢制造。
b.卸料螺钉的选用
卸料板上设置4个卸料螺钉，公称直径为12MM，卸料螺钉尾部应留有足够的行程空间。
卸料螺钉拧紧后，应使卸料板超出凸凹模端面1MM。
3.其他零件设计
先用冲床的公称压力应大于计算出的总压力
；
最大闭合高度应大于冲模闭合高度；
工作台台面尺寸应能知足模具的正确安装。
按上述要求，结合工厂实际，可称用J23-16开式双柱可倾压力机。
并需在工作台面上配备垫块，垫块实际尺寸可配制。
双柱可倾压力机J23-16参数：
公称压力：
170Mpa
滑块行程：
70
最大闭合高度：
220
连杆调剂量：
60
工作台尺寸（前后
×
左右
）：
垫板尺寸（厚度
孔径）：
模柄尺寸（直径
×
深度
最大倾斜角度：
六、模具零件加工工艺
1.冲孔凸模加工工艺（附工艺过程卡）
工序号
工序名称
工序内容
设备
刀具
量具
下料
图样料Φ13×
48mm
锯床
锯条
游标卡尺
热处理
退火
车端面
车两边端面达到尺寸Φ13×
45mm
车床
车刀
车外圆
车Φ9圆类尺寸至Φ，车Φ圆类尺寸至Φ6，倒圆角。
检验
保证表面热处理为58~62HRC
磨外圆
磨Φ9圆至尺寸，磨Φ圆至Φ，留研磨余量
磨床
砂轮
8
研磨
研磨外圆Φ至尺寸，抛光圆角
研具
千分尺
9
七、模具零件图及装配图
八、参考文献
[1]翁其金徐新成冲压工艺及冲模设计[M]北京：
机械工业出版社，2020
[2]李学锋模具设计与制造实例教程[M]北京：
化学工业出版社，20044
[3]马朝兴冲压模具设计手册[M]北京：
化学工业出版社，20209
[4]李小海王晓霞模具设计与制造北京：
电子工业出版社，
{5}胡建华冲压工艺与模具设计{2}北京大学出版社，
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