定子片冲压工艺及其模具设计--大学毕业论文设计.doc

洛阳理工学院毕业设计（论文）压缩机定子片冲压工艺及其模具设计摘 要 电机定子是电机的重要部件，其质量对电机性能有直接影响。因此定子片成形模具的设计十分重要。电机定子片具有多槽孔的复杂结构，在生产中一定要保证其相对精度。定子片在使用中所需要的数量也较多，使用传统的单工序模进行冲裁必将造成高成本、低效益。因此本文采用多工步级进模对其进行冲裁。既保证了冲裁精度，又提高了生产效率。文中首先阐述了级进模的相关知识及发展前景，其次在详细分析冲裁工艺的基础上，重点讨论了毛坯优化排样、定距和定位方式、凸凹模结构以及固定方式等细节问题。最后采用CAD绘出级进模具的局部总装图。关键词： 定子片，多工位，级进模 The Stamping Process And Mold Design Of Stator Piece Of CompressorABSTRACTThis paper studies the blanking technology of the motor stator vane and rotor vane and the design of blanking die. The stator vane and rotor vane are both indispensable components of a motor and their quality has a direct and important impact on the design of the motor. They both have such complex structures with a lot of slotted eye that its relative accuracy should be ensured during its producing. Since the stator and rotor vane are also needed in a great amount, it must results in high costs and low efficiency if the traditional simple press tool is used on blanking. So, in this paper, the author suggests that Multi-Step Progressive Die should be applied to the link of blanking so that the accuracy can be ensured and the efficiency can be enhanced at the same time. Firstly, this paper introduces some relative knowledge and the future development of Progressive Die. Then, some detailed problems, such as the black layout of blank, the way to fix spacing and position, the structure of top die and bottom die and the methods to fix them, are discussed carefully on the basis of a detailed analysis of the technology of blanking. Lastly, the setting drawing of the Progressive Die can be got by using CAD.Keywords: stator vane，multi-position ，Progressive Die II毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）指导教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）评阅教师： （签名） 单位： （盖章）年 月 日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ 优 良 中 及格 不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ 优 良 中 及格 不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩： 优 良 中 及格 不及格（在所选等级前的内画“”）教研室主任（或答辩小组组长）： （签名）年 月 日教学系意见：系主任： （签名）年 月 日目录前言1第1章 工艺设计31.1 工艺分析31.1.1 材料31.1.2 零件31.1.3 尺寸精度31.2 冲裁工艺方案41.2.1 方案拟定41.2.2 方案分析41.3 模具结构形式41.3.1 模具类型的选择41.3.2 操做与定位方式41.3.3 卸料及出件方式51.3.4 确定送料方式51.3.5 确定导向方式5第2章 工艺计算62.1 排样、计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率62.1.1 排样方式的选择62.1.2 计算条料宽度72.1.3 确定步距72.1.4 材料利用率82.2 工序排样82.3 冲压力计算102.3.1 冲裁力102.3.2 卸料力112.4 选用压力机162.5 凸凹模刃口尺寸计算122.5.1 凸凹模刃口尺寸计算原则122.5.2 凸凹模刃口尺寸计算方法122.5.3 凸凹模刃口尺寸计算13第3章 级进模具设计153.1 级进模具结构设计方法163.1.1 级进模具结构设计原则153.1.2 结构设计内容253.2 本次模具总体结构163.3 级进模具的零件设计163.3.1 凸模和凹模设计原则173.3.2 凸模的设计173.3.3 凹模的设计203.4 导向及卸料板的设计223.5 定位零件233.5.1 挡料销233.5.2导正销233.5.3 误送检测装置24第4章 辅助装置254.1 固定板254.2 垫板254.3 模架254.4 标准件的选用254.5 模具材料的选用264.6 安装与配合264.6.1 凸模与凹模模的装配间隙264.6.2 卸料板与凸模的装配间隙264.7 卸料装置264.8 装配配合27结论29谢 辞31参考文献32前言我们日常生活中所用器具几乎均需用模具来成型实现，模具对人们而言将不再陌生。如在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中，60%80%的零部件都要依靠模具成形。用模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。标志冲模技术先进水平的多工位级进模，是我国重点发展的精密模具品种。级进模能够在一副模具内完成复杂零件的冲裁，弯曲，拉深，立体成型以及装配等复杂工艺，具有生产效率高，操作安全可靠，可以加工复杂零件等特点而受到普遍的重视，应用也日益广泛。有代表性的是集机电一体化的铁芯精密自动叠片多功能模具，已达到国际水平。其他如48、54、68条腿集成电路柜架多工位级进模、电子枪硬质合金多工位级进模、别克轿车安全带座式多工位级进模、空调器散热片多工位级进模，均达到国外同类产品水平。但总体上和国外多工位级进模相比，在制造精度、使用寿命、模具结构和功能上，仍存在一定差距。本文将对电动机定子转子冲压工艺与多工位级进模设计作一个系统、详细的介绍。毕业设计的意义在于，综合运用所学课程的理论和生产实际知识，进行多工位级进模设计工作的实际训练，培养个人独立工作能力和创新能力，树立理论联系实际和严谨求实的工作作风。巩固、扩充模具专业课程所学内容，掌握多工位级进模的设计方法和步骤。掌握多工位级进模设计的基本技能，如计算分析、计算机绘图、查阅设计资料和撰写设计说明书，熟悉标准和规范。通过毕业设计，提高了自我分析、解决问题的能力，对学过的基础知识进行复习和运用，对专业知识做到更深一步的掌握和拓展，了解模具专业前沿技术，提高自己的动手能力，为进入工作岗位打好基础。毕业设计的设计面较广，有一定难度。设计是按学习、消化、吸收、创新的思路进行的。整个设计是由个人独立完成，所以设计内容可能会有一些漏洞和错误，殷切希望各位老师及领导予以批评和指正。在毕业设计过程中，得到了指导老师老师的悉心指导和帮助，在此一并致以衷心的感谢！ 第1章 工艺设计1.1 工艺分析1.1.1 材料电工硅钢片D21，钢板厚度0.50mm，具有良好的冲裁性能。1.1.2 零件零件形状简单，对称，是由圆弧和直线组成比较适合冲裁。零件如图1-1所示。图1-1 零件图1.1.3 尺寸精度零件图只给出了部分尺寸的公差，可以看出零件精度要求较高。其其它未标注公差属于自由尺寸，按IT14级确定工件的偏差。总结以上特点：该制件符合冲裁工艺性，所有适合冲裁。1.2 冲裁工艺方案1. .2.1方案拟定 方案一：先冲孔，后落料。单工序模生产。方案二：冲孔落料复合冲压。复合模生产。方案三：冲孔落料级进冲压。级进模生产。1. 2.2方案分析方案一：模具结构简单，制造周期短，制造简单，但需要多副模具，成本高而生产效率低，难以满足大批量生产的要求。方案二：也只需一副模具，制件精度和生产效率都较高，且工件最小壁厚大于图凹模许用最小壁厚模具强度也能满足要求。冲裁件的内孔与边缘的相对位置精度较高，板料的定位精度比方案三低，且一次成型两个工件模具的设计及制造较麻烦。方案三：只需一副模具，生产效率高，操作方便，精度也能满足要求，虽然模具轮廓尺寸较大，但把工序分开使模具的设计变得简单，也便于大批量自动化生产。通过对上述三种方案的分析比较，该工件的冲压生产采用方案三为佳。1.3 模具结构形式1. 3.1模具类型的选择由冲压工艺分析可知，采用连续模冲压，所以模具类型为级进连续模。1.3.2 操作与定位方式1. 操作方式零件的生产批量较大，但合理安排生产可用手工送料方式，也能满足生产要求，这样就可以降低生产成本，提高经济效益。如果有条件加上自动送料机和校平机构这可大幅度提高生产效率。2. 定位方式因为导料销、始用挡料销和导正销结构简单，制造方便。且该模具采用的是条料，根据模具具体结构兼顾经济效益，控制条料的送进方向采用导料销，控制送料步距采用导正销，初始定位采用始用挡料销。1.3.3 卸料及出件方式1.卸料方式刚性卸料与弹性卸料的比较：刚性卸料是采用固定卸料板结构。常用于较硬、较厚且精度要求不高的工件冲裁后卸料。主要用于卸料力较大、材料厚度大于2mm且模具结构为倒装的场合。弹压卸料板具有卸料和压料的双重作用，主要用于料厚小于或等于2mm的板料由于有压料作用，冲件比较平整。卸料板与凸模之间的单边间隙选择（0.10.2）t，若弹压卸料板还要起对凸模导向作用时，二者的配合间隙应小于冲裁间隙。常用作落料模、冲孔模、倒装复合模和连续模的卸料装置。工件平直度较高，料厚为0.5mm较薄，卸料力不大，由于弹压卸料模具比刚性卸料模具方便，操作者可以看见条料在模具中的送进动态，且弹性卸料板对工件施加的是柔性力，不会损伤工件表面，故可采用弹性卸料。2.出件方式因采用连续模生产，故采用下出件为佳。1.3.4确定送料方式因材料为带料故采用横向送料。1.3.5确定导向方式由于模具整体尺寸较大零件尺寸精度要求较高故采用导向平稳、导向准确可靠、刚性好四导柱模架。第2章 工艺计算2.1 排样、计算条料宽度、确定步距、计算材料利用率2.1.1 排样方式的选择方案一：有废料排样 沿冲件外形冲裁，在冲件周边都留有搭边。冲件尺寸完全由冲模来保证，因此冲件精度高，模具寿命高，但材料利用率低。方案二：少废料排样 因受剪切条料和定位误差的影响，冲件质量差，模具寿命较方案一低，但材料利用率稍高，冲模结构简单。方案三：无废料排样 冲件的质量和模具寿命更低一些，但材料利用率最高。通过上述三种方案的分析比较，综合考虑模具寿命和冲件质量，该冲件的排样方式选择方案一位佳。考虑模具结构和制造成本有废料排样的具体形式选择直排最佳。如图2-1图2-1 毛坯排样图2.1.2 计算条料宽度搭边的作用是补偿定位误差，保持条料有一定的刚度，以保证零件质量和送料方便。搭边过大，浪费材料。搭边过小，冲裁时容易翘曲或被拉断，不仅会增大冲件毛刺，有时还有拉入凸、凹模间隙中损坏模具刃口，降低模具寿命，影响送料工作。由表 2-1 查得最小搭边值a=2mm a=1.5mm根据经验最终确定为a=2mm a=2mm表2-1 冲裁金属材料的搭边值料厚手送料圆形非圆形aaaa11.51.521.5条料宽度B=118mm2.1.3 确定步距送料步距e：条料在模具上每次送进的距离称为送料步距，每个步距可冲一个或多个零件。进距与排样方式有关，是决定挡料销位置的依据。条料宽度的确定于模具的结构有关。步距确定的原则是：最小条料宽度保证冲裁时工件周边有足够的搭边值；最大条料宽度能在冲裁时顺利的在导料板之间送进条料，并有一定的间隙。复合模送料步距e=工件的宽度+一个搭边值 即：e=114+2=116mm排样图如图2-2所示：图2-2 排样图2.1.4 材料利用率的计算用制件的面积与所用板料面积的百分比，作为衡量排样合理性的指标，称为材料的利用率。用表示： 式中 F制件面积（） n一个步距内制件数 B板料宽度（mm） A排样步距（mm）本文中B=118mm，A=116mm，F为零件的面积可取为，即=69.4%。2.2 工序排样在多工位级进模冲压中，工序件在级进模内随着冲床一次就向前送一个步距，到达不同的工序。由于各工位的加工内容互不相同，因此，在级进模设计中，要确定从毛坯板料到产品零件的转化过程，既级进模各工位的所要进行的加工工序内容，这一设计过程就是工序排样。工序排样遵循的原则原则：(1) 工件排样要保证产品零件的精度和适用要求；(2) 工序应尽量的分散，以提高模具寿命，简化模具结构；(3) 合理安排各工序，使压力中心尽可能与模具几何中心接近；(4) 同一工位个冲切凸模应尽量设计为同一高度；(5) 冲孔在前，外形冲切和落料在后；(6) 为保证条料送进的步距精度，第一工位安排冲导正孔，第二工位设导正销，在其后的各工位上，优先在易窜动的工位设置导正销；(7) 设置空位，可以提高凹模，卸料板和凸模固定板的强度；(8) 工件和废料应能顺利排出；(9) 排样方案考虑模具加工设备的条件。由于产品精度要求较高，同时考虑到冲床送料等选用人工送料有条件的话最好选用自动送料机送料，导正销精确定位，导正孔设在载体两侧，导正孔直径取10mm。综合上述各方面的设计，该产品的排样如图2-3所示，共分四个工位。第一工位：冲导正孔。第二工位：冲定子槽孔。第三工位：整形。第四工位：定子落料。图2-3 工序排样图2.3 冲压力计算2.3.1 冲裁力冲裁力是冲裁过程中凸模对材料的压力，它是随凸模行程而变化的。包括冲工件上各孔的冲裁力冲导正孔力定子片转子片落料力。通常说的冲裁力是指冲裁力的最大值。平刃冲模的冲裁力可按下式计算：F=KLt(由文献1P189式5-29得)式中 F冲裁力（N）；L零件剪切周长（mm）；t材料厚度（mm）；材料抗剪强度（MPa）；K系数,一般取K=1.3；已知零件材料是电工硅钢D21, 查冲压模具设计简明手册得材料抗剪强度取=190Mpa，材料厚度t=0.5mm,L值由各工位全部冲裁线即冲裁零件周长尺寸组成,各工位冲裁力如下：第一工位：F1=K L1t=1.362.80.5190=7755.8N第二工位：F1=K L1t=1.3906.720.5190=111979.92N第三工位：F1=K L1t=1.3191.540.5190=23655.19N第四工位：F1=K L1t=1.3386.130.5190=47687.12N2.3.2卸料力冲裁时,工件或者废料从凸模上取下来的力叫卸料力。由文献1P47 式（2-31）得卸料力 F冲裁力； 卸料力系数； 由表2-2，取=0.05,所以N表2-2卸料力、推件力和顶件力系数2.4 选用压力机根据工件成形总力 模具下模座总体尺寸464mm338mm拟选日本会田（AIDA）公司L系列高速压力机。压力机型号：PDA12压力机参数：标称压力1200kn行程长度30mm工作台板尺寸800500mm滑块行程次数65-160次/min封闭高度300mm封闭高度调节量60mm主电动机功率14.5kw2.5凸凹模刃口尺寸计算2.5.1凸凹模刃口尺寸计算原则1. 落料时，落料件的尺寸是由凹模决定的，因此应以落料凹模为设计基准。冲孔件的尺寸是由凸模决定的，因此应以冲孔凸模为设计基准。2.凸模和凹模应考虑磨损规律。凹模磨损后会增大落料件的尺寸，凸模磨损后会减小冲孔件的尺寸。为了提高模具寿命，在制造新模具时应把凹模尺寸做得趋向于落料件的最小极限尺寸，把凸模尺寸做得趋向于冲孔件的最大极限尺寸。3. 凸模和凹模之间应保证有合理间隙，对于落料件，凹模是设计基准，间隙应由减小凸模尺寸来取得。对于冲孔件，凸模是设计基准，间隙应由增大凹模尺寸来取得。由于间隙在模具磨损后会增大，所以在设计凸模和凹模时取初始间隙的最小值Zmin。4. 凸模和凹模的制造公差应与冲裁件的尺寸精度相适应。而偏差值应按入体方向标注。5. 尺寸计算要考虑模具制造的特点。2.5.2凸凹模刃口尺寸计算方法1凸模和凹模分别加工时的尺寸的计算（1）落料 ：（2）冲孔： （3）对于采用分别加工的凸模和凹模，应保证下述关系：凹+凸 Z maxZ min 2凸模和凹模单配加工时的尺寸的计算用单配加工法制造模具常用于复杂形状及薄料的冲裁件。在计算复杂形状的凸模和凹模工作部分的尺寸时，往往可以发现在一个凸模或凹模上会同时存在着三类不同性质的尺寸需要区别对待。三类尺寸的计算方法（1）对于落料凹模或冲孔凸模在磨损后将会增大的第一类尺寸，相当于简单形状的落料凹模尺寸。 （2）对于冲孔凸模或落料凹模在磨损后将会减小的第二类尺寸，相当于简单形状的冲孔凸模尺寸。（3）对于凸模或凹模在磨损后基本不变的第三类尺寸不必考虑磨损的影响，凸模和凹模的基本尺寸就取冲裁件的中间尺寸，其公差取正负对称公布。 2.5.3 凸凹模刃口尺寸确定1.对于圆形件冲孔、 落料采用分别加工法。查表得间隙值： 查表得凸凹模制造公差： 校核： 满足查表得因数x=0.5查表得凸凹模制造公差： 校核： 满足查表得因数x=0.5 查表得凸凹模制造公差： 校核： 不满足故 不可用分别加工法。2.对于冲转子铸铝槽孔、定子槽孔、定子落料这些复杂凸凹模的刃口尺寸需按单配加工法。第一类尺寸：、 第二类尺寸： 14洛阳理工学院毕业设计（论文）第3章 级进模具设计3.1级进模结构设计方法级进模是用多个零件按照一定关系装配而成的有机整体，结构是模具的“形”。模具的优劣很大程度上体现在模具结构上，因此级进模的结构对模具的工作性能、加工性、成本、周期、寿命等起着决定性作用。3.1.1级进模结构设计原则级进模结构设计是要遵从以下原则：a尽量选用成熟的模具结构或标准结构。b模具要有足够的刚性，以满足寿命和精度的要求。c结构应尽量简单、实用，要具有合理的经济性。d能方便的送料，操作要安全简便，出件容易。e要考虑废料的处理。f模具零件之间定位要准确可靠，连接要牢固。g要有利于模具零件的加工。h模具结构要与现有的冲压设备相协调。i模具容易安装，易损件更换方便。3.1.2结构设计内容 结构设计大体可以分为两步：第一步根据工序排样的结果确定模具的基本结构框架，确定组成级进模的主要结构单元及形式，对模具制造和使用提出要求；第二步确定各结构单元的组成零件及零件间的连接关系。结构设计的结果是模具装配图和零件明细表。3.1.3结构概要设计内容概要设计是级进模结构设计的开始，它以工序排样图为基础，根据产品零件要求，确定级进模的基本结构框架。结构概要设计包括：（1）模具基本结构：倒装关系的确定;导向方式确定;卸料方式确定；（2）模具基本尺寸：模具平面尺寸、模板厚度、模具闭合高度。（3）模架基本结构：模架的外形与尺寸;导柱与导套；模座形式；模柄。（4）压力机的选择：压力机的类型；压力机规格。（5）模具价格与加工周期（毕业设计可以省略）。3.2 本次模具总体结构图3-1 模具总体结构图3.3级进模具的零件设计 3.3.1 凸模和凹模设计原则凸模和凹模直接担负着冲压或拉深的工作。由于加工性质的不同，凸模和凹模的形状、结构也不同。凸模和凹模设计原则如下： 凸模和凹模要有足够的刚性与强度。由于在高速连续作业的条件下，振动极大，凸模、凹模的磨损也比一般的单工序模具大的多；并且在级进模中许多凸模、凹模的受力状态是不均匀、不对称、不垂直的，模具的损坏可能性也较大，所以在允许的条件下，应适当增大其强度。 凸模和凹模必须便于稳定安装和更换。凸模、凹模必须要求安装后具有稳定性，这不仅能保证冲制精度，还可以提高冲压次数，从而扩大了经济效果；对于各种不同冲压工序的凸模、凹模之间都要保持稳定的间隙，而且间隙应均匀一致。 多工位级进模的凸模、凹模要有统一的基准，各种不同冲压、拉深性质的凸模、凹模必须协调一致。 余料排除方便及时。级进模的连续冲制过程中，绝不允许把余料带在凸模上，或留在凹模工作面上，以免损坏模具。 便于制造、测量和组装。3.3.2凸模的设计凸模的高度根据凸模固定板、卸料板和凹模垫板的厚度以及凸模在模具闭合状态下进入凹模的深度和料厚来决定,由此可以计算得出冲裁凸模的长度。在本模具中因外形相对简单,对于圆形凸模均作成整体式采用小台阶固定。这样提高了模具制造的精度以及安装精度。如图3-2图3-2 冲转子中心孔凸模对于冲转子铸铝槽孔和定子绕线槽孔的凸模距离很近而且凸模外形较复杂为了降低凸模加工难度，把凸模设计成直通式便于线切割加工又能提高凸模的制造精度。凸模的固定采用压板式固定，这样既可以便于安装又便于损坏时快速更换。凸模的结构图3-3及固定如图3-4图3-3冲定子槽孔凸模图3-4 冲定子槽孔凸模的固定定子落料凸模尺寸较大，把凸模和凸模固定板做成整体结构的。如图3-5图3-5 定子落料凸模的结构与固定图3-6 凸模的结构3.3.3凹模的设计在本模具中，凹模采用整体式，且有小倒角过渡，这样加工方便，无需将所有面的加工达成一致精度。凹模外形基本是圆形，均用过盈配合和凹模固定板连接，外形和内形孔相对位置要求较严。刃口形式为：直刃口和斜刃口两种。由于几个冲裁工序中冲裁形状均较复杂，故都采用直刃口。刃口高度为5mm,此刃口强度较好，孔口尺寸不随刃磨而增大，但推件力大。图3-7凹模刃口形式刃口直壁高度h与被冲材料厚度t有关：t1mm时，可取h5mm；因所给材料厚度为0.5mm故，可取h=5mm；凹模外形尺寸的计算。凹模的外形尺寸应该保证凹模的强度，以承受冲裁时产生的应力。凹模的外形通常是方形或圆形，其尺寸的计算方法有两种：一是根据凹模的刃口尺寸长度方向和宽度方向的最大值b以及冲裁件的厚度t，查询数据确定凹模的高度和刃口距凹模边缘的壁厚c；另一种是根据经验公式计算获得凹模的厚度与高度，具体计算方法为： 凹模高度： h=kb 凹模厚度： c=(1.52)h 表2-3系数k的值t/mmb/mm0.512332000.100.120.150.180.22因此，由上面公式以及表格可以得出各凹模外形尺寸。凹模的镶拼形式。在多工位级进模中，对于大一点的凹模，为了便于加工，也为了提高各工位孔形位置精度，常采用分段拼合凹模结构。在采用分段拼合凹模的同时，根据本凹模的特点，对冲定子、转子的槽孔部分和轴孔，导正销孔等采用了镶套式凹模结构。以便于加工刃磨和更换。3.4导向及卸料板的设计在本副模具中，将卸料板做成一整块，以后的每个工序中，整体卸料板在冲裁、拉深完结之后，在弹簧力的作用下，将零件半成品从凸模上推出，起到了卸料作用。其上升的最大高度为零件半成品的最大高度，用卸料螺钉限制行程。图3-8 导向及卸料板的结构3.5 定位零件 3.5.1 挡料销挡料销其定位作用，用它挡住搭边或冲件轮廓，以限定条料送进距离。它可分为固定挡料销、活动挡料销和始用挡料销。由于此副模具为连续模，所以选用始用挡料销。由于此副模具中共有四个工位，按照原理应当设置四个始用挡料销，考虑到模具的制造困难等其它因素综合考虑只在第一工位设置一个始用挡料销。结构形式如图3-8图3-9 始用挡料销结构3.5.2 导正销导正销多用于连续模中冲裁件的精确定位，冲裁时为了减少条料的送进误差，保证工件内孔与外形的相对位置精度，导正销先插入已冲好的孔中，将坯料精确定位。3.5.3误送检测装置在多工位级进模中送料不到位是最常见的故障，为了防止级进连续冲压中出现送料步距失误，在级进模中加入误送检测装置。如果出现故障检测销就会上升接触到微动开关，这样机床就会立即停止。设置误送检测装置这样就替代了人员监视冲压过程，这样不仅安全而且快速。误送检测装置如图3-图3-10 误送检测装置29第4章 辅助装置4.1固定板模具中的固定板，有称安装板，它的主要任务是对凸模固定，并通过它安装在模座上。在两副模具中，凸模固定板采用整体式结构，安装大多数的凸模，凹模固定板亦采用整体结构。固定板由慢走丝线切割加工，制造比较简单，容易达到精度要求。固定板为了使安装之零件能正常稳定工作，就要求有足够的强度和刚度即可，参照经济性，选用45钢制造，无热处理要求。4.2垫板垫板主要是防止凹模在冲压过程中，由于冲压力集中而把模座的接触面压坏。在高速冲压时，最容易损伤凹模，所以在本次模具设计中，固定板与模座之间增设了垫板，采用45钢制造，成一整体，淬火热处理后硬度43-48HRC，且两平面光滑。垫板的另一个功用是安装传动结构零件，它主要是起支撑这段空间。在多工位级进模中这样的垫板也是常用到的，单工序模中其高度一般为4-12mm，级进模中视实际应具体而定。