模具毕业设计35电机炭刷架冷冲压模具设计Word文档格式.docx
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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。
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。
７.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２-１
r/t
0.25
0.3
0.4
0.5
K
0.31
0.32
0.35
0.37
根据r/t=0.25查表２－１得此中性层系数k=0.31。
∴L圆弧=2πΨP/360°
=ЛΨ（r+kt）
=90Л（0.5+0.31×
2）
=1.7627（mm）
L直线=10.5+9+14.5++34×
2
=102（mm）
∴长度方向上展开总长度为：
4L圆弧+L直线=4×
1.7627+102=109（mm）
2.2宽度方向上的计算：
根据r/t=0.5查表２－１得中性层系数k=0.37
∴L圆弧=ЛΨ（r+kt）/180°
=90Л（1+0.37×
=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IT12~IT14极（Ｐ）。
3.1.2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≤0.05mm
b生产时≤0.15mm
3.2冲裁间隙
确定冲裁间隙的原则是：
落料时，因制件尺寸随凹模尺寸而定，故间隙应在减小凸模尺寸上取得；
冲孔时，因孔的尺寸随凸模尺寸而定，故间隙应在增大凹模尺寸的方向上取得。
根据经验公式确定合理冲裁间隙：
c=mt
冲裁间隙系数m=20%
∴c=mt
=20%×
2
=0.4（mm）
3.3凸凹模工作尺寸制造公差的确定
3.3.1凸凹模尺寸计算应遵循如下原则：
落料时，先确定凹模刃口尺寸，其大小应取接近或等于制件的最小极限尺寸,以保证凹模在磨损到一定的尺寸范围内也能冲出合格制件。
凸模刃口的基本尺寸应比凹模刃口基本尺寸小一个最小合理间隙。
3.3.2凸凹模的工作尺寸的计算:
弯曲体的展开图的形状比较复杂,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸应配合加工法进行计算。
冲裁凸凹模间隙如下:
Zmax=0.36mm
Zmin=0.246mm
未注公差的按IT14级计算
当尺寸为23.73mm时,公差为0.52mm,x=0.5;
当尺寸为12mm时,公差为0.43mm,x=0.5;
当尺寸为44.73mm时,公差为0.62mm,x=0.5;
当尺寸为9.5mm和9.73mm时,公差为0.36mm,x=0.5;
当尺寸为13.76mm时,公差为0.43mm,x=0.5;
当尺寸为R5时,公差为0.3mm,x=0.75;
当尺寸为109mm时,公差为0.87mm,x=0.5;
其余x=0.75
用配合加工法时,应当以凹模为基准,凹模尺寸的计算公式如下表:
尺寸分类
凹模魔损后
尺寸变化
制件尺寸
凸模尺寸
凹模尺寸
落
料
Ⅰ
增大
D
按凹模尺寸
配合加工保
证双面间隙
D凹=（D-xΔ）
Ⅱ
减小
d
D凹=（d+xΔ）
Ⅲ
不变
L±
Δ/2
L凹=L±
δ凹/2
注:
取δ凹=Δ/4
∴参照上表,本设计落料凹模的计算结果如下表:
凹模磨损
后尺寸变化
制件按入体原
则变化后尺寸
计算
公式
计算
凹模尺寸
增
大
12
D凹=
（D-Xδ）
D凹=（12-0.5×
0.43）
=11.79
11.79
23.73
D凹=（23.73-0.5×
0.52）
=23.47
23.47
44.73
D凹=（44.73-0.5×
0.62）
=44.42
44.42
4
D凹=（4-0.75×
0.3）
=3.78
3.78
28.3
D凹=（28.3-0.2×
0.75）
=28.2
28.2
5.5
D凹=（5.5-0.75×
=5.28
5.28
52.5
D凹=（52.5-1×
0.2）
=52.3
52.3
9.5
D凹=（9.5-0.75×
0.36）
=9.23
9.23
5
D凹=（5-0.75×
=4.78
4.78
不
变
13.545±
0.215
L凹=13.545±
0.43/8
=13.5±
0.05
13.5±
18±
0.15
L凹=18±
0.3/8=18±
0.0375
落料凸模的基本尺寸与凹模相同,但不必标注公差。
注明:
以0.246～0.36mm间隙配制。
3.4冲裁力、卸料力和推件力的计算:
3.4.1冲裁力的计算
F冲=1.3τLt
τ=260～360（Ｐ）,取τ=300。
L为工件的周长L=304.92（mm）。
∴冲裁力F冲=1.3τLt
=1.3×
300×
304.92×
=237837.6（N）
3.4.2卸料力的计算:
表３－１
双面间隙
Ｋ
Ｋ
（６～１０）％t
０.０２～０.０４
０.０４～０.０６
（１２～１８）％t
０.０１５～０.０３
０.０３～０.０５
（２０～２４）％t
０.０１～０.０２
０.０２～０.０３
F卸=K卸F冲
查表３－１K卸=0.02
∴F卸=K卸F冲
=0.02×
237837.6
=4756.75（N）
3.4.3推件力的计算:
F推=K推F冲
查表３－１取K推=0.03
∴F推=K推F冲
=0.03×
=7135.128（N）
3.5排样、搭边与料宽
3.5.1排样
排样就是在板料、条料或带料上的布置方法,称作排样。
排样是否合理,影响到材料的利用率、冲模结构、冲裁件的质量和生
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