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

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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。. 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-r/t0.250.30.40.5K0.310.320.350.37根据r/t=0.25查表得此中性层系数k=0.31。 L圆弧=2P/360 =（r+kt） =90（0.5+0.312） =1.7627（mm）L直线=10.5+9+14.5+342 =102（mm） 长度方向上展开总长度为： 4L圆弧+L直线=41.76

6、27+102=109（mm）2.2 宽度方向上的计算： 根据r/t=0.5查表得中性层系数k=0.37 L圆弧=（r+kt）/180 =90（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IT12IT14极（）。3.1.2毛刺毛刺的高度与冲裁方式，材料，厚度有关，正常冲

7、裁中的毛刺高度为: a 试模时0.05mm b 生产时0.15mm3.2 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.

8、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10

9、9mm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 增 大 D 按凹模尺寸配合加工保证双面间隙D凹=（D-x） 减 小 dD凹=（d+x） 不 变 L/2L凹=L凹/2 注:取凹=/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12D凹=（D-X）D凹=（12-0.50.43） =11.7911.79 23.73D凹=（23.73-0.50.52） =23.4723.47 44.73D凹=（4

10、4.73-0.50.62） =44.4244.424D凹=（4-0.750.3） =3.783.7828.3D凹=（28.3-0.20.75） =28.228.25.5D凹=（5.5-0.75 =5.285.2852.5D凹=（52.5-10.2） =52.352.39.5D凹=（9.5-0.750.36） =9.239.235D凹=（5-0.75 =4.784.78不 变13.5450.215L凹=13.5450.43/8 =13.50.0513.5180.15L凹=180.3/8=180.0375落料凸模的基本尺寸与凹模相同,但不必标注公差。 注明:以0.2460.36mm间隙配制。3.4

11、 冲裁力、卸料力和推件力的计算:3.4.1冲裁力的计算 F冲=1.3Lt=260360（）,取=300。L为工件的周长 L=304.92（mm）。冲裁力F冲=1.3Lt=1.3300304.92=237837.6（N） 3.4.2 卸料力的计算:表双面间隙（）t.（）t.（）t. F卸=K卸F冲 查表K卸=0.02 F卸=K卸F冲 =0.02237837.6 =4756.75（N）3.4.3 推件力的计算: F推=K推F冲 查表取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