铆叠级进模设计说明书要点Word格式.docx

1、（b）V型叠铆点；（c）L型叠铆点；（d）梯形叠铆点，如图5所示。自动叠片硬质合金级进模的结构形式有三种：（1）定、转子铁芯自动叠片硬质合金级进模，在一幅模具圣桑直接冲制出电机的转子铁芯和定子铁芯，这种定。转子铁芯的叠铆形式称为直接叠铆。（2）定、转子铁芯带回自动叠片硬质合金级进模，在一幅模具上不仅冲制出电机的转子铁芯和定子铁芯，而且带有转子冲片之间和定子冲片之间和定子冲片之间都可以旋转规定的角度再叠片的功能，其中回转可以是单回转形式，即转子冲片回转或者是定子冲片回转，也可以是双回转形式，即转子冲片和定子冲片同时回转。冲片同时回转。冲片之间转动的角度一般有45、60、72、90、180等大角度

2、回转形式，转子冲片和定子冲片的同时转动的角度可以相同，也可以不同，在级进模的结构上带有双回转机构。这种定、转子铁芯的叠铆形式称为带回转叠铆，可以补偿由于冲制材料厚薄不均引起的叠沉积累误差和改善微特电机磁性能的特性。（3）定、转子铁芯带扭转自动叠片硬质合金级进模，在一幅模具上冲制出微特电机的转子铁芯和定子铁芯，其中转子铁芯带扭转叠铆，如图6所示，此转动的角度属于小角度回转形式，在级进模上带有扭转机构，带扭转叠铆的铁芯形式常用于交流电机的转子铁芯上。上述三种级进模的功能特点是集冲裁、回转、扭转、自动叠片等工序于一副模具上，模具设计结构比较先进，制造精度相当高，适合于高速冲床的自动化冲制。该类级进模

3、中主要零件凸模、凹模材料采用硬质合金制造，模具磨一次刃口可冲制100万次以上，总寿命在1亿次以上多工位传递模具是用于多工位压力机上的一组模具群体，冲制工件传递过程是用机械手进行的，所以多工位压力机多数以拉伸为冲压对象，适用于微特电机上机壳类零件的冲制。多工位传递模具除了能进行拉伸外，还可以兼作落料、冲孔、翻边、成形、弯曲、冲侧孔、。整形、切边等工序的冲制，是大批量生产机壳类零件的重要手段。冲制，是大批量生产机壳类零件的重要手段。冲制过程是，把要经过各道工序冲制过程的单副模具集中安排在一台多工位冲床上进行冲制，由冲床的一次进程便可得到一个完整的机壳冲压全过程，机壳在冲压过程中传递是靠机械手自动进

4、行的。多工位传递模具具有纵向送料、横向送冲制件适合于现代冲压技术的多工位精密级进模，在冲制微特电机的结构零件方面充分发挥了大批量生产的优势。该类级进模从冲制条料进入模具，通过各工步 的冲制，到冲制零件成品出来，都是在一幅模具上完成。与用普通模具来冲制零件相比较，普通模具需用多副模具才能够完成结构零件的冲制，这样容易造成零件在多次冲制过程中产生定位的积累误差，所冲制出来的零件尺寸稳定性比较差，且生产效率低等，所以用多工位精密级进模来冲制结构零件时最先进的加工手段。用现代冲压技术来制造微特电机的冲制件，可使微特电机制造水平得到很大的提高，特别是精密步进电机、小型精密直流电机和交流电机等，不仅保证了

5、这些电机的高技术性能，而且适合于大批量生产的需要。现在。国内使用的现代冲压设备大多数还是从国外引进的，精密模具从80年代靠引进，到90年代以来已逐步国产化，如精密多工位级进模、传递模和定、转子铁芯带双回转自动叠片硬质合金级进模等一批现代模具，现在国内已能自己制造出来。要制造出这些高精密模具除了必须有一批实际经验丰富的设计和制造人员，这是制造精密模具的关键所在。随着微特电机向高质量、大批量生产发展需要和精密冲压设备、模具精密加工设备国产化程度的不断提高，现代冲压技术应用到微特电机制造行业，是必然发展的趋势，也是微特电机制造行业，是必然发展的趋势，也是个微特电机大批量生产不可缺少的重要加工方法。2

6、. 绪论 级进模是在一副模具内按所加工的零件分为若干个等距离工位，在每个工位上设置一定的冲压工序，完成冲压零件的某部分加工。被加工材料（条料或带料）在送进机构的控制下，经逐个工位冲制后，便得到一个完整的冲压零件或半成品。这样，一个比较复杂的冲压零件，用一副多工位级进模即可冲制完成。在一副多工位级进模中，可以连续完成冲裁、弯曲、拉深、成型、等工序。一般地说，无论冲压零件的形状怎样复杂，冲压工序怎样多，均可用一副多工位级进模冲制完成。它是精密、高效、多工位的模具，其结构比较复杂，设计与制造周期也比较长，因此对其使用也有较高的要求。冲裁级进模相对于其它的冲压模具，如单冲模、复合模等具有生产率高，精度

7、高的特点。同时构成级进模的零件数量多、结构复杂，凸模位置、凹模孔等位置精度要求高。因此一般应采用导向机构。它的结构及工艺都比较复杂。级进模，尤其是多工位级进模，配合高速冲床，实现高速自动化作业，能使冲压生产效率大幅度提高。 多工位级进模按设计方法分类。可以分为封闭形孔连续式级进模和分断切除多段式级进模。按级进模包含的冲压工序性质分类，多工位级进模中有冲裁、弯曲、拉深、成型几种工序，而冲裁是最基本的加工内容，冲裁多工位级进模是多工位级进模的基本形式。由冲裁分别包含弯曲、拉深多工位级进模、冲裁成形多工位级进模。由于冲裁分别包含弯曲、拉深成形某两面种工序，则有冲裁弯曲拉深多工位级进模、冲裁弯曲成形多

8、工位级进模、冲裁拉深成形多工位级进模。由几种冲压工艺交全在一起则有，冲裁、弯曲、拉深、成形多工位级进模。多工位级进模有很多优点。然结构相当复杂，制造精度比一般模具要求高得多。为此一个零件是否要采用多工位级进模应考虑以下条件：一. 对机床设备和技术力量的要求。1 要有能够对多工位级进模进行维修、刃磨的技术力量。2 冲压应当具有能够承爱多工位级进模连续作业的足够的刚性、功率和精度。要有较大的工作台面，以及良好可靠的制动系统。二要有质量稳定的被加工材料。由于多工位级进模的被加工零件有弯曲、拉深、成形等加工内容，所以选定的被加工材料牌号应当适宜。其机械性能必须相对稳定。对于材料厚度为A_B级精度。其所

9、用材料为带料。必须提出材料宽度公差和料边平直度，因为它们将直接影响冲制效果和条料的条件。 三冲件应具有适用于多工位级进模冲制的条件。1 被加工零件的产量和批量足够在。2 多工位级进模在材料利用率这一因素上比其它模具都要低由于送料精度和名工步之间和累积误差，不至使零件精度降低。3 零件的形状异常复杂，经过冲制后有便于再单独重新定位的零件。4 对于某些形状特殊的零件，在使用简易冲模或复合模都无法设计模具或制造模具的情况下，采用我工位级进模却能解决问题。5 同一产品上的两个冲压零件，其某些尺寸间有相互关系，甚至有一定配合关系，在材质料厚完全相同的情况下，多数采用多工位级进模。因此在设计多工位级进模时

10、要注意以下方面。1、要合理地确定工步数：连续模的工步数等于分解的单工序之和，如冲孔落料连续模的工步数，通常是等于冲孔与落料两个单工序之和。但为了增加冲模的强度和便于凸模的安装，有时可根据内孔的数量分几步完成。其工步数的确定原则，主要是在不影响凹模强度的原则下，其工步数选用得越少越好，工步数越少，累积误差越小，则所冲出的工件尺寸精度越高。2、在冲孔与落料工序次序安排时，应把冲孔工序放在前面，这样不但可以确保带料的直接送进，而且又可借助冲好的孔来作为导正定位孔，以提高工件的精度。但在与某些弯曲后的尺寸或某突出部分位置成关联尺寸时，就要根据实际确定冲孔的位置。3、在没有圆形孔的工件中，为了提高送料步

11、距的精度，可以在凹模的首次步序中设计有工艺孔，以使此工艺孔作为导正定位，提高冲件精度。但作为现在的模具设计中，我们对一些精密件的冲压已经逐步或全部采用了外框式的导料带。这样有利于保证复杂工件的加工精度。4、同一尺寸基准的精度要求较高的不同孔，在不影响凹模强度的情况下，应安排同一工步成形。5、尺寸精度要求较高的工步，应尽量安排在最后一工序，而精度要求不太高的工步，则最好安排在较前一工序，这是因为工步越靠前，其积累误差越大。6、在多工步的连续模具中，台冲孔、切口、切槽、弯曲、成形、切断等工步的安排次序，一般应把分离工序如冲孔、切口、切槽安排在前面，接着可安排弯曲、拉深成形工序，最后再安排切断及落料

12、工序。7、冲不同形状及尺寸的多孔工序时，尽量不要把大孔与小孔同时放在同一工步上，以便修模时能确保孔距精度。8、在设计时，若成形及冲裁在同一冲模上完成，则成形凸模与冲裁凸模应分别固定，面不要固定在同一固定板上。尽量把成形凸模固定在脱板上面。后面加装背板。9、在设计时，要使各工步已成形部分不受破坏，使带料保持在同一送料线上。10、对于工序步数很多且带有较多弯曲工步的模具，其凹模刃口应尽量采用入块结构，可实现快速更换和修磨。11、针对凸模的固定方式，在实现连续冲压时，要采用挂台和反压块的固定方式，以保证在连续冲压中不会发生凸模掉下而损坏模具的事项。12、在模具结构强度和位置允许的情况下。多工步的模具

13、要尽量采用浮动导料销。13、切边的接口形式。在连续模中，最好采用半圆切口14、在产品是基准孔的圆孔，一般情况下应在与导正孔同一工步冲切。如果圆孔边距比较小的时候而孔尺寸有要求，应先切外形，再冲孔。3.零件的冲压工艺性分析洗衣机转子是典型的冲裁件，其特点是工件尺寸小，精度高，材料强度高，厚度薄等。从所标注的尺寸来看，均属于高级冲裁精度。均要采用IT7级以上的精密冲裁模才能满足零件的精度要求。转子零件如图3-1所示： 图 3-1转子零件图工艺与模具设计中需要着重解决以下几个问题。 1、工艺方案和模具结构应保证能达到冲件所要求的高精度。 2、冲模结构应能冲出冲件的复杂外形。 3、冲裁模的制造精度和导

14、向精度应适应冲件厚度薄，模具间隙小的特点。 4、冲裁模的强度和耐磨性应适应冲压材料强度高的特点。5被加工零件的产量和批量都很大，为能够比较稳定持久的生产，实现高速连续作业，应采用多任务位级进模。冲压零件生产的批量很难用一个确切的数值来区分。在国外一些企业每批量在5-15万件以上者总产量在300万件以上者均普遍采用多任务位级进模冲制。但有时低于上述产量的冲件仍可采用多任务位级进模溃制。对于一些冲压件中的标准件、通用件等广泛采用多任务位级进模冲制。6通过计算，在材料利用率上采用多任务位级进模明显高于其它模具。7、由于送料精度和各工步之间的累积误差，不至使零件精度降低。多任务位级进模可采用措施可使累

15、积误差 限制在很小范围。IT10级以下的零件（零件的外形部分）只要多任务位级进模设计得当，制造良好，是完全能够保证对于某些高于IT10级精度的冲压件用多任务位级进模冲裁，仍能获得满意的效果。综上所述，洗衣机转子应该采用多工位级进模冲制。4排样图的设计排样图的设计是设计多任务位级工进模的重要依据，条料排样图一旦确定，也就确定了以下几个方面：1 被冲制零件各部分在模具中的冲制顺序。2 模具的工位数，及其作业内容。3 确定了被冲制零件排列式样方位，并反映也材料利用率的高低。4 决定了模具步距的公称尺寸和定距方式。5 条料的宽度、纹向及送料方向的关系。7 基本上确定了模具的结构等。多工位级进模条料排样

16、图设计得好坏，对模具设计的影响是很大的。在设计排样图时应有多种排样方案加以比较、归纳、综合，最后得出一个最佳方案。是否为最佳方案，要看工位分布是否合理，条料能否在连续冲压过程中通畅无阻，是否结合模具使用和制造单位的实际情况，是否便于使用、制造、维修和刃磨，是否经济合理。4.1 材料利用率的计算材料利用率 （4-1）式中：单个零件的材料利用率 一个进距的冲件数；冲裁件面积，；条料宽度，； 送料步距，。 根据零件图形状特点确定了合理排样方案。排样图及其分析如下： 排样如图4-1所示： 图4-1 排样由计算可得每个零件的面积 SL = 604.99mm2 取一个步距条料的面积 S = B h （4-

17、2）= 65.5734.4=2255.608 （ mm2 ）有效面积 S1 = A （4-3） = 2 604.49 = 1208.98 （ mm2 ） 1 = S1/ S 100 % （4-4）=1208.98/2255.608 100 % = 53.59 %5 有关工艺计算 5.1 冲裁力的计算及冲床的选择 根据冲远离力的计算公式 F = 1.3 F0 = 1.3 L t （5-1） t 材料厚度 mm 材料抗剪强度 MPaL 冲裁周长 mm 零件材料厚度t = 0.5 mm 零件材料抗剪强度 = 343 MPa 后极板零件冲裁周长的计算： 1.5L1 = 4.71mm 2.5L2 = 7

18、.85mm 5L3 = 15.71mm 卸口矩形L4 = 32.14mm 中间糟形L5 = 161.10mm 落料边形L6 = 108.45 冲裁周长L = （2L12L2L3L4L5L6）2 = 685.04 mm冲裁力的计算 冲裁力 F = L t = 2095.410.5500 = 523852.5（ N ）推件力的计算 推件力 F1 = n k F （5-2） n 同时梗塞在凹模内零件数 k 推件力系数 F 冲裁力 n = 5/t = 5/0.8 = 6.25 取 n = 6 推件力系数 k 查表取0.055推件力 F1 = n k F = 60.055523852.5 = 17287

19、1.325 （ N ） F总 = F + F1 （5-3） = 523852.5 +172871.325 = 696723.825（N） 拟选用125吨高速冲床。查冲床参数表可知： 装模高度 : 380 430 mm 送料线高度 : 235 285 mm 行程 : 25 mm5.2 压力中心的计算设x,y 轴原点如排样图所示，各凸模的周边长度为 S1,S2,S3Sn。各凸模冲裁力作用点到x轴和y轴的距离分别为y1,y2,y3yn 和x1,x2,x3xn。则各凸模的合力作用点，即压力中心的坐标x0 ,y0 值按下式计算 （5-4） （5-5） 把数据代入计算： = （46.25*48.2+138

20、.75*428.4+231.25*48.2 +323.75*172.79+416.25*77.12+508.75*898.8 +601.25*77.12+786.25*294.52）/（50.26+48.2 +428.4+48.2+172.79+77.12+898.8+77.12+294.52） =428.09 0最后取压力中心坐标为（ 428.09 , 0 ）。且取冲裁压力中心与压力机的压力中心重复。53 步距精度的计算 5.3.1 基本步距的计算级进模的步距是确定条料在模具中每送一次，所需要向前移动的固定距离，步距的精度直接影响冲件的精度。步距基本尺寸决定于冲件的外轮廓尺寸，和两冲件的搭边

21、宽度。因后极板零件采用双排列，且排列方向和送料方向平行。因此步距的基本尺寸 S = A + M （5-6） A 工件外形尺寸 M 搭边宽度 后极板步距基本尺寸 S = A + M = 91 + 1.5 = 92.5 （ mm ） 5.3.2 步距精度的计算步距的精度直接影响冲件的精度，由于步距的误差不仅影响分断切除余料，导致外形尺寸的误差。还影响冲件内外形的相对位置。也就是说，步距精度愈高，冲件精度也愈高。但步距精度过高，模具制造也就愈困难。所以步距精度的确定必须根据冲件的具体情况而定。影响步距精度的因素很多，但归纳起来主要有：冲件的精度等级，形状复杂程度，冲件材质和厚度，模具的工位数，冲制时

22、条料的送进方式和定距形式等。多工位级进模步距精度经验公式 （5-7） 多工位级进模步距对称偏差值 冲件沿条料送进方向最大轮廓基本尺寸精度提高三级后的实际公差值 n 模具设计的工位数 k 修正系数 见表 3-1后极板工件沿送料方向的最大轮廓尺寸是33.4mm。在排样图中共分为10个工位。原图规定工件为IT10精度，将IT10提高三级精度。则尺寸33.4的IT6（级）公差值为 0.016 mm模具的双面冲裁间隙为 0.080.10mm。查表3-1得k = 1则后极板多工位级进模步距对称偏差值= 0.003则这副多工位级进模的步距公差为0.003mm。在排样图中，由第一工位至各工位形孔的孔距均标注6

23、 . 定距方式与导正钉 6.1 定距方式 级进模的定距方式有定位钉定距，侧刃定距，导正钉定距和自动送料机构定距等四种。四种定距方式各有优缺点。导正钉定距是级进模极为常用的定距方式，特别是形状复杂的冲件。所用的级进模一般采用这种方式定距。在高速冲床上采用自动送料机构送料作粗定距，导正钉作精定距，以实现连续自动作业。导正钉定距是在模具的第一工位上首先对条料冲出导正钉孔，在第二工位以至在以后的每三至五式位的对应位置安装导正钉，以便对条料进行导正，严格控制整个条料在模具内送进的相对位置。多工位级进模的导正钉孔多数是特意在条料的空余部位上冲出的工艺性孔，一般是设计在条料裁体上的。根据后极板零件的要求，综

24、合考虑级进模选用导正钉定距方式。6.2 导正钉6.2.1 导正钉孔直径的确定导正钉直径的大小直接影响材料利用率，但导正钉直径应保证导正钉的强度。导正钉孔径的大小还与冲件料厚度有关，导正钉孔径应大于或等于四倍的料厚。后极板零件料厚为0.8 mm 这早选取导正钉孔直径为 5 mm 。6.2.2 导正钉工作直径与导正钉孔径的关系导正钉的工作直径与导正钉孔径应有相当严格的配合要求，两者部应有微小的间隙，若大了就无法保证定距精度，导正钉的工作直径应参照冲导正钉孔的凸模直径确定。对步距精度有严格要求。当条料厚度大于0.7 mm 时，导正钉工作直径按以下公式计算 d导 = d 导凸 - t 0.02 （6-

25、1） d导 导正钉工作直径d导凸 冲导正钉孔的凸模直径则导正钉的工作直径 0.02 = 5 - 0.8 = 4.984 （ mm ）6.2.3 导正钉的种类选取导正钉选用多工位级进模中最常用的形式，适用的导正钉孔径为2.45.5， 6.2.4 导正钉的安装形式导正钉的安装形式是根据导正钉直径大小和使用情况及需要的不同而不同。对于小直径容易折断的导正钉为了便于更换，维修，刃磨。因此选用如图所示安装形式。导正钉与固定板，卸料板均用H7/H6配合。导正钉与各部分的配合关系如图6-1所示。 图6-1导正钉与各部分的配合 A 导正钉直径 B 卸料板的孔径C 固定板的孔径D 凹模工作孔径E导正钉安安装后，

26、直壁部分露出卸料板下平面的高度t冲制件的料厚 A与B为H7/h6配合；A与C为H7/n6配合；如果卸料板有辅助导向装置A与C则可为H9/f9配合。一般B，C两件均采用同时加工严格同心的工艺方案；A与D在送料有严格精度要求时，为防止导正钉弹性变形，D孔与A保持H7/k6配合，如严格要求时， D = A + （ 0.03 0.12 ）mm （6-2） E = （ 0.5 1 ） t （6-3） E太长影响连续作业，太短将影响送料精度。7 .凸模凹模结构和安装 7.1 凸凹模设计的原则 1、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，就是在普通冲床上冲制，由于连续作业，凸模，凹模的磨损也比