线圈铁芯冲压工艺分析与模具设计.doc

1、线圈铁芯冲压工艺分析与模具设计摘要：本设计题目为线圈铁芯冲压成形工艺与模具设计，体现了板类冲压零件的设计要求、内容及方向，有一定的设计意义。通过对该零件模具的设计，进一步加强了我对冲压模具设计的基础知识，为设计更复杂的冲压模具做好了铺垫并吸取了更深刻的经验。本设计运用冲压成型工艺及模具设计的基础知识，首先分析了工件的成形工艺及模具成形结构对制件质量的影响。介绍了垫板冲压模具设计时要注意的要点，通过对制件进行工艺分析，可确定制件的成形加工用一套复合模即可。从控制制件尺寸精度出发，对线圈铁芯冲压模具的各主要尺寸进行了理论计算，以确定各工作零件的尺寸，从模具设计到零部件的加工工艺以及装配工艺等进行详

2、细的阐述，并应用CAD进行各重要零件的设计。关键词：冲压模，复合模，连接片，冲裁间隙，冲压工艺21Coil core stamping process analysis and die designAbstract:Thetopicofthisdesignisthepadstampsforminghandicraftanddesignfordie. herequirementcontentanddirectionofthedesignofthestampsformingplatepartsareembodiedonthisstampingdiedesign.Thedesignersfounda

3、tionknowledgeofthestampingdiedesignisreinforcedandisabletodesignmorecomplexstampingdiethroughthedesign.Thisdesigntheelementaryknowledgewhichdesignsusingthestampingformationcraftandthedie,firsthasanalyzedtheworkpieceformedcraftandthedieformingstructuretotheworkpiecequalityinfluence.Introducedthepadfi

4、llingpiecestampingdiedesignwhenmustpayattentiontothemainpoint,throughcarriesonthecraftanalysistotheworkpiece,maydeterminetheworkpiecetheformedprocessingusessetofsuperposabledies.Embarksfromthecontrolworkpiecesizeprecision,countergearboltfillingpiecestampingdieeachmaindimensionhascarriedonthetheoreti

5、calcalculation,bydeterminedeachworkcomponentsthesize,designsfromthedietothesparepartprocessingcraftaswellastheassemblycraftandsooncarriesonthedetailedelaboration,andcarriesoneachimportantcomponentsusingCADthedesign.Keyword: stamping die，compound die，connection tablets，blanking gap，stamping process目

6、录1 前言12 零件的工艺分析及工艺方案22.1 零件图如下所示23 排样方案33.1 毛坯尺寸的计算33.2 材料搭边值43.3 条料宽度计算43.4 材料利用率计算44 冲压力计算及设备选择54.1 冲压力的计算64.2 设备的选择65 压力中心计算66 模具结构草图87 工作零件设计127.1 工作零件设计127.1.1 凸模设计的三原则127.2 凹模的外形尺寸确定137.3 凹模板厚度137.4 刃口尺寸计算137.5 工作零件的设计137.6 凸模的加工方法147.6.1 冲孔凸模的设计148 卸料装置的设计149 标准件的选用169.1 各用途的螺钉、销钉的选用169.3 模架的

7、选用1810 设备校核1810.1 凸模抗压能力校核1810.2 凸模纵向抗弯曲能力校核1911 凸凹模加工工艺规程编制19结论20参考资料21致谢221 前言 冷冲压技术从最初的作坊式生产到现在的专业化模具工业生产，从无到有发展迅速。而我国模具工业在近20年来发展更是迅速，模具及模具加工设备市场需求潜力巨大，发展前景广阔。随着工业的发展，工业产品的品种、数量越来越多，对产品质量和外观的要求，更是日趋精美、华丽。所以改革开放20多年以来，我国已成为使用各类模具的大国，其中，汽车、摩托车与家电产品生产用的各类模具的年需求量已占全国模具总量的60%以上。但是，我国模具生产能力和水平，与国外相比则差

8、距颇大，造成20世纪90年代模具进口量占全国模具销售总额的1/3以上，达6亿10亿美元。精密模具的设计未来一定会有很高的市场需求，随着技术的发展，中国市场对精密模具的需求会越来越大，现在很多高端模具的设计只能买国外的。国内大部分模具加工行业都停留在比较低端的层面上。 只是，这部分工业技术的发展不是一朝一夕能进行的，加上投入比较大，国外技术的封锁，数控加工技术的发展缓慢，这些都是直接制约到模具设计加工的发展。 有理想，加入模具设计领域是对的。为生存，学会模具设计未来也能混口饭吃。我觉得模具设计绝对算是一技之长。2 零件的工艺分析及工艺方案2.1 零件图如下所示： 形状： 铁心冲片形状如“山”字形

9、，其长为48mm，宽为36mm，两边距底边24mm和12mm处各有一个直径为3mm的孔，并与中心线对称。因此其形状较简单。 零件图（1）本零件采用模架为中间导柱模架； （2）本零件采用条料送进；（3）模具中采用导尺和挡料销定位。3 排样方案3.1 毛坯尺寸的计算： 排样图如下：从工件的形状尺寸来看，为使模具制造更简单、方便，我们优先选用直排。3.2 材料搭边值： 查表2-10，工件最小搭边值a=1.2mm,a1=1.5mm，考虑支撑面刚度问题，在设计中取其搭边值为 a=3mm,a1=2mm。 （1）计算步距：S0 =b+a = 24.6+3 =27.6mm （2）定位方式 从工件的形状以及尺寸

10、上看，为使工件能准确定位，本设计中采用导尺和挡料销来定位。3.3 条料宽度计算：本设计为无侧压装置时的条料宽度计算，计算结果如下： B =（D+2a1+）0- =(48+2x2+0.1)0-0.1 =52.10-0.1 mm导料板之间的尺寸，即导料尺寸为：B1=B+ C1 =52.1+0.1 =52.2mm式中 B 条料宽度（mm）； B1 导料板的导料尺寸(mm)； D 工件横向最大尺寸(mm)； a1 横搭边； 条料宽度公差，见表2-11表2-12； C1 条料入端间隙，见表2-13；3.4 材料利用率计算：一段条料能冲出的工件的重量与这段条料重量之比的百分数称为材料利用率。由于板料冲裁时

11、板厚是一定的，所以材料利用率可用面积之比，即一段条料的有效面积与这段条料的面积之比，来代替重量之比。同一工件，排样不同时，材料利用率也会不同，材料利用率越高者越省料。因此，材料利用率是判断排样是否经济的重要参数。但材料利用率并不是选择排样的唯一标准。一般按下述原则选择：对于铜板等较贵重材料，特别是在生产量较大时，应尽量选择材料利用率较高的排样。如果某种排样不其它排样的材料利用率提高不到5%，且使模具复杂化时，那么这种排样是不可取的。而在生产量小时，应尽可能选择比较简单的排样，以便模具容易制造。 按条料计算材料利用率来计算： =(nxA/LxB)x100% A=48x24.6-x3x4-10.6

12、x14x2 =846.3mm2 即：=3x846.3/(84.5x52.5) =57.2%式中： n 一根条料能冲出的工件数目； L 条料的长度(mm)； A 一个工件的实际面积(mm2)。 =145089.98mm2式中 A 剪切断面面积(mm2)；冲孔：F2 = KA4 冲压力计算及设备选择4.1 冲压力的计算： 冲裁的基本工序为落料、冲孔，冲裁方式为弹压卸料逆出件方式，所以冲裁力计算结果如下： 电工硅钢的抗剪强度为450（退火）；落料：F1= KA =(48x2+24.6x2+10.6x4)x1x450x1.3 =109746 N = 1.3x4xx3x1x450 = 22053.98

13、NF= F1+F2=109846+22053.98=131899.98 N 卸料力：FQ1 =K1F=0.04x131899.98=5276N 顶件力：FQ3=K3F=0.06x131899.98=7914N 因此总冲压力：F0=F+ FQ1 + FQ3 =131899.98+5276+7914 板料的抗剪强度(Mpa)； K 安全系数，取1.3； FQ1 、FQ3 分别为卸料力、顶件力； K1 、 K3 分别为卸料力系数、顶件力系数，其值见表1-7。 4.2 设备的选择： 根据零件形状大小以及生产批量要求，同时根据计算所得选定压力机为开式双柱可倾压力机。 因为F0=145089.98 N,所以选定压力机为J23-16，其压力机主要规格如下： 型号 J23-16 公称压力/KN 160 滑块行程/mm 70 滑块行程次数/（次/min） 115 最大闭合高度/mm 220 封闭高度调节量/mm