【正文】 （ 2）凸模與凹模配作法 采用凸、凹模分開加工法時，為了保證凸、凹模間一定的間隙值，必須嚴格限制沖模制造公差，因此，造成沖模制造困難。正確確定模具刃口尺寸及制造公差，是設計沖裁模主要任務之一。 5 沖裁模間隙的選擇 沖裁間隙 Z 指凹模刃口橫向尺寸 AD 凸模橫向尺寸 Td 的差值，如圖 所示。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 53 頁 圖 卸料力、推件力、頂件力 表 42 卸料力、推件力和頂件力系數(shù) 料 厚 KX KT KD 鋼 ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ 鋁、鋁合金、純 銅、黃銅 ~ ~ ~ ~ 注：卸料力系數(shù) K 卸在沖多孔、大搭邊和輪廓復雜說取上限值。 表 32 導料板與條料之間最小間隙 minC 材料厚度 t/mm 無 側 壓 裝 置 條 料 寬 度 B/mm 100 以下 100~200 200 以上 ~ 1 ~1 1 1~2 1 1 2~3 1 1 3~4 1 1 4~5 1 1 表 33 最小搭邊值 ）（ mm 材料厚度t 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 9 頁 共 53 頁 工件間 1a 沿邊 a 工件間 1a 沿邊 a 工件間 1a 沿邊 a ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 12 用制件的面積與手忙腳亂板料面積的百分比，作為衡 量排樣合理性的指標，稱為材料的利用率。 多工位級進模在排樣設計時，常常將用于精定位的導正銷設置在載體上，同時為了 保證載體的強度，載體的寬度尺寸遠比普通沖壓 搭邊值大得多，有的大 2~4 倍。 綜合考慮以上各種因數(shù)，若采用制件間留搭邊的單排樣，則料寬為 ，步距為 +（制件間搭邊值） =；若采用雙排樣，則料寬為 2+（搭邊值） =；若采用搭邊、雙排搭接式排樣，料寬為 ，步距為 ,材料利用率提高 %，而生產效率比單排級進模提高一倍（相關計算見章節(jié) 材料利用率的計算）。當排樣確定之后，也就確定了如下內容： （ 1）制件在模具中沖制的順 序 ： 即制件上和部分，哪些被先沖，哪些被后沖。最小孔邊距為 ?b tmm? 因而符合孔邊距工藝要求，以上分析均符合沖裁工藝要求。 多工位級進模的結構比較復雜，模具制造精度高，這對模具設計者來說需要考慮的內容很多，尤其是級進模條料排樣圖的設計，模具各部分結構的考慮等都是十分重要的。 本文根據(jù)國內級進模研究現(xiàn)狀，級進模關鍵技術等問題，針對電機定子、轉子硬質合金級進模開展了綜合設計。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 Progressive die。 由于種種歷史原因，我國模具工業(yè)與當前工業(yè)發(fā)展還很不適應，無論是在設計制造技術和生產能力方面，還是在管理水平方面，模具工業(yè)均遠遠不能滿足需求，它嚴重影響了工業(yè)產品的品種、質量和生產周期，削弱了其在國際市場上的競爭能力。 方案 （ 1）、（ 2）采用 單工序沖壓模沖裁 工序，是在壓力機一次行程內完成一個沖壓工序的沖裁模。 （ 6）排樣的載體形式與送料方向的設定 ： 即是采用邊料載體、雙側載體、單側載體、和中間載體的哪一種載體形式，以及條料從哪個方向送料。載體就是在排樣中用來運載沖壓零件向前送進的那一部分材料。因此應考慮分斷切除時的搭接方式。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 11 頁 共 53 頁 系數(shù) K 是考慮到實際生產中，沖裁模刃口的磨損，凸模與凹模間隙之波動（數(shù)值的變化或分布不均），潤滑情況，材料力學性能與厚度公差的變化等因數(shù)而設置的安全系數(shù) K，一般取 K=。由于采用高速精密壓力機，故要求模具需要具備良好的風度、穩(wěn)定可靠的使用壽命和安全保護裝置齊全，還要便于維修和保養(yǎng)。這個范圍的最小值稱為最小合理間隙 (Zmin)，最大值稱最大合理間隙 (Zma x)。凸凹模間隙則取最小合理間隙值。 采用配作法，計算凸?；虬寄Ｈ锌诔叽?，首先是根據(jù)凸?；虬寄Ｄp后輪廓變化情況，正確判斷出模具刃口各個尺寸在磨損過程中是變大，變小還是不變這三種情況，然后分別按不同的公式計算。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 20 頁 共 53 頁 沖模的制造精度對沖裁件的尺寸精度有直接影響，沖模的精度愈高，沖裁件的精度也越高。較大的間隙可使凸模側面及材料間的摩擦減小，并延緩間隙由于受到制造和裝配精度的限制，雖然提高了模具壽命而，但出現(xiàn)間隙不均勻。 解析法的計算依據(jù)是：各分力對某坐標軸的力矩之代數(shù)和等于諸力的合力對該坐標軸力矩。從凸模上卸下箍著的料所需要的力稱卸料力；將梗塞在凹模內的料順沖裁方向推出所需要的力稱推件力；逆沖裁方向將料從凹模內頂出所需要的力稱頂件力，如圖 所示。 由前一小節(jié) 知，本排樣宜采用無搭邊、雙排搭口搭接式載體排樣，而且采用“導料板 +活 動導正銷 +自動送料裝置 ”的精確導向與定位，所以可以不采用側壓裝置也可實現(xiàn)精確導向。載體的應用比較靈活，但主要根據(jù)制件的幾何形狀、尺寸精度、排樣的排列方式確定最佳方案。 （ 12）模具基本結構的組成與特點 級進模的排樣是模具結構設計主要依據(jù)，排樣圖設計的好壞，直接關系到模具設計。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 4 頁 共 53 頁 根據(jù)以上分析，采用 復合沖壓模和級進沖壓模都合適該制件的產生，雖然連續(xù)模結構復雜，但采用多工位級進模沖壓成型，可以比復合沖壓模更大程度提高 生產效率，特別是在雙排排樣和多排排樣時效率提高 更明顯，同時提高了操作的安全性和降低工人的勞動強度。本 電機定子轉子鐵芯的材料為 50W540 硅鋼 ，鋼板厚度 ，具有良好的電磁性能和沖裁性能。級進模又稱跳步模，它是在一副模具內，按所加工的零件分為若干個等距離工位，在每個工位上設置一定的沖壓工序，完成沖壓零件的某部分加工。 級進模，尤其是多工位級進模，配合高速沖床，實現(xiàn)高速自動化作業(yè)，能使沖壓生產料率大幅度提高。 它的結構比較復雜，模具制造精度高，這對模具設計者來說需要考慮的內容很多，尤其是級進模條料排樣圖的設計，模具各部分結構的考慮等都是十分重要的。 多工位級進模是冷沖模的一種。 本課題零件見圖 、 圖 所示電機的定子、轉子片 ，均是片狀零件，槽多孔多 是一大特點，形狀較復雜，外形尺寸較小，一般要求同軸度高，常由厚 、 mm 的硅鋼片制成。所以此 方案適宜采用。 （ 11）沖壓用材料的寬度、厚度、供料形式及有關要求。 目前常用的載體有：邊料載體、雙側載體、單側載體、和中間載體等。 (3) 有定距側刃時條料的寬度與導料板間距離的計算。為使沖裁工作繼續(xù)進行，必須將箍在凸模上的料卸下，將卡在凹模內的料推出。 （ 3）形狀復雜的零件、多凸模的壓力中心可用解析計算法求出沖模壓力中心。 沖裁過程中，凸模與被沖的孔之間，凹模與落料件之間均有摩擦，間隙越小，模具作用的壓應力越大，摩擦也越嚴重，而降低了模具的壽命。沖壓件的尺寸公差應按 “如體 ”原則標注單項公差，落料件上偏差為零，下偏差為負；沖孔件上偏差為正，下偏差為零。 (1）凸模或凹模磨損后會增大的尺寸 ——第一類尺寸 A 落料凹?；驔_孔凸模磨損后將會增大的尺寸，相當于簡單形狀的落料凹模尺寸， 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 21 頁 共 53 頁 所以它的基本尺寸及制造公差的確定方法與分開加工法相同 第一類尺寸： ???? a x )(A xA j （公式 ） (2）凸?；虬寄Ｄp后會減小的尺寸 ——第二類尺寸 B 沖孔凸模或落料凹模磨損后將會減小的尺寸，相當于簡單形狀的沖孔凸模尺寸，所以它的基本尺寸及制造 公差的確定方法與分開加工法相同相同。 （ 3） 確定沖模刃口制造公差時，應考慮沖裁件的公差要求。考慮 到生產過程中的磨損使間隙變大，故設計與制造模具時，通常采用最小合理間隙值Zmin。 沖壓模具壓力中心的計算 模具壓力中心是指各沖壓合力的作用點位置，為了確保壓力機和模具正常工作，應使沖模的壓力中心與壓力機滑塊的中心相重合。當查不到抗剪強度 b? 時，可以用抗拉強度 b? 代替 b? ，而取 1?pK的近似計算法計算。 根據(jù)制件的形狀、變形性質和料厚等情況，本排樣選擇無搭邊、雙排搭口搭接式載體和增加導正孔數(shù)量的方 式的排樣，可使條料步距精度提高一倍多，同時，由于把載體形式設置為定子片與定子片之間的搭口形式，提高了材料的利用率。因此它必須具有足夠的強度和剛度，保證送料過程中不因載體自身的變形或斷裂而影響送料，甚至損壞模具。 （ 7）導料方式、浮頂器和導正銷的設置。 由于此制件尺寸精度較高，分開加工易產生加工積累誤差，且此制件生產批量大，使用方案 （ 1）、（ 2） 這兩種方案需要 6 副單工序沖壓模，生產效率較低，操作也不安全，勞動強度大，故不宜采用。近年來，我國模具進口幅度呈大幅度下降之勢，并有超億元出口額。 Die design。 作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日 期： 使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文 ）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?。 因此，從技術綜合方面對級進模進行研究與設計是十分有意義的。一般地說，無論沖壓零件的形狀怎樣復雜，沖壓工序怎樣多，均可用一副多工位級進模沖制完成。 對于沖外形最小尺寸 mm1 ，沖小孔 ? ， ? 按照沖壓手冊一般沖孔模對該材料 可以沖壓的最小的孔徑為 mmtb ?? ，因而小 孔符合工藝要求。這也是多工位級進模設計時的重要依據(jù)，是設計模具圖之前要做完的第一件大事。排樣時使沖裁周邊最長的工位放在沖模中心部位，使壓力中心不致偏移過大。而載體在多工 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 6 頁 共 53 頁 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 7 頁 共 53 頁 位級進模中是絕對不可缺少的，沒有載體便不能進行多工位級進模的自動化沖壓（一般情況下，都是利用條料的載體和連在其上的沖件，浮離凹模平面一定高度，平穩(wěn)地送進到每一個工位，完成沖壓動作）。 ，可取 mmC 3~1? 。所以要準確地計算這些力是困難的，生產中常用下列經(jīng)驗公式計算： 卸料力 CXX FKF ? 公式（ ） 推件力 CTT FnKF ? 公式（ ） 頂件力 CDD FKF? 公式（ ） 式中： CF ——沖裁力； DTX KKK 、 ——卸料力、 推件力、頂件力系數(shù)，見表 42； n——同時卡在凹模內的沖裁件 (或廢料 )數(shù) thn? 式中： h ——凹模洞口的直刃壁高度； t ——板料厚度。 根據(jù)公式 公式 (45)圖 ，計算