電機炭刷架冷衝壓模具設計

2022-11-18 11:45:04 字數 3944 閱讀 6292

目錄第一章、前言2

第二章、確定工件的工序方案4

第三章、彎曲件的展開尺寸5

第四章、落料模的設計6

第五章、沖孔模的設計13

第六章、第一道彎曲模設計18

第七章、最後一道彎曲模設計22

第八章、結論26

致謝27

參考文獻28

第一章、前言

隨著沖壓工藝的廣泛應用於國民經濟中,再加上隨著數控技術和機械cad/cam的發展,冷沖模的發展和迅速。它以生產率高、成本相對低廉被廣泛應用。外國的沖壓模發展水平相當高,無論是設計還是製造,都達到較高的水平。

以精確的定位,合理的工藝,連續加工精度很高的薄臂零件。而國內模具行業的起步較晚,基本上以單模為主,因此,加工精度夠高。

冷沖模的設計包括衝裁模設計、彎曲模設計、拉伸、脹形等模具的設計。冷沖模的設計也用到材料學、機械設計、工程材料、特種加工等方面的知識。因此它是一門綜合性很強的學科。

經過了三個多月的學習,設計,繪圖,我學會了衝裁的機理,沖壓的基本理論;理解了衝裁力,卸料力等工藝引數的確定;熟悉了衝裁模的結構,內部的結構零件及其設計的控制點;同時對於彎曲模、沖孔模、拉深模、落料模的結構能夠熟悉了解。

電機碳刷架的加工包括了沖孔、落料、和彎曲的加工。通過對沖孔模、落料模、彎曲模的學習,分析和比較了各加工工藝方案,完成了模具總體的結構分析,進行毛坯尺寸、排樣、工序尺寸、沖壓壓力、壓力中心、模具工作部分尺寸等工藝計算。繪製了裝配草圖並進行零部件初步選用設計,然後確定外形尺寸,選擇沖壓裝置,繪製總的裝配圖和非標準的零件圖。

落料和沖孔都屬於衝裁模。衝裁模是從條料、帶料或半成品上使材料煙規定的輪廓產生分離的模具,隨著科學技術的發展,沖壓技術也向高速化、自動化、精密化的方向發展。衝裁模一般分為簡單模、級進模、和復合模。

簡單模在國內應用比較廣泛,它是在壓力機的沖壓行程中完成一次衝裁工藝。簡單模也分為無導向簡單模、導板式簡單模,和導柱式簡單模;級進模是在單工序衝模基礎上發展的一種多工序、高效率衝模。在壓力機一次衝程中,級進模在其有規律排列的幾個工位上分別完成一部分衝裁工藝,在最後工位衝出完整的工件。

由於級進模是連續沖壓,因此生產效率高,適用於大規模生產,但是因為其結構複雜,定位要求比較嚴格,因此說製造成本高。復合模是指在壓力機的一次沖壓行程中,經一次送料定位,在模具的同一部位可以同時完成幾道衝裁工序的模具稱為復合模。復合模同連續模一樣,也是在簡單模的基礎上發展的一種較先進的模具。

與連續模相比,衝裁模衝裁件的位置精度高,對條料的定位精度要求低,復合模的輪廓尺寸較小。復合模雖然生產效率高,沖壓件精度高,但模具結構複雜,製造精度要求高,適用於生產批量大,精度要求高,內外形尺寸差較大的衝裁件。

電機的炭刷架的材料是冷軋鋼板,適用於冷衝壓加工。如何去安排合理的加工工藝,確保生產的效率最高,同時也能滿足零件的加工要求。這是整個設計的重點。

在該零件的加工中,包括了沖孔,落料,以及彎曲等冷沖加工。沖孔屬於衝裁加工的一種。衝裁模的結構比較簡單,衝裁過程分為彈性變形階段,塑性變形階段,斷裂分離階段。

其斷層直接關係到衝裁加工質量的好壞,一般的,斷面分為四個特徵區,即圓角帶,光亮帶,斷裂帶,和毛刺。我們必須有合理的衝裁模的間隔來保證良好的特徵帶的分布。衝裁模有刃口尺寸、衝裁力等工藝引數的確定。

在設計電機炭刷架的沖孔和落料加工時,須首先確定其力學效能,然後設計主要零件,完成結構草圖,最後完成裝配圖。

彎曲是將金屬材料完成一定的角度、曲率和形狀的沖壓工藝方法。通常彎曲加工的材料有板料、棒料、管材和型材。彎曲有回彈的現象,因此回彈會降低彎曲件的精度,是在彎曲加工中不易解決的問題,因此在設計的時候必須考慮這個問題,例如可以考慮通過利用回彈規律補償回彈,改變彎曲變形區應力狀態校正回彈等。

在了解了彎曲加工的特點及工藝引數後,安排了炭刷架的合理的工序,熟悉各種模具結構。進而完成零件設計和結構設計,繪製零件工作圖。

在沖壓模的設計過程中,還必須考慮到模具的成本,因此在進行選材,結構設計時,必須盡量不去設計形狀複雜的結構,同時採用鑲嵌式代替整體式的結構。針對模具的定位要求高的特點,在零件的設計中必須要有比較高的加工精度要求。

第二章、確定件的工序方案

根據工件的形狀.材料.厚度及實際加工的需要,生產工件的工序過程如下:

1. 從板料上衝出落料件(該落料件即為彎曲體的展開圖的外輪廓形體。根據彎曲體的展開尺寸,設計出衝模,將所需工件衝下。所沖工件如圖所示:

2.第一次沖孔,衝五個間距要求不太高的圓孔。(這五個圓孔如上圖所示的五處分布)。

3.第二次沖孔,衝方孔。

4.第一次彎曲,選彎曲複雜部分,即如上圖所示的a. b部分。

5.第二次彎曲,彎曲兩邊,即u形彎曲。彎折線如上圖中虛線所示。

6.第三次彎曲,彎曲中間,彎折線如上圖紅線所示。

7. 第三次沖孔,此乃最後一道工序,因為此兩孔間距要求較高,如果放在其它工序中衝,則可能影響定位要求,故最後工序衝此兩孔比較合適。

第三章、彎曲件的展開尺寸

一、長度方向上的計算:

表2-1

根據r/t=0.25查表2-1得此中性層係數k=0.31。

l圓弧=2πψp/360°

r+kt)

90л(0.5+0.31×2)

1.7627(mm)

l直線=10.5+9+14.5++34×2

102(mm)

長度方向上展開總長度為:

4l圓弧+l直線=4×1.7627+102=109(mm)

二、 寬度方向上的計算:

根據r/t=0.5查表2-1得中性層係數k=0.37

l圓弧=лψ(r+kt)/180°

90л(1+0.37×2)

2.7318(mm)

l直線=11+10=21(mm)

l1= l直線+ l圓弧=21+2.731823.73(mm)

另一邊: l直線=11+31=42(mm)

l2=l直線+l圓弧=42+2.7318=44.73(mm)

第四章、 落料模的設計

一、衝裁件的工藝性

衝裁體的精度應該在經濟範圍內進行選擇,在本衝裁中,屬於一般性常見的普通衝裁,因此精度應選擇在it12~it14極(p)。

毛刺毛刺的高度與衝裁方式,材料,厚度有關,正常衝裁中的毛刺高度為:

a 試模時≤0.05mm

b 生產時≤0.15mm

二、 衝裁間隙

確定衝裁間隙的原則是:落料時,因製件尺寸隨凹模尺寸而定,故間隙應在減小凸模尺寸上取得;沖孔時,因孔的尺寸隨凸模尺寸而定,故間隙應在增大凹模尺寸的方向上取得。

根據經驗公式確定合理衝裁間隙:

c=mt

衝裁間隙係數m=20%

c=mt

20%×2

=0.4(mm)

三、凸凹模工作尺寸製造公差的確定

凸凹模尺寸計算應遵循如下原則:

落料時,先確定凹模刃口尺寸,其大小應取接近或等於製件的最小極限尺寸,以保證凹模在磨損到一定的尺寸範圍內也能衝出合格製件。凸模刃口的基本尺寸應比凹模刃口基本尺寸小乙個最小合理間隙。

凸凹模的工作尺寸的計算:

彎曲體的展開圖的形狀比較複雜,材料厚度不太厚,因此,凸凹模的工作尺寸應配合加工法進行計算。

衝裁凸凹模間隙如下:

zmax=0.36mm

zmin=0.246mm

未注公差的按it14級計算

當尺寸為23.73mm時,公差為0.52mm, x=0.5;

當尺寸為12mm時,公差為0.43mm, x=0.5;

當尺寸為44.73mm時,公差為0.62mm, x=0.5;

當尺寸為9.5mm和9.73mm時,公差為0.36mm, x=0.5;

當尺寸為13.76mm時,公差為0.43mm, x=0.5;

當尺寸為r5時,公差為0.3mm, x=0.75;

當尺寸為109mm時,公差為0.87mm, x=0.5;

當尺寸為12mm時,公差為0.43mm, x=0.5;

其餘x=0.75

用配合加工法時,應當以凹模為基準,凹模尺寸的計算公式如下表:

注:取δ凹=δ/4

∴參照上表,本設計落料凹模的計算結果如下表:

落料凸模的基本尺寸與凹模相同,但不必標註公差。

冷衝壓模具設計與製造 考試

考試資料 衝裁模1.冷衝壓模具主要用於金屬及其非金屬板料的壓力加工,其加工方式可分為分離和成形兩大類。2.衝裁模可以分為落料模和沖孔模 3.衝裁過程 彈性變形階段 塑性變形階段 斷裂分離階段 4 衝裁件的斷面可明顯的分為圓角帶 光亮帶 剪裂帶 毛刺帶 5.排樣是指沖裁件在調料 帶料上的布置方法。6....

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