一落二分割模具设计阐明书绪论近年国内模具技术发展迅速，模具的设计水平和质量有了很大的提高，已接近国际先进水平。特别是“十一五”以来，在汽车行业迅速发展的引领下，极大地增进了模具技术的发展，使国内的模具技术由本来服务于低档小批量生产转向服务于高档轿车的新车型开发以及各类新产品开发。采用模具生产零部件，具有生产效率高、质量好、成本低等一系列长处，使得模具的使用范畴日益广泛，已成为现代工业生产的重要工艺装备和发展方向。国内模具公司多为中小公司，自我发展能力较弱，虽然在技术上接近国外先进水平，但在技术改造投入方面能力有限，还保证不了高档次产品的迅速开发。与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有差距。此后，国内模具行业应在注重开发大型、精密、复杂模具；加强模具原则件的应用；推广CAD、CAM、CAE技术；注重迅速模具制造技术，缩短模具制造周期等方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。通过国内国民经济长期持续高速发展，机械行业在信息社会和经济全球化进程中也在不断发展，模具将向着更大型、更精密、更复杂及更经济迅速方向发展；向着信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方向发展；向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。模具对国民经济和社会发展将起越来越大的作用，其技术水平的高下已成为衡量一种国家制造业水平的重要标志。冲压加工一般不需要加热毛坯，也不像切削加工那样大量切除金属，不仅节能并且节省金属。冲压加工的制件是靠冲模完毕，制件一致性好，尺寸稳定，互换性好，完全适应现代化大生产量的需要。冲压是在常温下运用安装在压力机上的冲模对材料施加压力，使其产生分离、成型或接合，从而获得所需要制件的一种压力加工措施，是机械制造中先进的加工措施之一。冲压不仅可以加工金属材料，并且还可以加工非金属材料。冲压生产过程依托冲模和冲压设备完毕加工，便于实现自动化，生产率高，操作简便。冲压大多数采用薄板加工，冲压成型的制件质量轻，刚性好，可加工形状非常复杂的制件。冲压工艺在电子、汽车、电器、仪表、航空、电机及平常生活用品的生产中占据十分重要的地位。第1章冲裁工艺设计冲裁工艺设计涉及冲裁件的工艺分析、冲裁模刃口尺寸计算、冲裁工艺方案的拟定等内容。良好的工艺性和合理的工艺方案，可以用至少的材料，至少的工序数量和工时，并使模具构造简朴，模具寿命高，最后获得稳定的合格工件。1.1设计的课题及原始数据1.1.1设计题目设计题目：一落二分割模具设计1.1.2原始数据零件名称：YBC750G电机定子冲片冲压件材料：硅钢片冲压件厚度：t=0.5mm电机定子冲片如图1.1:图1.1YBC750G电机定子冲片1.2零件的工艺性分析冲裁件的工艺性是指冲裁件对冲压加工工艺的适应性，即冲裁件的形状构造、尺寸大小、尺寸偏差、形位偏差与尺寸基准等与否符合冲裁加工的工艺规定。因此冲裁件的工艺性与否合理对冲件的质量、模具寿命和生产效率均有很大影响。 电机定子冲片外形构造、形状简朴、对称，完全适合于冲裁加工工艺。1.3拟定工艺方案电机定子冲片涉及落料、冲孔两道基本工序，可采用下述四种方案。方案1 用两道工序进行冲制。工序1）落料模落外形。工序2）冲孔模冲孔。方案2 用两道工序进行冲制。工序1）冲孔模在条料上冲孔。工序2）落料模落外形。方案3：用两工位级进模一次冲孔和落料完毕两道工序。方案4：用复合模在一种工位上完毕两道工序冲孔和落料。比较分析多种方案：方案1用两副模具，模具简朴，但冲压时需两台压力机，冲孔模生产率低。方案2用两副模具，模具简朴，但冲压时同样需两台压力机，生产率高于方案1。方案3模具构造比方案4简朴，制造周期短，制导致本低，生产率高。但冲裁件质量没方案4高。方案4冲裁件质量高，精度好，制导致本高，模具构造复杂。通过上述分析，因此采用方案4冲孔落料复合模。1.4排样图设计制件在条料、带料上的布置措施叫排样。排样的对的与否将影响到材料的合理运用、制件质量、生产率、模具构造与寿命及生产操作安全等。1.4.1材料运用率材料运用率是指制件的实际面积与所用材料面积的比例。材料运用率一般以一种步距内制件的实际面积与所用毛坯面积的比例表达，查1 P25式（2-35）有材料运用率计算公式： （1.1） 式中 A为1个步距内制件的实际面积（mm2）；A0为1个步距内所需的材料面积（mm2）； B为条料宽度（mm）； S为步距（mm）。1.4.2搭边排样时，制件与制件之间及制件与条料侧边之间留下的工艺废料称为搭边和侧搭边。搭边虽然是废料，但在冲裁工艺中却有很大的作用。它补偿了条料的剪切误差、送料步距误差、定位误差，保证冲出合格的制件。搭边值的大小一般由经验拟定，可查 1P2627表2.11和表2.12。图1.2圆形及矩形制件表1.1弹性卸料搭边与侧搭边材料厚度t圆形或类似圆形制件矩形或类似矩形制件长度50矩形或类似矩形制件长度50aa1aa1aa10.251.01.21.21.51.52.51.82.60.250.50.81.01.01.21.22.21.52.50.51.00.81.01.01.21.52.51.82.61.01.51.01.31.21.51.82.82.23.21.52.01.21.51.51.82.03.02.43.42.02.51.51.91.82.22.23.22.73.72.53.01.82.22.02.42.53.53.04.0注：1.矩形制件，其长度L在50100mm，a、a1取下限值；L在100200mm，取中间值；L200mm，取上限值。2.对硬纸板、硬橡皮、布胶板、纸胶板应乘系数1.3。3.a、a1如图1.2。表1.2固定卸料搭边与侧搭边材料厚度t圆形或类似圆形制件矩形或类似矩形制件长度50矩形或类似矩形制件长度50aa1aa1a 与a10.251.21.51.52.22.23.20.250.51.01.21.52.02.03.00.51.00.81.01.21.51.52.51.01.51.01.21.21.81.82.81.52.01.21.51.52.02.03.02.02.51.51.81.82.22.23.22.53.01.82.02.22.52.53.5注：阐明同表1.1。1.4.3条料宽度查1P32式（2-37）有条料宽度计算公式： （1.2）式中Lmax为条料宽度方向制件最大尺寸（mm）；为侧搭边（mm）；为条料宽度偏差（mm），查1 P33表2.14；B为条料宽度偏差（mm）；表1.3条料宽度偏差（mm）条料宽度B材料厚度t0.50.5112200.050.080.1020300.080.100.1520300.100.150.201.4.4排样图条料宽度由式（1.2）计算：步距为：S=720+a=720+0.8=720.8mm材料运用率按式（1.1）计算：排样图如图1.3；图1.3排样图1.5工艺设计计算工艺设计计算涉及冲裁力的计算、压力中心的计算，通过冲裁力的计算成果选择冲压设备，并进行冲模闭合高度和压力机有关参数的校核。1.5.1冲裁力计算冲裁力是冲裁过程中凸模对板料施加的压力，它是随凸模进入板料的深度（凸模行程）而变化的。一般说的冲裁力是指冲裁力的最大值，它选择压力机的重要根据，也是设计模具所必需的数据。查1P21式（2-22）有冲裁力的计算公式为：F=KLt （1.3）式中F为冲裁力（N）；L为冲裁件周长（mm）； t 为材料厚度（mm）；为抗剪强度（MPa）； K为系数。经查淬火的硅钢片的抗剪强度 =450MPa。系数K是考虑到实际冲压中，凸、凹模刃口钝化、间隙不均、材料力学性能和厚度的波动等因素的影响而给出的修正系数，一般取K=1.3。F=KLt =1.3（3.147203.14180）0.5450=826.605kN1.5.2冲压设备的选择国内目前规定的吨位为冲床的额定吨位。额定吨位的大小，反映冲床的冲裁能力。在国内，偏心冲床和曲轴冲床都已经成系列生产，共有11级，即16、25、40、63、80、100、125、160、200、250、400t。选择冲床时，冲床的公称压力必须不小于工件所需要的冲裁力。在冲压生产中，为了适应不同的冲压工作需要，采用多种不同类型的压力机。压力机的类型诸多，按传动方式的不同，重要有机械压力机和液压压力机两大类。其中机械压力机分为曲柄压力机和偏心压力机。 压力机的重要技术参数是反映一台压力机的工艺能力、所能加工制件尺寸的范畴以及有关生产率的指标，也是模具设计中选用冲压设备、拟定模具构造的重要根据。选择冲床时，冲床的公称压力必须不小于工件所需要的冲裁力；压力机的工作台面尺寸应不小于冲模下模座的尺寸，一般每边最小应不小于5070mm，便于安装固定模具用的压板和螺钉。根据计算的冲裁力F=826.605kN，则要选择公称压力不小于826.605kN 的压力机，为了提高压力机的运用率和节省经济成本。故选用JA31400压力机。JA31400闭式单点压力机技术参数如表1.4：表1.4JA31400闭式单点压力机参数序号项目数值单位1公称压力400t2公称压力离下死点距离13mm3滑块行程230mm4滑块每分钟行程次数25次5滑块(连杆)调节距离160mm6封闭高度(滑块在下死点时至台面的距离)最大660mm最小500mm 7工作板尺寸前后1060mm左右990mm8工作板厚度150mm9工作台通口尺寸620620mm10滑块底面尺寸前后810mm11滑块中推料孔尺寸110mm12立柱间距离1010mm13导轨间距离850mm表1.4（续）14工作台至导轨底面的距离670mm15主传动件电动机型号JHD3-200M-6功率30kW16调正滑块(连杆)长度用电动机型号JD3-1125-6-T2功率3kW17外形尺寸前后2276mm左右2250mm地面上高5480mm18