电机硅钢片冲裁模的选材及热处理工艺与设备设计【字数：15444】
摘 要随着现代工业的迅速发展，冲压技术在越来越多的领域得到了广泛运用，例如在汽车，在电气，电机，仪器和商品行业，冲压生产起着极其重要的作用。冲裁是冲压生产过程中不可或缺的重要工艺设备，可直接影响产品的质量。生产效率，生产成本和产品更新速度起着至关重要的作用。由冲模冲压出的孔精度高，毛刺少，使用方便。本文主要采用冲裁冲裁模的工况分析和失效分析来获得冲裁模的功能要求。根据落料原理，最后选用Cr12MoV作为冲孔材料，然后根据材料的工作环境设计相应的热处理工艺，以达到理想的功能。为了提高部件的硬度和耐磨性，最终获得稳定的结构。同时，根据设计的热处理工艺，分析了热处理后的常见缺陷和预防措施；最后，选择热处理设备，设计热处理车间。
目 录
1. 引言 1
1.1 冲裁模的发展前景及应用现状 1
1.1.1 冲压模市场情况 1
1.1.2 冲压模水平状况 1
1.1.3 冲压模的发展重点与展望 1
1.2 电动机的原理及构造简介 2
1.2.1 电机硅钢片的机能及加工简介 2
1.3 冲裁模的工作原理 3
1.3.1 冲裁的过程 3
1.3.2 冲裁的类别、特点与用途 4
1.4 热处理的概况 5
1.5 课程研究的目标与意义 6
2. 电机硅钢片冲裁模的选材 7
2.1 选材原则 7
（一） 符合工作条件要求 7
（二） 符合工艺机能要求 7
（三） 符合经济性要求 7
2.1.1 工况分析 7
2.1.2 失效分析形式 8
2.1.3 工件示意图 9
2.2 冷冲孔冲模常用钢号 9
2.2.1 冲模用钢的机能特点与用途 9
2.2.2 冲模用钢的化学成分 10
2.2.3 冲模用钢的热加工与热处理规范 10
2.3 冲裁模材料终选 11
3. 硅钢片冷冲孔冲裁模加工工艺及热处理工艺制定 12
3.1 冲模的化学成分及冶金质量分析 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.1.1 Cr12MoV钢的化学分析 12
3.1.2 Cr12MoV的机能分析 12
3.1.3 冶金质量分析 13
3.2 模具的工艺设计及分析 13
3.2.1 电动机硅钢片冲裁模工件的加工工艺流程图 13
3.2.2 电动机硅钢片冲裁模工件Cr12MoV钢的C曲线 14
3.2.3 热处理工艺曲线 14
3.2.4 球化退火与淬火工艺曲线 14
3.2.5 回火工艺曲线 16
3.2.6 Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模工件的退火、淬火、回火热处理工艺理论 16
3.2.7 热处理常见缺陷的预防及补救方法 18
3.3 电动机硅钢片冲裁模工件的热处理质量检验项目、内容及要求 20
4. 设备选型及厂房设计 20
4.1 设备选型 20
4.1.1 热处理设备选型的依据 20
4.1.2 热处理设备选型的原则 21
4.1.3 热处理设备的选型 21
4.2 车间设计 22
4.2.1 热处理车间位置确定 22
4.2.2 热处理车间面积确定 23
4.2.3 车间的平面布置 23
结 论 26
参考文献 27
致 谢 28
引 言
1.1 冲裁模的发展前景及应用现状
1.1.1 冲压模市场情况
最近几年，我们国家的冲压模无论在品种数量上，还是在质量要求、设计水平和制造能力等方面都有了卓越提高，但是，与国内经济需求和发达国家先进水平相比，仍存在很多差距。在一些中高级轿车的覆盖件模具上，供不应求，国内生产水平有限，我国每年仍大量进口一些大型化、精密化、复杂化、寿命长的高档模具，相反，低档的冲模过于饱和，供大于求。
1.1.2 冲压模水平状况
近年来，随着模具制造的发展，先进的模具加工技术，加工设备的出现，模具制造方法越来越丰富，水平越来越高。快速成型（RPM）技术是一种新的制造技术，它结合了计算机辅助设计技术，数控技术，激光成形技术和新材料技术，采用了分层增材制造的新概念。同时，提高标准化水平也至关重要。
1.1.3 冲压模的发展重点与展望
人员能够通过计算机规划和优化产品功能，模具布局，成型工艺，CNC加工和生产管理。结合模具CAD，CAE和CAM实现集成，智能，网络和标准化，使用户能够协调并充分发挥其优势。模具CAD / CAE / CAM过程可实现高质量，高效率，低费用准则，以满足用户的个人需要。
在过去的几年中，模具生产产品的应用领域不断扩大，大型的乃至超大的，微型的，精密的产物，用于生产的模具还必须对大规模，大规模和精密的目标生产做出响应。这种模具从规划设计到制造难度较大，必要提高的制造工艺。同时，对成型设备提出了很高的要求。
随着工业4.0到来，大国工业的崛起，人工智能的发展，在模具领域，模具加工装备的智能化也正在迅速推进模具的之智能化制造[1]。
1.2 电动机的原理及构造简介
电机是一种进行机械能与电能的转换或灯号的通报和转换的电磁机器装配，它依托电磁感应定律和电磁力定律运行。根据不同的电源，电动机的功率被分成两类，即一个交流电动机和直流电动机。电动机可被进一步划分成异步电动机和同步电动机。根据激励方法，直流电动机可分为四种类型：励磁，分流，串联励磁和复合励磁。三相异步电动机由两部分组成：定子和转子。定子和转子之间有一个0.2~2毫米的气隙。
定子铁芯是机器电磁回路的一部分，以减少铁芯中交变磁场引起的铁损，定子芯由硅钢片制成，具有良好的磁导率，低铁耗和0.5 毫米的厚度。 层压板需要隔热。为了插入定子绕组，每个硅钢片冲压成沿着圆周均匀分布并具有相同尺寸的凹槽。
转子铁芯也是机器的电磁回路的一部分，也使用厚度为0.5毫米的硅钢板。圆柱形套筒层叠在旋转轴上，转子绕组放置在转子铁芯的外圆周上。转子绕组是转子的电路部分，其功能是通过其内部感应电流或施加的电流产生电磁转矩。转子绕组分为笼式绕组和绕组式绕组。根据转子结构，异步电动机可分为笼式电动机和绕线式转子电动机[2]。
目 录
1. 引言 1
1.1 冲裁模的发展前景及应用现状 1
1.1.1 冲压模市场情况 1
1.1.2 冲压模水平状况 1
1.1.3 冲压模的发展重点与展望 1
1.2 电动机的原理及构造简介 2
1.2.1 电机硅钢片的机能及加工简介 2
1.3 冲裁模的工作原理 3
1.3.1 冲裁的过程 3
1.3.2 冲裁的类别、特点与用途 4
1.4 热处理的概况 5
1.5 课程研究的目标与意义 6
2. 电机硅钢片冲裁模的选材 7
2.1 选材原则 7
（一） 符合工作条件要求 7
（二） 符合工艺机能要求 7
（三） 符合经济性要求 7
2.1.1 工况分析 7
2.1.2 失效分析形式 8
2.1.3 工件示意图 9
2.2 冷冲孔冲模常用钢号 9
2.2.1 冲模用钢的机能特点与用途 9
2.2.2 冲模用钢的化学成分 10
2.2.3 冲模用钢的热加工与热处理规范 10
2.3 冲裁模材料终选 11
3. 硅钢片冷冲孔冲裁模加工工艺及热处理工艺制定 12
3.1 冲模的化学成分及冶金质量分析 12
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
3.1.1 Cr12MoV钢的化学分析 12
3.1.2 Cr12MoV的机能分析 12
3.1.3 冶金质量分析 13
3.2 模具的工艺设计及分析 13
3.2.1 电动机硅钢片冲裁模工件的加工工艺流程图 13
3.2.2 电动机硅钢片冲裁模工件Cr12MoV钢的C曲线 14
3.2.3 热处理工艺曲线 14
3.2.4 球化退火与淬火工艺曲线 14
3.2.5 回火工艺曲线 16
3.2.6 Cr12MoV钢电动机硅钢片冲裁模工件的退火、淬火、回火热处理工艺理论 16
3.2.7 热处理常见缺陷的预防及补救方法 18
3.3 电动机硅钢片冲裁模工件的热处理质量检验项目、内容及要求 20
4. 设备选型及厂房设计 20
4.1 设备选型 20
4.1.1 热处理设备选型的依据 20
4.1.2 热处理设备选型的原则 21
4.1.3 热处理设备的选型 21
4.2 车间设计 22
4.2.1 热处理车间位置确定 22
4.2.2 热处理车间面积确定 23
4.2.3 车间的平面布置 23
结 论 26
参考文献 27
致 谢 28
引 言
1.1 冲裁模的发展前景及应用现状
1.1.1 冲压模市场情况
最近几年，我们国家的冲压模无论在品种数量上，还是在质量要求、设计水平和制造能力等方面都有了卓越提高，但是，与国内经济需求和发达国家先进水平相比，仍存在很多差距。在一些中高级轿车的覆盖件模具上，供不应求，国内生产水平有限，我国每年仍大量进口一些大型化、精密化、复杂化、寿命长的高档模具，相反，低档的冲模过于饱和，供大于求。
1.1.2 冲压模水平状况
近年来，随着模具制造的发展，先进的模具加工技术，加工设备的出现，模具制造方法越来越丰富，水平越来越高。快速成型（RPM）技术是一种新的制造技术，它结合了计算机辅助设计技术，数控技术，激光成形技术和新材料技术，采用了分层增材制造的新概念。同时，提高标准化水平也至关重要。
1.1.3 冲压模的发展重点与展望
人员能够通过计算机规划和优化产品功能，模具布局，成型工艺，CNC加工和生产管理。结合模具CAD，CAE和CAM实现集成，智能，网络和标准化，使用户能够协调并充分发挥其优势。模具CAD / CAE / CAM过程可实现高质量，高效率，低费用准则，以满足用户的个人需要。
在过去的几年中，模具生产产品的应用领域不断扩大，大型的乃至超大的，微型的，精密的产物，用于生产的模具还必须对大规模，大规模和精密的目标生产做出响应。这种模具从规划设计到制造难度较大，必要提高的制造工艺。同时，对成型设备提出了很高的要求。
随着工业4.0到来，大国工业的崛起，人工智能的发展，在模具领域，模具加工装备的智能化也正在迅速推进模具的之智能化制造[1]。
1.2 电动机的原理及构造简介
电机是一种进行机械能与电能的转换或灯号的通报和转换的电磁机器装配，它依托电磁感应定律和电磁力定律运行。根据不同的电源，电动机的功率被分成两类，即一个交流电动机和直流电动机。电动机可被进一步划分成异步电动机和同步电动机。根据激励方法，直流电动机可分为四种类型：励磁，分流，串联励磁和复合励磁。三相异步电动机由两部分组成：定子和转子。定子和转子之间有一个0.2~2毫米的气隙。
定子铁芯是机器电磁回路的一部分，以减少铁芯中交变磁场引起的铁损，定子芯由硅钢片制成，具有良好的磁导率，低铁耗和0.5 毫米的厚度。 层压板需要隔热。为了插入定子绕组，每个硅钢片冲压成沿着圆周均匀分布并具有相同尺寸的凹槽。
转子铁芯也是机器的电磁回路的一部分，也使用厚度为0.5毫米的硅钢板。圆柱形套筒层叠在旋转轴上，转子绕组放置在转子铁芯的外圆周上。转子绕组是转子的电路部分，其功能是通过其内部感应电流或施加的电流产生电磁转矩。转子绕组分为笼式绕组和绕组式绕组。根据转子结构，异步电动机可分为笼式电动机和绕线式转子电动机[2]。
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