电机外罩的冲压工艺与模具设计(附件)【字数：5558】
冲压成型工艺是一种高效的、少切屑或无切屑的快速制造方法，合理设计与制定冲压成型工艺与模具结构是保证冲压产品的尺寸精度与表面质量的关键。本文首先通过对电机外罩进行零件工艺性分析，确定冲压模具方案，然后根据模具冲压工艺方案，重点进行首次拉深模具设计。对毛坯进行尺寸计算、排样、冲压力计算，通过冲压载荷选择参数合适的压力机。确定配套模具，设计成型模具的结构，主要对凸模、凹模刃口尺寸和公差计算，选用定位零部件、卸料与导向、模架及紧固件等，对压力机进行校核。最后设计出合理的模具。
目录
引言 1
一、电机外罩的结构与冲压工艺设计 2
（一）电机外罩的结构工艺分析 2
（二）冲压工艺方案确定 2
（三）冲压工艺计算 3
（四）工序件简图 6
二、首次拉深模具的结构设计 8
（一）首次拉深模具零部件设计 8
（二）模具闭合高度的校核 14
（三）首次拉深模具装配图 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
冷冲压是先进的金属加工方法之一，实现无切削加工，加工效率高，冲压件质量稳定。冲压件的质量品质主要由冲压工艺与冲压模具的合理与否决定。合理设计的制定冲压成型工艺与模具结构是保证冲压产品的尺寸精度与表面质量的关键。在现代工业中应用非常广泛，特别是适合于大批量生产。如在汽车覆盖件、电子电器钣金件、仪表仪盘、家电元器件等采用冲压法加工。冲压工艺及冲压模具是决定冲压件生产是否合格的关键，目前在各行各业中，如汽车零部件、电子行业、建材、电器的仪器仪表等产品中，超过40％~45％的零部件都要依靠冲压成形。因此，冲压工艺水平与冲压模具设计、生产技术水平决定着产品的质量、效益，也是衡量一个国家制造业水平的重要标志。
冲压工艺的优点：冲压成形的加工频率快，效率高。普通冲压设备冲压每分钟可以几十次，高速冲压设备每分钟可高达数百次以上，且易于实现自动化。冲压件的尺寸精度高，表面质量好，质量稳定,其冲压模具的使用寿命一般都非常长，同一套模具生产的冲压件具有非常高的互换性。冲压成形适用的加工尺寸范围大、形状复杂的零件，其冲压成形无切屑废料，材料利用率高，且节能环保。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
模具在终端和地段方面已经可以满足自身需求，近年来还向国外出口。高端模具由于技术上的短板，还有很多的产品还需要大量的进口。这是由于国内配套基础设施发展的相对不健全。科技是第一生产力，发展我国高端模具工业，应从基础做起，做到技术与管理的全面提升。巨大的市场需求将推动着我国冲压成形工艺及冲压模具技术的飞速发展。因我国在冲压模具行业相比西方发达国家起步较晚，但是经过最近十几年的快速发展，中国冲压模具工业和冲压成形工艺技术也取得了骄人成绩。当今的工业生产中，许多模具部门利用冲压加工的方法来实现对产品的零部件的制造。所以我国的重型的工业部门想要提高生产效率和降低生产成本，达到更高的发展水平，冲压加工方法的利用是有很重要的意义。
一、电机外罩的结构与冲压工艺设计
（一）电机外罩的结构工艺分析
如图11所示为电机外罩，其结构是一个筒形拉深件。凸缘上分布两组?4、?6的孔，这两组小孔用于与机座联接。电机外罩内腔尺寸是?40±0.1mm，?12±0.03mm，保证电机定子和转子与外罩的配合。凸缘直径df=?68.5mm，整个冲压件高度H为61mm；内圆角半径为R0.5mm，板厚1mm。
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图11 电机外罩零件图
该零件属于薄壁筒形件，采用1mm厚的08F钢材冲压得到，精度在IT10～IT12。
冲压件的凸缘上的孔?4和?6中心距属于基本尺寸，中等精度要求，冲压小孔时，以小阶梯直径?12±0.03mm定位。
（二） 冲压工艺方案确定
该电机外罩的冲压工艺包括落料、拉深、整形、冲孔、切边等工序。
该电机外罩的冲压方案：
方案Ⅰ 落料（冲出毛坯件）——拉深（逐次拉深）——整形—— 冲孔——切边。
方案Ⅱ 采用级进模，先落料拉深——再次拉深——冲孔——整形——切边。
方案Ⅲ 落料——首次拉深——再次拉深——整形——冲孔——修边。
将上述3种方案比较如下：
方案Ⅰ 采用单工序模具，模具结构简单，但生产率低。
方案Ⅱ 采用级进模，模具结构复杂，压力机吨位要求大，且零件精度不易保证。
方案Ⅲ 采用复合模具，先加工球头凸包，在首次拉深后整形，然后进行多次拉深，冲孔修边复合工序。
通过对比分析，方案Ⅲ较为满足要求，为最优方案。
（三）冲压工艺计算
由于电机外罩上半部分为浅阶梯形拉深件，且d0′为?12mm，高度h0′为8mm，h0′/d0′=0.666 ，故先将其拉深成球头凸包，再通过首次拉深时的整形将其加工。
1．确定修边余量
按df=68.5mm df/ d0=68.5/40≈1.7，取修边余量 △d=3mm ；
则拉深实际凸缘直径：df=（68.5+2×3）mm=74.5mm。
2．计算毛坯直径
由df/ d0=68.5/40≈1.7 属于宽凸缘拉深件，且h0=53mm＞d0=40mm ，故可采用缩小直径，多次拉深。取rp=rd ，毛坯直径计算公式：
（1）
式中 df—凸缘直径
代入得：D==120.06mm
3．计算球头凸包毛坯直径D球凸
根据面积相等原则，A球凸= A′
上式中：A′为?12凸台内表面积；
球头凸包半径R球凸 =12/2=6mm，
利用半球面积公式： A半球 =2πR球凸2=72πmm2
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引言 1
一、电机外罩的结构与冲压工艺设计 2
（一）电机外罩的结构工艺分析 2
（二）冲压工艺方案确定 2
（三）冲压工艺计算 3
（四）工序件简图 6
二、首次拉深模具的结构设计 8
（一）首次拉深模具零部件设计 8
（二）模具闭合高度的校核 14
（三）首次拉深模具装配图 15
总结 16
参考文献 17
谢辞 18
引言
冷冲压是先进的金属加工方法之一，实现无切削加工，加工效率高，冲压件质量稳定。冲压件的质量品质主要由冲压工艺与冲压模具的合理与否决定。合理设计的制定冲压成型工艺与模具结构是保证冲压产品的尺寸精度与表面质量的关键。在现代工业中应用非常广泛，特别是适合于大批量生产。如在汽车覆盖件、电子电器钣金件、仪表仪盘、家电元器件等采用冲压法加工。冲压工艺及冲压模具是决定冲压件生产是否合格的关键，目前在各行各业中，如汽车零部件、电子行业、建材、电器的仪器仪表等产品中，超过40％~45％的零部件都要依靠冲压成形。因此，冲压工艺水平与冲压模具设计、生产技术水平决定着产品的质量、效益，也是衡量一个国家制造业水平的重要标志。
冲压工艺的优点：冲压成形的加工频率快，效率高。普通冲压设备冲压每分钟可以几十次，高速冲压设备每分钟可高达数百次以上，且易于实现自动化。冲压件的尺寸精度高，表面质量好，质量稳定,其冲压模具的使用寿命一般都非常长，同一套模具生产的冲压件具有非常高的互换性。冲压成形适用的加工尺寸范围大、形状复杂的零件，其冲压成形无切屑废料，材料利用率高，且节能环保。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
模具在终端和地段方面已经可以满足自身需求，近年来还向国外出口。高端模具由于技术上的短板，还有很多的产品还需要大量的进口。这是由于国内配套基础设施发展的相对不健全。科技是第一生产力，发展我国高端模具工业，应从基础做起，做到技术与管理的全面提升。巨大的市场需求将推动着我国冲压成形工艺及冲压模具技术的飞速发展。因我国在冲压模具行业相比西方发达国家起步较晚，但是经过最近十几年的快速发展，中国冲压模具工业和冲压成形工艺技术也取得了骄人成绩。当今的工业生产中，许多模具部门利用冲压加工的方法来实现对产品的零部件的制造。所以我国的重型的工业部门想要提高生产效率和降低生产成本，达到更高的发展水平，冲压加工方法的利用是有很重要的意义。
一、电机外罩的结构与冲压工艺设计
（一）电机外罩的结构工艺分析
如图11所示为电机外罩，其结构是一个筒形拉深件。凸缘上分布两组?4、?6的孔，这两组小孔用于与机座联接。电机外罩内腔尺寸是?40±0.1mm，?12±0.03mm，保证电机定子和转子与外罩的配合。凸缘直径df=?68.5mm，整个冲压件高度H为61mm；内圆角半径为R0.5mm，板厚1mm。
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图11 电机外罩零件图
该零件属于薄壁筒形件，采用1mm厚的08F钢材冲压得到，精度在IT10～IT12。
冲压件的凸缘上的孔?4和?6中心距属于基本尺寸，中等精度要求，冲压小孔时，以小阶梯直径?12±0.03mm定位。
（二） 冲压工艺方案确定
该电机外罩的冲压工艺包括落料、拉深、整形、冲孔、切边等工序。
该电机外罩的冲压方案：
方案Ⅰ 落料（冲出毛坯件）——拉深（逐次拉深）——整形—— 冲孔——切边。
方案Ⅱ 采用级进模，先落料拉深——再次拉深——冲孔——整形——切边。
方案Ⅲ 落料——首次拉深——再次拉深——整形——冲孔——修边。
将上述3种方案比较如下：
方案Ⅰ 采用单工序模具，模具结构简单，但生产率低。
方案Ⅱ 采用级进模，模具结构复杂，压力机吨位要求大，且零件精度不易保证。
方案Ⅲ 采用复合模具，先加工球头凸包，在首次拉深后整形，然后进行多次拉深，冲孔修边复合工序。
通过对比分析，方案Ⅲ较为满足要求，为最优方案。
（三）冲压工艺计算
由于电机外罩上半部分为浅阶梯形拉深件，且d0′为?12mm，高度h0′为8mm，h0′/d0′=0.666 ，故先将其拉深成球头凸包，再通过首次拉深时的整形将其加工。
1．确定修边余量
按df=68.5mm df/ d0=68.5/40≈1.7，取修边余量 △d=3mm ；
则拉深实际凸缘直径：df=（68.5+2×3）mm=74.5mm。
2．计算毛坯直径
由df/ d0=68.5/40≈1.7 属于宽凸缘拉深件，且h0=53mm＞d0=40mm ，故可采用缩小直径，多次拉深。取rp=rd ，毛坯直径计算公式：
（1）
式中 df—凸缘直径
代入得：D==120.06mm
3．计算球头凸包毛坯直径D球凸
根据面积相等原则，A球凸= A′
上式中：A′为?12凸台内表面积；
球头凸包半径R球凸 =12/2=6mm，
利用半球面积公式： A半球 =2πR球凸2=72πmm2
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