变压器冲压模具课程设计.docx

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1、哈尔滨理工大学荣成学院课程设计说明书题目：变压器铁芯级进模设计专业年级：学生姓名：学号：指导教师：吟东滨理工大学荣成学院完毕时间：2023年6月26日课程设计任务书学生姓名：学号：学院：荣成学院专业：材料成型与控制工程（B方向）任务起止时间：2023年6月16日至2023年6月27日课程设计题目：变压器铁芯级进模设计课程设计工作内容和计划：1 .工作内容（1）绘制模具装配图一张（AO或Al图纸）；（2）绘制模具零件图两张（A3图纸，手绘，由指导教师指定）；（3）编制设计计算说明书，1015页。2 .工作计划2.1.1 .12023.7.3查阅资料，工艺分析与计算，拟定模具总体方案；2023.7

2、.4 2023.7.5结构设计，绘制草图；2023.7.6 2023.7.8完毕模具装配图；2023.7.9 2023.7.10完毕模具零件图，编写设计说明书，答辩；参考资料：1 .冯炳尧，韩泰荣，蒋文森.模具设计与制造简明手册.2 .李春峰.金属塑性成形工艺及模具设计.3 .刘建超，张宝忠.冲压模具设计与制造.指导教师意见：署名：年月日教研室主任意见：署名：年月日目录第1章变压器铁芯的冲裁工艺性分析错误!未定义书签。1.1 设计任务错误!未定义书签。1.2 变压器铁芯的工艺性分析错误!未定义书签。1.2.1 变压器铁芯的原材料分析错误!未定义书签。1.2.2 变压器铁芯的尺寸精度分析错误!未

3、定义书签。1.2.3 变压器铁芯结构工艺性分析错误!未定义书签。1.3 变压器铁芯冲裁的工艺方案的拟定错误!未定义书签。第2章变压器铁芯冲压模具总体结构设计错误!未定义书签。2.1 模具总体方案的拟定错误!未定义书签。2.2 定位、送料方式错误!未定义书签。2.3 卸料出件方式错误!未定义书签。2.4 模具压力中心错误!未定义书签。2.5 凸凹模刃口尺寸设计错误!未定义书签。2.6 导向方式与模架类型错误!未定义书签。2.6.1 导向方式的拟定错误!未定义书签。2.6.2 模架类型的选择错误!未定义书签。第3章变压器铁芯冲压模具的零部件设计错误!未定义书签。3.1 凸模错误!未定义书签。3.2

4、 凹模错误!未定义书签。第4章模具的装配和校核错误!未定义书签。4.1 模具的总装图和工作过程错误!未定义书签。4.2 模具的装配错误!未定义书签。4.3 模具的安装错误!未定义书签。4.4 闭合高度和压力机相关参数校核错误!未定义书签。4.4.1 压力机的选择错误!未定义书签。4.4.2 装模高度的校核错误!未定义书签。参考文献错误!未定义书签。第1章变压器铁芯的冲裁工艺性分析1.1 设计任务设计任务如图IJ所示。图I-I垫片零件图已知技术参数：变压器铁芯材料硅钢料厚0.35mm1.2 变压器铁芯的工艺性分析冲压件的工艺性是指冲压件对冲压工艺的适应性。冲裁件的工艺性是否合理，对冲裁件的质量、

5、模具寿命和生产率有很大影响，在一般情况下，对冲压件工艺性影响最大的几何形状尺寸和精度规定。良好的冲压工艺性应能满足材料较省、工序较少、模具加工较容易、寿命较高、操作方便及产品质量稳定等规定。此工件是标准的小容量变压器的芯片，生产批量大，材料是硅钢片，厚度0.35mmo,在变压器线圈上插装时，相邻的一层倒叠装，直到所需的铁心厚度。鉴于生产批量大，应重点考虑节省材料、提高材料运用率的问题。1.2.1 变压器铁芯的原材料分析硅钢的强度硬度高，弹性好，塑性韧性较低，但零件尺寸规定不高，厚度小，具有一定的冲压性能。孔边距远大于凸、凹模所允许的最小壁厚，如零件图所示，故可以考虑采用复合冲压工序；零件上的尺

6、寸都是自由公差，按ITl4级，一般冲裁均能满足。1.2.2 变压器铁芯的尺寸精度分析1）冲裁件的经济公差等级不高于ITll级，一般规定落料件公差等级最佳低于mo级，冲孔件最佳低于IT9级。零件上所有未注工差的尺寸，属自由尺寸可按照ITll级拟定工件的工差，零件外形：67019mm,45.5016mm,12011mm,19%j3mm内部形状：33.5oj627m,40075板;孔心距55O.O85w22）冲裁件的断面粗糙度与材料塑性、材料厚度、冲裁模间隙、刃口锐钝以及冲模结构等有关。当冲裁厚度为2mm以下的金属板料时，其断面粗糙度（一般可达12.532m1.2.3 变压器铁芯结构工艺性分析1 .

7、形状简朴、对称、有助于材料的合理运用2 .内行转角处要尽量避免尖角，应以圆弧过渡以便于模具加工，减少热解决开裂,减少冲裁时尖角处的崩刃和过快磨损。圆角半径R取0.6,1.5t5 .冲孔时因受凸模强度的限制,孔的尺寸不应太小,用无导向凸模和有导向凸模所能冲制的最小尺寸1.5t,经验算4孔满足规定。1.3变压器铁芯冲裁的工艺方案的拟定1 .拟定冲压工艺方案该零件涉及冲孔、落料两个基本工序，可有以下三种工艺方案：方案一：先落料，后冲孔。采用单工序模生产。方案二：落料-冲孔复合冲压，采用复合模生产。方案三：冲孔-落料连续冲压，采用级进模生产。分析：方案一：模具结构简朴、但需两道工序两副模具，生产率较低

8、，难以满足该零件的年产量规定。方案二：只需一副模具，冲压件的形位精度和尺寸精度较高，生产率高。但材料运用率不高、冲压后成品件留在模具上，在清理模具上的物料时会影响冲压速度，操作安全不能保证。方案三：也只需要一副模具，生产率较复合模高，操作方便，材料能合理运用，工件精度也能满足规定。模具制造、安装稍复杂。通过对上述三种方案的分析比较，该件的冲压生产采用方案三为佳。第2章变压器铁芯冲压模具总体结构设计2.1 模具总体方案的拟定1 .排样方案的拟定排样是指冲裁零件在条料、带料或板料上布置的方法。合理有效的排样有助于保证在最低的材料消耗和高生产率的条件下，得到符合设计技术规定的工件。在冲压生产过程中，

9、保证很低的废料百分率是现代冲压生产重要的技术指标之一。合理运用材料是减少成本的有效措施，特别在大批量生产中，冲压件的年产量达数十万件，甚至数百万件，材料合理运用的经济效益更为突出。保证在最低的材料消耗和最高的劳动生产率的条件下得到符合技术规定的零件，同时要考虑方便生产操作、冲模结构简朴、寿命长以及车间生产条件和原材料供应等情况，以选择较为合理的排样方案。根据材料的合理运用情况，条料排样方法可以分为以下三种：（一）有废料排样：冲件与冲件之间、冲件与条料之间都存在搭边废料，冲件尺寸完全由冲模来保证，因此精度高，模具寿命也高，但材料运用率低。（二）少废料排样：只在冲件与冲件之间或冲件与条料之间留有搭

10、边值，因受剪裁条料质量和定位误差的影响，其冲件质量稍差，同时边沿毛刺被凹模带入间隙也影响模具寿命，但材料运用率高，冲模结构简朴。（三）无废料排样：冲件与冲件之间或冲件与条料之间均无搭边，沿直线或曲线切断条料而获得冲件。冲件的质量较差，模具寿命较短，但材料运用率高。采用少、无废料的排样可以简化冲裁模结构，减小冲裁力，提高材料运用率。但是，因条料自身的公差以及条料导向与定位所产生的误差影响，冲裁件公差等级低。同时，由于模具单边受力，不仅会加剧模具磨损，减少模具寿命，并且也直接影响冲裁件的断面质量。综上分析，考虑冲裁零件的形状、尺寸、材料，选取有废料排样。排样图如图2-IoOJ(U图2-1排样图2

11、.搭边的选择排样时，工件及工件与条料侧边之间的余料叫搭边，搭边的作用是补偿定位误差和保持条料有一定的刚度，以保证冲压件质量和送料方便。搭边太宽，浪费材料；搭边太窄会引起搭边断裂或翘曲，也许“啃刃”现象或冲裁时会被拉断，有时还会拉入模具间隙中、损坏模具刃口，从而影响模具寿命。搭边值的大小与下列因素有关：材料的力学性能。硬材料可小些，软材料的搭边可要大些。工件的形状与尺寸。尺寸大或有尖突的复杂的形状时，搭边要取得大值。材料厚度。薄材料的搭边值应取的大一些。送料方式及挡料方式。用手工送料、有侧压板导向的搭边值可以取小些。根据零件形状两式件间按矩形取搭边值。二2.，侧边取搭边值q=2.2机机o3 .材

12、料运用率计算运用率77=100%Bs式中s步距；mmB条件宽度；mmA一个步距内冲裁件的实际面积。mn?一个步距内的材料运用率查硅钢板材标准，宜选100OmmX2023mm的钢板，每张钢板可裁剪照=13.89即7212张（72博X2000僧），每张条料有20=41.67个步距,则总为：5.5+2.5_5781.5x12x231000x2000=79%即每张板材的运用率为79%。送料步距、条料宽度及板料间距计算送料步距送料步距是指两次冲裁间板料在送料方向移动的距离，用S表达，其值等于冲裁件相应部分宽度加上工件间搭边值4，即S=d+6rl=45.5+2.5=48mm4 .条料宽度及板料间距的计算条

13、料宽度按下式：%=（Q+2z+C匕（2-1）式中。为冲裁件宽度方向的最大尺寸；C为导料板与最宽条料之间的间隙查表取C=O.5。BY=（67+2x3.0+0.5）。=73.5%mm2.2 定位、送料方式定位零件是用来保证条料的对的送进及在模具中的对的位置，以保证冲制出合格的零件。条料在模具送料平面中必须有两个方向的限位：一是在与条料方向垂直方向上的限位，保证条料沿对的的方向送进成为送进导向；二是在送料方向的限位，控制条料一次送进的距离（步距）。1 .导料装置的选择属于送料导向的定位零件又导料销，导料板、侧压板等。导料板及侧压板多用于级进模和单工序模中。导料销则多用于复合模和单工序模中。零件厚度为

14、0.35加%为了加工设计的方便的方便且不影响其工艺规定，采用导料板导料且与卸料板制成整体式。2 .挡料销的选择属于送料定距的定位零件有挡料销、导正销、侧刃等，导正销及侧刃多用于级进模和单工序模中。挡料销则多用于复合模和单工序模中。选取挡料销做定距定位零件。在模具闭合后不许挡料销的顶端高出材料因选取活动式橡胶弹顶挡料销。其挡料销的高度h查表得h=3加7?3 .导正销使用导正销的目的是消除送进导向和送料定距或定位板等粗定位的误差。冲裁中，导正销先进入已冲孔中，导正条料位置，保证孔与外形相对位置公差的规定。导正销重要用于级进模，导正销通常与挡料销配合使用，也可以与侧刃配合使用。为了使导正销工作可靠，

15、避免折断，导正销的直径一般应大于2mm。孔径小于2mm的孔不宜用导正销导正，但可另冲直径大于2mm的工艺孔进行导正。导正销工作原理如2-2所示。导正销的头部由圆锥形的导入部分和圆柱形的导正部分组成。导正部分的直径和高度尺寸及公差很重要。导正销的基本尺寸可按下式计算d=dr-a式中d-导正销的惑士尺寸I小冲孔凸模直径；&一导正销与冲孔凸模苴径的差值图2-2导正销工作方式图2.3 卸料出件方式弹压卸料装置弹压卸料装置是由卸料板、弹性元件（弹簧或橡胶）、卸料螺钉等零件组成。弹压卸料既起卸料作用又起压料作用，所得冲裁零件质量较好，平直度较高。因此，质量规定较高的冲裁件或薄板冲裁宜用弹压卸料装置。弹压卸料板与凸模的单边间隙可根据冲裁板料厚度按下表选用。在级进模中，特别小的冲孔凸模与卸料板的单边间隙可