微电机转子冲片模具设计

湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计微型电机定子片和转子片工位级进模设计THE DESIGN OF STATION PROGRESSIVE DIE ON THE MICR OMOTOR STATOR AND ROTOR PLATE学生姓名：学号：年级专业及班级：指导老师及职称：学部：湖南·长沙提交日期：2014 年 5 月湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。

除文中已经注明引用的内容外，本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

毕业设计作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1 前言 (2)1.1 模具概述 (2)1.2 级进模概述 (3)1.3 Pro/ENGINEER的基础知识 (4)1.3.1 Pro/ENGINEER的诞生 (4)1.3.2 Pro/ENGINEER的功能和特点 (4)1.3.3 Pro/ENGINEER在模具制造中的应用 (5)1.4 课题内容选题意义 (6)1.5本章小结 (7)2微型电动机定子、转子片级进模设计 (7)2.1 设计资料 (7)2.2 设计步距与定距方式 (7)2.3 排样图设计 (8)2.4主要计算 (9)2.4.1 冲压力的计算 (9)2.4.2 压力中心的计算 (10)2.4.3 卸料力与推件力的计算 (12)2.4.4 冲裁间隙 (12)2.4.5 凸、凹模刃口尺寸的计算 (12)2.5压力机的选择 (16)2.6模具总体设计 (18)2.6.1 模架 (18)2.6.2 卸料板 (18)2.6.3 导柱和导套 (19)2.6.4 弹压装置 (19)2.6.5 凹模 (19)2.6.6 定位装置 (21)2.6.7 导料装置 (22)2.7 主要零部件设计 (22)2.7.1 线槽冲模设计 (22)2.7.2 校正模设计 (26)2.7.3 小凸模设计 (27)2.7.4 转子片落料模设计 (28)2.7.5 异行孔冲模设计 (29)2.7.6 切废模设计 (30)2.7.7 切断模设计 (31)2.8 本章小结 (32)3Pro/ENGINEER的模具造型 (33)3.1 总装配图的建立 (33)3.2 零件图的建立 (34)3.3 本章小结 (38)4结论 (38)参考文献 (39)致谢 (39)微型电机定子片和转子片级进模设计摘要：本课题介绍了微型电动机定、转子片多工位级进模的冲压工艺和模具结构设计，并应用Pro/E软件对其进行级进模具设计，解决了模具排样的难点，设计的模具机构应用于工程实践，产生了较好的效益。

摘要设计题目来源于拥有七十多年电机生产历史的湖南湘电集团电机事业部生产现场。

冲压件——电机定子片与转子片采用的材料是电工用的硅钢片。

本设计对模具设计思路以及结构特点进行了较全面的论述。

结合模具发展现状以及冲压模具设计的主要技术，对定子片与转子片进行了较详细的工艺分析；进行了冲压力、压力中心、模具工作部分尺寸等冲压工艺计算；对卸料装置、定位装置、导料装置等模具结构形式进行了选择；根据工艺计算结果以及模具结构，对模具主要零部件进行了设计；对压力机进行了合理选择。

由于电机定子片、转子片结构复杂，对精密度要求较高，在设计过程中充分考虑了定子片叠装铆接孔与中心轴孔的对称度要求，以及材料的平整度和模具的工作强度。

采用了七工位排样设计：工位①为冲导正钉孔、定子片4个安装孔、转子片各槽孔及中间孔；工位②为校平工位；工位③为转子片外形落料；工位④为冲定子片内形槽孔；工位⑤为空工位; 工位⑥为定子片两端外形圆弧冲切；工位⑦为定子片与本体冲切分离。

该级进模的主要功能是将定子片与转子片同时冲出，并实现材料的高效利用。

在模具的结构方面主要有如下特点：一是模具导料系统设计了双侧导板机构和钢珠弹顶，带料在导板内侧连续送进，与钢珠弹顶中机构的钢珠成点接触，使带料在高速、连续的送进冲压中实现材料的平滑移动；二是模具中各凸模的导向精度由卸料板来保证。

为了保证卸料板的运动精度，在卸料板与凸模固定板之间设置了对称分布的4个辅助内导柱内导套；三是在模具底面转子片冲切落料型孔部位设计了4个螺孔，用以固定收集落料后的转子片装置，以避免与其他废料混合。

本模具与工步为80mm的辊式自动送料机进行配合送料，提高了生产自动化程度和送料定距的精度，从而实现了高质量、高效率的生产。

关键词：定子片转子片级进模多工位冲裁ABSTRACTThe design topic mainly originates from the production frontline in Generator Manufacturing Group of Xiangtan Electric Company, which has 70 years in the line of generator manufacturing. The material the stator and rotor plate use is electrical silicon steel sheet.The full text is to express the design idea and structural characteristics in detail；Here are the main context: Though Combining the current development situation of stamping die ,with the main technical of stamping die design; we focus on the motor stator and rotor plate to do the process analysis; doing the stamping process calculation, including the punching pressure, pressure center and so on; analyzing the reason of selecting the unloading device, positioning device, a material guide device of die structure and so on; describing the process of choose the right and reasonable press machine.Because of the stator and rotor plate are high complex and precise parts in the motor, so after careful and full consideration of the requirements of the place relationship between the stator lamination riveting hole and the hole of center axis, material flatness and die work intensity, we draw a seven station layout: Station 1—piercing pilot hole, 4 stator mounting holes, and the middle hole; Station 2—shool ping station; Station 3—rotor shape blanking station; Station 4—punching a stator inner slotted hole;Station 5—the air station ;Station 6—the outside shape arc of the stator cutting;Station 7—separation of stator plate and body. The main function of the progressive model is getting the motor stator and rotor plate out at one time，reaching the goal of the utter use of material.The main characters of the progressive mold structure:1.In the material guide system , bilateral plate mechanism and steel ball are included , with material in the plate medial continuous feeding, and the steel balls body point contacting with material, so that the strip can continuous to achieve smooth movement at high speed in the high punching stamping mold.2.The accuracy of each punching die in the mold can ensured by the stripper plate.In order to ensure the stripper plate motion accuracy , 4 auxiliary guide pillar and guide sleeve are distributed between the stripper plate and punching die fixing board .3.There are 4 screw holes in the bottom surface of the mold rotor punching blanking hole site , and the screw holes are used for fixing the collection after the blanking rotor device, in order to avoid mixing with other waste.The motor should be equipped with roller type automatic feeding machine in order to increase the automation level and feeding distance accuracy, realizing high quality, high efficient production.Keywords: stator plate rotor plate progressive punching die multi-station punching目录第一章前言...............................................................................................- 1 -1.1 概述........................................................................................................................ - 1 -1.2 冲压技术的进步.................................................................................................... - 1 -1.3 模具的发展与现状................................................................................................ - 2 -1.4 模具CAD/CAE/CAM技术 .................................................................................. - 4 -1.5 课题研究目标、拟解决的关键问题.................................................................... - 5 -1.6 课题创新................................................................................................................ - 6 - 第二章零件的工艺分析.............................................................................................................- 7 -2.1 冲件尺寸.................................................................................................................. - 7 -2.2 工件材料分析.......................................................................................................... - 8 -2.3 工件结构分析.......................................................................................................... - 8 -2.4 工件精度分析.......................................................................................................... - 8 -2.5 确定工艺方案.......................................................................................................... - 8 -2.6 排样...................................................................................................................... - 9 -2.6.1 排样方案分析................................................................................................ - 9 -2.6.2 计算条料宽度.............................................................................................. - 10 -2.6.3 确定步距...................................................................................................... - 10 -2.6.4 材料利用率.................................................................................................. - 10 - 第三章冲压工艺计算...................................................................................................... - 12 -3.1 冲压力计算............................................................................................................ - 12 -3.1.1 冲裁力计算.................................................................................................. - 12 -3.1.2 卸料力计算................................................................................................ - 13 -3.1.3 冲压总力...................................................................................................... - 13 -3.2 压力中心计算........................................................................................................ - 13 -3.3 模具工作部分尺寸及公差.................................................................................... - 14 - 第四章模具结构形式的选择 .............................................................................................- 22 -4.1 模具类型及选择.................................................................................................. - 22 -4.2 卸料装置.............................................................................................................. - 22 -4.3 定位装置及精度.................................................................................................. - 23 -4.4 导料装置.............................................................................................................. - 23 -第五章主要零部件设计 ........................................................................................................- 25 -5.1 凹模的设计............................................................................................................ - 25 -5.1.1 凹模的结构.................................................................................................. - 25 -5.1.2凹模厚度H的计算 ...................................................................................... - 25 -5.1.3 凹模长度和宽度.......................................................................................... - 25 -5.1.4 凹模材料的选用.......................................................................................... - 25 -5.1.5 凹模的固定方法.......................................................................................... - 26 -5.1.6 切断轮廓线到凹模边缘的尺寸.................................................................. - 26 -5.1.7 螺孔到凹模孔、圆柱销孔到螺孔的尺寸.................................................. - 26 -5.1.8 螺孔间距[1]................................................................................................... - 26 -5.2 凸模的设计.......................................................................................................... - 26 -5.2.1 凸模的长度................................................................................................ - 26 -5.2.2 凸模的材料.................................................................................................. - 27 -5.2.3 凸模的固定.................................................................................................. - 27 -5.2.4 凸模的强度计算.......................................................................................... - 27 -5.3 凸模固定板设计.................................................................................................... - 27 -5.4 卸料板设计............................................................................................................ - 28 -5.4.1 卸料板与凸模间隙.................................................................................... - 28 -5.4.2 卸料板尺寸................................................................................................ - 28 -5.4.3 卸料版台肩的高度.................................................................................... - 28 -5.5 导料和承料装置.................................................................................................... - 29 -5.5.1 导料板的尺寸.............................................................................................. - 29 -5.5.2 承料板.......................................................................................................... - 30 -5.6 模柄设计................................................................................................................ - 30 -5.6.1 模柄结构...................................................................................................... - 30 -5.6.2 模柄尺寸...................................................................................................... - 31 -5.7 卸料弹簧的设计.................................................................................................... - 31 -5.8 紧固件.................................................................................................................. - 32 -5.9 凹模固定板............................................................................................................ - 34 -5.10模架以及其他零部件的选用............................................................................... - 34 -5.10.1 模架设计.................................................................................................... - 34 -5.10.2 内导向装置设计........................................................................................ - 34 -5.10.3 模具零件的选材[7]..................................................................................... - 35 -5.10.4 零件的热处理工艺设计............................................................................ - 36 - 第六章校核模具闭合高度及压力机有关参数 ........................................................- 38 -6.1 冲压设备的选定.................................................................................................... - 38 -6.2 校核模具闭合高度.................................................................... 错误！未定义书签。

兰州交通大学毕业设计(论文)开题报告表课题名称微电机转子片冲压及复合冲裁模设计课题来源课题类型导师学生姓名学号专业开题报告内容：（调研资料的准备，设计目的、要求、思路与预期成果；任务完成的阶段内容及时间安排；完成设计（论文）所具备的条件因素等。

）调研资料的准备：近年来,由于模具技术的迅速发展,模具设计与制造已成为一个行业越来越来引起人们的重视.模具是现代工业生产中重要的工艺装备,他在各种生产行业,特别是冲压和塑料成形加工中,应用极为广泛.我国模具工业总产值中,冲压模具的产值约为50％.现代模具技术的发展,在很大程度上依赖于模具标准化的程度,优质模具材料的研究,先进的模具设计和制造技术,专用的机床设备及高水平的生产技术管理等等,但其中模具设计是至关重要的一个方面。

利用模具生产零件的方法已成为工业上进行成批或大批生产的主要技术手段,它对于保证制品质量,缩短试制周期,进而争先进入市场,以及产品更新换代和新产品开发都具有决定性意义.因此德国把模具成为“金属加工中的帝王”,把模具工业视为“关键工业”,美国把模具成为“美国工业的基石”,把模具工业视为“不可估量其力量的工业”,日本把模具说成“促进社会富裕繁荣的动力”把模具工业视为“整个工业发展的秘密”。

通过完成此次毕业设计课题，进一步熟悉了解机械产品设计过程，全面复习、巩固机械设计及机械制造工艺学、机械制造装备设计以及相关课程的基本知识，并运用所学知识解决实际设计问题，提高分析问题、解决问题的能力。

设计目的：由于模具工业的重要性,模具成型工艺在各个工业部门得到了广泛的应用,使得模具行业的产值已经大大超过机床刀具工业的产值.这一情况充分说明在国民经济蓬勃发展的过程中,在各个工业发达国家对世界市场进行激烈的争夺中,越多越多地采用模具来进行生产,模具工业明显地成为技术经济和国力发展的关键[1]。

从我国的情况来看,不少工业产品质量上不去,新产品开发不出来,老产品更新速度慢,能源消耗指标高,材料消耗量大,这些都与我国模具生产技术落后,没有一个强大的先进的模具工业密切相关[2]。

量 好 坏 ， 接 影 响 电机 的 装 配 、 配 质 量 和 电 机 性 能 。 直 装
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＠－ 一 ◎
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微 电 机 生产 一 般 都 是 大 批 量 生 产 ，所 以定 转 子 冲 片 的 制 造 ，不 但 要 保 证 质 量 好 ， 还 要 采 用 高 效 生 产 率 的方
造 困难 ， 本高 。 成
料 ， 料利 用 率 低 ； 材 长期 使 用 会 因导 正 钉磨 损 槽 孔 变 得不
整齐。
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图 ３ 级 进 式 冲 槽 工 序
图 １ 先 冲后 落料 工 序
２ 定 、 子 冲片 制造 新 方 案 转
２ 复 合 冲 裁 先 落 料 ， 冲槽 ， 图 ２所 示 。第 一 步 ） 后 如 复 冲 定 子 冲 片 的 内 圆和 外 圆 ； 二 步 复 冲全 部 定 子 槽 和 第 定 子 冲片 外 圆上 的鸠 尾 槽 和记 号 槽 ； 三 步转 子 冲 片 以 第 外 圆定 位 ， 冲 全 部 转 子 槽 、 孔 及 轴 孔 的键 槽 和 平 衡 复 轴 槽 。 此方 案优 点 是 ： 动 生 产 效 率 高 ； 以采 用 套 裁 ， 劳 可 材 料 利 用 率 高 ； 片 质 量 好 ； 保 证 同 轴 度 ； 实 现 自动 冲 易 易 化 。 其 缺 点 是 复 冲 定 子 槽 时 内 圆 定 位 盘 磨 损 ， 使 槽 底 会 圆周 与 内圆 不 同 心 ， 压 时 以 内圆 胀 胎 为 基 准 ， 使 槽 叠 会
满 足技 术 要 求 ， 高 生 产 率 ， 们 在 微 电 机 定 、 子 冲 片 提 我 转
冲 片 外 圆上 的鸠 尾 槽 和记 号槽 ，模 具 结 构 如 图 ５所 示 。