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130I型電刷級進模設計

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更新時間：2014-08-27
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130I型電刷級進模設計
此工件是微型電動機、電器元件里的一個關鍵零件，在電器行業中作為一種連接件使用相當普遍，主要用在電動競技玩具、CPU風扇電機、錄音機機芯等機電傳動和微機控制中，承受的扭力和轉矩大，是磨損最快的部位，成形質量的優劣直接影響電器元件的質量，其引腳部位與電機轉軸接觸是否良好將嚴重影響整臺設備的正常運行。
該工件由圓弧與直線對稱組成，尺寸精度要求較高。如果尺寸滿足不了產品設計要求，將對產品整個傳動機構造成嚴重影響可能使傳動機構接觸不良，不能正常工作。其次本身的形狀較為復雜，多種不同性質的沖壓工藝為一身，因此形成具有一定難度。其厚度很薄，體積小，全長只有15mm。將外形視為沖孔，則其他需要沖的孔有4個，其中兩個 1.2mm 的球形盲孔因材質薄可在沖U形槽時直接用球頭凸模局部脹形將板料拉伸成凸起或凹進形狀，起伏成形（又名壓肋、壓凸包、球包成形）。

2.沖裁工序
要求沖裁件形狀盡可能簡單、對稱、避免復雜形狀的曲線，并在許可情況下，把沖裁件設計成少、無廢料排樣的形狀以減少廢料。由上圖可知，總長1.6mm和總長4mm的矩形孔兩端用圓弧連接，有利于模具加工。若工件的轉角處R小于0.5t或以尖角過渡時，不僅會使凹模熱處理時發生淬裂，而且沖壓時，在凸凹模尖角處也容易磨損，影響沖裁件的加工精度。該產品樣圖各直線或曲線連接處已盡量避免銳角和尖角，采用很多45°倒角，若采用鑲拼模可不用圓角相連以免除其后附加工序，滿足圖紙要求并節省材料。為利于模具制造，提高模具壽命，在沖裁件未標注倒角的四周，線段夾角a>=90°時落料模最小圓角半徑取0.18t，沖孔模最小圓角半徑取0.20t；a<=90°時落料模最小圓角半徑取0.35t，沖孔模最小圓角半徑取0.50t。
另外，沖裁件的孔徑因受沖孔凸模強度和剛度的限制，不宜太小，否則，容易折斷或壓彎，沖孔的最小尺寸取決于沖壓材料的力學性能，凸模強度和模具結構。如果采用帶保護套的凸模，穩定性高，凸模不易折斷，最小沖孔尺寸可以減小。由表1及參考資料《沖壓工藝與模具設計》表2-18、2-19知d=1≥0.9×0.11，b=0.7≥0.6×0.11，因此孔能用無保護套的凸模沖出。
沖孔件上孔與孔、孔與邊緣之間的距離不能過小，以避免工件變形、模壁過薄或因材料易被拉入凹模而影響模具壽命。由《沖壓工藝與模具設計》表2-20最小圓孔間距為3.1t=3.1×0.11＜(2－1.2)/2,方孔為4.6t=4.6×0.11＜0.5,所以孔的結構是合理的。
3. 彎曲部位
1）彎曲的圓角半徑
材料產生塑性變形才能形成所須的形狀，為了實現彎曲件的形狀，彎曲圓角半徑最大值是沒有限制的。例如，可以將0.3mm厚的鐵板卷成 300mm 的圓桶，只需計算或試驗出其回彈量，就可制出所需的形狀。
板料彎曲的最小半徑是有限制的，如果彎曲半徑過小，彎曲時外層材料拉伸變形量過大，而使拉應力達到或超過抗拉強度 , 則板料外層將出現斷裂，至使工件報廢。因此，板料彎曲存在一個最小圓角半徑允許值，板料彎曲圓角半徑不應小于此值。最小彎曲半徑值可按下表2選用。
當彎曲件有特殊要求，其圓角半徑必須小于最小彎曲圓角半徑時，可設法提高材料的塑性，例如將材料退火或再加熱狀態下彎曲。在沖壓工藝安排和模具設計上也可采取一些方法，如厚板彎曲時要求半徑小，可采用預先開槽或壓槽的方法，使彎曲部位的板料變薄，能防止彎曲部位開裂，如《沖模設計應用實例》圖3-4所示。
2）板料的纖維方向與彎曲線夾角
表1列出了彎曲線與纖維線之間的角度關系。用于冷沖壓的材料大都屬于軋制板材，軋制的板材在彎曲時各方向的性能是有差別的，纖維紋的方向就是軋制的方向。對于卷料或長的板料，纖維線與長邊方向平行。作為彎曲用的板料，材料沿纖維方向塑性姣好，所以彎曲線最好與纖維線垂直。這樣，彎曲時不易開裂，如圖3-5所示。
如果在同一零件上具有不同方向的彎曲，在考慮彎曲件排樣經濟性的同時，應盡可能使彎曲件與纖維方向夾角不小于30 ...

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