鑄造技術(shù)投稿鐵芯片成形工藝及模具設(shè)計研究

　　很多產(chǎn)品中都有一些小零件，小零件對與一個產(chǎn)品來說也是非常重要的，缺一不可。如果在小零件的設(shè)計上出現(xiàn)什么問題的話整個產(chǎn)品也都可能出現(xiàn)問題。本文是一篇鑄造技術(shù)投稿的論文范文，主要論述了鐵芯片成形工藝及模具設(shè)計研究。

　　摘要：鐵芯片是電機(jī)中重要的組成部分，其主要特點(diǎn)是尺寸小、形狀復(fù)雜、厚度薄、精度高等。本文通過對鐵芯片片沖壓成形工藝進(jìn)行過程及成形的難點(diǎn)的分析;確定了其成形工藝方案和優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。結(jié)果表明該模具結(jié)構(gòu)合理，提高了產(chǎn)品精度和保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

　　零件的工藝分析

　　圖1所示為鐵芯片，該沖裁件屬結(jié)構(gòu)簡單的板狀制品，沖裁件在形狀上為左右對稱結(jié)構(gòu)，材料為：D21硅鋼，屬于電工硅鋼，具有良好的沖壓性能。材料厚度為0.35mm，制件精度為IT8級，零件無尖角，對沖裁加工較為有利。零件中部最小圓形孔尺寸為∅5mm，滿足沖裁最小孔徑dmin≥1.0t=0.6mm的要求。所以該零件的結(jié)構(gòu)滿足沖裁的要求。焊片產(chǎn)品要求表面光滑，毛刺高度≤0.1mm，產(chǎn)品要大批量生產(chǎn)。該材料抗拉強(qiáng)度≥320MPa，延伸率≥28%，有相當(dāng)高的強(qiáng)度，又具有一定的冷成形性能。從圖1所示可以看出，鐵芯片包含有落料和沖孔兩個工序，精度要求較高。

　　工藝方案制定

　　從產(chǎn)品尺寸中可以看出，厚度適中，屬于普通沖壓件。該產(chǎn)品整體形狀尺寸和表面精度要求高。沖壓過程中要注意以下幾點(diǎn)：1)有制件有2個Ø5和一個Ø6的小孔設(shè)計凸模應(yīng)注意;2)制件的外形較復(fù)雜加工時應(yīng)注意位置精度;3)有一定的批量，應(yīng)重視模具材料和結(jié)構(gòu)的選擇，保證一定的模具壽命。根據(jù)零件生產(chǎn)批量，尺寸精度、材料種類與厚度、選擇模具導(dǎo)向方式、定距方式及卸料方式等、通過上述分析可以有兩種工藝方案。方案一：落料-沖孔級進(jìn)沖壓。采用級進(jìn)模生產(chǎn)，材料利用率高模具壽命高，工作效率較高。方案二：沖孔-落料復(fù)合沖壓。采用復(fù)合模生產(chǎn)，沖裁出的產(chǎn)品精度高，不受送料誤差的影響，內(nèi)外形狀相對位置一致性好，沖件表面較為平整，適合沖薄料。方案一需要一副模具，生產(chǎn)效率高，模具尺寸較大，成本高，工件精度難以達(dá)到要求。方案二也需要一副模具，成本低，生產(chǎn)效率高也可滿足尺寸產(chǎn)品的尺寸要求。符合鐵芯片尺寸和形狀要求，故選用方案二。

　　排樣設(shè)計

　　合理的排樣和選擇適當(dāng)?shù)拇钸呏?，是提高材料利用率、降低成本和保證工件質(zhì)量及模具壽命的有效措施。其中，排樣的設(shè)計則包括排樣圖的設(shè)計、搭邊值和條料寬度的確定、側(cè)刃的選擇都于排樣有關(guān)，并且排樣設(shè)計還直接決定模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。通過分析產(chǎn)品工藝方案的分析，綜合模具壽命和產(chǎn)品質(zhì)量，該沖件產(chǎn)品排樣方式如圖2所示較合理。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計鐵芯片的模具結(jié)構(gòu)如圖3所示，設(shè)計特點(diǎn)如下：(1)該模具結(jié)構(gòu)我們采用中間導(dǎo)柱模架，不但保證模具的導(dǎo)向精度和穩(wěn)定性，而且還保證了模具沖裁間隙的均勻性和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。(2)由于該鐵芯片采用復(fù)合模，條料的步距依靠擋料銷保證，條料的導(dǎo)向靠導(dǎo)料銷來保證，這樣的定距和導(dǎo)向裝置條料可實(shí)現(xiàn)自動送料機(jī)構(gòu)進(jìn)行送料，降低了條料送料誤差，大大提高沖壓生產(chǎn)效率。(3)模具結(jié)構(gòu)中卸料裝置采用彈壓卸料和上出件，卸料力的大小可以通過下模卸料螺釘和橡膠(彈簧)來調(diào)整，這樣就有力保證板料在沖壓過程的平面度，防止板料變形。沖壓產(chǎn)品通過上模的打桿、打板和推件塊來卸制件。(4)整副模具的設(shè)計過程中遵循便于制造、維修、降低成本和易于實(shí)現(xiàn)自動化操作等原則。通過該產(chǎn)品的模具結(jié)構(gòu)分析，該結(jié)構(gòu)滿足上面的設(shè)計原則。

　　結(jié)束語

　　鐵芯片模具結(jié)構(gòu)，經(jīng)過實(shí)際的應(yīng)用，該模具結(jié)構(gòu)合理、加工簡單、操作方便、工作效率高、零件成形質(zhì)量好、模具成本低、制造和維修方便。保證了產(chǎn)品的精度要求。該模具結(jié)構(gòu)是一副高效率、高質(zhì)量的模具，對其他類式產(chǎn)品的模具設(shè)計有很大的參考價值。
　　相關(guān)期刊簡介：《鑄造技術(shù)》雜志是由西安市鑄造學(xué)會主辦，并以西安交通大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、西安理工大學(xué)為主體，聯(lián)合中國第一汽車集團(tuán)公司、中國東風(fēng)汽車公司、洛陽一拖集團(tuán)有限公司等國內(nèi)一些大企業(yè)共同合辦的面向國內(nèi)外公開發(fā)行的鑄造綜合性核心期刊。編輯部設(shè)在西安理工大學(xué)。編委會由高等學(xué)校的專家教授和大企業(yè)的高級工程技術(shù)人員組成，具有較高的權(quán)威性。