摩托车启动电机壳体冲压工艺及模具设计.doc

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洛阳理工学院毕业设计（论文）

摩托车启动电机壳体冲压工艺及模具设计

摘要

本次设计的零件为摩托车启动电机壳体，其结构为带凸缘阶梯形圆筒件。

壳体采用的材料20钢及1.5mm厚度保证了足够的强度和刚度。

该零件外形基本对称，材料是适于制造高变形性能的钢材。

本次设计首先通过对零件的结构的分析，知道了制造这一零件需要落料、拉深等工序，然后制定多种冲压工艺。

再动过对多种冲压工艺进行比较，选取最好的方案来进行模具设计。

在模具设计过程中，最重要的是模具结构的设计。

在进行模具结构设计的过程中，对各工艺过程进行分析及计算，确定模具各部分的尺寸。

并通过计算各工序所需要的力，选择合适的压力机。

在整个模具设计过程中，通过导师的指导和提供的资料，在与同学的讨论中，我完成了模具装配图及零件图的绘制。

再设计过程中，通过查阅模具相关的工具书和模具图册，我对模具结构和设计有了更深刻的认识。

关键词：

摩托车启动电机壳体，落料，拉深，冲压工艺

MOTORCYCLESTARTERMOTORHOUSINGSTAMPINGPROCESSANDDIEDESIGN

ABSTRACT

Thecomponentdesigningisthemotorcyclestartermotorhousing,andthestructureofitistheflangedsteppedcylindricalmember.Shellmaterialsuse20steeland1.5mmthicknesstoensuresufficientstrengthandstiffness.Thebasicshapeofthecomponentissymmetrical,andthematerialissuitableforthemanufactureofhighdeformationpropertiesofsteel.

Thedesignofthefirstistoknowthatmanufacturingthepartsneedblanking,drawingandotherprocessestotheanalysistopartsofthestructure,andthendevelopavarietyofstampingprocess.Thenacomparisonofavarietyofstampingprocess,selectthebestschemefordiedesign.Inthemolddesignprocess,themostimportantthingisthedesignofdiestructure.Intheprocessofdiestructuredesign,theprocessanalysisandcalculationisneeded.besides,weneeddeterminethepartsofthediesize.Andthroughthecalculationoftheforceneededforeachstep,choosetherightmachine.

Inthemolddesignprocess,throughthementorandtheinformationprovided,anddiscussionswiththestudents,Ifinisheddrawingdieassemblydrawingandpartdrawing.Thenthedesignprocess,toolanddiealbumthroughaccesstomold,Ihaveamoreprofoundunderstandingofthediestructureanddesign.

KEYWORDS:

Motorcyclestartermotorhousing，Blanking，Drawing，Stampingprocess

29

目　录

前　言 1

第1章零件结构及技术要求 3

第2章零件的冲压工艺性分析 4

2.1零件的工艺性分析 4

2.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析 4

2.3冲压工序的确定 5

2.4毛坯尺寸及拉深次数的确定 5

2.4.1毛坯尺寸D计算 5

2.4.2拉深次数确定 6

2.5排样形式及材料利用率 8

2.5.1排样形式的确定 8

2.5.2材料利用率的计算 9

第3章落料拉深复合模具的设计 11

3.1工序压力计算 11

3.1.1落料工序压力计算 11

3.1.2拉深工序 11

3.2选择压力机 12

3.3模具结构类型及形式的选择和设计 12

3.4模具工作部分刃口尺寸计算 13

3.4.1落料模刃口尺寸 13

3.4.2拉深模工作部分尺寸计算 14

3.5模具主要零件尺寸的设计 15

3.5.1落料凹模的设计 15

3.5.2凸凹模设计 16

3.5.3拉深凸模设计 17

3.6模具其他零件的设计 18

3.6.1模架尺寸的确定 18

3.6.2定位零件 18

3.6.3卸料装置 19

3.6.4推件、顶件装置 20

3.6.5凸模固定板的设计 20

3.6.6压边装置的设计 20

第4章二次拉深模具的设计 21

4.1二次拉深压力的计算 21

4.2压力机的选用 21

4.3模具结构类型及形式的选择和设计 22

4.4模具工作部分刃口尺寸计算 22

4.5模具主要零件的设计 23

4.5.1拉深凹模的设计 23

4.5.2拉深凸模的设计 24

4.6模具其他零件的设计 25

4.6.1模架尺寸的确定 25

4.6.2导向装置 25

4.6.3垫板的设计 26

第5章模具的装配与调整 27

5.1冲模装配的基本要求 27

结　论 29

谢辞 30

参考文献 31

外文资料翻译 32

前　言

冲压技术是一种具有悠久历史的快速加工方法和生产制造技术。

根据文献记载和考古文物证明，我国古代的冲压加工技术一直走在世界前列，对人类早期社会的进步起到了重要的作用，做出重大贡献。

在本世纪，冲压加工技术已经不再是单纯的从属于机械加工或压力加工，他已经逐渐形成了一个完整的科学体系。

俄罗斯、日本等发达国家已经有了关于模具设计的学校。

中国也有许多关于冲压工艺的书籍，并在许多高校已经有了模具设计专业。

可以认为模具已经独立的发展成为一个完整的科学体系。

冲压技术中冲压模具是机械制造的重要组成部分。

用模具生产的制件所具有高精度、高生产率，并且制件具有良好的互换性，因此模具工业在机械制造行业中的地位显得越来越突出。

现在，模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一。

是否拥有先进的模具产业代表该国家是否拥有先进的产品。

就工程制造而言，进入80、90年代，由于世界各国经济的高速发展和国民生活水平的大大提高，人们对汽车、家用电器等的需求与日俱增，是冲压技术得到了快速的发展，同时也就对模具技术提出了更高的要求。

且由于电子计算机技术的广泛而有效的应用，不仅使冲压技术的理论得到了更深入发展，而且使冲压成形机械、模具操作及运用的自动化程度，都达到了一个新的台阶。

由此我们不难看出，计算机技术在当今模具设计制造中的作用越来越突出。

当然，冲压技术无论是理论上，还是实践上仍会不断的快速的向前发展。

中国虽然在很早以前就在制造和使用模具，但一直未形成产业。

由于长期以来作为保证企业产品生产的手段，模具制造一直被当作生产后方，因此一直发展缓慢。

随着中国改革开放步伐的加快，社会市场经济得到了发展，模具及其标准件、附加零件被当作产品，出现了大量制造生产的企业，模具产业领域得到了非常快速发展。

在市场竞争中，企业的模具生产技术得到了提高，规模不断扩大。

目前，我国冲压技术与先进工业发达国家相比还相当落后，主要原因是我国在冲压技术基础理论和加工成形工艺、模具及其零件标准化、模具快速设计、模具生产制造工艺以及模具生产设备等方面与工业发达国家的差距非常大，因此我国生产的模具的寿命、生产效率、模具的加工精度、模具生产周期等方面与工业发达国家生产的模具相比都具有相当大的差距。

随着工业产品质量的不断提高，冲压产品生产具有相当的的变化，其产品品种越来越多，结构越来越复杂，精度越来越高，并且冲压模具的效率越来越高，模具越来越精密、寿命越来越长。

随着市场生产变化，计算机运用技术和机械制造技术的快速发展，冲压模具的设计与生产制造技术已经不再依靠完全是人工设计、依靠人的经验好常规机械加工技术，以数控电加工技术、数控切削加工技术、计算机辅助设计技术为核心的计算机辅助设计与制造技术也已经得到了一定的运用。

通过对模具在国内外的发展状况及发展趋势的了解，并根据专业所学选取本次课题为《摩托车启动电机壳体冲压工艺及模具设计》，设计从工程实际入手，主要从冲压模具入手，充分利用自身专业所学及相关书籍，设计一套满足产生要求的冲压模具。

在本次设计中我将需要解决的主要问题有

（1）摩托车启动电机壳体的加工工艺。

（2）摩托车启动电机壳体拉深模具典型零件的设计。

（3）确定摩托车启动电机壳体的拉深次数。

（3）确定生产摩托车启动电机壳体的毛坯的直径。

（4）摩托车启动电机壳体尺寸精度的控制。

通过本次课程设计，我将能够了解零件的成型工艺和生产过程，熟悉各种冲压模具的典型结构，并培养分析问题和解决问题的能力。

经过本次设计，我将能全面理解掌握冲压工艺，模具设计模具制造等相关机械设计的内容；掌握冲压工艺与模具设计的基本方法和步骤，模具零件的常用加工方法及工艺规程编制，模具装配工艺制定；独立解决在制定冲压工艺规程，设计冲模结构、编制模具零件加工工艺规程中出现的问题。

第1章零件结构及技术要求

零件图：

如图1-1所示

图1-1摩托车启动电机壳体

技术要求：

零件名称：

摩托车启动电机壳体

材料：

20钢（碳素结构钢）

料厚：

1.5mm

批量：

大批量生产

未标注圆角R1

未标注精度IT14

第2章零件的冲压工艺性分析

2.1零件的工艺性分析

由图1-1可知，该零件属于阶梯形圆筒拉深件。

材料为20钢，阶梯形件的拉深与圆筒形件的拉深基本相同，其主要考虑的问题是阶梯件是否可以一次拉成。

通过零件的外形我们可以看出零件的相邻阶梯的高度相差非常大，由于该零件的孔尺寸小，精度要求高，材料变形量大，易出现变薄拉裂，故该孔成形是零件拉深成形的关键。

因此一次拉深拉深成形容易将零件拉裂，达不到零件的精度要求，零件的阶梯应该经过多次拉深成形。

2.2产品尺寸精度、粗糙度、断面质量分析

1.尺寸精度

，为IT12，零件图上的未注尺寸公差要求为IT14。

2.冲裁件断面质量

板料厚度为1.5，本产品在断面质量和毛刺高度上没有严格的要求，所以只要模具精度达到一定要求，冲裁件的断面质量可以保证。

3.产品材料分析

对于冲裁件材料一般要求的力学性能是强度低，塑性高，表面质量和厚度公差符合国家标准。

工件的材料为20钢，属于优质碳素结构钢，优质沸腾钢，强度、硬度低，冷变形塑性很好，可深冲压加工，焊接性好。

成分偏析倾向大，时效敏感性大，故冷加工时应采用消