电机离合器连接座级进模设计(CAD图+UG三维)

电机离合器连接座级进模设计(CAD图+UG三维)下载

电机离合器连接座级进模设计要点解析

一、设计核心目标

电机离合器连接座级进模需实现多工序复合冲压，通过单套模具完成冲孔、切边、弯曲、整形等工序，适用于大批量生产场景。其核心优势在于：

• 高效生产：级进模可在一副模具内完成多道工序，生产效率较单工序模提升3-5倍；
• 精度保障：通过导正销、检测销等定位系统确保各工序位置精度，制件尺寸一致性可达±0.05mm；
• 成本优化：减少模具数量与设备占用，降低半成品运输与仓库面积需求。

二、关键结构设计

1. 模具类型选择
   采用倒装多工位级进模，原因如下：
   • 废料排出顺畅：废料直接从下模漏料孔排出，减少模具清理频率；
   • 压料稳定性：上模设置压料板，冲压时提前压紧材料，避免弯曲成形时材料滑动；
   • 检测兼容性：可集成检测销组件，实时监测料带位置准确性，防止模具损坏。
2. 工位布局设计
   以离合器踏板安装支架级进模为例，典型工位布局如下：
   • 冲孔工位：冲制定位孔与安装孔（如ϕ9+0.30mm孔）；
   • 切边工位：分步切除材料余料，减少单次冲裁力；
   • 弯曲工位：采用多次弯曲成形（如L形→U形→整形），控制回弹量；
   • 空工位：设置检测销或缓冲空间，确保模具工作安全；
   • 切断工位：分离制件与料带，完成最终成型。
3. 凸凹模设计
   • 材质选择：凸模与凹模采用Cr12MoV或SKD11等高耐磨合金钢，热处理硬度56-60HRC；
   • 结构优化：异形凸模采用挂台固定或螺钉固定，凹模采用直通式结构（单边斜角1°），防止卡料；
   • 加工精度：凸凹模间隙控制在材料厚度的8%-12%（如2mm材料间隙0.16-0.24mm），通过慢走丝线切割加工确保尺寸一致性。
4. 定位与退料系统
   • 定位：采用导料板+支承板粗定位，配合导正销精确定位（料厚≥2mm时，导正销露出卸料板长度为料厚的2/3）；
   • 退料：上模设置弹压卸料板，通过矩形弹簧与弹料杆实现卸料平稳，防止料带上浮；
   • 托料：下模设置沟槽式导料柱与托料块，托起高度23mm，确保送料顺畅。

三、工艺参数计算

1. 材料利用率优化
   以离合器连接座为例（材料：SPHC，料厚2mm，外形尺寸100.8mm×35.7mm×50.8mm）：
   • 排样方式：采用单排直送，步距66mm，料带宽度265mm；
   • 利用率计算：制件面积与料带面积比值为65.6%，通过优化搭边值（1.5-2mm）可进一步提升至68%。
2. 冲裁力核算
   • 落料力：F落​=L×t×σb​（$L$为轮廓周长，$t$为材料厚度，σb​为抗拉强度），45钢抗拉强度约600MPa，计算得 F落​=314mm×2mm×600MPa=376.8kN；
   • 冲孔力：7个Φ4mm孔总冲孔力 F冲​=7×π×d×t×σb​=105.5kN；
   • 总冲裁力：F总​=F落​+F冲​=482.3kN，需选用压力机公称压力≥600kN的设备。
3. 弯曲回弹控制
   • 工艺优化：采用多次弯曲成形（如L形→U形→整形），分步释放内应力；
   • 回弹补偿：通过CAE仿真分析回弹量，在凹模型腔预留0.1-0.2mm补偿量；
   • 整形工位：设置向下弯曲整形工位，确保制件平面度≤0.1mm。

四、典型应用案例

1. 离合器踏板安装支架级进模
   • 结构特点：模具外形尺寸840mm×600mm×442mm，采用镶拼结构降低制造成本；
   • 工位设计：共12个工位，包括冲孔、切边、弯曲、检测等，材料利用率65.6%；
   • 效率提升：单套模具每小时生产1200件，较单工序模效率提升3倍。
2. 电机离合器连接座级进模创新设计
   • 非标适配：针对异形连接座（如带R角过渡），凹模采用镶块式结构，通过线切割加工R角，降低模具成本；
   • 快速换模：凸模与凹模镶块采用快换结构，支持10分钟内完成产品切换；
   • 兼容性：可兼容厚度1.5-3mm的碳钢、不锈钢材料，通过更换凸凹模镶块实现产品快速切换。