轭铁是电磁铁上的一个可选部件，用来增强电磁线圈的吸合力，将电磁线圈产生的磁力线封闭在内部，提高电磁铁的效率。

轭铁是电磁铁上的零部件之一。一般电磁伺服机构（包括继电器）的衔铁也就是被电磁铁吸引的动铁芯都位于线圈的中心，不能充分利用电磁线圈的磁能，当加入轭铁（也就是一个静止铁芯）后，轭铁与衔铁构成封闭的磁路，将电磁线圈产生的磁力线封闭在内部，使磁能被充分利用，电磁铁的效率达到最高。

一般有图0中三种形式的轭铁安装方法，全包式常用于电磁伺服用电磁铁以及大型继电器等场合，半包式则常见于小型继电器或小型步进电机，空心式有两种情况，一是衔铁贯穿线圈中心，即两端都有伸出的部分，另一种就是如图0上的一个短铁芯，前者用于特殊结构的电磁伺服机构，比如需要两个连接轴，而后一种也就是图0上所示的方式常见于电磁枪（CoilGun）中使用。

S7、S9型等系列低损耗电力变压器均采用45°全斜接缝无穿孔柱扼圆形等截面铁心。该型式铁心比原直接缝铁心在降低空载损耗方面有显著效果。但其铁心高度增加，搭接面积减小，机械强度下降，轭铁表明呈弧形，使夹紧困难（拉带夹紧力不平行）。针对上述情况，研制了圆心柱、矩形轭结构的铁心，并用于S7-100/10变压器上（见图1）。

变压器采用与S7-100/10等截面相同心柱和相同绕组，轭片宽统一为100 mm，叠厚不变，轭铁与心柱截面积基本相等。采用圆柱距轭铁心有如下优点：

（1）降低了铁心高度。由于原轭铁最大片宽为120 mm，先片宽统一为100 mm，故铁心高度降低40 mm，从而降低了变压器的整体高度。

（2）节省材料，减轻重量。从图1可见，心柱除最大片宽的第一级外，其余各级铁心柱长度均有不同程度缩短。经计算，本规格铁心净重可减轻6 kg（3%）。另外由于铁心高度降低40 mm，油箱高度也相应降低40 mm，可节省变压器油7.9 kg（6%），箱壁钢板减轻2.5 kg（5%），整台变压器减轻17 kg（2.77%），总成本下降1.2%。

（3）简化夹紧装置，增强机械强度。矩形轭铁表面平整，取消拉带改用螺杆直接拉紧，其拉紧力大大加强，同时，矩形轭铁和夹件的接触面比圆形轭铁时大。

（4）外形美观，工艺简单。矩形轭铁上下表面呈平面，整齐美观，免去了绕组端部呈楼梯级状的绝缘垫件，简化了工艺，且叠片及绕组套装后修整方便，提高了效率。

轭铁制件材料薄、外形尺寸小且精度要求较高，在综合考虑零件加工的工艺方案，生产批量等问题后，确定采用冲孔落料复合模加折弯工序，模架等零件选用国家标准。力求做到模具结构精简，工艺成本低且实施可靠、满足生产需求。

设计要求

设计该零件的复合模，制件为电磁继电器的轭铁，材料为DT4E纯铁板，厚度2 mm，中等批量生产，如图2所示。

零件的工艺性分析

1）零件的工艺性分析

（1）分析其使用场合。该制件是电磁继电器的轭铁；

（2）分析其尺寸精度工艺性。弯曲件的尺寸精度较高，为保证弯曲角 90°±30′，需增加一道校正弯曲；

（3）分析其结构工艺性。该弯曲件弯曲线两侧形状不对称，弯曲时应注意可能产生偏移，好在较长边有一 准30+0.1圆孔，较短边有尺寸20±0.1凸肩，这些都有利于能采取措施防止偏移。综合上述分析，可判定该制件可以用冲裁和弯曲加工成形。

2）冲压工艺方案的确定

经综合分析论证确定冲压工艺方案为冲孔、落料复合—压弯—校正弯曲。此方案生产效率、材料利用率高，模具制造成本低，制件平整，尺寸精度高，适合于中批量生产。方案工序参见图3。

冲孔落料复合模具工艺与设计计算

（1）排样方式的确定及其计算该弯曲件最大外形尺寸为 26.9×20，属小冲压件，所以可以考虑对排排样（单凸模、翻转条料、往复送料），以提高材料利用率。

（2）压力中心的确定及相关计算为了保证压力机和模具的正常工作，应使模具的压力中心与压力机滑块的中心线重合，经计算该制件的压力中心在（0，16.2）处。

（3）凸凹模刃口尺寸计算该冲裁件属异形件，适宜采用电火花线切割加工，所以应采用单配加工法计算凸模、凹模的工作部分尺寸，凸凹模由凸模和凹模的实际尺寸按间隙配作。冲裁件上未注公差尺寸（2-R3）按 GB/T 1804-f，有Zmin=0.22 mm，Zmax=0.26 mm；磨损系数 X=1。该制件准φ3+0.10 尺寸为冲孔，其余各尺寸均为落料。冲孔凸模工作部分尺寸dt=（3+1×0.1）0-1/4×0.1=3.10-0.025。凸凹模外形、内孔工作部分尺寸分别与凹模、凸模实际尺寸按 0.22 mm 双面间隙配作。

（4）模架的尺寸和结构形式按冲裁件大小，可确定凹模外形尺寸为 80 mm×63 mm，根据凹模外形尺寸选择中间导柱导套模架。

弯曲模的设计

（1）弯曲件的工艺性

该制件是典型 V 形弯曲件，由于 DT4E 纯铁板的材料力学性能与 Q215 相近，制件弯曲半径大于该种材料的最小弯曲半径（当弯曲线与轧制方向垂直时），且弯曲线远离尺寸突变处。该弯曲件弯曲线两侧形状不对称，弯曲时应注意可能产生偏移，好在较长边有一准φ3+0.10圆孔，较短边有尺寸 20±0.1 凸肩，这些都有利于能采取措施防止偏移。

（2）模具结构方案的确定

对于 V 形弯曲模，有 2 种方案：

①带有顶件板及定位销的弯曲模，由于有顶件板及定位销，可以防止弯曲时坯料的滑动，它得到较高的弯曲精度的工件，边长公差可达±0.1 mm，这是其他形式的弯曲模所达不到的；

②带校正作用的 V 形弯曲模，由于凹模和压料板的工作面有一定倾斜角，因此竖直边能得到一定的校正。

综合考虑制件的弯曲精度要求以及主要需要解决的问题，选择第1种方案，弯曲模结构如图 4所示。