电机定子铁心硅钢片的模具设计与制造

收稿日期:2008�03�27作者简介:陈�展(1977�),女,讲师。文章编号:1001�4934(2008)05�0018�03电机定子铁心硅钢片的模具设计与制造陈�展(广州市高级技工学校,广东�广州�510410)摘�要:针对电机定子铁心硅钢片的工艺特点,在分析级进模具与落料模具优缺点的基础上,设计了一套有弹性卸料装置的精密落料模;并介绍了该模具的结构特点、设计思路以及制造中应注意的问题。关键词:定子铁心;硅钢片;落料模;模具结构中图分类号:TG386.2����文献标识码:BAbstract:Accordingtothetechnicalcharacteristicsofmotorstatorcoremadeofsilicon-steelplate,asetofpreciseblankingdiewithaflexiblestripperwasdesignedthroughanaly�zingtheadvantagesanddisadvantagesofbothprogressivedieandblankingdie.Thecharac�teristicsofthediestructure,thedesignideasandmattersneedattentioninthemanufactur�ingprocesswereallintroduced.Keywords:statorcore;silicon-steelplate;blankingdie;diestructure0�引言电动机定子的作用是用来产生磁场和作电动机的机械支撑。电动机的定子由定子铁心、定子绕组和机座三部分组成。定子铁心硅钢片在冲压成形后如有毛刺,会影响电磁场,引起涡流,而且会使电线绝缘层破损;定子铁心片的尺寸如有偏差,会使电动机定子和转子间隙不均造成发热故障。如何冲裁出优质的定子铁心硅钢片,需要从模具设计、制造与装配等方面考虑。1�工件分析定子铁心冲片的技术要求(1)冲片几何尺寸应准确,铁心总长度、槽形尺寸及径向通风槽的尺寸和位置等均应符合规定要求,尺寸精度为IT4级,如图1所示。图1�定子铁心硅钢片零件图(2)冲片 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面应光滑,厚薄均匀,基本无毛刺。铁心重量或叠压系数要符合电机安装图纸规定。(3)形状要求:铁心同轴度应在0.025mm范围内,压装后冲片不应出现波浪形。铁心边缘,特别是齿部不应翘起。槽中心线应通过圆心,不应有明显的歪斜。以保证定、转子中心18DieandMouldTechnologyNo5.2008对称。定子铁心冲片容易出现的问题:冲裁件有毛刺,除造成定子叠加尺寸误差外,同时易使电线绝缘层破损;冲裁后零件槽口为非封闭曲线,易造成槽口回弹变形,特别是齿部和外形翘起变形。1.3�产量分析定子铁心硅钢冲片中心角为60�,由6个冲片组成一个定子铁心圈,冲件厚度为0.44mm,定子铁心的总厚度为1m,组成一个定子铁心约需要产量1.3万件,设计冲裁能力为100万件,属于大批量生产。1.4�确定工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及模具形式根据以上分析,结合本工件的特点和产量分析,开始时考虑用级进模,提高生产效率。级进模设计是先冲12个槽口和导正销孔,再把条料送进落料冲外形。但是可能出现的问题有:一是级进模一般采用下出料的卸料方式,没有弹顶装置,容易造成槽口齿部回弹;二是硅钢片硬度高,凸凹模容易磨损,且产量为100万件,需要修磨凸凹模,如果采用下出料的卸料方式,凹模刃口厚度不大,不利用多次修磨;三是本工件对同心度要求很高,采用级进模会使凸模的制造、安装困难,不容易保证工件尺寸。四是本零件尺寸较大,刃口外形尺寸为370mm135mm,级进模会使模具尺寸过大,超出压力机安装尺寸。故采用有弹性顶料装置和卸料装置正装落料模,这样能解决级进模的缺陷。2�模具总体结构设计和主要零件设计由于冲件尺寸较大,模具采用对角导柱滚动导向模架,易于送料和导向平稳准确。采用弹性顶料装置和卸料装置,能防止冲片回弹变形。直接采用单工序落料模,有效保证工件尺寸的形位精度,减少冲裁的细小废料(级进模每次冲出12个槽孔废料)和使模具结构紧凑,缩少模具尺寸,节约材料和成本。设计主要零件时,首先要考虑主要零件用什么方法加工制造及总体装配的方法。结合模具特点,本模具适宜采用线切割机床加工凸模、凹模、卸料板、顶料板,用这种方法可以保证这些零件的尺寸和配合,使装配工作简化。2.1�工作零件设计(1)材料的选用�由于硅钢片硬度高,冲裁刃口尺寸大,对工作零件材料的耐磨性和力学性能要求高,凸模和凹模材料选用GM(9Cr6WMo2V2)钢。因为GM钢经高温淬火和高温回火后,它的硬度、抗弯强度、耐磨性、韧性明显高于Cr12MoV。GM钢在电机定子冲裁模的寿命可达100万件-120万件,比Cr12MoV提高2�6倍,且具有良好的线切割性能,符合本模具的要求。(2)凸模设计�凸模直接用慢走丝线切割加工成直通凸模,用销钉定位和用8个M12螺钉固定在垫板上。凸模的长度为卸料板(厚30mm)、橡胶(厚31mm)的总和减去凸模凹入卸料板的1mm,则凸模高度为60mm。这套模具为落料模,所以以凹模为基准,凸模配做;冲裁间隙取材料厚度的10%,单边间隙为0.02mm。弹性卸料板以凸模为基准,按间隙要求配做。弹性卸料板对工件有预压作用,对凸模有保护作用,凸模与卸料板的间隙为0.025mm。(3)凹模设计�凹模采用整体凹模,凹模孔采用慢走丝线切割机床加工。安排凹模在模架上位置时,要依据计算压力中心的数据,将压力中心与模柄中心重合。选择凹模厚度为40mm,凹模长度和厚度为刃口外界距离与2个凹模壁厚之和(即450mm220mm)。2.2�定位零件设计采用导尺作为横向定位装置,导尺和条料之间的间隙选0.15mm,导尺厚度为6mm,用螺钉固定在凹模上,材料采用T10A钢制作,热处理硬度HRC50-55。纵向定位采用2个固定挡料销和1个始用挡料销。2.3�卸料装置设计定子铁心片冲裁后工件为非封闭曲线,易造成槽口回弹变形,特别是齿部和外形翘起变19模具技术2008.No.5形,故必须采用弹性卸料和顶料装置。弹性顶料装置安装在下模,如果把橡胶放在凹模里面,会使凹模厚度增大,浪费材料和增加线切割时间(线切割时间和切割面积成正比),所以本套模具把橡胶等弹性体移到模具外面,安装在冲床固定板下面,同时如果橡胶的弹性失效时容易更换。弹性顶料板厚度为25mm,材料选45#钢,热处理硬度HRC43�47。顶料板形状和工件形状基本一致。弹性卸料板安装在上模,卸料板厚度为30mm,材料选用45#钢,热处理硬度HRC43�47,卸料板上设置6个卸料螺钉,卸料螺钉的尾部在上模座的台阶孔中定位,卸料螺钉有足够的行程。2.4�垫板设计上垫板要安装凸模,厚度取30mm;下垫板支撑凹模,厚度取25mm。垫板用45#钢,热处理硬度HRC43�47。垫板预先做好销钉孔和螺纹孔。综合以上零件,得到模具总装图如图2所示。3�模具制造要点本案冲裁的是硅钢片,而且对形位尺寸有很高的要求,冲裁后要求无毛刺。首先考虑对凸模和凹模制造,凸模和凹模最好能用同一台线切割机床制造,直接做到尺寸和表面粗糙度要求,以减少机床误差的影响,方便模具装配。凸模和凹模装配时间隙必须均匀,否则会产生毛刺。装配时先装下模,然后调节凸模,使凸凹模间隙均匀,再安装上模。图2�模具结构1.螺母�2.橡皮�3.托板�4.下模座�5.凹模垫板�6.顶料板�7、11、12.固定螺钉�8.弹性卸料板�9.橡胶�10.凸模�12、14、23.销钉�13.模柄�15.上模座�16.凸模垫板�17.卸料螺钉�18.导套�19.导料板�20.导柱�21.凹模�24.顶料杆�25.双头螺钉�26.固定挡料销�27.始用挡料销��4�结论该模具设计合理,定位准确,结构紧凑,刚性好,生产效率高,维护调节方便,适宜大批量生产。利用此模具生产的定子铁心硅钢片形位尺寸完全符合要求,基本无毛刺和变形。参考文献:[1]王孝培.冲压 手册 华为质量管理手册 下载焊接手册下载团建手册下载团建手册下载ld手册下载 (第二版)[M].北京:机械工业出版社,2000.[2]吴兆祥.模具材料及表面处理(第一版)[M].北京:机械工业出版社,2007.!欢迎投稿!欢迎订阅!!欢迎广告投放!20DieandMouldTechnologyNo5.2008