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模具工業(yè)2011年第37卷第3期 電機(jī)定子沖片三拼式套沖模設(shè)計(jì) 鄧衛(wèi)國 于 波 巢波 1 常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇常州 213164 2 常州展翔精密模具廠 江蘇常州 213164 摘要 介紹在1副級(jí)進(jìn)模中沖制電機(jī)定子 中片和轉(zhuǎn)子沖片 其中定子沖片是由定子外形框架 定子極槽 和定子極條三部分組合 在級(jí)進(jìn)模上套沖而成 并解決由于套沖而帶來的沖制定子沖片拼接之間微小 間隙的技術(shù)難題 還介紹了定予沖片由三部分組合在級(jí)進(jìn)模上套沖的模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 模具結(jié)構(gòu)合理 滿 足開發(fā)電機(jī)新產(chǎn)品的需求 為大批量生產(chǎn)電機(jī)創(chuàng)造了有利條件 關(guān)鍵詞 定子沖片套沖 微小間隙沖制 多工位級(jí)進(jìn)模 中圖分類號(hào) TG386 41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 B 文章編號(hào) 1001 2168 20l1 03 0040 04 Combination stamping die fl0r mOtOr s ltOr laminati0n YU 13o1 DE Wei guo CHA0 Bo0 1 Changzhou Institute of Mechatronic Technology Changzhou Jiangsu 213164 China 2 Changzhou Zhanxiang Precision Mould Factory Changzhou Jiangsu 213164 China Abstract A progressive die was developed for stamping motor stator and rotor laminafions Stator laminafion consists of stator flame stator slots and bars and is produced through combination stamping Some technical problems associated with micro leamnce among the three parts of stator lamination were solved nle structural features of the progressive die were emphatically in oduced Key words combmarion stamping of stator laminafion micro clearance blanking mulfi position pro gressive die 1引言 電機(jī)定轉(zhuǎn)子屬于電機(jī)上的重要部件 由于電機(jī) 產(chǎn)品是大批量生產(chǎn) 現(xiàn)在沖制電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片一般 采用多工位級(jí)進(jìn)模進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn) 圖l所示是空 調(diào)電機(jī)上的定轉(zhuǎn)子沖片 需求量大 轉(zhuǎn)子沖片的結(jié) 構(gòu)比較簡(jiǎn)單 由26個(gè)槽形和中心孔組成 定子鐵芯 由三部分組成 即定子外形框架 大定子1個(gè) 定 子極槽 中定子6個(gè) 和定子極條 小定子6個(gè) 如 圖2所示 根據(jù)電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片的技術(shù)要求 定子 沖片 轉(zhuǎn)子沖片都要用自動(dòng)疊鉚形式?jīng)_出 即模具 上最后沖制出的是定子鐵芯和轉(zhuǎn)子鐵芯 其中轉(zhuǎn)子 鐵芯帶扭斜疊鉚 現(xiàn)介紹用l副級(jí)進(jìn)模來沖制電機(jī) 定 轉(zhuǎn)子沖片 2沖壓工藝分析 沖制電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片的材料為冷軋硅鋼片 收稿日期 2010 11 29 作者簡(jiǎn)介 鄧衛(wèi)國 1959一 男 江蘇常州人 高級(jí)工程師 主要 從事模具設(shè)計(jì)與制造的教學(xué)工作 地址 江蘇省常州市大學(xué)城常 州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院模具技術(shù)系 電話 13961226287 電子信 箱 1913 CZl2 C Oil DW470 料厚0 5rrrn 電機(jī)定子沖片的技術(shù)要求 定 子沖片三部分之間的配合間隙為微小間隙 在6個(gè) 配合處可互換 定子沖片結(jié)合面及內(nèi)孔應(yīng)平直 光 潔 對(duì)電機(jī)定 轉(zhuǎn)子沖片進(jìn)行綜合沖壓工藝分析 沖 制電機(jī)定 轉(zhuǎn)子沖片難點(diǎn)在三件套沖定子沖片上 6 個(gè)定子極槽通過燕尾槽鑲拼在定子外形框架上 然 后6個(gè)定子極條也是通過燕尾槽再鑲拼在6個(gè)定子 極槽的位置上 從節(jié)省材料方面考慮 既要保證在 級(jí)進(jìn)模上套沖出三部分定子沖片 又要保證沖制出 的三部分定子沖片之間配合精度的技術(shù)要求 同時(shí) 套沖出三部分定子沖片之間的裝配可互換 這就要 求沖制出的定子沖片三件套相配合部分的尺寸一致 性要求高 對(duì)于級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)制造是一個(gè)技術(shù)性要求 很高的沖制方法 另外 定子極槽與定子外形框架 是套沖成形的 沖制過程存在一個(gè)沖裁間隙差 為了 保證定子極槽與定子外形框架鑲拼的精度控制在一 個(gè)微小間隙范圍 必須在模具上沖制出拼接部分之 間的微小間隙 即沖制由于沖裁間隙差引起拼接部 分的余量 并解決沖制微小間隙的廢料落下時(shí)流暢 順利的要求 同時(shí)為防止條料在輸送過程中產(chǎn)生偏 差對(duì)沖制微小間隙的影響 應(yīng)確保沖制條料步距的 模具工業(yè)2011年第37卷第3期 41 C 西dt 擊 西50 000 a 轉(zhuǎn)子沖片 b 小定子沖片 c 中定子沖片 d 大定子沖片 圖1電機(jī)定 轉(zhuǎn)子沖片 3 2 l 圖2定子鐵芯組合 1 定子外形框架2 定子極槽3 定子極條 精度和卸料板對(duì)沖制條料有足夠的壓料力 3排樣設(shè)計(jì) 根據(jù)電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和沖壓工藝分 析 沖制排樣方法采用單排形式 排樣設(shè)計(jì)有16個(gè) 工位 如圖3所示 其中定子沖片的排樣方法是先沖 制定子極條沖片 然后沖制定子極槽沖片 最后沖制 定子外形框架沖片 從排樣圖設(shè)計(jì)情況看 充分考 慮了各工位的前后銜接 沖制材料的利用率及模具 結(jié)構(gòu)等特點(diǎn) 4模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 模具結(jié)構(gòu)如圖4所示 模具總體結(jié)構(gòu)為 從條料 進(jìn)入模具到定 轉(zhuǎn)子鐵芯通過輸送帶從模具中輸送 出來 其中轉(zhuǎn)子沖片落料時(shí)每沖一片就旋轉(zhuǎn)一個(gè)小 角度再疊鉚 gO轉(zhuǎn)子鐵芯帶扭斜 三件套定子鐵芯 轉(zhuǎn)予槽形 導(dǎo) E大軸孔 小軸孔 小定子計(jì)照 轉(zhuǎn)子 小定予 小定子 中定予 中定子 I 步距9 6 500 中定子 中定子 中定予 大定子 中定子 大定子 大定子 大定子 l 7 7 瞳 疊 一 I r 1 r 1 r 圖3排樣圖 42 模具工業(yè)2011年第37卷第3期 1 2 3 4 5 6 7 一 面 蠆 曰 司 司 緲 攀 煎一 燮 蟹 囝 囝 擁 姜 I 臌 l 黜 鼎 I 霹 H l 一 t A一 辦 i j I j 一 一一 i bl f 強(qiáng) 2 1Olo 千 1 f lO O o 壘I 1 f 劍 1 I壘劍 Io oj搿Io ol 壹l 匣劍 i l 2 8 3 4 5 6 7 a 上模 9 l0 1l 一 臻囀 鏞 蕊 靜 蠢廿靜 蟹I 寶 睜 靜 靜 靜 自 靜 11 小 一 靜1 十 卞 晷 f I 1 f 1 I l l V 一 r一 1 V V V 二 哪 I 臻O 始 靜靜O 婚 露 靜 始 臻l 靜0 l I fi Y m h 0 0 I 1 l 8 9 b 下模 圖4模具結(jié)構(gòu) I 小定子凸模壓板2 小定子凸模3 中定子凸模壓板4 中定子凸模5 拼接槽凸模6 拼接槽凸模壓板 7 大定子凸模8 小定子凹模9 中定子凹模10 拼接槽凹模11 大定子凹模 模具工業(yè)2011年第37卷第3期 43 帶自動(dòng)疊鉚 整個(gè)過程都是自動(dòng)完成 模具采用雙 導(dǎo)向結(jié)構(gòu)和較多的鑲拼式結(jié)構(gòu) 組合式結(jié)構(gòu) 保證 模具制造精度和檢測(cè) 維修的方便 5定子沖片三拼式套沖模結(jié)構(gòu) 根據(jù)電機(jī)定子沖片三拼式套沖的排樣方式及 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 模具沖制順序?yàn)?1 沖制定子沖片中最小的極條沖片 即小定 子沖片 定子極條沖片的落料放在定子極槽沖片槽 里沖制 沖制的位置是橫向沖制 可以保證沖制定 子極條與定子極槽鐵芯之間在同一位置微小間隙 配合的技術(shù)要求 充分利用定子極槽中的空余位 置 一個(gè)定子沖片上需6個(gè)定子極條 由于定子極 條沖片的外形尺寸比較小 在排樣時(shí)第6工位的廢 料位置上增加沖制2個(gè)定子極條鐵芯 可以作為備 用 極條沖片的落料凸模采用壓板固定 便于零件 加工 凸模采用整體鑲塊形式 便于更換 見圖4中 的件1 2 3 凸模鑲塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)在于整個(gè)極條沖片 是封閉落料 而且落料凸模下面有收緊條結(jié)構(gòu) 為 防止落料凸模開裂 刃口部分的長(zhǎng)度不能太長(zhǎng) 余 下部分都是帶斜度的結(jié)構(gòu) 便于沖片漏出 2 沖制定子沖片上的極槽沖片 即定子沖 片 在一個(gè)定子沖片上需6個(gè)極槽沖片 由于定子 極槽沖片外形尺寸比極條沖片大 而且形狀復(fù)雜 在模具上凸模和凹模結(jié)構(gòu)要考慮這個(gè)特點(diǎn) 并要保 證沖制出的沖片不能有變形 根據(jù)排樣圖 沖制極 槽沖片先沖制極槽上的槽形 再?zèng)_制極槽沖片 這 樣沖制安排需要解決極槽沖片落料上只沖制外形 形狀 而內(nèi)形形狀需要在落料時(shí)選擇好定位的精度 要求 另外還要解決沖制內(nèi)形與外形之間的拼接方 式 極槽沖片的落料凸模采用壓板固定 便于零件 加工 凹模采用整體鑲塊形式 便于更換 見圖4中 件4 5 6 由于極槽沖片落料凹模鑲塊尺寸比較大 6個(gè)極槽沖片不能在一步完成 需要用二步來完成 沖片的落料 同樣由于整個(gè)極槽沖片是封閉落料 而且落料凹模下面有收緊條結(jié)構(gòu) 為防止落料凹模 開裂 刃口部分的長(zhǎng)度也不能太長(zhǎng) 余下部分都是 帶斜度結(jié)構(gòu) 便于沖片漏出 3 沖制定子極槽與定子外形框架沖片之間的 拼接槽 這是整個(gè)定子沖片三拼式套沖最關(guān)鍵的一 步 這一工位就是沖制出定子極槽通過燕尾槽形式 鑲拼在定子外形框架上的一個(gè)間隙配合 由于定子 極槽沖片已落料 再?zèng)_制定子外形框架上的配合燕 尾槽 就存在一個(gè)配合間隙差 即沖制出由于沖裁間 隙差引起拼接部分的余量 而且這個(gè)間隙差比較小 在模具上要沖制這樣小的間隙是難題 為解決這個(gè) 難題 在凸模和凹模的沖裁間隙上采取相應(yīng)措施來 保證沖制出這個(gè)微小間隙 同時(shí)在這一步?jīng)_裁的卸 料板上采取重壓 防止條料在輸送過程中產(chǎn)生誤差 對(duì)沖制微小間隙的影響 確保沖制條料步距的精 度 為解決沖制出微小間隙的廢料落下時(shí)流暢順利 的要求 在這一工位下模上裝有吸廢料裝置 拼接 槽凸模采用壓板固定 便于零件加工 凹模采用整 體鑲塊形式 便于更換 見圖4中的件7 8 9 4 沖制定子沖片的外形框架 即大定子沖片 它是定子沖片核心零件 其沖片形狀比較復(fù)雜 特點(diǎn) 是沖片由帶筋的形狀結(jié)構(gòu)組成 這就需要在模具上 考慮沖制出的定子沖片必須保證平面度和沖片外圓 的圓度 不能有沖片發(fā)生變形和失圓情況出現(xiàn) 在 模具上采取的措施是凸 凹模的沖裁間隙選取要合 理 凹模結(jié)構(gòu)上的凸臺(tái)處和拐角處刃口長(zhǎng)度不能太 長(zhǎng) 而且刃口長(zhǎng)度下面要帶斜度 另外卸料板也要 采用重壓結(jié)構(gòu)形式 防止沖制出的沖片外形產(chǎn)生失 圓 落料凸模采用螺釘固定 圓柱銷定位 便于安 裝 凹模是鑲塊形式 通過過盈配合形式安裝在凹 模固定板上 見圖4中的件10 11 6結(jié)束語 該級(jí)進(jìn)模具有高精度 高速度 高壽命的特點(diǎn) 凸 凹模采用硬質(zhì)合金 刃磨一次可沖150萬次以 上 模具設(shè)計(jì)總壽命在1 5億次以上 電機(jī)定子沖片 三拼式套沖級(jí)進(jìn)模的開發(fā)成功 不但可以節(jié)省定轉(zhuǎn) 子沖片的材料 保證定轉(zhuǎn)子沖片的制造精度 同時(shí)還 可以適應(yīng)不同電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片的結(jié)構(gòu) 滿足電機(jī)開 發(fā)新產(chǎn)品的需求 為大批量生產(chǎn)電機(jī)創(chuàng)造了有利的 條件 參考文獻(xiàn) 1lXg衛(wèi)國 步進(jìn)電機(jī)定轉(zhuǎn)子雙回轉(zhuǎn)疊片級(jí)進(jìn)模 J 模具 工業(yè) 1996 22 8 3 8 2lX 衛(wèi)國 制造微特電機(jī)零件的現(xiàn)代沖壓技術(shù) J 微特 電機(jī) 1998 26 4 27 29 3 趙建樂 趙凱 轉(zhuǎn)子與磁軛及定子無搭邊疊鉚級(jí)進(jìn)模 設(shè)計(jì) J 模具工業(yè) 2010 36 3 13 18