錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切復(fù)合模設(shè)計(jì)

錢(qián) 洪

(湖北華博三六電機(jī)有限公司，湖北咸寧 437000)

0 引言

錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)由于其定轉(zhuǎn)子表面是錐形的，所以定、轉(zhuǎn)子沖片不能采用圓柱電機(jī)的制造工藝，只能一片片沖出。目前采用的是三道工序，即定子單沖(沖出定子槽)、定轉(zhuǎn)子分切(將中間部分切下，定子片完成沖制，中間切下的用于轉(zhuǎn)子)、轉(zhuǎn)子單沖(沖出轉(zhuǎn)子槽)。該三道工序，效率非常低。為了提高沖片制造的效率，進(jìn)行工藝上的探導(dǎo)是很有必要和價(jià)值的。本文提出了一種將定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切兩道工序合二為一的復(fù)合模具，對(duì)提高沖片制作效率起到了較大作用。

1 工藝現(xiàn)狀簡(jiǎn)介

錐形轉(zhuǎn)子電機(jī)錐面的形成，是通過(guò)每沖制一片，就將沖片中心位置相對(duì)沖模移動(dòng)一個(gè)距離，從而使前后兩片的槽底尺寸會(huì)有一個(gè)微小差值，多片疊合在一起就形成了一個(gè)錐面。目前采用的定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切工序所用的模具和工序情況分別如圖1和圖2所示。

2 復(fù)合模設(shè)計(jì)探導(dǎo)

圖1 定子單沖

要將定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切兩道工序復(fù)合在一起，由此模沖出的沖片如圖2所示，即既要沖出定子槽，同時(shí)還要將沖片切開(kāi)，那么凸模的截面應(yīng)如圖3所示。用此?？梢栽谝淮螞_裁中得到圖2所示的沖片，表面上好象將兩道工序復(fù)合在一起了，實(shí)際上在得到圖2的定子沖片時(shí)，同時(shí)又得到了圖4所示的轉(zhuǎn)子沖片。很顯然，這張沖片還需要分切工序才能進(jìn)入轉(zhuǎn)子單沖，故如果僅按圖3所示，將定子單沖模與定轉(zhuǎn)子分切模簡(jiǎn)單復(fù)合是行不通的。雖然是將兩道工序復(fù)合在一起，但在這一次沖裁中，定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切這兩個(gè)動(dòng)作卻是必須有的，而且還必須是先后完成的，故凸模的結(jié)構(gòu)極有可能是沖定子槽的部分要比分切的部分伸出一點(diǎn)，從而達(dá)到先沖槽、后分切的目的。因此，定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切模就只能各自單獨(dú)做，再將它們拼合在一起，其結(jié)構(gòu)形式如圖5所示。

圖2 定轉(zhuǎn)子分切

圖3 復(fù)合模凸模截面

圖4 轉(zhuǎn)子沖片

根據(jù)凸模的結(jié)構(gòu)形式，凹模中要沖定子槽，則兩塊模應(yīng)按圖6制作和拼裝，即兩塊模的上表面是平齊的，并且要靠緊，這樣才能保證凹模型腔是完整的。但如此一來(lái)，分切就無(wú)法完成。要進(jìn)行定轉(zhuǎn)子分切的，則兩塊模應(yīng)按圖7制作和拼裝，即兩塊模的上表面要有一段落差，才能保證分切凸模與凹模有相錯(cuò)的位置，才能完成分切工作。但這樣一來(lái)，沖定子槽的凹模在槽口處就成了一個(gè)缺，無(wú)法完成定子沖槽工作。如何解決這一矛盾成了這一復(fù)合模的關(guān)鍵。

圖5 結(jié)構(gòu)形式

圖6 凹模制作和拼裝

圖7 沖定子模矮塊

經(jīng)過(guò)分析，如果要解決這一矛盾，只能將圖7中矮的那一塊做成活動(dòng)的，使其滿足在沖定子槽時(shí)與另一塊平齊，而分切時(shí)可以往下移動(dòng)，這塊活動(dòng)的下面必須裝有彈性體，且這個(gè)彈性體能滿足一個(gè)要求，即沖定子槽時(shí)它能克服沖裁力，保證活動(dòng)塊不往下移動(dòng)，從而保證定子槽的完整。在分切時(shí)，其彈力要小于沖床力，能夠往下移動(dòng)，完成分切工作。仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)該方法可行，因?yàn)闆_定子槽時(shí)所需沖裁力一般都會(huì)小于設(shè)備的額定壓力，所以只要彈性體的彈力與沖裁力相等就可以滿足要求，最終模具的凹模模型如圖8所示。

圖8 凹模模型

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，推導(dǎo)出定子單沖和定轉(zhuǎn)子分切復(fù)合模的模型。但作為實(shí)際使用的模具，還涉及到?jīng)_裁力計(jì)算，模具整體合理化設(shè)計(jì)，彈性體的選用等很多細(xì)節(jié)。具體設(shè)計(jì)過(guò)程就不一一敘述，下面僅給出某公司現(xiàn)用模具的總圖(見(jiàn)圖9)，并簡(jiǎn)單說(shuō)明工作過(guò)程以供參考。

首先模具下行，先是上打料板接觸凹模，壓縮上橡皮，接著沖槽凸模進(jìn)入凹模中，由于下橡皮的作用，活塊不移動(dòng)，保證了凹模型腔的完整性。沖槽完成后，分切凸模下行進(jìn)行分切，此時(shí)下橡皮彈力不足以克服設(shè)備的下壓力，故活塊下移，完成分切工作。之后，凸模上抬，活塊上移將片推出凹模，完成下面的打料，上面的打料由上打料板和上橡皮完成。另圖9中活塊導(dǎo)銷的作用是使活塊與沖槽凹模緊貼從而避免槽口出現(xiàn)毛刺。

圖9 某公司現(xiàn)用模具

［1］馬朝興.沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2009.