風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子扇形片復(fù)式?jīng)_模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造

陳麗霞

(哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司，黑龍江 哈爾濱 150040)

0 引言

1.5 MW半直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子鐵心無(wú)壓緊裝置，且壓緊后采用焊接進(jìn)行鐵心最終緊固。定子鐵心的這種結(jié)構(gòu)要求定子沖片精度極高。定子沖片同軸度、圓度及槽形對(duì)稱度比普通產(chǎn)品要求都高。定子扇形片圖如圖1所示。這就對(duì)機(jī)床精度，裝配精度都提出了極高的要求。另外沖片應(yīng)平整不能有彎形，這樣對(duì)模具的模塊表面光潔度的要求很高，間隙必須均勻?？梢钥闯鰧?duì)沖片的外觀及質(zhì)量要求極高，制造風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子沖片對(duì)模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造和裝配帶來(lái)了很多困難。

圖1 定子扇形片

1 攻關(guān)的內(nèi)容及措施

工藝方案從控制模塊的熱處理變形及加工時(shí)的變形入手，合理確定模具的分塊，確定合理的配合間隙，選取合適的材料，相應(yīng)的零部件也進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)采用可卸式結(jié)構(gòu)，這樣才能充分保證沖片精度，滿足產(chǎn)品要求。定子扇形片復(fù)式?jīng)_模裝配圖如圖2所示。

圖2 定子扇形片復(fù)式?jīng)_模裝配圖

1.1 上、下模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

上、下模的結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)要保證沖片的尺寸精度，還要考慮制造工藝性及加工設(shè)備情況而定。采用分塊拼合式，由多塊拼合而成，能充分利用現(xiàn)有設(shè)備能力，而且維修方便。模塊用螺釘和銷釘與上、下模把固定。當(dāng)沖制過(guò)程中模塊出現(xiàn)崩角或局部毛刺過(guò)大時(shí)，需要局部修理模塊。這種固定方式可以很方便地拆卸卻不影響整體模塊質(zhì)量。由于沖片外形復(fù)雜、生產(chǎn)批量大、精度高，因此模塊材料選擇性能好的Cr12MoV。這種高鉻工具鋼有高淬透性、高耐磨性和熱處理變形小等優(yōu)點(diǎn)。模塊淬火HRc58～60。沖模的公差選取原則是:落料時(shí)以凹模尺寸為基準(zhǔn)減小凸模尺寸來(lái)保證合理間隙值，沖孔時(shí)以凸模為基準(zhǔn)擴(kuò)大凹模尺寸來(lái)保證合理間隙，即落料取下限，沖孔取上限。間隙的大小是否合理對(duì)工件的尺寸精度、毛刺大小、工件斷面質(zhì)量、模具壽命都有很大影響。根據(jù)沖片材料的性能，單面間隙取0.03 mm。

1.2 刮料板和托料板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

卸料板設(shè)計(jì)成為整體的結(jié)構(gòu)，剛性好、壽命長(zhǎng)、卸料效果好。在刃口的直線部分安排較少?gòu)椈桑谛螤顝?fù)雜和轉(zhuǎn)角處多放了彈簧。沖片阻力較大，可使卸料更順暢。刮板和上模、沖頭間隙取總隙0.2～0.25 mm，托板和下模的間隙為總隙0.06～0.08 mm。卸料板的平面度及硬度直接影響沖片的平直度。為防止刮、托板在加工及沖制過(guò)程中的變形，選材料為Q235厚度為15 mm。用大平磨加工上、下面，快走絲割托、刮板，較好地緩解了沖制過(guò)程中沖片的變形。

1.3 上、下模把結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

上、下模把主要是用于固裝拼合上、下模塊，使分散的模塊集合于一體，達(dá)到規(guī)定的尺寸精度要求，并使上、下模形成均勻的和理想的間隙。因此，模把不僅需要有足夠的剛性而且平整不變形。材料選Q235，厚度25 mm。用大平磨加工上、下面，保證平行度不大于0.03 mm。

1.4 上、下模座的設(shè)計(jì)

模座是整個(gè)模具的基礎(chǔ)與支撐件。因此模座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和硬度要求，使模具精度高、不變形、壽命長(zhǎng)。模座材料選Q235鋼板，厚度為70 mm。用龍門(mén)磨加工上、下面，保證平行度不大于0.03 mm。

1.5 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì)

選用可卸式導(dǎo)向裝置，主要作用是提高模具精度，保證模具的間隙均勻，提高工件的沖制精度和模具的使用壽命，減少壓力機(jī)對(duì)模具精度的不良影響，同時(shí)節(jié)省裝卸模具的時(shí)間，提高效率。材料選T7A。導(dǎo)軸、導(dǎo)套的淬火硬度為HRc60～62。外圓磨精磨導(dǎo)軸外圓配下模座，導(dǎo)套配上模座。

2 結(jié)語(yǔ)

按上述要求將沖模制造完工并送交制造工序，沖片的尺寸精度及毛刺大小完全符合風(fēng)電產(chǎn)品的質(zhì)量要求。說(shuō)明沖模的結(jié)構(gòu)可靠，模塊及各零部件選材合理，避免了常有的質(zhì)量缺陷，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，提高了生產(chǎn)效率，為批量生產(chǎn)做好了充分技術(shù)準(zhǔn)備。