電機(jī)定子扇形片模具的鑲拼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

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(泰豪沈陽電機(jī)有限公司，遼寧沈陽 110026)

0 引言

大中型電機(jī)定子扇形片，是由0.5mm厚電工硅鋼片沖制成型，外形為扇形帶齒形狀，由模具一次沖壓成型，槽齒等分度誤差小于0.04mm，尺寸精度8級(jí)，沖片毛刺小于0.05mm。

在以往的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，在扇形凸、凹模刃設(shè)計(jì)上多采用整體結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)存在下列問題。

(1)扇形凸、凹模刃加工精度極高、模刃材料淬火后的去應(yīng)力效果良好，才能保證模刃加工變形小，確保尺寸精度，達(dá)到凸、凹模刃沖裁間隙均勻、理想要求、且一但加工成型，則凸、凹模刃配合間隙就固定下來，難于改變。

(2)模刃材料使用量大，由于模具模刃材料多為優(yōu)質(zhì)模具鋼材，材料價(jià)格昂貴，加工費(fèi)用較高，造成模具造價(jià)大幅提高。

(3)整體模刃結(jié)構(gòu)的扇形片模具，在使用中如出現(xiàn)模刃損壞、會(huì)使模具維修困難，模刃整體損耗加大、大幅降低模具使用壽命。

針對(duì)以上幾點(diǎn)我公司設(shè)計(jì)并制造新型扇形片模具鑲拼結(jié)構(gòu)，很好地解決了以上問題。并廣泛應(yīng)用到Y(jié)系列電機(jī)、防爆電機(jī)等多種電機(jī)的定子扇形片沖片沖裁上，新結(jié)構(gòu)模具的具體優(yōu)點(diǎn)將在下面的結(jié)構(gòu)闡述中進(jìn)一步說明。

1 模具設(shè)計(jì)

1.1 沖裁間隙的選擇

為了保證沖片毛刺小于0.05mm，考慮到模具壽命、沖片材料特性等因素，查表，確定凸凹?？傞g隙為0.04～0.07mm，退料板與模刃的總間隙0.10～0.15mm。理想的模刃間隙為0.06mm且間隙均勻，在多年的實(shí)際生產(chǎn)中，也證實(shí)了采用這個(gè)間隙是比較經(jīng)濟(jì)合理的。 注：沖裁力和退料力計(jì)算方法無特別處，不在此闡述。

1.2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

模具結(jié)構(gòu)采用復(fù)式落料模設(shè)計(jì)如圖1所示。

1.2.1 模板

模板(見圖2)材料為45#鋼，須做調(diào)質(zhì)處理，處理后HRC32～34，以提高模板的綜合機(jī)械性能。模板厚度80mm,模板上設(shè)置有4個(gè)同心導(dǎo)柱導(dǎo)套孔、吊裝孔、裝配孔等，模板兩面平行度要求小于0.02mm。

圖1定子扇形片模具結(jié)構(gòu)

圖2定子扇形片模具模板結(jié)構(gòu)

1.2.2 退料機(jī)構(gòu)

退料機(jī)構(gòu)由內(nèi)外退料板、退料螺栓、彈性橡膠組成，內(nèi)、外退料板材質(zhì)選用45#鋼，調(diào)質(zhì)處理HRC32～34，退料螺栓強(qiáng)度12.9級(jí)，彈性元件為聚氨酯橡膠，退料板設(shè)計(jì)厚度為25mm,緩沖距離15mm，模具裝配時(shí)退料板高度需高出模刃0.5～1mm。

1.2.3 扇形鑲拼凸模

扇形鑲拼凸模由扇形軛凸模(見圖3)和扇形槽齒(見圖4)組成。

圖3扇形軛凸模

圖4扇形槽齒

模刃材料選用DC53合金工具鋼， DC53合金工具鋼的沖裁壽命高于Cr12MoV, 淬火后加工產(chǎn)生的變形較小，特別是齒部和軛部產(chǎn)生的應(yīng)力變形。

扇形軛凸模和扇形槽齒通過定位面和粘合面固定在一起，定位面配合為0～0.01mm,粘合面間隙為0.10～0.15mm，經(jīng)輕度修整，裝配在一起,粘合面和定位面全部涂厭氧膠固化，組成扇形鑲拼凸模，扇形軛凸模與扇形槽齒有與固定板連接定位的銷孔和螺孔如圖5所示。

圖5扇形鑲拼凸模

該結(jié)構(gòu)由于齒部是獨(dú)立元件，避免了整體結(jié)構(gòu)的齒部變形較大，軛部變形小，齒部變形難于控制的問題，同時(shí)使齒部裝配間隙調(diào)整容易且更換成本較低，對(duì)將來維修帶來極大的方便。

另一角度看，鑲拼結(jié)構(gòu)的另一大優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約了大量的模刃材料，大幅降低材料費(fèi)用。這一點(diǎn)從加工排樣圖對(duì)比中可看出，如圖6所示。

圖6扇形槽齒加工排樣圖

扇形槽齒加工，材料利用率達(dá)到85%，優(yōu)于整體結(jié)構(gòu)齒部加工40%材料利用率的水平，大量節(jié)約模刃材料。

1.2.4 扇形鑲拼凹模

該結(jié)構(gòu)由集體邊塊、鑲條、鑲塊組成見圖7。基體邊塊的材料使用45#普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，模刃鑲條和鑲沖采用DC53模具鋼材料，鑲條、鑲塊與基體邊塊的連接方式與扇形鑲拼凸模相同，在此不再贅述。扇形凹模整體結(jié)構(gòu)如圖8所示。

圖7扇形凹模鑲拼結(jié)構(gòu)

圖8扇形凹模整體結(jié)構(gòu)

2 安裝流程

該模具既可用于單料沖裁也適用于自動(dòng)送料生產(chǎn)線沖裁使用，模具安裝后，當(dāng)坯料送入模具內(nèi)時(shí)，壓力機(jī)滑塊下行，內(nèi)外退料板首先壓住坯料，固定坯料的位置后滑塊繼續(xù)下行，聚氨酯橡膠被壓縮，凸凹模合模，坯料被裁剪，壓力機(jī)滑塊抬起，內(nèi)、外退料板件將工件和廢料頂出，定子扇形片落料完成。

3 結(jié)語

該模具成功的將模刃材料成本在傳統(tǒng)模具結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上降低50%以上，有效控制了淬火件加工后內(nèi)應(yīng)力重新釋放引起的變形，提高了模具加工精度和模具裝配精度，進(jìn)而控制了電機(jī)定子扇形片的尺寸精度和毛刺的高度，提高了模具使用壽命，維修快捷方便，為生產(chǎn)廠家創(chuàng)造了顯著的效益。

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