電機(jī)定轉(zhuǎn)子成形工藝與模具設(shè)計(jì)

張吉

摘 要： 文章針對(duì)定轉(zhuǎn)子成形工藝展開了探討，并闡述了模具設(shè)計(jì)的相關(guān)特點(diǎn)，通過生產(chǎn)與應(yīng)用，模具具有一定設(shè)計(jì)合理性和運(yùn)行可靠性，使定轉(zhuǎn)子所具有的精度達(dá)到相關(guān)的要求，希望對(duì)與其相似的零件在模具設(shè)計(jì)上起到一定的幫助作用。

關(guān)鍵詞： 電機(jī)定轉(zhuǎn)子；成形工藝；模具設(shè)計(jì)

引言

近年來，電機(jī)在電子信息、航空航天、辦公設(shè)備和機(jī)械制造及應(yīng)用等方面得到了廣泛的使用。而定轉(zhuǎn)子作為電機(jī)當(dāng)中極其重要的構(gòu)件，其精度上的高低與電機(jī)的質(zhì)量、使用時(shí)間和使用性能等有著密切的關(guān)系。所以要想使定轉(zhuǎn)子的質(zhì)量、精度以及生產(chǎn)的效率有所保障，就一定要對(duì)其成形的工藝和模具的設(shè)計(jì)加以改進(jìn)。

1.對(duì)電機(jī)定轉(zhuǎn)子成形工藝的分析

生產(chǎn)定轉(zhuǎn)子所使用的原材料是冷軋電工鋼帶，其厚度為0.5毫米，未注公差為GB/T 1804-M，零件平面度要小于等于0.1毫米，毛刺的高度要小于等于0.05 毫米，如此達(dá)到表面光滑，也進(jìn)行大批量的生產(chǎn)。定轉(zhuǎn)子在電機(jī)當(dāng)中的裝配單邊間隙精確到了0.542毫米，對(duì)于尺寸的精度和同軸度都有著極高的要求。在過去如要生產(chǎn)兩個(gè)零部件就要設(shè)計(jì)出兩個(gè)模具，一個(gè)用于生產(chǎn)定子，一個(gè)用于生產(chǎn)轉(zhuǎn)子。設(shè)計(jì)和打造此兩個(gè)模具都具有很大的難度，且造價(jià)昂貴，時(shí)間也很長，最主要的是轉(zhuǎn)子的尺寸與裝配精度很難得到有效的控制，在很大程度上降低了電機(jī)的質(zhì)量和使用的時(shí)間。而在仔細(xì)研究并改進(jìn)了定轉(zhuǎn)子的模具設(shè)計(jì)之后，達(dá)到了使用一個(gè)模具生產(chǎn)出兩個(gè)零部件的目的，在減少模具生產(chǎn)時(shí)間的同時(shí)也在很大程度上使生產(chǎn)的成本得到了控制，且提升了材料的利用率。定轉(zhuǎn)子的基本特點(diǎn)為：轉(zhuǎn)子含十二個(gè)分布均勻的極槽，中間部位直徑分別為24毫米與39 毫米的孔具有相同軸度；定子的外觀形狀呈現(xiàn)出不規(guī)則的形態(tài)，并有著許多個(gè)窄槽。對(duì)于怎樣在一副級(jí)進(jìn)模當(dāng)中生產(chǎn)出以上兩個(gè)零部件，使得模具的設(shè)計(jì)和制造提產(chǎn)生了一定困難。

2.排樣方面的設(shè)計(jì)

排樣對(duì)于模具的設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用，排樣設(shè)計(jì)與模具設(shè)計(jì)的難度以及是否具有合理性有著直接關(guān)系。在定轉(zhuǎn)子的排樣設(shè)計(jì)過程中需要對(duì)工位的多少、材料的具體使用率、怎樣確保步距、確保零件的形態(tài)與尺寸精度、模具的制造與后期維修的困難度以及成本的高低等因素加以綜合性的考慮。在對(duì)定轉(zhuǎn)子的形成工藝加以分析的基礎(chǔ)上，對(duì)之前兩個(gè)模具的排樣設(shè)計(jì)進(jìn)行了調(diào)整與改進(jìn)，此零部件使用的是單排、套沖（也就是同一條料的內(nèi)部沖轉(zhuǎn)子，外部沖定子）少廢料的多工位級(jí)進(jìn)模排樣，使用七個(gè)工位對(duì)定轉(zhuǎn)子進(jìn)行沖制，工藝排樣的具體方法是先沖轉(zhuǎn)子，接著再?zèng)_定子。在計(jì)算后得知，條料寬為68毫米（誤差在0-0.1毫米之間），步距為56毫米。零部件的生產(chǎn)流程依次是：1）沖導(dǎo)正銷孔和轉(zhuǎn)子的內(nèi)槽；2）沖壓轉(zhuǎn)子的中心孔位與定子的兩個(gè)小孔位；3）轉(zhuǎn)子落料同時(shí)對(duì)平整度進(jìn)行校準(zhǔn)；4）沖壓定子的中心孔位；5）沖壓定子兩端的槽；6）空位；7）對(duì)落料定子的外形進(jìn)行平整度的校準(zhǔn)。在對(duì)排樣加以分析之后可得知，經(jīng)過改進(jìn)的排樣不僅在很大程度上提高了原材料的使用率、減少了模具的制造成本，還實(shí)現(xiàn)了使用一個(gè)模具生產(chǎn)出兩個(gè)零件的目的。

3.模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

改進(jìn)之后的模具，其設(shè)計(jì)上的主要特點(diǎn)有：1）整個(gè)模具由上下模座使用了四根滾珠式的導(dǎo)柱作為導(dǎo)向，卸料板由六根滑動(dòng)的小導(dǎo)柱作為導(dǎo)向，具有雙導(dǎo)向功能的模架與模板不僅確保了上下模板的導(dǎo)向精度，同時(shí)也使凸凹模配合的間隙更加均勻且相對(duì)位置準(zhǔn)確及模具零件的裝配精度。2）零件在實(shí)施大批量的生產(chǎn)過程中，條料由自動(dòng)送料機(jī)進(jìn)行送料。為使條料的步距保持較高的精度，使用七對(duì)導(dǎo)正銷加以精確的定位，條料在第一個(gè)特點(diǎn)環(huán)節(jié)中為提升材料的使用率，使用最初的彈壓擋料銷進(jìn)行定位。條料的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)當(dāng)中使用可以起到導(dǎo)料與頂料作用的六對(duì)導(dǎo)料桿作為導(dǎo)向，此結(jié)構(gòu)在送料與抬料上具有較高的平穩(wěn)性，條料在橫向上產(chǎn)生的誤差非常小，使零件具有較高的質(zhì)量。3）模具使用彈壓卸料板實(shí)施卸料工作，將帶套管的卸料螺釘固定于上模座的位置，同時(shí)使用了帶有螺塞的卸料彈簧對(duì)卸料力度進(jìn)行控制。在沖制的時(shí)候廢料在下模的漏料孔中落出。卸料板在進(jìn)行裝配的時(shí)候使用的是套管安裝方式，確保卸料板的高度不會(huì)產(chǎn)生差異，使卸料能夠更加平穩(wěn)且極易拆裝。4）凸凹模在設(shè)計(jì)和選料方面與整個(gè)模具的可使用時(shí)間有著直接關(guān)系。所以在保證轉(zhuǎn)子生產(chǎn)數(shù)量的同時(shí)，為不影響到凸凹模的可使用時(shí)間，其使用的原材料為硬質(zhì)的YG25合金。為使零件的生產(chǎn)成本能夠得到有效的控制且提高制造、拆裝以及維修的效率，凸模使用了壓板進(jìn)行固定，凹模的結(jié)構(gòu)使用的是鑲件的方法。5）零件在被持續(xù)沖裁時(shí)為避免發(fā)生條料誤送，防止廢品與損壞模具零件的出現(xiàn)并達(dá)到連續(xù)自動(dòng)化沖裁的目的，加設(shè)了安檢裝置，也就是誤送料的檢測銷。6）在整個(gè)模具的沖裁過程當(dāng)中，定轉(zhuǎn)子并不是只靠其中的一個(gè)工位就可以成形的，過去的模具生產(chǎn)出的零件多數(shù)都帶有很大的毛刺且平面度也非常的低。為解決這方面問題，加設(shè)了收緊的裝置，此裝置安裝于落料凹模的下部位置，生產(chǎn)出的定轉(zhuǎn)子通過收緊裝置進(jìn)行堆積和校平，以此是零件的平整度達(dá)到質(zhì)量要求。7）為避免合模的深度過大，導(dǎo)致零件、凸、凹模和模具造成破損，加設(shè)了八個(gè)限位塊，使之后模具的維修更加快捷。

4.結(jié)束語

可以看出，經(jīng)過改進(jìn)調(diào)整的定轉(zhuǎn)子模具具有了設(shè)計(jì)合理性和運(yùn)行平穩(wěn)性的優(yōu)勢(shì)。本文在此對(duì)定轉(zhuǎn)子成形工藝展開了探討，并闡述了模具設(shè)計(jì)的相關(guān)特點(diǎn)，使定轉(zhuǎn)子所具有的精度達(dá)到相關(guān)的要求，希望對(duì)與其相似的零件在模具設(shè)計(jì)上起到一定的幫助作用。

參考文獻(xiàn)

[1]魏高軍，高俊宇.電機(jī)定轉(zhuǎn)子多工位級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2015，50（3）.

[2]湯世松，仲太生，王寅飛等.電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖壓控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2015，50（5）.

[3]曹翰清，吳冰，王建良.繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)定轉(zhuǎn)子參數(shù)的分離[J].電機(jī)與控制應(yīng)用，2015，（8）.