YQ-200地鐵牽引電機(jī)高精度鐵心沖片沖制工藝研究

摘要：本文從沖模設(shè)計(jì)與制造兩方面分析研究了YQ-200地鐵牽引電機(jī)高精度定轉(zhuǎn)子沖片沖制工藝。

隨著國家經(jīng)濟(jì)實(shí)體的增長，需求大量的城市軌道車輛。YQ-200地鐵牽引電機(jī)設(shè)計(jì)都是參照國外技術(shù)，鐵心沖片比常規(guī)產(chǎn)品電機(jī)精度要求高，給模具及產(chǎn)品制造提出了更高的要求。高精度鐵心沖片沖制工藝研究勢在必行。

關(guān)鍵詞：地鐵牽引電機(jī);高精度鐵心沖片;工藝研究

高精度要求的YQ-200地鐵牽引電機(jī)鐵心沖片：

1 定子沖片毛刺不大于0.04;轉(zhuǎn)子沖片毛刺不大于0.03。

2 為優(yōu)化電機(jī)齒部磁場分布，且嵌線時(shí)為避免線圈絕緣部分受到損傷，定轉(zhuǎn)子沖片槽口要求圓弧過渡。

常規(guī)沖模模具結(jié)構(gòu)，槽形凸、凹模采用拼合結(jié)構(gòu)快走絲線切割加工，難以保證槽形的位置度要求以及槽口圓角的產(chǎn)品圖樣要求，且凸、凹模材料采用普通的高碳高鉻模具鋼Cr12，雖然其由于高的含碳量和含鉻量，使鋼具有較高的硬度及耐磨性，鉻又使鋼具有高的淬透性和回火穩(wěn)定性，但由于碳化物容易形成網(wǎng)狀和帶狀分布，往往使其強(qiáng)度和韌性不足，易造成模具的崩裂。且在熱處理后，殘余奧氏體又不穩(wěn)定，容易造成變形、開裂及磨削裂紋等問題。沖模的類型與結(jié)構(gòu)直接影響鐵心沖片的生產(chǎn)率和質(zhì)量。要沖制高精度的鐵心沖片，必須要求高精度的沖模。高精度鐵心沖片沖制工藝研究從沖模設(shè)計(jì)與沖模制造兩方面入手。

1 沖模設(shè)計(jì)方案：

1.1確定工藝方案： 采用復(fù)沖模設(shè)計(jì)，定子沖片內(nèi)外圓及外圓8個(gè)扣片槽、記號(hào)孔、36槽槽形一次復(fù)沖成形;轉(zhuǎn)子沖片外圓、軸孔鍵槽、12個(gè)軸向通風(fēng)孔及46槽槽形一次復(fù)沖成形。

1.2 定轉(zhuǎn)子沖模導(dǎo)向裝置采用2組φ50的滾珠導(dǎo)柱、導(dǎo)套。滾珠導(dǎo)向裝置是一種無間隙導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)，其精度要比普通的光滑圓柱導(dǎo)向裝置的來得高， 且其壽命也長。

1.3 沖模主要零部件凸、凹模材料采用Cr12MoV，凸模硬度HRC56～60，凹模硬度HRC58～62。由于常規(guī)沖模凸、凹模材料采用的Cr12，因?yàn)槠浜剂扛哌_(dá)2.3%，所以沖擊韌性差、易脆裂。而Cr12MoV由于含碳量只有1.45～1.7%，且加入少量的鉬和釩能細(xì)化晶粒，在其它性能相當(dāng)?shù)那闆r下，有較好的沖擊韌性，刃口不易崩裂。

1.4 凸、凹模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

1.4.1定子沖模：為保證槽口R1.2成形，36槽槽形與內(nèi)圓

整體凸凹模設(shè)計(jì)，具體是上模中槽形凹模與內(nèi)圓凹模整體，下模中槽形凸模與內(nèi)圓凸模整體。內(nèi)、外圓同軸度0.03，槽形相對(duì)內(nèi)圓位置度0.02。

1.4.2轉(zhuǎn)子沖模：46槽槽形與外圓整體凸凹模設(shè)計(jì)，保證槽口R0.4成形，具體是上模中外圓凹模與槽形凸模整體，下模中外圓凸模與槽形凹模整體。內(nèi)、外圓同軸度要求0.02，槽形相對(duì)內(nèi)圓位置度0.02，鍵槽相對(duì)內(nèi)圓對(duì)稱度0.02。

1.5 凸、凹模沖裁間隙的確定

沖裁間隙是指沖裁凸模和凹模之間工作部分的尺寸之差。

沖裁間隙一方面對(duì)于沖裁件尺寸精度有很大的影響，當(dāng)間隙適當(dāng)時(shí)，在沖裁過程中，板料的變形區(qū)在比較純的剪切作用下被分離，沖裁后的回彈較小，沖裁件相對(duì)凸模和凹模尺寸的偏差也較小;若沖裁間隙過大，會(huì)產(chǎn)生明顯的拉斷毛刺，間隙過小，會(huì)產(chǎn)生尖銳的擠出毛刺。顯然，若間隙值合理而分布不均勻，則依然會(huì)在沖片上產(chǎn)生局部毛刺。常規(guī)沖?？熳呓z線切割的凸、凹模間隙值設(shè)計(jì)0.03～0.06，取值范圍大，間隙不均勻，沖片的毛刺只能控制在0.06以下。該電機(jī)沖片毛刺要求在0.04以下，故凸、凹模必須采用慢走絲線切割，間隙值取0.05～0.06。

2 沖模制造

2.1 沖模主要零部件凸、凹模的熱處理

凸凹模材料Cr12MoV，通過淬火能提高材料的硬度，材料越硬，耐磨性越高，由于淬火后，存在大量的殘余奧氏體不穩(wěn)定，容易造成變形、開裂及等問題，應(yīng)采用多次回火。具體熱處理工藝規(guī)范：淬火（提高硬度及耐磨度）：加熱溫度1020～1050℃ ，時(shí)間1.2～1.6min/mm，冷卻介質(zhì)：油回火（調(diào)整硬度）：溫度 160～260℃， 時(shí)間3～4h ， 2～3次。

2.2沖模主要零部件凸、凹模的制造加工凸、凹模加工采用慢走絲線切割加工，對(duì)于高精度沖模，由于慢走絲線切割加工每次加工余量少，加工過程中材料應(yīng)力得到釋放，刃口不易崩裂;另一方面慢走絲切割加工，模具光潔度高、間隙均勻而精度高。

3沖模實(shí)物圖：

4 ?結(jié)束語

通過以上 YQ-200地鐵牽引電機(jī)高精度鐵心沖片沖制工藝研究，沖片實(shí)物能達(dá)到的精度：定轉(zhuǎn)子沖片毛刺均在0.03mm以下，定子沖片內(nèi)、外圓同軸度0.04，定子槽形相對(duì)內(nèi)圓位置度0.03;轉(zhuǎn)子沖片內(nèi)、外圓同軸度0.03。轉(zhuǎn)子槽形相對(duì)軸孔位置度0.02轉(zhuǎn)子鍵槽相對(duì)軸孔對(duì)稱度0.02。

參考文獻(xiàn)

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[2]丁顏彬 ?最新沖壓新工藝、新技術(shù)與沖模設(shè)計(jì)圖集及典型疑難實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)，中國科技文化出版社，2006，3

作者簡介：楊群英（1970-），女，工程師，本科，主要從事電機(jī)鐵芯沖片、電機(jī)轉(zhuǎn)子鑄鋁工藝工作。