电机定子冲片三拼式套冲模设计.pdf

模具工业2011年第37卷第3期 电机定子冲片三拼式套冲模设计 邓卫国 于 波 巢波 1 常州机电职业技术学院 江苏常州 213164 2 常州展翔精密模具厂 江苏常州 213164 摘要 介绍在1副级进模中冲制电机定子 中片和转子冲片 其中定子冲片是由定子外形框架 定子极槽 和定子极条三部分组合 在级进模上套冲而成 并解决由于套冲而带来的冲制定子冲片拼接之间微小 间隙的技术难题 还介绍了定予冲片由三部分组合在级进模上套冲的模具结构特点 模具结构合理 满 足开发电机新产品的需求 为大批量生产电机创造了有利条件 关键词 定子冲片套冲 微小间隙冲制 多工位级进模 中图分类号 TG386 41 文献标识码 B 文章编号 1001 2168 20l1 03 0040 04 Combination stamping die fl0r mOtOr s ltOr laminati0n YU 13o1 DE Wei guo CHA0 Bo0 1 Changzhou Institute of Mechatronic Technology Changzhou Jiangsu 213164 China 2 Changzhou Zhanxiang Precision Mould Factory Changzhou Jiangsu 213164 China Abstract A progressive die was developed for stamping motor stator and rotor laminafions Stator laminafion consists of stator flame stator slots and bars and is produced through combination stamping Some technical problems associated with micro leamnce among the three parts of stator lamination were solved nle structural features of the progressive die were emphatically in oduced Key words combmarion stamping of stator laminafion micro clearance blanking mulfi position pro gressive die 1引言 电机定转子属于电机上的重要部件 由于电机 产品是大批量生产 现在冲制电机定转子冲片一般 采用多工位级进模进行自动化生产 图l所示是空 调电机上的定转子冲片 需求量大 转子冲片的结 构比较简单 由26个槽形和中心孔组成 定子铁芯 由三部分组成 即定子外形框架 大定子1个 定 子极槽 中定子6个 和定子极条 小定子6个 如 图2所示 根据电机定转子冲片的技术要求 定子 冲片 转子冲片都要用自动叠铆形式冲出 即模具 上最后冲制出的是定子铁芯和转子铁芯 其中转子 铁芯带扭斜叠铆 现介绍用l副级进模来冲制电机 定 转子冲片 2冲压工艺分析 冲制电机定转子冲片的材料为冷轧硅钢片 收稿日期 2010 11 29 作者简介 邓卫国 1959一 男 江苏常州人 高级工程师 主要 从事模具设计与制造的教学工作 地址 江苏省常州市大学城常 州机电职业技术学院模具技术系 电话 13961226287 电子信 箱 1913 CZl2 C Oil DW470 料厚0 5rrrn 电机定子冲片的技术要求 定 子冲片三部分之间的配合间隙为微小间隙 在6个 配合处可互换 定子冲片结合面及内孔应平直 光 洁 对电机定 转子冲片进行综合冲压工艺分析 冲 制电机定 转子冲片难点在三件套冲定子冲片上 6 个定子极槽通过燕尾槽镶拼在定子外形框架上 然 后6个定子极条也是通过燕尾槽再镶拼在6个定子 极槽的位置上 从节省材料方面考虑 既要保证在 级进模上套冲出三部分定子冲片 又要保证冲制出 的三部分定子冲片之间配合精度的技术要求 同时 套冲出三部分定子冲片之间的装配可互换 这就要 求冲制出的定子冲片三件套相配合部分的尺寸一致 性要求高 对于级进模设计制造是一个技术性要求 很高的冲制方法 另外 定子极槽与定子外形框架 是套冲成形的 冲制过程存在一个冲裁间隙差 为了 保证定子极槽与定子外形框架镶拼的精度控制在一 个微小间隙范围 必须在模具上冲制出拼接部分之 间的微小间隙 即冲制由于冲裁间隙差引起拼接部 分的余量 并解决冲制微小间隙的废料落下时流畅 顺利的要求 同时为防止条料在输送过程中产生偏 差对冲制微小间隙的影响 应确保冲制条料步距的 模具工业2011年第37卷第3期 41 C 西dt 击 西50 000 a 转子冲片 b 小定子冲片 c 中定子冲片 d 大定子冲片 图1电机定 转子冲片 3 2 l 图2定子铁芯组合 1 定子外形框架2 定子极槽3 定子极条 精度和卸料板对冲制条料有足够的压料力 3排样设计 根据电机定转子冲片的结构特点和冲压工艺分 析 冲制排样方法采用单排形式 排样设计有16个 工位 如图3所示 其中定子冲片的排样方法是先冲 制定子极条冲片 然后冲制定子极槽冲片 最后冲制 定子外形框架冲片 从排样图设计情况看 充分考 虑了各工位的前后衔接 冲制材料的利用率及模具 结构等特点 4模具结构设计 模具结构如图4所示 模具总体结构为 从条料 进入模具到定 转子铁芯通过输送带从模具中输送 出来 其中转子冲片落料时每冲一片就旋转一个小 角度再叠铆 gO转子铁芯带扭斜 三件套定子铁芯 转予槽形 导 E大轴孔 小轴孔 小定子计照 转子 小定予 小定子 中定予 中定子 I 步距9 6 500 中定子 中定子 中定予 大定子 中定子 大定子 大定子 大定子 l 7 7 瞳 叠 一 I r 1 r 1 r 图3排样图 42 模具工业2011年第37卷第3期 1 2 3 4 5 6 7 一 面 虿 曰 司 司 缈 攀 煎一 燮 蟹 囝 囝 拥 姜 I 臌 l 黜 鼎 I 霹 H l 一 t A一 办 i j I j 一 一一 i bl f 强 2 1Olo 千 1 f lO O o 垒I 1 f 剑 1 I垒剑 Io oj搿Io ol 壹l 匣剑 i l 2 8 3 4 5 6 7 a 上模 9 l0 1l 一 臻啭 镛 蕊 静 蠢廿静 蟹I 宝 睁 静 静 静 自 静 11 小 一 静1 十 卞 晷 f I 1 f 1 I l l V 一 r一 1 V V V 二 哪 I 臻O 始 静静O 婚 露 静 始 臻l 静0 l I fi Y m h 0 0 I 1 l 8 9 b 下模 图4模具结构 I 小定子凸模压板2 小定子凸模3 中定子凸模压板4 中定子凸模5 拼接槽凸模6 拼接槽凸模压板 7 大定子凸模8 小定子凹模9 中定子凹模10 拼接槽凹模11 大定子凹模 模具工业2011年第37卷第3期 43 带自动叠铆 整个过程都是自动完成 模具采用双 导向结构和较多的镶拼式结构 组合式结构 保证 模具制造精度和检测 维修的方便 5定子冲片三拼式套冲模结构 根据电机定子冲片三拼式套冲的排样方式及 结构特点 模具冲制顺序为 1 冲制定子冲片中最小的极条冲片 即小定 子冲片 定子极条冲片的落料放在定子极槽冲片槽 里冲制 冲制的位置是横向冲制 可以保证冲制定 子极条与定子极槽铁芯之间在同一位置微小间隙 配合的技术要求 充分利用定子极槽中的空余位 置 一个定子冲片上需6个定子极条 由于定子极 条冲片的外形尺寸比较小 在排样时第6工位的废 料位置上增加冲制2个定子极条铁芯 可以作为备 用 极条冲片的落料凸模采用压板固定 便于零件 加工 凸模采用整体镶块形式 便于更换 见图4中 的件1 2 3 凸模镶块结构特点在于整个极条冲片 是封闭落料 而且落料凸模下面有收紧条结构 为 防止落料凸模开裂 刃口部分的长度不能太长 余 下部分都是带斜度的结构 便于冲片漏出 2 冲制定子冲片上的极槽冲片 即定子冲 片 在一个定子冲片上需6个极槽冲片 由于定子 极槽冲片外形尺寸比极条冲片大 而且形状复杂 在模具上凸模和凹模结构要考虑这个特点 并要保 证冲制出的冲片不能有变形 根据排样图 冲制极 槽冲片先冲制极槽上的槽形 再冲制极槽冲片 这 样冲制安排需要解决极槽冲片落料上只冲制外形 形状 而内形形状需要在落料时选择好定位的精度 要求 另外还要解决冲制内形与外形之间的拼接方 式 极槽冲片的落料凸模采用压板固定 便于零件 加工 凹模采用整体镶块形式 便于更换 见图4中 件4 5 6 由于极槽冲片落料凹模镶块尺寸比较大 6个极槽冲片不能在一步完成 需要用二步来完成 冲片的落料 同样由于整个极槽冲片是封闭落料 而且落料凹模下面有收紧条结构 为防止落料凹模 开裂 刃口部分的长度也不能太长 余下部分都是 带斜度结构 便于冲片漏出 3 冲制定子极槽与定子外形框架冲片之间的 拼接槽 这是整个定子冲片三拼式套冲最关键的一 步 这一工位就是冲制出定子极槽通过燕尾槽形式 镶拼在定子外形框架上的一个间隙配合 由于定子 极槽冲片已落料 再冲制定子外形框架上的配合燕 尾槽 就存在一个配合间隙差 即冲制出由于冲裁间 隙差引起拼接部分的余量 而且这个间隙差比较小 在模具上要冲制这样小的间隙是难题 为解决这个 难题 在凸模和凹模的冲裁间隙上采取相应措施来 保证冲制出这个微小间隙 同时在这一步冲裁的卸 料板上采取重压 防止条料在输送过程中产生误差 对冲制微小间隙的影响 确保冲制条料步距的精 度 为解决冲制出微小间隙的废料落下时流畅顺利 的要求 在这一工位下模上装有吸废料装置 拼接 槽凸模采用压板固定 便于零件加工 凹模采用整 体镶块形式 便于更换 见图4中的件7 8 9 4 冲制定子冲片的外形框架 即大定子冲片 它是定子冲片核心零件 其冲片形状比较复杂 特点 是冲片由带筋的形状结构组成 这就需要在模具上 考虑冲制出的定子冲片必须保证平面度和冲片外圆 的圆度 不能有冲片发生变形和失圆情况出现 在 模具上采取的措施是凸 凹模的冲裁间隙选取要合 理 凹模结构上的凸台处和拐角处刃口长度不能太 长 而且刃口长度下面要带斜度 另外卸料板也要 采用重压结构形式 防止冲制出的冲片外形产生失 圆 落料凸模采用螺钉固定 圆柱销定位 便于安 装 凹模是镶块形式 通过过盈配合形式安装在凹 模固定板上 见图4中的件10 11 6结束语 该级进模具有高精度 高速度 高寿命的特点 凸 凹模采用硬质合金 刃磨一次可冲150万次以 上 模具设计总寿命在1 5亿次以上 电机定子冲片 三拼式套冲级进模的开发成功 不但可以节省定转 子冲片的材料 保证定转子冲片的制造精度 同时还 可以适应不同电机定转子冲片的结构 满足电机开 发新产品的需求 为大批量生产电机创造了有利的 条件 参考文献 1lXg卫国 步进电机定转子双回转叠片级进模 J 模具 工业 1996 22 8 3 8 2lX 卫国 制造微特电机零件的现代冲压技术 J 微特 电机 1998 26 4 27 29 3 赵建乐 赵凯 转子与磁轭及定子无搭边叠铆级进模 设计 J 模具工业 2010 36 3 13 18