孫朋偉（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱 150040）

半速核電百萬(wàn)汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈通風(fēng)孔倒角工藝技術(shù)研究

孫朋偉
（哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司,哈爾濱 150040）

摘 要：十一五來(lái)國(guó)家大力發(fā)展清潔能源，核能、風(fēng)能、太陽(yáng)能將成為主導(dǎo)，大容量核電機(jī)組也將成為電力市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。AP1000半速核電機(jī)組是我公司核電研發(fā)領(lǐng)域新的開(kāi)辟，作為電機(jī)核心的轉(zhuǎn)子線圈，其制造加工工藝的水平，對(duì)整體電機(jī)制造起著關(guān)鍵作用，對(duì)提高我公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力起著積極的作用。AP1000核電機(jī)組是我公司引進(jìn)日本“三菱公司”技術(shù)生產(chǎn)，直線銅排加工采用凹排沖孔結(jié)構(gòu)加工，且通風(fēng)孔為直孔型：孔長(zhǎng)32mm、孔寬14mm。其沖孔面積遠(yuǎn)大于我公司常規(guī)產(chǎn)品，并且直線有10種線規(guī)，其中8種梯排2種矩排，其寬度、厚度、槽深、槽寬等各項(xiàng)參數(shù)均不一致。能夠高質(zhì)量完成通風(fēng)孔制造成為該機(jī)組轉(zhuǎn)子線圈的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：沖孔;倒角;沖模

1 引言

哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司以往采用在通風(fēng)孔沖制后，使用常規(guī)金加工倒角方式對(duì)沖制通風(fēng)孔進(jìn)行倒角，此種工藝倒角刀具很難達(dá)到四周倒角后的圖紙尺寸。因此，ΑP1000半速核電機(jī)組考慮在沖模上加裝倒角功能，通過(guò)沖模上自帶的凸起，在沖孔時(shí)通過(guò)沖頭和下模突起部位接觸時(shí)的瞬間擠壓力進(jìn)行倒角。

2 通風(fēng)孔倒角關(guān)鍵技術(shù)分析

哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司常規(guī)沖孔產(chǎn)品最大孔尺寸為51×3.4 （mm），核電產(chǎn)品沖孔尺寸為32×14（mm）。沖孔寬度是目前沖孔產(chǎn)品里最大的，沖頭與銅排接觸面積增大，極易導(dǎo)致沖孔后銅排變形，因此銅排下模與沖頭的配合間隙調(diào)整尤為重要。

下模凸起的形狀直接影響沖孔后銅排倒角質(zhì)量，由于倒角尺寸僅為0.5-0.75mm之間，其對(duì)精度、耐用性、可替換性均有較高的要求。

常規(guī)產(chǎn)品下模為光滑平面，銅排在其上運(yùn)動(dòng)。加裝倒角凸起后銅排拉動(dòng)時(shí)易劃傷銅排表面，受模具結(jié)構(gòu)要求只能加裝墊高裝置，在銅排運(yùn)動(dòng)時(shí)該裝置托起銅排高于凸起，沖孔時(shí)銅排下落與凸起接觸倒角。

3 重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容

3.1 沖模各部件結(jié)構(gòu)、精度的確定

在前期模具結(jié)構(gòu)探討過(guò)程中，受沖床和拖料機(jī)構(gòu)等工裝工具的客觀條件影響，核電沖模按照常規(guī)沖孔類(lèi)產(chǎn)品模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。沖孔工作過(guò)程為：（1）沖床運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上模通過(guò)導(dǎo)柱定位向下運(yùn)動(dòng)；（2）下模側(cè)壓塊和上模的橡膠柱分別從銅排寬度和厚度方向?qū)︺~排進(jìn)行固定；（3）沖頭與銅排接觸產(chǎn)生剪切力沖出通風(fēng)孔。

確定沖?；窘Y(jié)構(gòu)后，需根據(jù)倒角需要在下模上加裝閉環(huán)型凸起。由于凸起部位受到的縱向剪切力較大，因此考慮凸起必須結(jié)實(shí)耐用，保證相當(dāng)次數(shù)使用壽命的同時(shí)，要便于更換和修磨。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，制作出一體式的下模（見(jiàn)圖1、圖2），下模通過(guò)焊接方式與下模把配裝，當(dāng)凸起磨損時(shí)方便更換。在初次制作時(shí)，使用數(shù)控銑床加工該凸起，其形狀難以保證導(dǎo)致沖孔后倒角不均勻有明顯棱邊。經(jīng)過(guò)與工裝設(shè)計(jì)和工藝部門(mén)溝通，采用坐標(biāo)磨床加工，凸起的圓R位置完全符合倒角要求。并且經(jīng)過(guò)多次反復(fù)沖孔后，凸起并無(wú)變形且倒角均勻。

圖1

為保證沖孔后斷裂帶長(zhǎng)度和倒角壓制后的尺寸，根據(jù)其他沖孔類(lèi)產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究實(shí)驗(yàn)，同時(shí)提高模具加工精度，沖頭公差控制在0.01mm總間隙控制在0.1-0.2mm之間。

圖2

3.2 銅排縱向運(yùn)動(dòng)時(shí)的防劃傷措施

新制下模凸起與銅排相對(duì)移動(dòng)時(shí)尖銳部位極易劃傷銅排，通過(guò)多次試驗(yàn)，在凸起前后方加裝彈性滾珠。在銅排運(yùn)動(dòng)時(shí)彈性滾珠托起銅排高于凸起，在沖孔時(shí)沖頭與銅排接觸瞬間彈性滾珠受壓下降（工作原理見(jiàn)圖3），完成沖孔運(yùn)動(dòng)（見(jiàn)圖4）。

圖3

圖4

4 結(jié)語(yǔ)

ΑP1000核電百萬(wàn)轉(zhuǎn)子線圈直線銅排沖孔倒角的攻關(guān)成功，在完全保證三菱公司要求的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)工裝工具新功能和新用途，使得直線沖孔倒角完全在一臺(tái)設(shè)備一道工序上完成，極大地提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)。也使得我公司其他沖孔類(lèi)產(chǎn)品轉(zhuǎn)子線圈直線通風(fēng)孔沖制水平上升到一個(gè)新的臺(tái)階，現(xiàn)在該種結(jié)構(gòu)的沖模已經(jīng)開(kāi)始陸續(xù)推廣到其他沖孔產(chǎn)品上，通過(guò)核電轉(zhuǎn)子線圈的通風(fēng)孔倒角攻關(guān)成功填補(bǔ)了我公司相關(guān)類(lèi)型通風(fēng)孔加工方式的一處空白。為將來(lái)同類(lèi)產(chǎn)品改型奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，提高了公司的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。