李俊

摘 要：文章當(dāng)中主要是根據(jù)電機(jī)定子鐵心硅鋼片所包含的特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行研究，重點(diǎn)分析了模具與落料模具如何能更好地進(jìn)行設(shè)計(jì)和配裝。同時(shí)設(shè)計(jì)了包含有卸料裝置的精密落料模。在這里還介紹了這種模具的結(jié)構(gòu)構(gòu)成和模具獨(dú)有的特點(diǎn)，詳細(xì)分析了在設(shè)計(jì)當(dāng)中的思路以及在設(shè)計(jì)和后期制造當(dāng)中所應(yīng)當(dāng)注意到的問題。

關(guān)鍵詞：定子鐵心 電機(jī) 硅鋼片 模具的構(gòu)成

中圖分類號(hào)：TG386 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（c）-0118-02

電機(jī)的設(shè)計(jì)方式有很多種，但最主要的定子設(shè)計(jì)只有一種，電機(jī)定子當(dāng)中三部分，第一部分為定子鐵心，第二部分為繞組，第三部分為機(jī)座，這三部分鏈接在一起進(jìn)行組裝才能拼接成為最后的電機(jī)定子。而定子鐵心的硅鋼片在使用沖壓后會(huì)形成細(xì)微的毛刺，這種毛刺會(huì)間接地影響到電磁場(chǎng)，降低電機(jī)的功率，更嚴(yán)重的是還會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生破壞，最終導(dǎo)致設(shè)備故障，如何能夠更好地生產(chǎn)設(shè)備這就需要我們?cè)谀＞叩脑O(shè)計(jì)和制造當(dāng)中來著手進(jìn)行考慮。

1 定子鐵心技術(shù)要點(diǎn)

（1）首先，對(duì)于定子鐵心的沖片尺寸要把握精確，長(zhǎng)度、通風(fēng)槽等設(shè)備的尺寸要符合設(shè)計(jì)規(guī)定。

（2）其次，定子鐵心的沖片表面應(yīng)毫無瑕疵，最好選擇無毛刺的沖片進(jìn)行組成，而鐵心的重量及各指標(biāo)都要符合電機(jī)安裝要求。

（3）最后，定子鐵心的通同心軸距應(yīng)當(dāng)為0.025 mm左右，同時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行壓裝后沖片不應(yīng)該出現(xiàn)波浪形。定子鐵心的邊緣以及齒部不能有明顯的翹起，整體設(shè)計(jì)不能有明顯的歪斜，進(jìn)而保證其中心能夠很好地對(duì)稱。

2 明確設(shè)計(jì)方案初步進(jìn)行研究

根據(jù)上面的分析而得出結(jié)論，由于本部件自身的特點(diǎn)和需求量的原因，我們考慮應(yīng)該采用級(jí)進(jìn)模，這樣能夠提高生產(chǎn)效率。級(jí)進(jìn)模具就是將工件分別沖出若干個(gè)槽口以及銷口，待沖出若干個(gè)槽口與銷口后將剩余的條料進(jìn)行沖外形，但級(jí)進(jìn)模具看似便利，但還是有缺點(diǎn)存在的。它的缺點(diǎn)：一是在進(jìn)行出料與進(jìn)料的過程當(dāng)中由于級(jí)進(jìn)模沒有彈頂裝置，非常容易造成在沖料后槽口的齒部回彈[1]。二是由于材料的硬度高，非常容易對(duì)凹凸模具產(chǎn)生破壞，減少使用壽命。三是工件的本身對(duì)于同心度要求非常高，在采用了級(jí)進(jìn)模設(shè)計(jì)和沖床后的安裝與制造方面都有很大的困難，同時(shí)也不利于保證設(shè)計(jì)出的工件尺寸符合標(biāo)準(zhǔn)。四是由于工件的自身尺寸比較大，在使用過后有可能超出壓力機(jī)的安裝尺寸，對(duì)后期的組裝造成不便。所以采用具有彈性的頂料和落料模才能更好地解決其帶來的這些缺點(diǎn)。

3 模具各部位零件的設(shè)計(jì)

在對(duì)模具設(shè)計(jì)的時(shí)候，一般因?yàn)楣ぜ某叽绫纫话阋?guī)格的大，所以采用對(duì)角推送和彈性頂料的原理去進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣能最大程度上避免沖片回彈過程中對(duì)設(shè)備造成的損害。直接采用單向落料模能夠有效地減少?gòu)U棄材料的產(chǎn)生，在保證精度的同時(shí)能使模具自身的連接更加緊湊，進(jìn)一步減少了模具的成本[2]。

同時(shí)在對(duì)這些主要工件進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候要考慮每種零部件都使用什么機(jī)床進(jìn)行加工和制造，還要考慮制造后是否耐用以及便于安裝。分析各個(gè)模具的樣式以及特點(diǎn)，對(duì)每一個(gè)不同的零件分批進(jìn)行設(shè)計(jì)和組裝，使其組裝效果能夠在最簡(jiǎn)單的前提下來完成。

3.1 慎重選擇材料

由于硅鋼片自身材料的原因，硅鋼片自身密度比較大，同時(shí)沖裁出來的刃口也比較大，對(duì)各部件的性能要求都非常高，耐高溫性強(qiáng)，而硅鋼片的密度要比一般的材料強(qiáng)所以在這里就選擇此類材料。

3.2 凸模與凹模的設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)當(dāng)中凸?？梢灾苯佑寐呓z線的方式對(duì)其材料進(jìn)行切割，直接加工成凸模。并在此基礎(chǔ)上用稍釘進(jìn)行定位，一般使用6～8個(gè)左右螺釘牢牢固定在墊板之中，凸模長(zhǎng)度設(shè)計(jì)正常為卸料板自身的長(zhǎng)度和橡膠加起來的總和再減去凸模凹入卸料板的1 mm為基準(zhǔn)，而高度通常為50～60 mm，以這套模具的凹模為基準(zhǔn)對(duì)凸模進(jìn)行后期的配做。在凹模當(dāng)中利用整體的凹模對(duì)凹孔利用慢走絲線這種切割方式進(jìn)行切割和加工。待兩種模具都設(shè)計(jì)完成后按數(shù)據(jù)測(cè)算結(jié)果，依次進(jìn)行安裝，安裝中通常將壓力中心與模柄中心相互重合。

3.3 對(duì)定位的零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)

定位零部件的設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相同，都是采用導(dǎo)尺作為依據(jù)，材料之間的變化也沒有太多的改變，預(yù)留出0.1 mm即可，在使用螺釘將導(dǎo)尺平穩(wěn)地固定在凹模當(dāng)中。利用T10A的鋼密度大的特性對(duì)其進(jìn)行制作，而在熱處理當(dāng)中強(qiáng)度應(yīng)保持在HRC50-60左右。縱向擋銷仍然留出3個(gè)檔銷的位置。

3.4 對(duì)于卸料裝置的設(shè)計(jì)方式

在對(duì)定子鐵心片進(jìn)行沖裁以后大多數(shù)的工件都為封閉式曲線，這樣非常容易在沖裁后使槽口慢性回彈甚至變形，其中特別是上文當(dāng)中提到的齒部和外形翹起以引起設(shè)備故障，所以在對(duì)卸料裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須選擇彈性卸料和彈性頂料的裝置[3]。一般在設(shè)計(jì)當(dāng)中彈性頂料裝置都是安裝在下模的。這樣造成的結(jié)果就是，若是將橡膠放在凹模當(dāng)中，會(huì)使凹模的模具厚度不斷地增大，這樣就會(huì)大大地加大投入的力度和模具的研究設(shè)計(jì)時(shí)間。為了節(jié)省時(shí)間，將橡膠從內(nèi)部移動(dòng)到模具的外部，為了在達(dá)到一定壽命后便于更換，將其放在固定板下方。彈性頂料板的厚度通常為25 mm以內(nèi)，材料的熱處理硬度選擇HRC43～47左右，鋼種則不可以再使用T10A種鋼了，應(yīng)該選擇45#鋼來使用。

在對(duì)頂料板安裝過后對(duì)卸料板進(jìn)行初步的研究，在進(jìn)過研究發(fā)現(xiàn)卸料板使用厚度為30 mm的厚度最為標(biāo)準(zhǔn)，材料的熱硬度仍然是選擇HRC43-47左右，鋼種也用45#來代替普通鋼。

3.5 對(duì)墊板進(jìn)行材料選擇和組裝

在設(shè)計(jì)的結(jié)尾當(dāng)中，在上墊板當(dāng)中安裝凸模，凸模的厚度一般選擇30 mm左右。下墊板對(duì)凹模起到了一個(gè)支撐的作用，厚度一般選擇25 mm。墊板與頂料和卸料板材料一樣。都選用45#鋼以及熱處理硬度為HRC43～47的材料。這些步驟都完成后即可對(duì)整體的設(shè)備進(jìn)行安裝和調(diào)試了。

4 模具最重要的一點(diǎn)

此論文進(jìn)行沖裁的是對(duì)硅鋼片，所以這對(duì)外形和尺寸都有了很高的要求。在對(duì)其沖裁后不能有毛刺的存在，這就給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來很大的難題。首先要考慮的是在對(duì)凸模與凹模設(shè)計(jì)和制造當(dāng)中盡可能地讓二者使用一臺(tái)線切割機(jī)床。可以使用慢走絲多修兩次，盡量做到在制成成品的尺寸與表面的粗糙度符合設(shè)計(jì)所需，設(shè)計(jì)過程當(dāng)中減少機(jī)床所帶來的影響，方便后期模具的安裝與調(diào)配。而最重要的是凸模與凹模在安裝過后二者之間的縫隙必須均勻。否則就會(huì)產(chǎn)生毛刺的存在。所以在安裝過程當(dāng)中應(yīng)先進(jìn)行下模的安裝，待下模安裝好后對(duì)凸模進(jìn)行調(diào)節(jié)，使凹凸模之間的縫隙均勻無誤差后再對(duì)上模進(jìn)行安裝。減少?gòu)?fù)裝次數(shù)以免對(duì)模具造成損害。

5 結(jié)語(yǔ)

通過該方式設(shè)計(jì)的模具經(jīng)后期檢查符合設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊，同時(shí)既節(jié)省了材料、生產(chǎn)效率也得到了顯著的提高。經(jīng)檢驗(yàn)后設(shè)備在期維護(hù)以及設(shè)備調(diào)整方便有著顯著的效果，生產(chǎn)大規(guī)模的定子鐵心即便模具磨損了也非常容易進(jìn)行更換，適合大范圍的生產(chǎn)。而利用此模具生產(chǎn)出來的定子鐵心硅鋼片在外形結(jié)構(gòu)、尺寸重量當(dāng)中完全符合現(xiàn)代所需的標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)過后基本無毛刺或變形發(fā)生。所以此種方式可行。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃豪杰，吳波，曹建樹，等.電機(jī)定子硅鋼片沖壓模具設(shè)計(jì)及ANSYS有限元應(yīng)力分析[J].模具技術(shù)，2015（1）：40-46.

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[3] 陳國(guó)強(qiáng).電機(jī)鐵心定、轉(zhuǎn)子片復(fù)合沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)[J].中小型電機(jī)，1999（1）：44-45.