TFYD系列电机定子磁极冲片整体复合模设计-片头模版

【择要】对TFYD系列同步电机磁极冲片成形方案进行了比较剖析，采取整体复合冲压方案，利用一副模具将工件一次冲成形。
减少了冲制工序，减少了操作工人数量和操作流程，提高了效率，降落了本钱。
特殊是冲片冲制不须要经由几次定位，肃清了累积偏差，质量可靠。
为工艺强度不好、形状繁芜的电机冲片的模具设计供应了借鉴。

关键词：定子；冲片；成形工艺；复合模

1 定子冲片剖析

图 1 所示为 TFYD5500-24 型同步电机磁极冲片。
4个磁钢孔并排，与外圆边距只有2mm，磁钢孔与磁钢孔之间也只有2mm，冲片工艺性很差。
该冲片槽型公差为IT9，毛刺哀求0.04mm，精度哀求高，形状繁芜，常规多工序冲压成形定位偏差大、互换性差，知足不了冲片精度哀求。

图1 定子冲片

2 定子冲片的形成工艺方案比较

该冲片的成形所须要的基本冲压工序为落料、冲孔、冲槽。
可以订定以下 4 种方案：①采取普通级进模；②采取高速级进模；③采取整体复冲模；④采取多工序模。

4种方案各自的优缺陷如表1所示。

由于此系列电机在我司为新冲片的开拓，产量不大，为担保冲片精度，降落试制本钱，决定采取整体复合冲压的方案。

表1 冲压方案比较

3 整体复合模具设计

（1）模具设计的关键技能问题。

由于该类冲片的冲压工艺性，会导致复冲模具的强度不好，特殊是凸凹模强度会很弱，如果冲孔废物不能及时漏下，会形成很大的胀力，有可能在凸凹模薄弱处涌现开裂和崩刃征象。
因此模具设计工程中紧张进行以下的改进创新。

试冲阶段（约试冲 3 千片旁边）在外圆弧与磁钢孔薄弱处之间（如图 2 中 A 处）涌现了局部变形。
经剖析是因上模采取刚性卸料，没有压料，对付常规冲片不会涌现这种征象，对这种工艺性不好（孔到外圆边的间隔太小）的分外冲片会造成变形征象。
为理解决这个问题，采纳在上模座上表面加开聚氨酯的沉头，加放聚氨酯，再加放一块盖板，供应弹性压料力。
前面的刚性打料构造保留，采取了双重卸料压料机构，可以完备办理了局部变形问题。

图2 凸凹模

连续试冲（约试冲3万片旁边）冲片毛刺超差。
经由剖析是由于磁钢孔的废物积压在漏料孔产生巨大的胀力，而凸凹模的薄弱处只有2mm，因此凸凹模会产生变形，造成间隙不屈均引起毛刺超差。
办理这一问题关键是废物不能滞留在漏料孔内。
因此采纳3项方法：①在凸模上加顶杆，里面放弹簧，冲压时将废物往下推；②其余将凸凹模的有效刀口从 7mm 降落至5mm，减少废物滞留高度；③在凸凹模的外圆弧上增加了挡块，起到保护凸凹模的浸染。

办理了毛刺问题连续试冲创造凸凹模在图 2 B处正中间涌现了开裂。
经剖析是由于推料力不足，废物不能顺利推出。
因此采纳3项方法：①将原来的向下漏料（废物从下模座里掉出）改为从上顶出，在凸凹模中增加顶出装置，即四个磁钢孔的废物与工件要同时顶出；②将常规冲裁模所用材料Cr12MoV改为常用硬质合金钢。
硬质合金钢是目前模具行业中冲裁模机器性能最好的材料，抗拉和抗剪强度都很好；③在最薄弱处增加镶嵌件设计。

（2）模具构造。
根据以上剖析和研究，终极确定该冲片整体复合模构造如图3所示。

21.上模座 22.低熔点合金 23.滚动导套 24、46.垫板 25.固定板 26、30、34、39、48.螺钉27.模柄 28.聚氨酯 29.打板 31.螺栓 32.厌氧胶 33、35、44.凸模 36.卸料板37、42、43.顶杆 38.调度套 40、41.销 45.凹模 47.盖板

1、5、9、12、14、20、22.螺钉 2.下模座 3.滚动导柱 4.螺母 6.挡料销 7.压簧 8.凸凹模 10、23.销11.垫板 13.固定板 15.卸料板 16.橡皮 17.模脚 18.限位柱 19.锁模块 21.保护块

图3 整体复合模构造

a——上模构造 b——下模构造

4 结束语

模具质量决定了冲片与铁芯的品质，直接影响电机的性能。
目前为提高永磁同步电机质量，将磁钢孔与磁钢孔之间的间隔越来也小，磁钢孔与外圆边的间隔也越来越小。
而且电机批量一样平常不大，还有很多是试制冲片，为了降落试制本钱，将电机冲片的工装设计成整体复合模，不但可以缩短制造周期，还能降落开拓本钱，担保冲片的质量。
该整体复冲模目前已完成了新研发的某电机的铁芯冲片的冲制，冲片质量完备知足企业哀求。
而且单副复合模设计制造本钱约35,000元，如果采取繁芜的高速级进模单副须要40多万元，每副模具在本钱上可以节约30多万元，因此推广和运用整体复冲模还可取得较好的经济效益。