电机定、转子铁心自动叠装模设计

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1、电机定、转子铁心自动叠装模设计1.引言　　铁心是电机、变压器等产品的重要零件之一，一般由导磁率高、低损耗的硅钢片制成，为了减少损耗，在铁心轴线方向上由厚度为0.35mm或0.5mm的硅钢片组成。因此，一台产品的铁心可由几片至几百片硅钢片组成；铁心冲片的生产用量非常大，同时，对铁心的质量要求也很高。铁心叠装后要紧密，叠压力要求在100-150N，铁心叠装质量的好坏将直接关系到产品的性能。　　随着模具技术的发展，铁心冲片的加工由单冲模、复合模的冲裁，发展到用高速级进模冲裁。模具的结构形式从单列散片级进冲模，发展到双列

2、、三列等多列自动叠片高速级进冲模。冲裁速度可达280-400次/min，模具一次刃磨寿命在300万次以上，模具总寿命高达亿次以上。铁心叠装技术已由传统的手工理片，发展到自动叠片技术。它去除了人工理片、加压、铆钉或螺钉联接、氩弧焊等工艺，使冲片在副模具中完成冲片叠装工艺。大大减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产效率，保证铁心冲片的叠装质量。自动叠片技术现已广泛应用于电机定、转子冲片铁心，变压器冲片铁心等产品中。　　2.铁心自动叠装技术　　铁心自动叠装是在1副多工位级进冲模中实现。叠装的原理是采用按扣的原理，通常由2

3、次冲压来完成冲片的叠装。冲裁时，先在条料上冲制出凸起，然后在落料的同时，后一冲片的凸起下部在铆紧凸模向下运动的冲压力作用下，扣入前一冲片凸起上部，即叠压。为使铁心能完成叠装并承受一定的叠压力，铆合的上部压力来自落料凸模，下部支撑力则来自落料凹模下面的收紧套，利用落料冲片回弹造成的冲片外缘与收紧套内壁产生的挤压摩擦力，使冲片与冲片紧密地扣接在一起完成叠装铆紧。另有种下部的支撑力来之于冲床垫板下部的　　液压缸。冲裁过程中，液压缸上的托盘随着叠片的不断增高而逐步下移，当叠片达到设定片数时，液压缸驱动托盘迅速下降到与冲床

4、垫板等高，模具下的横向气缸开始工作，将产品推出模外，然后复位，即完成一个工作循环。　　　3.铁心叠装形式　　（1）直铆接。冲片与冲片间的平面投影相互重合，这样的叠合称为直铆接。电机定子冲片都为直铆接。　　（2）扭斜铆接。冲片与冲片间的平面投影相互绕中心转一角度，即有一定角度的旋转位移差，这样的叠合称为扭斜铆接。交流电机的转子铁心为改变产品性能一般均采用扭斜铆接。扭斜铆接的原理是：冲床每工作一个行程，落料凹模与收紧套带动落料冲片扭斜（旋转）一角度，冲片冲下后，前后2片产生一定的旋转位移后铆接，使铁心由首片到末片旋转

5、成一定的角度。落料凹模的旋转是由蜗杆、蜗轮带动完成的，如图1所示。旋转角度的控制有机械拨杆式和步进电机式2种传动方式。机械拨杆方式是通过上模在与下模冲裁过程中的运动，带动拨杆往复运动，拨杆上安装有单向轴承（超越离合器）带动齿轮作单向旋转，从而达到拨杆带动蜗轮、蜗杆转动，把模具的上、下运动转变为转子下模的旋转运动，旋转角度的大小可通过调节拉杆支点的位置来达到，如图2所示。步进电机方式是根据高速冲床的冲次确定步进电机触发信号的频率，根据脉冲电源发出的脉冲数确定步进电机的旋转角度。　　　　图1落料扭斜机构　　1.模座2

6、.旋转套3.转子落料下模4.收紧套5.柄丝6.滚针7.螺钉　　8.轴承外套9.推力轴承10.蜗轮11.蜗杆12.模座　　　　图2机械拨杆机构　　1.拨杆调节固定座2.上模座3.拉杆4.下模座5.拨杆6.向心轴承　　7.大齿轮8.单向向心轴9.小齿轮　　　　　　（3）回转铆接。硅钢片的磁性能，在不同的扎制方向有差异，为消除这些差异和弥补由材料厚度带来的铁心高度不均，高质量的定、转子铁心要求叠片间相互回转一个大角度（60、90、120、180），称为回转铆接。回转的角度要求很严格，回转后的冲片，其槽形平面投影必须重合

7、（回转直叠）或相互转过一相同小角（回转扭叠），旋转角度稍有偏差，刃口就会产生啃坏。因此，在上模上需增加一个回转不到位定位检测销，在回转的下模旋转套上按所需回转的角度增加定位孔，当旋转套回转不到位时，发出信号，冲床停止工作，这时应对回转机构进行转动角度的调整。　　叠铆与扭斜是电机定、转子铁心自动叠装模的关键所在，它不仅关系到模具所冲产品质量的好坏，同时对提高生产效率和电机的性能都有很大的影响。　　　4.叠压点的几何形状、分布及冲压深度　　常见的叠压点（铆扣）几何形状有V形、圆形、长方形、长弧形等，如图3所示，每一种

8、形式其端面形状又可分为柱形、V形、圆弧形等。柱形、V形一般用于冲片直铆接，形铆扣凸模如图4所示，图4（a）、(b)转子扭斜计数、拉形铆紧用凸模,图4(c)、(d)定子计数、铆紧用凸模。圆弧形一般用于扭斜铆接，如图5所示。叠压点的分布一般以均匀分布为好，转子冲片一般设置3-5个叠压点，设置在槽孔与轴孔之间。定子冲片一般设置6-12个叠压点，设置在冲片的轭部。具体部位根据冲片