單沖分割模的設計和應用

2014-07-01 23:36:56張振水王英強

機械工程師 2014年5期

張振水，王英強

（寧夏西北駿馬電機制造股份有限公司，寧夏石嘴山753001）

單沖分割模的設計和應用

張振水，王英強

（寧夏西北駿馬電機制造股份有限公司，寧夏石嘴山753001）

介紹了新型定子沖片及內圓加工方法，其原理是將內圓分割為無數的圓弧。并將內圓分割模與沖槽模合二為一，文中詳細介紹此類模具設計原理、結構、參數確定及應用。

單沖分割摸；結構設計；關鍵參數；應用范圍

0 引言

沖片是制造電機的關鍵環節，也是保證電機質量的前提，因此就沖片的工藝和裝備進行研究和探討。采用先進的工藝加工制造沖片。

1 工藝過程

單沖分割模具的作用是沖制定子沖片的槽型和內圓周，確保48等分槽型的等分度、幾何尺寸、內圓尺寸，要求定子沖片的外圓和內圓的同軸度≤φ0.06 mm。因此定子沖片單沖分割模的設計是保證沖片質量的前提。目前來說，此工藝和裝備屬于我國電機制造行業中的先驅。

2 模具原理

沖片的48等分槽型由槽型上沖保證，隨著模具槽型上沖由機床上滑塊上、下往返運動，沖片由分度機構沿逆時針方向旋轉，就完成了48等分槽型的沖制，而內圓是將φ310的內圓周分割為48等分的圓弧，當圓弧的分割沖隨著機床上滑塊做上下往返運動時，將內圓周分割出圖紙所需的尺寸，將槽型上沖和分割上沖按一定角度固定在一塊固定板上時，隨著機床的運動，就沖制出第一個槽型和內圓φ310的第一段圓弧，在膠皮退料的作用下，沖頭上的活件從槽型上沖和分割上沖上退下來，完成了第一個沖次，接著由分度主軸帶動沖片旋轉，就完成了48等分槽型的沖制和內圓周的分割，最終完成沖片的沖制。其中上模與上滑塊相連，而下模與機床工作臺相連，固定不動。

3 定子沖片單沖分割模的模具結構

通常的模具結構如圖1所示。

其中：上模部分由上沖柄、固定板、槽型上沖和分割上沖及退料板、退料螺栓組成，而下模部分由下模、下模座、下模墊板組成。

圖1 模具結構圖

3.1 沖裁力的確定

沖裁力是選擇機床和確定模具連接尺寸的依據。

首先確定沖裁輪廓。第一個沖次完成的是一個槽型的沖制和內圓周長的1/48，并去掉槽型的槽口尺寸。如圖2，根據AB兩點間的距離，算出高度x＝30.4，y＝2.1，解得：輪廓長度L＝95.07 mm。

圖2 槽型

因此，選擇JD 91-10A的機床，其額定噸位為10 t，而需要沖裁力為4.11 t，因此該機床能滿足工序的要求。

3.2 確定該模具的封閉高度

根據JD91-10A的機床的封閉高度為185～210mm，確定其模具的封閉高度為195 mm，可確定各零件的高度尺寸。

3.3 主要工作件的設計要點分析

沖壓模具中的零件有4大類：即工作零件、退料件、連接件、導向和定位件，其中最重要的是工作件，該套模具的工作件為下模、槽型上沖和分割上沖三種零件。下面就設計參數一一進行確定。

1）槽型上沖的確定。

如圖3，確定槽型基本尺寸的依據為沖片的槽型尺寸。沖壓工序的沖孔過程中，要將槽型沖制成最大輪廓尺寸，而總長度的42.4的尺寸留+0.5mm加工余量；以此確保槽型斷開，并且沖制的槽型尺寸輪廓不影響轉子的車削，就是保證單邊能有1/2的加工余量。為了保證槽型的通用性，因此其長度的最大公差為0.02mm，角度尺寸與零件圖的尺寸相同。主視圖中的兩個溝槽是為了保證槽型上沖與固定板間聯結時與聯結劑的聯接更加緊固。槽型上沖的材質為Cr12MoV，其熱處理硬度為58～62HRC。