換向器正擠壓數(shù)值模擬①

陳麗軍

(武夷學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院，福建 武夷山 354300)

換向器是電機(jī)的核心部件之一，主要應(yīng)用于電動設(shè)備、家用電器、汽車、摩托車等領(lǐng)域。它的加工精度要求非常嚴(yán)格，造成其生產(chǎn)工藝具有一定的難度。換向器的主體結(jié)構(gòu)一般呈空心圓柱狀，由若干個(gè)沿周向均勻排列的換向片組成。［1］目前大多數(shù)電機(jī)換向器生產(chǎn)廠家采用的是沖制單個(gè)換向片，然后再將多個(gè)單片組裝成換向器的工藝。這種制造工藝不但工序復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，而且材料利用率也十分低，制造出來的換向器組裝不方便，其質(zhì)量穩(wěn)定性較差，很難滿足現(xiàn)代生產(chǎn)的需要。

換向器品種規(guī)格繁多，換向片形狀的復(fù)雜程度也有很大差別。但換向片排列的形式都是周向均勻分布或軸對稱分布，這就為整體成形提供了可能。近年來，已經(jīng)有一些整體成形的成功實(shí)例。［2－5］

傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法在很大程度上依賴于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和技巧。模具設(shè)計(jì)費(fèi)時(shí)、加工周期長。近年來，隨著計(jì)算機(jī)硬件、軟件技術(shù)的飛速發(fā)展和對材料成形過程物理規(guī)律研究的深入，材料成形過程計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)取得了很大的進(jìn)展。在模具的設(shè)計(jì)與制造中，引進(jìn)CAD/CAM技術(shù)，可以減少模具設(shè)計(jì)中繁重的勞動，使復(fù)雜的計(jì)算能夠自動化及優(yōu)化，縮短模具設(shè)計(jì)周期。［6］

1 換向器結(jié)構(gòu)及正擠壓工藝方案

1.1 換向器結(jié)構(gòu)和擠壓件圖

圖1 換向器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)圖

圖2 擠壓件圖

換向器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用整體成形方法制造圖1所示換向器，需要將換向器彎鉤展直成片爪得到擠壓件形狀如圖2所示。……