鋼板電機外殼沖壓生產工藝探究

王 燕

（貴州航天林泉電機有限公司，貴州 貴陽 550000）

迄今為止，電機制造已經歷經了二百余年的發展歷史。傳統電機依舊以金屬為機體外殼，隨著高新技術的不斷發展，鑄造鐵外殼逐漸發展為鋁合金外殼，雖然在材質上有著明顯的變化，但是鑄造技術仍舊存在諸多問題，電機外殼存在氣泡、縮孔等等問題，嚴重影響了電機的整體質量。為提高電機外殼制造質量，近年來，國內外開始研究鋼板沖壓生產技術，該技術不僅生產效率高，并且還能夠節省生產原材料，有效滿足了電機制造需求。因此，探討鋼板電機外殼沖壓生產工藝，具有至關重要的現實意義。

1 沖壓成形技術

定子鐵芯和鋼板電機外殼的過盈配合，利用冷壓技術將定子鐵芯壓入電機外殼中。鋼板電機外殼成形，是中小型電機鋼板外殼生產的關鍵技術。主要生產流程為：生產原料檢查——核定尺寸——下料——切邊處理——沖孔處理——沖壓預彎——沖壓壓圓——外殼包口成形——外殼焊接——成形檢驗——防銹油涂刷——包裝——入庫。在生產的過程中，沖壓技術主要體現在切邊處理、沖孔處理、沖壓預彎、沖壓壓圓、外殼包口成形幾個方面。

2 材料回彈問題的解決方法

一般來說，鋼板電機外殼沖壓生產采用的主要材料為厚度在3mm以上的DC04冷變型用低碳鋼無鍍層冷扎鋼板，DC04冷變型用低碳鋼無鍍層冷扎鋼板有著良好的延展性，一般國標屈服強度為38%以上。現在以寶鋼為首的中國各大鋼廠，為了材料的使用更加廣泛，制造出的DC04實際延伸度在43以上。雖然該材料在沖壓方面有著卓越的性能，但是該材料的厚度越大，在沖壓時的回彈力度也最大。因此，在電機外殼成形之后，必須要進行外殼包口成形工作，以此來消除回彈對外殼制造精度的影響。研究證明，普通的外殼成形方法無法達到相應的精度要求。根據相關研究表明，最大彎曲拉應力在沖壓的過程中，發生在電機外殼的表面，以此為切入點，在整形過程中，通過整形所利用的模塊，對外殼表面進行擠壓，從而讓外殼表面松弛，改變了電機外殼表面的應力狀態，從而達到減小回彈的生產目的。目前，該方法逐步在電機生產中得到應用，且取得了良好的應用效果，沖壓成形技術的精度得到了有效提高。

3 電機外殼焊接

鋼板電機外殼沖壓成型技術，在電機外殼大致成形之后，要對接口處進行焊接處理。目前可應用氬弧焊進行焊接，可有效提高電機外殼的焊接質量，確保焊接質量的穩定性。隨著當前自動化生產技術的發展，還可應用雙工位加工，技術工人和自動化機械配合焊接，既能夠確保電機外殼的焊接質量，同時也能保障焊接效率。

4 沖壓成形技術的應用優勢

面對資源約束趨緊、環境污染嚴重、生態系統退化的嚴峻形勢，制造業必須樹立尊重自然、順應自然、保護自然的生態文明理念，才能走上可持續發展的道路。相較于傳統的制造技術，文章探討的電機外殼沖壓技術，制造廢料少，能夠實現綠色、無排放的生產。該工藝的主要優點體現在以下幾個方面：第一，和傳統的鑄造鐵質電機外殼相比，鋼板沖壓工藝所制造出的電機外殼，能夠減輕60%以上的重量，電機外殼重要更輕，實現了電機外殼的輕量化生產，同時DC04等鋼板，具有良好的物理性能，所以在實現輕量化生產的同時，提高了電機外殼的制造質量；第二，鋼板沖壓工藝制造效率更高，在生產中切削步驟較少，故精度較高，產品合格率也得到了有效提升；第三，應用旋轉刻痕工藝方法，改變了電機外殼表面的應力狀態，消除了DC04在回彈力較大的問題，提升了產品的成形精度；第四，利用人工+自動化機械的焊接方式，焊接精度 及焊接效率都得到有效提升。

5 電機外殼沖壓案例

（1）工藝標準。某外殼沖壓，采用沖壓工藝，外殼厚度為1.2mm，外殼底部中心孔的直徑為31mm，為提高外殼強度，在外殼邊角設置有R2mm的圓弧。該外殼成形涉及到切口、拉伸、翻邊、沖裁、落料等等工序，因為整體形狀為復雜且有著凸緣的回轉體結構，所以應用的材料為DC04冷變型用低碳鋼無鍍層冷扎鋼板。

（2）尺寸計算。電機外殼為旋轉體拉伸件，所以在計算尺寸的過程中，要將毛坯分為數個簡單的回轉體，同時要根據旋轉體的直徑來選擇修邊的余量，經過計算后，求出旋轉體的中性層面積，最后計算各個旋轉體的表面積之和得出直徑。

（3）工位設計。電機外殼成形需要經過切口、拉伸、翻邊、沖裁、落料等等工序，每一個工序皆需要設置相應的工位，為確保工序之間的高效銜接，工位設置為：切口——留空工位——拉伸（1次）——拉伸（2次）——反拉伸（1次）——沖孔處理——翻邊處理——落料。沖壓工藝的應用要尤其注意壓力中心的確定，如果壓力中心設置出現錯誤，便會直接導致模塊導向部分出現偏差，從而導致模具磨損，精度降低，壽命降低。壓力中心的計算較為復雜，需要對軸線的力矩以及各個分力進行計算，才能得出合理的壓力中心位置。

6 結語

綜上所述，隨著高新技術的不斷發展，傳統的電機外殼制造工藝已經不符合當前制造行業的發展需求，同時也不符合國家倡導的綠色化生產理念。所以，相關從業人員對鋼板電機外殼沖壓生產工藝要有足夠的認識，對該生產方式中的技術要點要有全面透徹的了解。這樣才能推動我國制造行業的穩定發展，實現電機制造的綠色化生產。