CN104348308A - 电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，包括副刀、工步、工步定位孔，结合多列多工位级进模的工作特点，在单列，或奇数列与偶数列之间，将冲制零件的工作内容，分解后安排到各个工位上去分别完成，最后复合成完整工序。本发明，佐证了本发明的经济效益性、冷冲压工艺设计现实实施的实践性、在相关相似领域推广运用的价值性。

Description

电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺

技术领域

本发明涉及发电机和电动机铁心制造领域<2列以上>。本发明具体涉及微小型及大中型电机，铁心冲片由扇形片组合成整圆的冷冲压工艺范畴。

背景技术

本发明的冷冲压工艺设计，要通过定子扇形片多列波形正反错位多工位级进模来实现；同时又对该多工位级进模设计和制造提出了多项严格的工艺要求；还涉及由4个或6个等高的、边冲裁边叠铆形成的定子扇形体，任意互扣组成一台完整的定子铁芯后，在《自动钨极氩弧焊压力机》上压焊成成品的全过程。

本发明的实验对象——YSE₃80-4、90-4、100-4电机产品，市场每月需求5～10万台，属批量大和定子片定型的电机零件；

本发明的基础研究元件——定子扇形片（见图1），其技术要求，是传统和常规工艺或模具不能实现的电机零件；

本发明的研究对象——定子扇形片所使用的材料系冷轧硅钢片卷料，经分条复卷后，适宜于高速冲连续冲裁；

实施高速冲多列多工位级进冷冲压工艺的工艺条件：具有中、高速、高精度、大吨位、宽台面、大进料宽度的冲床；高速冲床还须配备有条料自动送料装置。实施本发明时，本公司也已具备300T、500T、630T中高速冲床，同时也配套相应的伺服送料机。

实现多列多工位级进模连续长时间冲裁的工装保证条件是：级进模能稳定、可靠、安全的运行；模具寿命长，一次刃磨使用寿命在100万次以上。目前国内制造多工位级进模的模具厂家多达数十家，模具使用材料多为超硬钢结硬质合金，一次刃磨寿命可达100～150万冲次。完全达到本发明的冷冲压工艺设计实施的技术要求。

发明内容

鉴此，本发明提供了一种较大幅度提高硅钢片材料利用率的冷冲压新工艺。经对YSE₃80-4、90-4、100-4三种电机扇形片多工位级进模的实验和验证：本发明是一项切实可行的冷冲压新工艺。

一种电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，包括副刀、工步、工步定位孔，其特征在于，结合多列多工位级进模的工作特点，在单列，或奇数列与偶数列之间，将冲制零件的工作内容，分解后安排到各个工位上去分别完成，最后复合成完整工序。具体步骤为：第一工步先冲条料工步定位孔4-φ8，同时可安排奇数列上4组定子槽形冲孔；工步二：偶数4组定子槽形冲孔，同时奇数列冲4组叠铆孔；工步三：奇数列冲切扇形外轮廓边<落料>，同时完成偶数列4组叠铆孔冲制；工步四：完成偶数列扇形外轮廓边冲切<落料>，同时完成副刀克断切碎废料任务，此时各列经过4工位工步后全部完成各列扇形片冲制和叠铆任务。

进一步，所述扇形片两侧面90°（或60°、45°、30°……）夹角，奇数和偶数列之间采用正、反片布设。

进一步，所述扇形片两拼合面是半槽和凸凹形鸠尾槽的特点，利用调整缩小列距的方法，用下一列扇形尖角凸出部位，去占据前列冲制后废弃的条料三角区，采用错位法。

进一步，所述铆接孔的设置，采用边冲裁边铆接的工艺方法，将工件冲裁和叠压等多道工序复合起来，

本发明的有益效果是，本发明大幅度地提高了硅钢片材料利用率、定子铁心制造的生产效率，提高了电机产品质量，取得了较好的综合经济效益。本发明的实验对象——YSE₃80-4、90-4、100-4三套4工位级进模顺利投产和安全稳定可靠地运行，佐证了本发明的经济效益性、冷冲压工艺设计现实实施的实践性、在相关相似领域推广运用的价值性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中扇形片的结构示意图。

具体实施方式

以下通过说明书附图1、2，进一步阐明本发明。

如图1、图2所示：一种电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺包括副刀3、工步1、工步定位孔2，结合多列多工位级进模的工作特点，在单列，或奇数列与偶数列之间，将冲制零件的工作内容，分解后安排到各个工位上去分别完成，最后复合成完整工序。具体步骤为：第一工步先冲条料工步定位孔4-φ8，同时可安排奇数列上4组定子槽形冲孔；工步二：偶数4-定子槽形冲孔，同时奇数列冲4组叠铆孔；工步三：奇数列冲切扇形外轮廓边<落料>，同时完成偶数列4组叠铆孔冲制；工步四：完成偶数列扇形外轮廓边冲切<落料>，同时完成副刀克断切碎废料任务，此时各列经过4工位工步后全部完成各列扇形片冲制和叠铆任务。扇形片两侧面90°（或60°、45°、30°……）夹角，奇数和偶数列之间采用正、反片布设，所述扇形片两拼合面是半槽和凸凹形鸠尾槽的特点，利用调整缩小列距的方法，用下一列扇形尖角凸出部位，去占据前列冲制后废弃的条料三角区，采用错位法，所述铆接孔的设置，采用边冲裁边铆接的工艺方法，将工件冲裁和叠压等多道工序复合起来。具体的工作原理为：用图1扇形外形，按波浪式方式安排并列8列工件的排列组合；按奇、偶数列正反片布置；利用拼合面半槽和凸凹鸠尾扣片槽的特点，通过调整列距，来错位布设，以期多占用废弃三角空间为有效工件面积。在选取步距29mm、列距71.5mm时，因考虑到连续冲裁和工件完整的需要，各工件之间应留足搭边工艺余量。本发明采用首列、末列工件与料宽两边各留1.5mm，片间搭边留1.5mm搭边工艺余量。

如图2所示：各列按4工位级进冲裁复合成扇形体（圆形定子铁心的1/4或1/6组合体）；奇、偶数列各工位工作内容错开一个工位，以满足多工位级进模制造的需要；各列安排了铆接孔冲裁的工位内容，将冲裁和铆压（叠）分步结合起来，完成单列4工位级进冲裁铆叠全流程工序任务。

多列波形错位冷冲压工艺设计，取决于多工位级进模设计和制造的成败；同时又给多工位级进模提出了工步先后顺序、工步内容、质量要求等严格的工艺要求；还涉及组合后的定子铁芯，在《自动钨极氩弧焊压力机》上压装焊接的全工艺过程。<虚步或空步设置，是为了布设模块需要。>

如图2所示，符合本发明冷冲压工艺设计所要求的多工位级进模设计和制造，是本发明得以实施和验证的主要技术手段和工艺保证。YSE₃80-4、90-4、100-4三套4工位级进模实施例，成功地证明了：本发明良好的综合经济效益性；由于国内相关技术的进步，提供了充分的支持条件而达到的可操作性；以及本发明在电机定子铁心制造业存在着积极推广的有效性。

本发明具体实施方式可用下述流程来表述：

定子铁心扇形片设计（符合多工位级进模生产工艺）→冲片多列波形正反错位排样图→扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺设计→4工位级进模设计与制造→P2H-300型中速冲床，配置伺服送料机→半成品（叠铆成扇形体）从模具传送通道中输出→4块等高任意互扣成一台整圆定子铁芯→在《自动钨极氩弧焊压力机》上，压装焊接成成品。

以上所述仅为本发明在YSE₃80-4、90-4、100-4定子扇形片应用较佳的实施例而已，并不限制本发明涵盖的其他系列发电机、电动机定子铁心制造领域的应用。依靠国内先进的模具制造技术——数控慢走丝线切割加工技术和三维数控检测中心技术，使多列扇形片或叠铆后扇形体达到互换的标准要求，扇形体组合成圆形铁心时可以任意互扣，接缝处小于0.05mm。经本新工艺实现的拼合压焊后的电机定子铁心，其质量指标达到国内同行业内先进水平。

本发明在实际生产中取得的效率为：依靠国内先进的模具制造技术——数控慢走丝线切割加工技术和三维数控检测中心技术，使多列扇形片或叠铆后扇形体达到互换的标准要求，扇形体组合成圆形铁心时可以任意互扣，接缝处小于0.05mm。经本新工艺实现的拼合压焊后的电机定子铁心，其质量指标达到国内同行业内先进水平。

不同工艺法各项效益参数对照表：

*注：材料利用率为产品零件净重量所占耗用坯料重量的百分比。

**质量评价指各种定子铁心形式对电机产品质量的影响程度，如对铁心导磁率、磁阻、磁滞、铁损耗、定子温升等技术参数指标的影响程度。

从表中可知：从质量评价指标、综合生产效率、材料利用率等经济指标看，本发明是最好的。尤其是在YSE或YSE₃实心转子制动电机生产领域，仅需要定子铁心和软启动性能，综合经济效益是十分明显的，具有较强的市场竞争力。

凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改，等同替代和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，包括副刀、工步、工步定位孔，其特征在于，结合多列多工位级进模的工作特点，在单列，或奇数列与偶数列之间，将冲制零件的工作内容，分解后安排到各个工位上去分别完成，最后复合成完整工序；具体步骤为：第一工步先冲条料工步定位孔4-φ8，同时可安排奇数列上4组定子槽形冲孔；工步二：偶数4组定子槽形冲孔，同时奇数列冲4组叠铆孔；工步三：奇数列冲切扇形外轮廓边<落料>，同时完成偶数列4组叠铆孔冲制；工步四：完成偶数列扇形外轮廓边冲切<落料>，同时完成副刀克断切碎废料任务，此时各列经过4工位工步后全部完成各列扇形片冲制和叠铆任务。

2.根据权利要求1所述的电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，其特征在于，扇形片两侧面90°（或60°、45°、30°……）夹角，奇数和偶数列之间采用正、反片布设。

3.根据权利要求1所述的电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，其特征在于，所述扇形片两拼合面是半槽和凸凹形鸠尾槽的特点，利用调整缩小列距的方法，用下一列扇形尖角凸出部位，去占据前列冲制后废弃的条料三角区，采用错位法。

4.根据权利要求1所述的电机定子扇形片多列波形正反错位多工位级进冷冲压工艺，其特征在于，所述铆接孔的设置，采用边冲裁边铆接的工艺方法，将工件冲裁和叠压等多道工序复合起来。