CN111001705A - 一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模 - Google Patents
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Abstract
本发明其公开了一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，包括一组导正模、按照冲压的顺序依次设置的转子铁芯冲裁区域、定子内芯体冲裁区域和定子外环体冲裁区域，转子铁芯冲裁区域上依次设置有第一冲裁工位～第四冲裁工位，定子内芯体冲裁区域上依次设置有第五冲裁工位～第七冲裁工位，定子外环体冲裁区域上依次设置有第八冲裁工位～第十三冲裁工位；在第一冲裁工位～第十三冲裁工位中，除了第十二冲裁工位为空步工位外，其余每一冲裁工位上均分别设置有一个或多个冲裁模，所述冲裁模包括凹模和凸模，且所述凸模其用于实现冲压升降的动作和行程是分别通过气缸进行单独控制。本发明材料利用率高、适应性好，生产效率高。
Description
技术领域
本发明涉及电机铁芯制造领域，具体涉及一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模。
背景技术
电机铁芯是电机的核心部件，它用来增加电感线圈的磁通量，以实现电磁功率的最大转换。电机铁芯通常包括定子铁芯和转子铁芯。
现有技术中，电机定子铁芯通常是由整体为环形的矽钢片叠合而成，矽钢片内圆部位沿圆周方向冲压有若干数量均布的绕线槽。这种传统结构的定子铁芯存在的问题是：首先，由于定子铁芯是一体化结构的，导致绕线较为困难，且使得生产效率较低；其次，绕线的困难也降低了绕线的槽满率，导致电机性能下降。
为此，开发出了一种内外装配式电机定子铁芯，其是由图6中的内芯体40和外环体41所组成，其中的内芯体装配在外环体内。这种内外装配式电机定子铁芯可以绕线后再进行装配，因此绕线较为方便，且绕线后的槽满率较高，因此能够提高绕线的效率和电机的性能。作为与内外装配式电机定子铁芯相配套的转子部分包括如图6中的转子铁芯39，转子铁芯39的外圆上间隔设置有磁钢条(磁钢条在图6中未画出)。内芯体、外环体和转子铁芯均是由矽钢片冲压叠合形成。其中，为了改善电机磁路的方向，降低磁路损耗，改进结构的内芯体的矽钢片被冲压成两种形式：整圈结构的内芯体整片和相邻各齿部被分割开的内芯体散片，矽钢片叠层时在每两个整圈的内芯体整片之间叠合有若干层的内芯体散片，以在内芯体上形成如图7所示的镂空结构42。
另外，在电机主要规格确定的情况下，转子铁芯以及定子铁芯中的内芯体尺寸保持不变，但定子铁芯中的外环体根据不同的使用场合，其外环体上面分布的周向圆孔及叠铆孔的设计会有不同的变型设计。
上述新开发的电机定转子铁芯，如果采用常规的冲模进行冲压会出现以下问题：一是材料的利用率较低；二是模具的通用性较差，不能适应外环体上周向圆孔及叠铆孔的变型设计的需要；三是冲压后还要分别进行叠装，其生产效率相对较低。另外，由于内芯体有整片结构和散片结构两种形式，因此内芯体整片和内芯体散片需要采用不同的模具进行冲压，且冲压后的叠装也较麻烦。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，旨在提高材料利用率、提高模具对于的外环体上周向圆孔及叠铆孔变型设计的适应性，并提高生产效率。具体的技术方案如下：
一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，包括由上模组件、下模组件所组成的级进模主体，所述级进模主体上设置有一组用于在料带上冲压出导正孔的导正模、按照冲压的顺序依次设置的一个转子铁芯冲裁区域和两个定子铁芯冲裁区域，所述的两个定子铁芯冲裁区域依次为定子内芯体冲裁区域和定子外环体冲裁区域，所述转子铁芯冲裁区域上依次设置有第一冲裁工位～第四冲裁工位，所述定子内芯体冲裁区域上依次设置有第五冲裁工位～第七冲裁工位，所述定子外环体冲裁区域上依次设置有第八冲裁工位～第十三冲裁工位；在所述的第一冲裁工位～第十三冲裁工位中，除了第十二冲裁工位为空步工位外，其余每一冲裁工位上均分别设置有一个或多个冲裁模，所述冲裁模包括设置在所述下模组件上的凹模、设置在所述上模组件的凸模，且所述凸模其用于实现冲压升降的动作和行程是分别通过气缸进行单独控制。
上述技术方案中的冲压级进模，采用三件组合套料的冲裁方式，实现了转子铁芯、定子内芯体和定子外环体在一副级进模中通过套料冲裁而完成，从而提高了材料的利用率，且冲裁的效率也较高。
上述技术方案中，在定子外环体冲裁区域上总共设置了六个工位，其中的第八冲裁工位～第十冲裁工位用于设置外环体上不同规格周向圆孔及叠铆孔的冲裁，从而提高了模具对于的外环体上周向圆孔及叠铆孔变型设计的适应性。
由于本发明中的所述凸模升降是通过气缸进行单独控制，冲压时可以由级进模的控制***控制气缸是否动作来决定该工位是否要冲压。由于通过控制***进行了控制，因此第八冲裁工位～第十冲裁工位上的冲孔可以组合使用，从而进一步提高了模具的灵活性。
各冲裁工位上冲裁模的具体设置方式如下：
在所述转子铁芯冲裁区域上，其所述第一冲裁工位和第二冲裁工位上分别设置有不同分布位置的第一工位周向圆孔冲裁模、第二工位周向圆孔冲裁模，所述第三冲裁工位上设置有转子花键内孔冲裁模，所述第四冲裁工位上设置有转子落料冲裁模。
优选的，所述第二冲裁工位上还设置有用于定子内芯体的内孔标记槽预冲裁模。
在所述定子内芯体冲裁区域上，其所述第五冲裁工位上分别设置有内芯体叠铆孔冲裁模和内芯体分割冲裁模，所述第六冲裁工位上设置有内芯体内孔冲裁模，所述第七冲裁工位上设置有内芯体落料冲裁模。
上述内芯体分割冲裁模的凸模是由气缸单独控制是否做冲压动作，以决定内芯体是做成整片还是做成散片。例如，级进模的控制***可以选择每冲压一个内芯体整片和再连续冲压若干个内芯体散片，形成内芯体整片冲裁和内芯体散片冲裁的交替循环，这样在叠装后的内芯体上就会形成镂空结构，从而改善了磁路的性能。
在所述定子外环体冲裁区域上，其所述第八冲裁工位～第十冲裁工位上分别设置有不同分布位置或不同规格的第八工位周向圆孔冲裁模、第九工位周向圆孔冲裁模和第九工位外环体叠铆孔冲裁模、第十工位周向圆孔冲裁模和第十工位外环体叠铆孔冲裁模，所述第十一冲裁工位上设置有外环体内孔冲裁模，所述第十三冲裁工位上设置有外环体落料冲裁模。
作为本发明的进一步优化，在所述第十三冲裁工位之后还设置有第十四冲裁工位，所述第十四冲裁工位上设置有边废料切断冲裁模。
上述通过设置边废料切断冲裁模，冲裁后的料带废料被切成碎片，有利于废料的回收。
作为本发明的进一步改进，在所述第四冲裁工位上位于所述转子落料冲裁模的下方设置有转子自动叠装模块。
上述转子自动叠装模块采用过盈配合的叠装模块，具体是在叠装模块上设置有收紧套，收紧套的内孔与转子外圆过盈配合。
优选的，在所述第七冲裁工位上位于所述内芯体落料冲裁模的下方设置有内芯体自动叠装模块。
上述内芯体自动叠装模块上设置有与内芯体外形相适配的内芯体叠装孔，且内芯体叠装孔的下方设置有数控电动推杆，数控电动推杆向上顶在冲片上，且每冲压一片其数控电动推杆自动下移一个冲片的厚度。
优选的，在所述第十三冲裁工位上位于所述外环体落料冲裁模的下方设置有外环体自动叠装模块。
上述外环体自动叠装模块上设置有与外环体外形相适配的外环体叠装孔，且外环体叠装孔的下方设置有数控电动推杆，数控电动推杆向上顶在冲片上，且每冲压一片其数控电动推杆自动下移一个冲片的厚度。
另外，所述转子自动叠装模块、内芯体自动叠装模块和外环体自动叠装模块上还分别设置有侧向推料装置，以将叠装好的铁芯转移至料箱中。
上述通过在第四冲裁工位、第七冲裁工位和第十三冲裁工位上分别设置自动叠装模块，使得转子铁芯、定子内芯体和定子外环体在一副级进模中同时实现了自动冲裁和叠装，其自动化程度高，由此提高了生产效率。
另外，由于级进模上实现了内芯体整片和内芯体散片的冲裁组合，冲裁后其内芯体整片和内芯体散片能够通过内芯体自动叠装模块进行自动叠装，并使得叠装后的定子内芯体上形成了改善电机磁路的方向、降低磁路损耗的镂空结构，由此实现了高性能定子内芯体的冲裁、叠装一体化的自动化高效生产。
本发明的有益效果是：
第一，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，采用三件组合套料的冲裁方式，实现了转子铁芯、定子内芯体和定子外环体在一副级进模中通过套料冲裁而完成，从而提高了材料的利用率，且冲裁的效率也较高。
第二，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，在定子外环体冲裁区域上总共设置了六个工位，其中的第八冲裁工位～第十冲裁工位用于设置外环体上不同规格周向圆孔及叠铆孔的冲裁，从而提高了模具对于的外环体上周向圆孔及叠铆孔变型设计的适应性。
第三，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其级进模的凸模升降是通过气缸进行单独控制，冲压时可以由级进模的控制***控制气缸是否动作来决定该工位是否要冲压。由于通过控制***进行了控制，因此第八冲裁工位～第十冲裁工位上的冲孔可以组合使用，从而进一步提高了模具的灵活性。
第四，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，内芯体分割冲裁模的凸模是由气缸单独控制是否做冲压动作，以决定内芯体是做成整片还是做成散片。例如，级进模的控制***可以选择每冲压一个内芯体整片和再连续冲压若干个内芯体散片，形成内芯体整片冲裁和内芯体散片冲裁的交替循环，这样在叠装后的内芯体上就会形成镂空结构，从而改善了磁路的性能。
第五，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，通过设置边废料切断冲裁模，冲裁后的料带废料被切成碎片，有利于废料的回收。
第六，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，通过在第四冲裁工位、第七冲裁工位和第十三冲裁工位上分别设置自动叠装模块，使得转子铁芯、定子内芯体和定子外环体在一副级进模中同时实现了自动冲裁和叠装，其自动化程度高，由此提高了生产效率。
第七，本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，实现了内芯体整片和内芯体散片的冲裁组合，冲裁后其内芯体整片和内芯体散片能够通过内芯体自动叠装模块进行自动叠装，并使得叠装后的定子内芯体上形成了改善电机磁路的方向、降低磁路损耗的镂空结构，由此实现了高性能定子内芯体的冲裁、叠装一体化的自动化高效生产。
附图说明
图1是本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模(下模组件部分)的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是冲压级进模的冲裁模排样示意图；
图4是图3的局部放大视图(左半部分)；
图5是图3的局部放大视图(右半部分)；
图6是电机定转子铁芯中的转子铁芯、内芯体、外环体的示意图；
图7是图6中的内芯体的局部三维结构示意图。
图中：1、第一冲裁工位，2、第二冲裁工位，3、第三冲裁工位，4、第四冲裁工位，5、第五冲裁工位，6、第六冲裁工位，7、第七冲裁工位，8、第八冲裁工位，9、第九冲裁工位，10、第十冲裁工位，11、第十一冲裁工位，12、第十二冲裁工位，13、第十三冲裁工位，14、第十四冲裁工位，15、导正模，16、转子铁芯冲裁区域，17、定子内芯体冲裁区域，18、定子外环体冲裁区域，19、第一工位周向圆孔冲裁模，20、第二工位周向圆孔冲裁模，21、转子花键内孔冲裁模，22、转子落料冲裁模，23、内孔标记槽预冲裁模，24、内芯体叠铆孔冲裁模，25、内芯体分割冲裁模，26、内芯体内孔冲裁模，27、内芯体落料冲裁模，28、第八工位周向圆孔冲裁模，29、第九工位周向圆孔冲裁模，30、第九工位外环体叠铆孔冲裁模，31、第十工位周向圆孔冲裁模，32、第十工位外环体叠铆孔冲裁模，33、外环体内孔冲裁模，34、外环体落料冲裁模，35、边废料切断冲裁模，36、转子自动叠装模块，37、内芯体自动叠装模块，38、外环体自动叠装模块，39、转子铁芯，40、内芯体，41、外环体，42、镂空。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至7所示为本发明的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模的实施例，包括由上模组件、下模组件所组成的级进模主体，所述级进模主体上设置有一组用于在料带上冲压出导正孔的导正模15、按照冲压的顺序依次设置的一个转子铁芯冲裁区域16和两个定子铁芯冲裁区域，所述的两个定子铁芯冲裁区域依次为定子内芯体冲裁区域17和定子外环体冲裁区域18，所述转子铁芯冲裁区域16上依次设置有第一冲裁工位1～第四冲裁工位4，所述定子内芯体冲裁区域17上依次设置有第五冲裁工位5～第七冲裁工位7，所述定子外环体冲裁区域18上依次设置有第八冲裁工位8～第十三冲裁工位13；在所述的第一冲裁工位1～第十三冲裁工位13中，除了第十二冲裁工位12为空步工位外，其余每一冲裁工位上均分别设置有一个或多个冲裁模，所述冲裁模包括设置在所述下模组件上的凹模、设置在所述上模组件的凸模，且所述凸模其用于实现冲压升降的动作和行程是分别通过气缸进行单独控制。
上述技术方案中的冲压级进模，采用三件组合套料的冲裁方式，实现了转子铁芯39、定子内芯体40和定子外环体41在一副级进模中通过套料冲裁而完成，从而提高了材料的利用率，且冲裁的效率也较高。
上述技术方案中，在定子外环体冲裁区域18上总共设置了六个工位，其中的第八冲裁工位8～第十冲裁工位10用于设置外环体41上不同规格周向圆孔及叠铆孔的冲裁，从而提高了模具对于的外环体上周向圆孔及叠铆孔变型设计的适应性。
由于本实施例中的所述凸模升降是通过气缸进行单独控制，冲压时可以由级进模的控制***控制气缸是否动作来决定该工位是否要冲压。由于通过控制***进行了控制，因此第八冲裁工位8～第十冲裁工位10上的冲孔可以组合使用，从而进一步提高了模具的灵活性。
各冲裁工位上冲裁模的具体设置方式如下：
在所述转子铁芯冲裁区域16上，其所述第一冲裁工位1和第二冲裁工位2上分别设置有不同分布位置的第一工位周向圆孔冲裁模19、第二工位周向圆孔冲裁模20，所述第三冲裁工位3上设置有转子花键内孔冲裁模21，所述第四冲裁工位4上设置有转子落料冲裁模22。
优选的，所述第二冲裁工位2上还设置有用于定子内芯体的内孔标记槽预冲裁模23。
在所述定子内芯体冲裁区域17上，其所述第五冲裁工位5上分别设置有内芯体叠铆孔冲裁模24和内芯体分割冲裁模25，所述第六冲裁工位6上设置有内芯体内孔冲裁模26，所述第七冲裁工位7上设置有内芯体落料冲裁模27。
上述内芯体分割冲裁模25的凸模是由气缸单独控制是否做冲压动作，以决定内芯体40是做成整片还是做成散片。例如，级进模的控制***可以选择每冲压一个内芯体40整片和再连续冲压若干个内芯体40散片，形成内芯体40整片冲裁和内芯体40散片冲裁的交替循环，这样在叠装后的内芯体40上就会形成镂空42结构，从而改善了磁路的性能。
在所述定子外环体冲裁区域18上，其所述第八冲裁工位8～第十冲裁工位10上分别设置有不同分布位置或不同规格的第八工位周向圆孔冲裁模28、第九工位周向圆孔冲裁模29和第九工位外环体叠铆孔冲裁模30、第十工位周向圆孔冲裁模31和第十工位外环体叠铆孔冲裁模32，所述第十一冲裁工位11上设置有外环体内孔冲裁模33，所述第十三冲裁工位13上设置有外环体落料冲裁模34。
作为本实施例的进一步优化，在所述第十三冲裁工位13之后还设置有第十四冲裁工位14，所述第十四冲裁工位14上设置有边废料切断冲裁模35。
上述通过设置边废料切断冲裁模35，冲裁后的料带废料被切成碎片，有利于废料的回收。
作为本实施例的进一步改进，在所述第四冲裁工位4上位于所述转子落料冲裁模22的下方设置有转子自动叠装模块36。
上述转子自动叠装模块36采用过盈配合的叠装模块，具体是在叠装模块上设置有收紧套，收紧套的内孔与转子外圆过盈配合。
优选的，在所述第七冲裁工位7上位于所述内芯体落料冲裁模27的下方设置有内芯体自动叠装模块37。
上述内芯体自动叠装模块37上设置有与内芯体40外形相适配的内芯体叠装孔，且内芯体叠装孔的下方设置有数控电动推杆，数控电动推杆向上顶在冲片上，且每冲压一片其数控电动推杆自动下移一个冲片的厚度。
优选的，在所述第十三冲裁工位13上位于所述外环体落料冲裁模34的下方设置有外环体自动叠装模块38。
上述外环体自动叠装模块38上设置有与外环体41外形相适配的外环体叠装孔，且外环体叠装孔的下方设置有数控电动推杆，数控电动推杆向上顶在冲片上，且每冲压一片其数控电动推杆自动下移一个冲片的厚度。
另外，所述转子自动叠装模块36、内芯体自动叠装模块37和外环体自动叠装模块38上还分别设置有侧向推料装置，以将叠装好的铁芯转移至料箱中。
上述通过在第四冲裁工位4、第七冲裁工位7和第十三冲裁工位13上分别设置自动叠装模块，使得转子铁芯39、定子内芯体40和定子外环体41在一副级进模中同时实现了自动冲裁和叠装，其自动化程度高，由此提高了生产效率。
另外，由于级进模上实现了内芯体40整片和内芯体40散片的冲裁组合，冲裁后其内芯体40整片和内芯体40散片能够通过内芯体自动叠装模块37进行自动叠装，并使得叠装后的定子内芯体40上形成了改善电机磁路的方向、降低磁路损耗的镂空42结构，由此实现了高性能定子内芯体40的冲裁、叠装一体化的自动化高效生产。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，包括由上模组件、下模组件所组成的级进模主体，所述级进模主体上设置有一组用于在料带上冲压出导正孔的导正模、按照冲压的顺序依次设置的一个转子铁芯冲裁区域和两个定子铁芯冲裁区域，所述的两个定子铁芯冲裁区域依次为定子内芯体冲裁区域和定子外环体冲裁区域，所述转子铁芯冲裁区域上依次设置有第一冲裁工位～第四冲裁工位，所述定子内芯体冲裁区域上依次设置有第五冲裁工位～第七冲裁工位，所述定子外环体冲裁区域上依次设置有第八冲裁工位～第十三冲裁工位；在所述的第一冲裁工位～第十三冲裁工位中，除了第十二冲裁工位为空步工位外，其余每一冲裁工位上均分别设置有一个或多个冲裁模，所述冲裁模包括设置在所述下模组件上的凹模、设置在所述上模组件的凸模，且所述凸模其用于实现冲压升降的动作和行程是分别通过气缸进行单独控制。
2.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述转子铁芯冲裁区域上，其所述第一冲裁工位和第二冲裁工位上分别设置有不同分布位置的第一工位周向圆孔冲裁模、第二工位周向圆孔冲裁模，所述第三冲裁工位上设置有转子花键内孔冲裁模，所述第四冲裁工位上设置有转子落料冲裁模。
3.根据权利要求2所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，所述第二冲裁工位上还设置有用于定子内芯体的内孔标记槽预冲裁模。
4.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述定子内芯体冲裁区域上，其所述第五冲裁工位上分别设置有内芯体叠铆孔冲裁模和内芯体分割冲裁模，所述第六冲裁工位上设置有内芯体内孔冲裁模，所述第七冲裁工位上设置有内芯体落料冲裁模。
5.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述定子外环体冲裁区域上，其所述第八冲裁工位～第十冲裁工位上分别设置有不同分布位置或不同规格的第八工位周向圆孔冲裁模、第九工位周向圆孔冲裁模和第九工位外环体叠铆孔冲裁模、第十工位周向圆孔冲裁模和第十工位外环体叠铆孔冲裁模，所述第十一冲裁工位上设置有外环体内孔冲裁模，所述第十三冲裁工位上设置有外环体落料冲裁模。
6.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述第十三冲裁工位之后还设置有第十四冲裁工位，所述第十四冲裁工位上设置有边废料切断冲裁模。
7.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述第四冲裁工位上位于所述转子落料冲裁模的下方设置有转子自动叠装模块。
8.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述第七冲裁工位上位于所述内芯体落料冲裁模的下方设置有内芯体自动叠装模块。
9.根据权利要求1所述的一种用于电机定转子铁芯三件组合套料的冲压级进模，其特征在于，在所述第十三冲裁工位上位于所述外环体落料冲裁模的下方设置有外环体自动叠装模块。
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