單沖分割模的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

張振水， 王英強(qiáng)

（寧夏西北駿馬電機(jī)制造股份有限公司，寧夏石嘴山753001）

單沖分割模的設(shè)計(jì)和應(yīng)用

張振水， 王英強(qiáng)

（寧夏西北駿馬電機(jī)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(nèi)圓加工方法，其原理是將內(nèi)圓分割為無數(shù)的圓弧。并將內(nèi)圓分割模與沖槽模合二為一，文中詳細(xì)介紹此類模具設(shè)計(jì)原理、結(jié)構(gòu)、參數(shù)確定及應(yīng)用。

單沖分割摸；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；關(guān)鍵參數(shù)；應(yīng)用范圍

0 引言

沖片是制造電機(jī)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是保證電機(jī)質(zhì)量的前提，因此就沖片的工藝和裝備進(jìn)行研究和探討。采用先進(jìn)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(nèi)圓周，確保48等分槽型的等分度、幾何尺寸、內(nèi)圓尺寸，要求定子沖片的外圓和內(nèi)圓的同軸度≤φ0.06 mm。因此定子沖片單沖分割模的設(shè)計(jì)是保證沖片質(zhì)量的前提。目前來說，此工藝和裝備屬于我國(guó)電機(jī)制造行業(yè)中的先驅(qū)。

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(jī)床上滑塊上、下往返運(yùn)動(dòng)，沖片由分度機(jī)構(gòu)沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，就完成了48等分槽型的沖制，而內(nèi)圓是將φ310的內(nèi)圓周分割為48等分的圓弧，當(dāng)圓弧的分割沖隨著機(jī)床上滑塊做上下往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，將內(nèi)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(shí)，隨著機(jī)床的運(yùn)動(dòng)，就沖制出第一個(gè)槽型和內(nèi)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(gè)沖次，接著由分度主軸帶動(dòng)沖片旋轉(zhuǎn)，就完成了48等分槽型的沖制和內(nèi)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(jī)床工作臺(tái)相連，固定不動(dòng)。

3 定子沖片單沖分割模的模具結(jié)構(gòu)

通常的模具結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)圖

3.1 沖裁力的確定

沖裁力是選擇機(jī)床和確定模具連接尺寸的依據(jù)。

首先確定沖裁輪廓。第一個(gè)沖次完成的是一個(gè)槽型的沖制和內(nèi)圓周長(zhǎng)的1/48，并去掉槽型的槽口尺寸。如圖2，根據(jù)AB兩點(diǎn)間的距離，算出高度x＝30.4，y＝2.1，解得：輪廓長(zhǎng)度L＝95.07 mm。

圖2 槽型

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

3.2 確定該模具的封閉高度

根據(jù)JD91-10A的機(jī)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(shè)計(jì)要點(diǎn)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(dǎo)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(shè)計(jì)參數(shù)一一進(jìn)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(jù)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(zhǎng)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(zhuǎn)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(zhǎng)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(gè)溝槽是為了保證槽型上沖與固定板間聯(lián)結(jié)時(shí)與聯(lián)結(jié)劑的聯(lián)接更加緊固。槽型上沖的材質(zhì)為Cr12MoV，其熱處理硬度為58～62HRC。

圖3

2）分割上沖的確定。

分割上沖的主要作用是切割沖片的內(nèi)圓。分割沖的寬度尺寸B＝內(nèi)圓周的1/48弧長(zhǎng)度-槽口長(zhǎng)度+3＝18.78 mm，因此圓整后的分割沖的寬度為19mm，如圖4所示。

圖4 分割沖

分割上沖的高度尺寸通常為沖片直邊長(zhǎng)度的1/2，就可以滿足生產(chǎn)的要求。

3）下模的確定。下模尺寸是活件幾何尺寸以及位置精度的保證，如圖5所示。

圖5 下模

分割沖孔及槽型尺寸與相應(yīng)上沖一致，二者相配合，其間隙可按查表法確定，或按沖制沖片的板材厚度的10%～15%來確定。其夾角是一個(gè)槽型與相臨槽型間的度數(shù)的1.5倍。該沖片活件為48等分，因此，分割沖與槽型上沖間的夾角α＝11.25°，在整體模具中的固定板、退料板中與該參數(shù)相關(guān)的均按11.25°進(jìn)行。

4 結(jié) 語

雖然在該模具的使用過程中還存在一些實(shí)際問題，但此工藝及模具結(jié)構(gòu)已非常穩(wěn)定和可靠，該類型的模具在電機(jī)行業(yè)中能大力推廣，并為我國(guó)的電機(jī)行業(yè)做出貢獻(xiàn)。

（編輯立 明）

TM 305

B

1002－2333（2014）05－0246－02

張振水（1966—），男，從事機(jī)電技術(shù)工作。

2013-07-13