微特電機(jī)定子鐵心疊鉚模具設(shè)計(jì)

李成凱，李 瑋

(1.淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇淮安 223003;2.庫特勒自動(dòng)化系統(tǒng)(蘇州)有限公司，江蘇蘇州 215168)

0 引 言

定子鐵心是微特電機(jī)重要部件之一，其生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)劣，直接影響到微特電機(jī)整機(jī)性能。微特電機(jī)定子鐵心疊鉚方法較多，國外多使用工位硬質(zhì)合金級進(jìn)模實(shí)現(xiàn)自動(dòng)扣鉚，設(shè)備投入較大，維護(hù)費(fèi)用高，工藝復(fù)雜。國內(nèi)多采用油壓機(jī)進(jìn)行定子鐵心疊裝。

圖1是某廠生產(chǎn)的小功率鋼板電機(jī)定子鐵心。

圖1 定子鐵心

1 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作過程

該定子鐵心疊鉚模具是在10 t單缸油壓機(jī)上使用的。采用外疊裝工藝，一次成型。使用前，油壓機(jī)要稍加改造，因?yàn)槟＞咝枰享敆U，所以要在油壓機(jī)活動(dòng)橫梁上打出兩個(gè)Φ30 mm的通孔，并在上蓋上增加兩根Φ28 mm的頂桿，頂桿上端帶螺紋，以便調(diào)節(jié)使用長度。微特電機(jī)定子鐵心在普通油壓機(jī)上疊壓組裝生產(chǎn)，可以減少設(shè)備投入與維護(hù)費(fèi)用。

圖2是漲胎定心、彈壓橡皮頂壓與鉚接一次成型的微特電機(jī)定子疊鉚模具。模具座板和上模壓板分別固定在油壓機(jī)的工作臺和活動(dòng)橫梁上。

圖2 定子鐵心疊鉚模具

裝模時(shí)要保證漲胎和椎芯同心，與槽樣棒垂直，調(diào)整好頂桿長度，然后取出下墊板、漲胎和槽樣棒，進(jìn)行稱重、穿片，然后穿入槽樣棒和漲胎，整體放在墊板上，再把它端放在工作臺彈壓板上，注意對準(zhǔn)槽樣棒孔的位置。

鉚接。油壓機(jī)的油缸活塞帶動(dòng)上活動(dòng)橫梁下行，上模壓板首先壓到定子鐵心及空心鉚釘?shù)纳隙嗣?，同時(shí)錐芯插入漲胎，有限的漲齊定子鐵心內(nèi)孔，漲胎漲至定子鐵心所需尺寸mm，壓緊鐵心，油缸活塞繼續(xù)下行，鉚沖進(jìn)行鉚翻鉚釘，鉚合完成后，上下模分離，上?；爻?，當(dāng)頂桿頂住推板時(shí)，推桿動(dòng)作，油缸活塞帶動(dòng)上模繼續(xù)上行，推出漲胎和定子鐵心，整個(gè)工作過程結(jié)束。

在鉚接過程中，鉚沖頭固定不動(dòng)，工件隨墊板浮動(dòng)向下移動(dòng)，整個(gè)過程的順序?yàn)橄葦D壓后鉚合。

2 模具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

(1)下模帶彈壓裝置。下模上的聚氨酯橡皮作為彈性材料，防止剛性擠壓損壞模具。利用聚氨酯橡皮還可以調(diào)節(jié)壓力大小，解決壓力過大，損傷沖片絕緣而使鐵心損耗加大，聚氨酯橡皮的壓縮量為35%，片間壓力3.5 mN/m2，疊壓系數(shù)達(dá)95%，鉚接后鐵心長度和片間壓力均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

(2)槽形尺寸主要靠槽樣棒保證。本設(shè)計(jì)采用兩根與槽形吻合的槽樣棒，槽樣棒與槽形成0.1 mm的間隙，兩端高于鐵心端面10 mm，且?guī)в?°斜度，便于疊片。上模壓板和墊板上有定位孔，大小和槽形一樣，既保證了內(nèi)徑尺寸，又保證了槽形垂直度。

(3)鉚沖的形狀與尺寸。鉚沖的形狀和尺寸在鉚接過程中起關(guān)鍵作用，鉚沖頭的幾何形狀不合適，會(huì)使鉚釘鉚裂，破壞沖片絕緣，引起擊穿短路。圖3是本模具使用的鉚沖頭結(jié)構(gòu)簡圖，鉚沖頭的工作表面的表面粗糙度在0.8 μm以上。生產(chǎn)實(shí)踐證明，這種鉚沖頭翻鉚的定子質(zhì)量可靠，外部圓滑。

圖3 鉚沖頭簡圖

(4)漲胎的外圓尺寸與定子鐵心內(nèi)圓配磨加工，漲胎外圓柱面上開三條0.5 mm寬的不通槽，以便其漲開時(shí)鐵心內(nèi)圓受力均勻。

(5)錐體錐面與漲胎研配加工，其插入漲胎深度依據(jù)沖片情況而定，一般試模前應(yīng)留有一定余量，根據(jù)試模情況進(jìn)行調(diào)整，以便取得最佳的疊裝效果。

3 結(jié) 語

本模具經(jīng)生產(chǎn)驗(yàn)證，結(jié)構(gòu)合理，動(dòng)作可靠，運(yùn)行穩(wěn)定，張緊力均勻，疊裝出的定子內(nèi)孔垂直度較好，鐵心片平整，鉚釘頭均勻美觀，鐵心疊壓系數(shù)、齒部的彈開度等技術(shù)指標(biāo)均符合圖紙要求。產(chǎn)品質(zhì)量有保證，操作方便，生產(chǎn)率高。

［1］電子元器件技術(shù)培訓(xùn)教材編寫組.微電機(jī)原理及工藝［M］.北京:電子工業(yè)出版社，1987.

［2］劉建超，張寶忠.沖壓模具設(shè)計(jì)與制造［M］.北京:高等教育出版社，2004.

［3］胡志強(qiáng).電動(dòng)制造工藝學(xué)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

［4］胡巖，武建文，李德成，等.小型電動(dòng)機(jī)現(xiàn)代實(shí)用設(shè)計(jì)技術(shù)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

［5］王永昌.電機(jī)制造工藝學(xué)［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1984.

［6］肖祥芷，等.模具工程大典［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2007.

［7］劉衛(wèi)東.簡明沖壓模具設(shè)計(jì)手冊［M］.北京:北京理工大學(xué)出版社，2010.