錐形轉子電機定子單沖和定轉子分切復合模設計

錢 洪

(湖北華博三六電機有限公司，湖北咸寧 437000)

0 引言

錐形轉子電機由于其定轉子表面是錐形的，所以定、轉子沖片不能采用圓柱電機的制造工藝，只能一片片沖出。目前采用的是三道工序，即定子單沖(沖出定子槽)、定轉子分切(將中間部分切下，定子片完成沖制，中間切下的用于轉子)、轉子單沖(沖出轉子槽)。該三道工序，效率非常低。為了提高沖片制造的效率，進行工藝上的探導是很有必要和價值的。本文提出了一種將定子單沖和定轉子分切兩道工序合二為一的復合模具，對提高沖片制作效率起到了較大作用。

1 工藝現狀簡介

錐形轉子電機錐面的形成，是通過每沖制一片，就將沖片中心位置相對沖模移動一個距離，從而使前后兩片的槽底尺寸會有一個微小差值，多片疊合在一起就形成了一個錐面。目前采用的定子單沖和定轉子分切工序所用的模具和工序情況分別如圖1和圖2所示。

2 復合模設計探導

圖1 定子單沖

要將定子單沖和定轉子分切兩道工序復合在一起，由此模沖出的沖片如圖2所示，即既要沖出定子槽，同時還要將沖片切開，那么凸模的截面應如圖3所示。用此模可以在一次沖裁中得到圖2所示的沖片，表面上好象將兩道工序復合在一起了，實際上在得到圖2的定子沖片時，同時又得到了圖4所示的轉子沖片。很顯然，這張沖片還需要分切工序才能進入轉子單沖，故如果僅按圖3所示，將定子單沖模與定轉子分切模簡單復合是行不通的。雖然是將兩道工序復合在一起，但在這一次沖裁中，定子單沖和定轉子分切這兩個動作卻是必須有的，而且還必須是先后完成的，故凸模的結構極有可能是沖定子槽的部分要比分切的部分伸出一點，從而達到先沖槽、后分切的目的。因此，定子單沖和定轉子分切模就只能各自單獨做，再將它們拼合在一起，其結構形式如圖5所示。

圖2 定轉子分切

圖3 復合模凸模截面

圖4 轉子沖片

根據凸模的結構形式，凹模中要沖定子槽，則兩塊模應按圖6制作和拼裝，即兩塊模的上表面是平齊的，并且要靠緊，這樣才能保證凹模型腔是完整的。但如此一來，分切就無法完成。要進行定轉子分切的，則兩塊模應按圖7制作和拼裝，即兩塊模的上表面要有一段落差，才能保證分切凸模與凹模有相錯的位置，才能完成分切工作。但這樣一來，沖定子槽的凹模在槽口處就成了一個缺，無法完成定子沖槽工作。如何解決這一矛盾成了這一復合模的關鍵。

圖5 結構形式

圖6 凹模制作和拼裝

圖7 沖定子模矮塊

經過分析，如果要解決這一矛盾，只能將圖7中矮的那一塊做成活動的，使其滿足在沖定子槽時與另一塊平齊，而分切時可以往下移動，這塊活動的下面必須裝有彈性體，且這個彈性體能滿足一個要求，即沖定子槽時它能克服沖裁力，保證活動塊不往下移動，從而保證定子槽的完整。在分切時，其彈力要小于沖床力，能夠往下移動，完成分切工作。仔細分析后發現該方法可行，因為沖定子槽時所需沖裁力一般都會小于設備的額定壓力，所以只要彈性體的彈力與沖裁力相等就可以滿足要求，最終模具的凹模模型如圖8所示。

圖8 凹模模型

3 結語

通過以上分析，推導出定子單沖和定轉子分切復合模的模型。但作為實際使用的模具，還涉及到沖裁力計算，模具整體合理化設計，彈性體的選用等很多細節。具體設計過程就不一一敘述，下面僅給出某公司現用模具的總圖(見圖9)，并簡單說明工作過程以供參考。

首先模具下行，先是上打料板接觸凹模，壓縮上橡皮，接著沖槽凸模進入凹模中，由于下橡皮的作用，活塊不移動，保證了凹模型腔的完整性。沖槽完成后，分切凸模下行進行分切，此時下橡皮彈力不足以克服設備的下壓力，故活塊下移，完成分切工作。之后，凸模上抬，活塊上移將片推出凹模，完成下面的打料，上面的打料由上打料板和上橡皮完成。另圖9中活塊導銷的作用是使活塊與沖槽凹模緊貼從而避免槽口出現毛刺。

圖9 某公司現用模具

［1］馬朝興.沖壓模具設計手冊［M］.北京:化學工業出版社，2009.