小型電機轉(zhuǎn)子沖片復(fù)合模結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造

任銀兵，李艮凱，李小鋒，劉保平

中車永濟電機有限公司（山西永濟 044502）

1 引言

圖1所示的轉(zhuǎn)子沖片材料為硅鋼片，料厚0.35mm。其用量大而且尺寸精度要求高，技術(shù)要求沖片毛刺小于0.02mm，平面度不大于0.03mm。要求僅用一副模具完成轉(zhuǎn)子外徑、軸孔型腔、8-?25mm、8-?8mm、8-?4mm及16處磁鋼槽的沖制，且16處磁鋼槽距轉(zhuǎn)子外徑壁厚僅為1.5mm，轉(zhuǎn)子外徑?227mm與軸孔內(nèi)徑?65mm同心度要求小于0.025mm，模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造難度都非常大。

圖1 轉(zhuǎn)子沖片示意圖

2 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造工藝

該沖片外形小，沖片外圓僅為?227mm?？状笮〔灰欢曳植急容^密集，其中16處磁鋼槽距轉(zhuǎn)子外徑壁厚僅為1.5mm。考慮到?jīng)_裁力、模具的剛性。結(jié)構(gòu)設(shè)計比較困難，由于客戶要求僅用一副模具完成整個沖片的沖裁。經(jīng)過研究決定，模具結(jié)構(gòu)采用復(fù)合模，價格較低，但對后期的加工精度要求比較高，具有一定的難度。模具必須采用高精度的標(biāo)準(zhǔn)件：導(dǎo)向系統(tǒng)采用無間隙滾珠導(dǎo)向系統(tǒng)、凸模采用厭氧膠粘接裝配；關(guān)鍵零件凹模、凸凹模、凸模材料全部采用Cr12Mo1V1，模具采用無磁性的打料釘上打料結(jié)構(gòu)，模具結(jié)構(gòu)如圖2所示。

（1）模架導(dǎo)向系統(tǒng)采用新式可拆卸滾珠導(dǎo)向系統(tǒng)，精密滾珠導(dǎo)向的結(jié)構(gòu)形式，既能保證模具的高精度，又能提高模具的使用壽命，維修方便。

（2）凸凹模（見圖3）、凹模（見圖4）采用整體結(jié)構(gòu)，考慮零件剛性要求，刃口采用直刃口，材料選用Cr12Mo1V1，厚度35mm。粗加工后熱處理，淬火硬度為凸凹模58～62HRC、凹模60～64HRC，兩者均深冷處理，回火去內(nèi)應(yīng)力。線切割慢走絲加工兩遍，有效保證各尺寸精度及形位公差。固定方式為螺釘把緊，銷釘定位。

（3）卸料板與凸凹模配合為間隙配合單邊間隙0.08mm，推板與凸模及凹模配合為小間隙配合單邊間隙0.02mm，既滿足了卸料的要求，同時又有效的保護(hù)凸模；卸料板、推板、墊板采用45鋼熱處理43～48HRC，這樣既增加了強度，又增加了剛性，有效的防止了因卸料板、推板的變形而引起沖片的變形。

（4）固定板與凸模固定方式采用厭氧膠粘接，組裝后平磨接平，上、下模座平行度及平面度不大于0.02mm。

（5）模具采用無磁打料釘上打料，打料釘貫穿上墊板、上模座（見圖5），軸孔打料釘直接與打板連接固定，其他各孔及磁鋼槽打料釘直接掛在上模座打板槽平面上，便于拆裝。

圖2 模具總裝圖

圖3 凸凹模

圖4 凹模

圖5 上模座

模具組裝驗證時，推板推料不暢。由于使用彈簧太小，推進(jìn)力不夠，單靠螺堵頂出彈簧沖制過程中，螺紋容易松動，需要不定期人工緊固螺堵，不方便操作，而推板間隙只有單邊0.02mm，考慮到加工過程中變形問題，導(dǎo)致局部位置滑動不順暢，沖制時推板不能很好彈起。

3 解決方案

通過現(xiàn)場跟蹤分析，對下模體原設(shè)計方案進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計出圖6所示推料機構(gòu)。改進(jìn)后的模具結(jié)構(gòu)推料暢順，滿足了生產(chǎn)要求。

圖6 改進(jìn)后下模結(jié)構(gòu)

4 結(jié)束語

模具交付用戶后，試模一次成功，沖片尺寸符合圖紙要求，沖片毛刺小于0.02mm，表面平整，達(dá)到了批量生產(chǎn)的要求。該模具投入生產(chǎn)運行后使用效果良好，并且性能穩(wěn)定，平均一次刃磨可沖制5.5萬片，最高時達(dá)到19萬片，給用戶帶來較好的經(jīng)濟效益。