CN102306982B - 整圆型定转子冲片的冲槽通用模架 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在修磨刃口时，模具刃口部分可以准确复位，以保证冲出槽形位置准确不变的整圆型定转子冲片的冲槽通用模架，它包括上下相对的上模板、凹模座，在凹模座上部设置用于放置凹模的凹模腔，在上模板下部设置有可相对于上模板上下滑动的导板体，在导板体上部与上模板下部之间设置有橡皮，在上模板的下部具有用于连接凸模固定板的连接部，在导板体上设置用于穿过连接在凸模固定板上的凸模的凸模孔；在上模板上部连接压座，用于与冲槽机滑块相连的圆柱形导向把的底部外圆与压座上的内孔配合；在压座内孔上部固定有定向键，定向键与导向把底面上的定向槽配合，定向键沿着圆柱形导向把的径向延伸；压座上设置有用于与冲槽机相连的连接结构。

Description

整圆型定转子冲片的冲槽通用模架

技术领域

本发明涉及一种整圆型定转子冲片的冲槽通用模架，具体地说，一种高精度复位和导向整圆型定转子冲片冲槽通用模架。

背景技术

风力发电机、异步电动机的定、转子铁芯是其重要部件。铁芯的制造质量历来是衡量电机制造工艺水平的重要标志之一。影响铁芯制造质量的重要因素之一就是冲槽质量。中型电机整圆型定、转子冲片的冲槽工艺绝大多数均采用在专用冲槽机上进行单式冲槽，而单式冲槽则很容易产生槽形位置度误差，从而导致叠压后铁心的槽形和内、外圆不够整齐，质量不稳定。为了解决这一难题，一方面国内电工专用设备厂家致力于研制高精分度的专用冲槽机；另一方面电机制造厂家则着手改进冲槽模具的工装结构、优化冲槽工艺。                 

长期以来，国内电机厂所使用的冲槽模具工装结构基本有如图一所示的a、b、c三种简单的简易冲槽模结构型式。这些冲槽模在结构上存在诸多弊病，不能保证冲片槽形的一致性要求。其主要问题如下：

一、        简易冲槽模，在结构上未考虑槽形位置的定向、定坐标。因而当反复修磨刃口后，由于调整刃口产生的位置偏差、槽形位置就会产生如图2中b、c、d、e所示的位移偏差。这些偏差都会严重影响叠压铁心的槽形和内、外圆的整齐度。图2中，a是槽形正常示意图，b是槽形右斜示意图，c是槽形左斜示意图，d是槽形上移T 示意图，e是槽形下移T示意图。

二、        简易冲槽模结构，凸、凹模无准确的刃磨复位装置。因此，每磨一次刃口，操作者就必须仔细调整刃口间隙，这很难掌握，操作上也很不方便。当间隙调整不当时，就会使冲件单边毛刺过大，甚至会啃切刃口。实践证明，间隙不均匀，刃口处于非正常磨损状态是模具寿命降低的重要因素之一。

三、        简易冲槽模结构，无导向装置，且凸、凹模未连成整体，冲裁时刃口难以精确复位。当冲槽机精度差时，模具寿命就会明显降低。

随着对整圆型电机冲片冲压加工精度要求的提高（特别是定子冲片冲槽分离工序和转子冲片冲槽切外圆工序对槽形及内、外圆精度要求非常高），传统的简单冲槽模结构已经不能满足实际生产的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种在修磨刃口时，模具刃口部分可以准确复位，以保证冲出槽形位置准确不变的整圆型定转子冲片的冲槽通用模架。

整圆型定转子冲片的冲槽通用模架，它包括上下相对的上模板、凹模座，在凹模座上部设置用于放置凹模的凹模腔，在上模板下部设置有可相对于上模板上下滑动的导板体，在导板体上部与上模板下部之间设置有橡皮，在上模板的下部具有用于连接凸模固定板的连接部，在导板体上设置用于穿过连接在凸模固定板上的凸模的凸模孔；在上模板上部连接压座，用于与冲槽机滑块相连的圆柱形导向把的底部外圆与压座上的内孔配合；在压座内孔上部固定有定向键，定向键与导向把底面上的定向槽配合，定向键沿着圆柱形导向把的径向延伸；压座上设置有用于与冲槽机相连的连接结构。

本发明的有益效果：本发明结构上考虑了定向、定坐标，上模部分可以准确复位。具体说明如下。通过导向把17与定向键18、压座20的准确配合来保证定向、定坐标。其中，导向把17底部外圆与压座20内孔（圆）的配合和定向键18与定向槽（导向把17上的键槽）的配合皆采用间隙定位配合H7/h6（根据实际使用要求，还可以采用更高级别的精密定位配合，如H7/k6、H7/m6等），零件可以自由装拆，而工作时又相对静止不动。定向键18固定在压座20上。使用时，导向把17位置经首次调整好槽形对准辐射线后，就紧固在冲槽机滑块上，作为定心、定向的基准，以后不再拆动。需要修磨刃口时，将压座与冲槽机相连的连接结构（如T形螺栓14）松开，把压座、上模板、导板体、凸模固定板、凸模等组成的上模部分整体送磨刃口。复装时，因有固定在滑块上之导向把17作定心、定向，故复位后的槽形位置准确不变。有效消除了由于磨刃口时的复装偏差而产生的如图2中b、c、d、e所示的槽形位置偏差。

上述的冲槽通用模架，凹模腔的横截面成直角梯形。优选，在凹模座的上部具有凹槽，在凹槽内设置一个可拆卸连接的侧压板，在凹槽的前后端具有连接在凹模座上的相对的限位板和接板；限位板和接板的相对面、侧压板的侧面、凹槽一侧面、凹槽底面组成了所述凹模腔；组成凹模腔的侧压板侧面自下向上向凹模腔内倾斜。优选，在接板上设置有用于把位于凹模腔内的凹模压紧在限位板上的螺钉。

凹模的侧面，一面受侧压板的压紧而使其另一侧面（直角面）紧紧贴在凹模腔的直角侧面上；凹模的前后面，一面受安装在接板上的螺钉的紧压而使另一面紧紧贴在限位板上。

这样，每次刃磨后凹模位置都能高精度复位。下面具体说明。图3是传统凹模的结构，可以看出，改进后的冲槽子模的凹模设计，与改进前的冲槽子模的凹模明显不同。其主要不同之处在于，改进前的凹模两侧面m"、n"均为凹模压板角a=10°斜面（压紧固定面），其缺点在于，磨刃口后由修磨量h1会产生A=tga * h1的偏移量（刃口修磨后位置变动量）（见图3），图3中h0 为凹模初始高度；h为修磨后凹模高度。             

装配后，刃口位置向一边偏移。故磨刃口后必须重新调整凹模刃口间隙。改进之后，在附7、8中，凹模1的 p面为10°斜面作为压紧面，另三面m、n、q为垂直面，以此m、n面为基准，以p面、q面为施压面。而在附图4中，由于有凹模座2的m＇面和限位板35的n＇面作为准确基准，且因m＇面、n＇面均为准确垂直面，故刃磨后A=0，即磨刃口复装后无位置偏移差。所以两者装配后，能达到高精度复位。操作者不需目测对光调整刃口间隙，便能保证刃口间隙的均匀（注：首次对间隙必须调整均匀）；且可在机床外进行操作，简单方便。

上述的冲槽通用模架，凹槽底面上设置有调节垫板，限位板和接板的相对面、侧压板的侧面、凹槽一侧面、调节垫板的上表面组成了所述凹模腔。

上述的冲槽通用模架，上模板通过滚珠导柱导套副与凹模座上下滑动相连，导板体也通过滑动导柱导套副与上模板上下滑动相连。

上述的冲槽通用模架，它还包括凸模固定板、连接在凸模固定板上的凸模、位于所述凹模腔内的凹模；凸模固定板通过螺栓连接在上模板的下部。

上述的冲槽通用模架，它还包括凸模固定板、连接在凸模固定板上的凸模、位于所述凹模腔内的凹模；凸模固定板通过螺栓连接在上模板的下部；凹模的横截面为与凹模腔相应的直角梯形。优选，它还包括连接在导板体下部的凸模导板，凸模导板上具有供凸模穿过的导板孔。在上模板和凸模固定板之间增加了一块垫板，该垫板为了不影响上模板和凸模固定板的连接而开有让位通孔。

本发明提供一种可以广泛应用于整圆型定、转子冲片冲槽、冲槽分离、冲槽切气隙等模具的可高精度复位和导向的通用模架。

附图说明

图1是简易冲槽模结构示意图。     

图2是刃口复装偏差引起的槽形偏差的示意图。

图3是传统凹模（压紧）结构示意图。

图4本发明的通用模架装配图

图5是图4中的凹模座、底座等零部件的俯视图。

图6是图4中的A-A剖视放大图。

图7是冲槽子模结构示意图。

图8是图7中的凹模示意图。

具体实施方式

参见图4-8，该整圆型定转子冲片的冲槽通用模架包括上下相对的上模板9、凹模座2，在凹模座上部设置用于放置凹模的凹模腔51。

导板体31通过螺钉7、调节垫圈8连接在接管 10上，接管10上下可滑动的设置在上模板10的台阶孔中。在上模板上固定有小导套24，导板体31上设置有与小导套配合的小导柱27。小导柱相对于小导套上下滑动。凸模固定板与上模板之间设置垫板22，沉头螺钉23把垫板22固定在上模板的下部。螺钉25、定位导钉21穿过垫板上的让位通孔把凸模固定板与上模板连接。凸模固定板和垫板22连接在上模板的下部（连接部）。导板体上部与垫板下部之间设置橡皮26。

凸模48的上端与凸模固定板49固定。凸模导板47通过弹簧垫圈38、螺钉39连接在导板体下部。凸模48的下端导板体上具有凸模孔；凸模导板上具有导板孔。进行冲槽工作时，凸模48的下端穿过凸模孔和导板孔伸入凹模46内。

压座20通过螺钉11、圆柱销14定位连接在上模板的上部。用于与冲槽机滑块相连的导向把17的底部外圆52与压座上的内孔配合。在压座上部通过螺钉16、圆柱销19定位连接有定向键18，定向键18与导向把底面上定向槽配合，定向键沿着导向把的径向延伸；压座上设置有六角螺母13、垫圈13、T形螺栓14等用于与冲槽机相连的连接结构。

凹模座2通过六角螺母32、垫圈33、T形螺栓34固定在底座1上。在凹模座2的上部具有凹槽，凹槽底面上设置调节垫板37。在凹槽内设置一个侧压板42，侧压板42通过螺钉40、弹簧垫圈41连接在凹模座2上，螺钉3抵在侧压板42一侧。在凹槽的前后端具有连接在凹模座上的相对的限位板35和接板43。限位板的侧面n'、与侧面n'相对的接板的侧面、凹槽的侧面m’、与侧面m’相对的侧压板的倾斜侧面、调节垫板的上表面组成了所述横截面成直角梯形的凹模腔。组成凹模腔的侧压板侧面自下向上向凹模腔内倾斜。

接板43通过螺钉45连接在凹模座上。在接板上设置用于把位于凹模腔内的凹模46压紧在限位板侧面n'上的螺钉44。凹模46的横截面为与凹模腔相应的直角梯形。

底座上固定导柱4，上模板上固定导套6，导柱4通过钢球组件5与导套形成上下滚动连接。

本发明的优点：

1.  结构上考虑了定向、定坐标，上模部分可以准确复位。

通过导向把17与定向键18、压座20的准确配合来保证定向、定坐标。其中，导向把17底部外圆与压座20内圆的配合和定向键18与导向把17键槽的配合皆采用间隙定位配合H7/h6（根据实际使用要求，还可以采用更高级别的精密定位配合，如H7/k6、H7/m6等），零件可以自由装拆，而工作时又相对静止不动。定向键18靠圆柱销和螺钉固定在压座20上。使用时，导向把17位置经首次调整好槽形对准辐射线后，就紧固在冲槽机滑块上，作为定心、定向的基准，以后不再拆动。需要修磨刃口时，将T形螺栓14一松拆，把螺钉7旋松（但无需拆下）拿下橡皮26，把整体模架送磨刃口。复装时，因有固定在滑块上之导向把17作定心、定向，故复位后的槽形位置准确不变。有效消除了由磨刃口而产生的如图2中b、c、d、e的槽形位置偏差。

2.  凹模位置能高精度复位。

以冲槽子模结构（见图7、8）为例，与该通用模架装配后见图4-6。图3是传统凹模的压紧结构，可以看出，改进后的冲槽子模凹模设计，与改进前的冲槽子模凹模明显不同。其主要不同之处在于，改进前的凹模两侧均为10°斜面（压紧固定面），其缺点在于，磨刃口后由修磨量h1会产生A的偏移量（见图3），装配后，刃口位置向一边偏移。故磨刃口后必须重新调整凹模刃口间隙。改进之后，凹模1的p面为10°斜面，作为压紧面，另三面m、n、q为准确垂直面，以此m、n面为基准，以p面、q面为施压面。图5中，由于有凹模座2的m＇面和限位板35的n＇面作为准确基准，且因m＇面、n＇面均为准确垂直面，故刃磨后A=0，即磨刃口复装后无位置偏移差。所以两者装配后，能达到高精度复位。操作者不需目测对光调整刃口间隙，便能保证刃口间隙的均匀（注：首次对间隙必须调整均匀）。且可在机床外进行操作，简单方便。

3.  增加一组调节垫板，便于微调凹模的刃口高度。

考虑刃口修磨量0～h1，凹模高度的降低，会使凹模平面与定位轴托盘面高度发生变化，冲片与托盘、模面不能等高，对冲片槽底、外圆尺寸精度的稳定会产生影响，故设计时凹模底面增加了一组调节垫板37。当然，根据对冲片精度要求的不同，该组调节垫片的厚度系列还可以进一步细化，即分出更多不同的厚度系列以便微调凹模的刃口高度。刃磨后，可以根据刃磨量，选取相应厚度的调节垫板，以保持H（见图4）高度不变。这样设计对保证冲片尺寸精度的稳定是很必要的，同时也有利于文明生产。

4.  有精密的导向和刃口保护机构。

在图4中可以看出，该模架的导向分为两部份：（1）模架本体为后侧导向模架，采用精密的滚珠导柱，使整体模架在高冲次运转中灵活自如，轻便的起到了高精度的导向作用。（2）在导板体31上装有四付小导柱27、小导套24，作为滑动导向。其作用是对装在导板体31上的凸模导板47（兼卸料板作用，见图7、8）进行导向，保护冲头，并可承受一定的非对称冲槽时的侧向力。由于有上述良好的导向和保护，大大提高了模具刃口的使用寿命，且可用于中速、甚至高速冲裁。

5.  有利于节省模具材料，降低模具制造费用。

在目前本行业中，有通过在子模的凹模与凸模固定板上增加小滑动导柱来保证刃磨后凸、凹模准确复位的，这样做有两个弊端，一是虽然已经使用通用模架但每付子模都还要配作小滑动导柱；二是每付子模的凹模都要额外增大很多以保证有足够的空间安装小滑动导柱。这样，一方面增加了子模制造成本，另一方面子模刃口材料也不能得到有效利用。本发明的通用模架结构，凸、凹模不是通过安装在子模上的滑动导柱直接复位，而是通过各自的安装基准找到各自刃磨拆卸前的准确位置来间接复位的，这样可使每付子模的凸、凹模设计都达到最小化，即子模中凸、凹模的设计完全取决于实际冲裁的需要，而不用考虑其他因素的制约。这样不但可以节省昂贵的子模刃口材料，提高子模刃口材料的利用率，还可以降低子模的整体制造费用。

6.  有良好的通用性。

从结构上来看，该通用模架比较复杂，制造精度要求较高，造价也较贵。然而，该模架在设计时充分考虑了模架的通用性。本模架是整圆型定、转子冲片通用模架，可广泛应用于整圆型定、转子冲片的冲槽模、冲槽分离模、冲槽切气隙模等。当需要变换产品时，只需设计、制造如图7、8所示的子模，然后与该通用模架配套使用即可。可见，该通用模架的通用性很强，技术经济性非常合理。

7.  长期运行的可靠性高、稳定性好。

该通用模架与各冲槽子模配合使用可靠性高，稳定性好。（1）以与转子冲槽切气隙子模配合使用为例，冲槽切气隙后的外圆精度很高，转子铁芯叠压后槽形和外圆都非常整齐，做到了转子铁芯不需要车外圆气隙的要求。（2）子模刃口使用寿命高，冲片毛刺小且非常稳定。以模具材料使用Cr12为例，简易冲槽模具一次刃磨寿命约为5～6万次，而使用该通用模架后一次刃磨寿命达到了30万次以上，成果非常显著。（3）刃口复位技术稳定可靠。首次调准刃口间隙后，反复拆装子模时，刃口仍可保持间隙均匀不变。（4）实现了刃磨快速拆装功能，正常情况下，五分钟之内即可完成一次拆装。大大缩短了刃磨拆装时间。

Claims (9)

1.整圆型定转子冲片的冲槽通用模架，它包括上下相对的上模板、凹模座，在凹模座上部设置用于放置凹模的凹模腔，在上模板下部设置有可相对于上模板上下滑动的导板体，在导板体上部与上模板下部之间设置有橡皮，在上模板的下部具有用于连接凸模固定板的连接部，在导板体上设置用于穿过连接在凸模固定板上的凸模的凸模孔；其特征是：在上模板上部连接压座，用于与冲槽机滑块相连的圆柱形导向把的底部外圆与压座上的内孔配合；在压座内孔上部固定有定向键，定向键与导向把底面上的定向槽配合，定向键沿着圆柱形导向把的径向延伸；压座上设置有用于与冲槽机相连的连接结构；在凹模座的上部具有凹槽，在凹槽内设置一个可拆卸连接的侧压板，在凹槽的前后端具有连接在凹模座上的相对的限位板和接板；限位板和接板的相对面、侧压板的侧面、凹槽一侧面、凹槽底面组成了所述凹模腔；组成凹模腔的侧压板侧面自下向上向凹模腔内倾斜。

2.如权利要求1所述的冲槽通用模架，其特征是：凹模腔的横截面成直角梯形。

3.如权利要求1所述的冲槽通用模架，其特征是：凹槽底面上设置有调节垫板，限位板和接板的相对面、侧压板的侧面、凹槽一侧面、调节垫板的上表面组成了所述凹模腔。

4.如权利要求1所述的冲槽通用模架，其特征是：在接板上设置有用于把位于凹模腔内的凹模压紧在限位板上的螺钉。

5.如权利要求1所述的冲槽通用模架，其特征是：上模板通过滚珠导柱导套副与凹模座上下滑动相连，导板体通过滑动导柱导套副与上模板上下滑动相连。

6.如权利要求1所述的冲槽通用模架，其特征是：它还包括凸模固定板、连接在凸模固定板上的凸模、位于所述凹模腔内的凹模；凸模固定板通过螺栓连接在上模板的下部。

7.如权利要求2所述的冲槽通用模架，其特征是：它还包括凸模固定板、连接在凸模固定板上的凸模、位于所述凹模腔内的凹模；凸模固定板通过螺栓连接在上模板的下部；凹模的横截面为与凹模腔相应的直角梯形。

8.如权利要求7所述的冲槽通用模架，其特征是：它还包括连接在导板体下部的凸模导板，凸模导板上具有供凸模穿过的导板孔。

9.如权利要求7所述的冲槽通用模架，其特征是：在上模板和凸模固定板之间增加了一块垫板，该垫板为了不影响上模板和凸模固定板的连接而开有让位通孔。

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