CN103264096B - 一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种使冲片毛刺小于0.02mm的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，包括落料工序，先剪一边长大于电枢冲片的设计外圆直径的方形坯料，再在坯料上冲制直径大于电枢冲片的设计外圆直径的圆形光片及中心定位圆孔；冲孔工序，以中心定位圆孔定位冲制轴孔和通风孔；冲槽形工序，以轴孔定位沿圆周方向按照设计图纸逐个冲出槽形，每个槽形的槽口顶长出电枢冲片的设计外圆；去毛工序；涂漆工序；切外圆工序，以轴孔定位并以小圆半径为电枢冲片的设计外圆半径、大圆半径为小于光片的半径、两侧分别为两个相邻的槽形的中心线作为刃口逐个冲切掉近似扇环形的废料，直至冲掉最后一块近似扇环形的废料的同时形成电枢冲片及一圆环形的废料。

Description

一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺

技术领域

本发明涉及一种用于电机制造工艺，具体涉及一种与百万级汽轮发电机配套的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺。

背景技术

一般的励磁机的整圆式电枢冲片当厚度为0.5mm，冲制后的毛刺为0.05mm。现有的冲制整圆电枢冲片有两种工艺：

第一种冲制工艺为一次冲制成形，当励磁机整圆电枢冲片的外形尺寸较小，生产量又特别大时，一般采用复式模一次冲制成形。

第二种冲制工艺为多工序冲制，当励磁机的整圆式电枢冲片的外形尺寸较大，冲制后需要涂漆，生产量又不是很大时，一般不采用一次冲制成形，而是采用多工序冲制，即先按图纸的冲片外形尺寸冲制外圆和中心定位孔，然后以中心定位孔定位冲制轴孔和通风孔，接着涂漆，最后以轴孔定位在冲槽机上单槽冲制槽形。由于槽形不封闭，必须在冲槽前去毛和涂漆，冲槽后再去毛刺容易损坏冲片和设备无法正常加工，这样后序的槽形去毛刺必须由槽形模具来保证，由于槽形形状比较复杂，带有多个小R锐角，模具制造难度极大，难以控制毛刺小于0.02mm，因此无法满足产品要求。另外由于涂漆后再进行冲槽形，槽形边缘无法带有绝缘涂层，对冲片的绝缘质量相对不利。

采用第一种冲制工艺时，由于一次冲制成形后槽形处的毛刺在去毛机上去毛刺时，容易损坏设备上的去毛砂带，所以冲制后一般不去毛，冲片的毛刺高度由模具来保证，所以对模具的质量要求很高，这样模具的制造难度和制造成本就会大大提高，对冲片毛刺要求特别高的产品不适用。

采用第二种冲制工艺时，虽然在冲槽形前可以采取去毛、涂漆工艺，减小外圆落料模和轴孔及通风孔的制造难度，但对后序的槽形模具要求很高，而且冲槽后槽形边缘没有绝缘涂层，去毛和涂漆工序又不能放在冲槽形后，槽形处 的毛刺会损坏去毛机的去毛砂带和涂漆机的涂漆滚筒，所以不适用对冲片槽形毛刺要求特别高、槽形边缘要求带有绝缘涂层的产品。

与百万级汽轮发电机配套的励磁机的电枢冲片为整圆式且厚度为0.5mm，该冲片毛刺要求小于0.02mm，而且要求槽形边缘带有绝缘涂层，这对冲制的所有冲模结构和精度要求相当高，一般冲制工艺和模具的精度难以达到，冲制后采取去毛工艺又有困难，即冲制完后冲片的齿部进入去毛机时容易勾坏齿形，造成坏片，同时容易损坏去毛设备上的去毛砂带，接下来的涂漆工艺也同样容易损坏冲片的齿形和损坏涂漆设备上的涂漆滚筒。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，它不仅满足了产品的质量要求，而且保证了生产过程中不会损坏加工设备，在生产中切实可行，为加工高质量高精度的整圆式电枢冲片开辟了一条全新的思路，经济效益不可估量。

本发明的目的是这样实现的：一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，包括以下工序：

落料工序，先剪一方形坯料，该坯料的边长大于所述电枢冲片的设计外圆直径80～90mm，再在坯料上冲制圆形光片，同时在光片的中心位置冲制一小直径的中心定位圆孔，该光片的直径大于所述电枢冲片的设计外圆直径70～80mm，所述中心定位圆孔的直径为35mm；

冲孔工序，以所述中心定位圆孔定位冲制电枢冲片的轴孔和通风孔，以形成初级结构的电枢冲片；

冲槽形工序，在所述初级冲片上以所述轴孔定位沿所述光片的圆周方向按照设计图纸逐个冲出所述电枢冲片的槽形，每个槽形的槽口顶长出所述电枢冲片的设计外圆1.5～2.5mm，使所有的槽形均为封闭式结构，以形成次级结构的电枢冲片；

去毛工序，在所述次级结构的电枢冲片上去毛刺；

涂漆工序，在所述次级结构的电枢冲片上涂绝缘漆；

切外圆工序，在所述次级结构的电枢冲片上采用外圆冲切模具并以所述轴孔定位并以小圆半径为所述电枢冲片的设计外圆半径、大圆半径为小于所述光 片的半径5～10mm、两侧分别为两个相邻的槽形的中心线作为刃口逐个冲切掉近似扇环形的废料，直至冲掉最后一块近似扇环形的废料的同时形成所述电枢冲片及一径向宽度为5～10mm的圆环形的废料。

上述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，所述外圆冲切模具包括上模、下模、卸料板、两套滚动导向装置及两套辅助卸料装置，其中，

所述上模包括上模座及安装在上模座的前部下端面上的凸模，所述上模座的前部左右两边分别开设一上小下大的一级台阶孔；

所述下模包括下模座及安装在下模座的前部上端面的凹模；

所述卸料板通过卸料螺钉及弹簧或橡皮连接在上模座的前部下端面的下方，该卸料板的左右两边分别开设一个上下部大中部小并与所述上模座的台阶孔同轴的变径孔；

每套所述辅助卸料装置包括矩形弹簧、弹簧压板、弹簧芯轴及定距套，其中，所述矩形弹簧安置在所述上模座的台阶孔的下部大孔中；所述弹簧压板以其中心孔与所述上模座的台阶孔同轴的方式安装在所述上模座的下端面；所述弹簧芯轴的中下部可移动地插在弹簧压板的中心孔中且上端受压于所述矩形弹簧；所述定距套的下部位于所述卸料板的变径孔的上部大孔中并通过一螺头位于所述卸料板的变径孔的下部大孔中的螺钉固定在所述卸料板与所述弹簧芯轴之间。

上述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其中，每套所述辅助卸料装置还包括若干开设在所述弹簧压板的中心孔的周面上且相互连通的环形油槽、一开设在所述弹簧压板的外侧面上并与环形油槽连通的注油孔及一置于注油孔中的注油环。

上述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其中，所述凸模通过一固定板安装在所述上模座的前部下端面。

上述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其中，所述弹簧芯轴和弹簧压板采用GCr15轴承钢制作，热处理硬度都是HRC62-66。

本发明的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺的技术方案，放大了冲片坯料的外形尺寸，使冲片的槽形能形成封闭结构，这样可以保证冲制槽形工序后冲片能正常地进行去毛和涂漆工序。对冲片毛刺要求特别高的产品，不会增加轴孔冲制工序、通风孔冲制工序及槽形冲制工序使用的大型模具和形状较复杂 的槽形模具的制造难度，可按一般要求制造即可。相对较大的冲制毛刺可以通过采取去毛工序来保证高质量的毛刺要求，最后一道冲切外圆废料的工序后不再去毛刺，而是通过本发明的外圆冲切模具能保证切外圆废料处的毛刺能达到小于0.02mm的要求。在冲制槽形工序后再涂漆，保证了槽形边缘带有绝缘涂层，对冲片的绝缘质量更有利，不仅满足了产品质量要求，而且保证了生产过程中不会损坏加工设备，在生产中切实可行，为加工高质量高精度的整圆电枢冲片开辟了一条全新的思路，经济效益不可估量。

附图说明

图1为执行本发明的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺中的冲槽形工序后形成的次级结构的电枢冲片的结构示意图；

图2为执行本发明的冲制工艺中的冲切外圆工序时的冲制位置及冲制形状的示意图；

图3为执行本发明的冲制工艺中的冲切外圆工序时所用的外圆冲切模具的正视剖面图；

图4为执行本发明的冲制工艺中的冲切外圆工序时所用的外圆冲切模具的侧视剖面图；

图5为执行本发明的冲制工艺中的冲切外圆工序时所用的外圆冲切模具的俯视图。

具体实施方式

为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体的实施例并结合附图进行详细地说明。

请参阅图1，本发明的一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，包括以下步骤：

落料工序，先剪一方形坯料，该坯料的边长大于电枢冲片的设计外圆直径Φ1，大于量为80～90mm，再在坯料上冲制圆形光片，同时在光片的中心位置冲制一小直径的中心定位圆孔100，该光片的直径Φ2大于电枢冲片的设计外圆直径Φ1，大于量为70～80mm，中心定位圆孔100的直径为35mm；

冲孔工序，以中心定位圆孔100定位冲制电枢冲片的轴孔200和通风孔（图 中未示），以形成初级结构的电枢冲片；

冲槽形工序，在初级冲片上采用单槽冲槽机并以轴孔200定位沿光片的圆周方向按照设计图纸逐个冲出电枢冲片的槽形300，每个槽形300的槽口顶长出电枢冲片的设计外圆1.5～2.5mm，使所有的槽形300均为封闭式结构，以形成次级结构的电枢冲片；

去毛工序，在次级结构的电枢冲片上去毛刺；

涂漆工序，在次级结构的电枢冲片上涂绝缘漆；

切外圆工序，在次级结构的电枢冲片上采用外圆冲切模具并以轴孔定位并以小圆半径为电枢冲片的设计外圆半径1/2Φ1、大圆半径为小于光片的半径1/2Φ2的5～10mm、两侧为两个相邻的槽形300的中心线作为刃口逐个冲切掉近似扇环形的废料400，直至冲掉最后一块近似扇环形的废料400的同时形成电枢冲片500及一径向宽度为5～10mm的圆环形的废料600（见图2）。

在进行冲槽形工序时，为了保证后续切外圆工序时不影响槽形质量，同时也为了槽形封闭，不冲穿外圆，仅在设计冲制槽形模具时将槽口顶长出电枢冲片的设计外圆1.5～2.5mm，这样在后续的去毛工序和涂漆工序都不会影响产品质量，也不会损坏加工设备，既保证了冲片前几道工序的冲制毛刺小于0.02mm，也保证了槽形边缘带有绝缘漆。

在冲制槽形工序后再涂漆，保证了槽形边缘带有绝缘涂层，对冲片的绝缘质量更有利。

在进行切外圆工序时，为了保证生产中操作的安全性，需要保证冲制后的形状封闭，因此需在冲制的形状外还保留一径向宽度为5～10mm的圆环形的废料600。

在进行切外圆工序时采用的外圆冲切模具包括上模、下模、卸料板3、两套滚动导向装置4及两套辅助卸料装置5（见图3至图5）。

上模包括上模座10及通过固定板12安装在上模座10的前部下端面上的凸模11；上模座10的前部左右两边分别开设一上小下大的一级台阶孔13。

下模包括下模座20及安装在下模座20的前部上端面的凹模21。

卸料板3通过卸料螺钉及弹簧或橡皮连接在上模座10的前部下端面的下方；该卸料板3的左右两边分别开设一个上下部大中部小并与上模座10的台阶孔13同轴的变径孔。

两套滚动导向装置4分别安装在上模座10的后部左、右边和下模座20的 后部左、右边之间，用于引导上模相对于下模的运动。

每套辅助卸料装置5包括矩形弹簧51、弹簧压板52、弹簧芯轴53、定距套54及注油环56，其中，矩形弹簧51安置在上模座10的台阶孔13的下部大孔中；弹簧压板52以其中心孔与上模座10的台阶孔13同轴的方式安装在上模座10的下端面，该弹簧压板52的中心孔的周面上开设两道相互连通的环形油槽521，并且该弹簧压板52的外表面并与环形油槽521连通的注油孔522；弹簧芯轴53的中下部可移动地插在弹簧压板52的中心孔中且上端受压于矩形弹簧51；定距套54的下部位于卸料板3的变径孔的上部大孔中，该定距套54通过一螺钉55固定在卸料板3与弹簧芯轴53之间，螺钉55的螺头位于卸料板3的变径孔的下部大孔中；注油环56置于弹簧压板52的注油孔中。

由于辅助卸料装置5中的弹簧芯轴53和弹簧压板52采用的材料都是GCr15轴承钢，热处理硬度都是HRC62-66，强度及耐磨性较高，且韧性也较好。在冲制过程中由于弹簧压板52固定在上模座10上，随着上模的上下运动同步运动，弹簧芯轴53插在弹簧压板52的中心孔中并与弹簧压板52的中心孔的配合间隙只有0.01mm～0.03mm，因此在弹簧压板52的周面上开设了两道油槽521及注油孔522，便于润滑，保证了弹簧芯轴53在弹簧压板52的中心孔中运动自如。矩形弹簧51可使弹簧芯轴53在模具自然状态下稍稍受力，而在上模下行过程中逐渐受压，最后使卸料板3压住冲压件的力更大；定距套54用于控制卸料板3的上下位置，这样一套辅助卸料装置5保证了卸料板3在冲制过程中受力更大且受力均匀，从而保证压住的坯料不容易移动，保持与凸模的位置高度一致性，使冲制状态更稳定，使切外圆处的毛刺达到小于0.02mm的要求。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。

Claims (5)

1.一种励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，所述冲制工艺包括以下工序：

落料工序，先剪一方形坯料，该坯料的边长大于所述电枢冲片的设计外圆直径80～90mm，再在坯料上冲制圆形光片，同时在光片的中心位置冲制一小直径的中心定位圆孔，该光片的直径大于所述电枢冲片的设计外圆直径70～80mm，所述中心定位圆孔的直径为35mm；

冲孔工序，以所述中心定位圆孔定位冲制电枢冲片的轴孔和通风孔，以形成初级结构的电枢冲片；

冲槽形工序，在所述初级冲片上以所述轴孔定位沿所述光片的圆周方向按照设计图纸逐个冲出所述电枢冲片的槽形，每个槽形的槽口顶长出所述电枢冲片的设计外圆1.5～2.5mm，使所有的槽形均为封闭式结构，以形成次级结构的电枢冲片；

去毛工序，在所述次级结构的电枢冲片上去毛刺；

涂漆工序，在所述次级结构的电枢冲片上涂绝缘漆；

切外圆工序，在所述次级结构的电枢冲片上采用外圆冲切模具并以所述轴孔定位并以小圆半径为所述电枢冲片的设计外圆半径、大圆半径为小于所述光片的半径5～10mm、两侧分别为两个相邻的槽形的中心线作为刃口逐个冲切掉近似扇环形的废料，直至冲掉最后一块近似扇环形的废料的同时形成所述电枢冲片及一径向宽度为5～10mm的圆环形的废料。

2.根据权利要求1所述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，所述外圆冲切模具包括上模、下模、卸料板、两套滚动导向装置及两套辅助卸料装置，其中，

所述上模包括上模座及安装在上模座的前部下端面上的凸模，所述上模座的前部左右两边分别开设一上小下大的一级台阶孔；

所述下模包括下模座及安装在下模座的前部上端面的凹模；

所述卸料板通过卸料螺钉及弹簧或橡皮连接在上模座的前部下端面的下方，该卸料板的左右两边分别开设一个上下部大中部小并与所述上模座的台阶孔同轴的变径孔；

每套所述辅助卸料装置包括矩形弹簧、弹簧压板、弹簧芯轴及定距套，其中，所述矩形弹簧安置在所述上模座的台阶孔的下部大孔中；所述弹簧压板以其中心孔与所述上模座的台阶孔同轴的方式安装在所述上模座的下端面；所述弹簧芯轴的中下部可移动地插在弹簧压板的中心孔中且上端受压于所述矩形弹簧；所述定距套的下部位于所述卸料板的变径孔的上部大孔中并通过一螺头位于所述卸料板的变径孔的下部大孔中的螺钉固定在所述卸料板与所述弹簧芯轴之间。

3.根据权利要求2所述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，每套所述辅助卸料装置还包括若干开设在所述弹簧压板的中心孔的周面上且相互连通的环形油槽、一开设在所述弹簧压板的外侧面上并与环形油槽连通的注油孔及一置于注油孔中的注油环。

4.根据权利要求2所述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，所述凸模通过一固定板安装在所述上模座的前部下端面。

5.根据权利要求2所述的励磁机的整圆式电枢冲片的冲制工艺，其特征在于，所述弹簧芯轴和弹簧压板采用GCr15轴承钢制作，热处理硬度都是HRC62-66。