CS196868B1

CS196868B1 - Sequence blank instrument

Info

Publication number: CS196868B1
Application number: CS822477A
Authority: CS
Inventors: Vojtech Frcek; Ladislav Hnoupek; Alois Mikulasek
Original assignee: Vojtech Frcek; Ladislav Hnoupek; Alois Mikulasek
Priority date: 1977-12-09
Filing date: 1977-12-09
Publication date: 1980-04-30

Description

Vynález se týká postupového vystřihovacího nástroje pro vystřihování s víceřadovým uspořádáním výstřižků, zejména pro vystřihování rotorových a statorových plechů elektrických strojů točivých.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a progressive cutting tool for cutting with a multi-row arrangement of blanks, in particular for cutting rotor and stator sheets of rotating electrical machines.

Vystřihování statorových a rotorových plechů elektrických strojů točivých menších velikostí se provádí převážně postupovými vystřihovacími nástroji, kterými se zpracovává tenký ocelový plech pro elektrotechniku ve svitcích. Nej obvyklejší způsob nástřihu je jednořadový, přičemž šířka pásu je větší než vnější průměr vystřihovaného statorového plechu. Při tomto nástřihu vzniká odpadová síť. Vnější průměr statorového plechu je vystřihován s přídavky na okrajích pásu i ve směru podávání, to je kroku nástroje. Racionalizace směřující k hospodárnějšímu využívání dynamoplechu a snižování odpadu při vystřihování se rozvíjí dvěma směry. Nástřihový plán je přitom buď jednořadový bezodpadový, to je bez odpadové sítě, nebo dvouřadový i víceřadový, při kterém se vystřihují dvě nebo více řad výstřižků statorových a rotorových plechů současně s odpadovou sítí. V prvém případě se provádí redukce okrajů pásu a můstku nebo přepážek mezi vnějšími průměry statorových plechů na nulu nebo i do záporných hodnot. Šířka pásu plechu je přitom ftl&ftši něž vnější průměr vystřihovaného sta2 torovélio plechu a délka kroku (podání) rovněž tak. Zmenšování šířky pásu i přesazení vnějších průměrů statorového plechu ve směru podávání nelze provádět bez omezení. Limitujícími faktory jsou výsledné vlastnosti elektromotoru, a rovněž tak i geometrická přesnost bezodpadově vystřihovaných statorových plechů. Jako směrný údaj o velikosti přesazení v délce podání a jednostranné zmenšení šířky pásu vzhledem ke vnějšímu průměru statorového plechu lze uvést, že by velikost přesazení neměla přesahovat hloubku sponkovacích drážek (rybin) a značek na vnějším obvodu statorového plechu. Srovnáme-li využití výchozího dynamoplechu při velikosti vnějšího průměru statorového plechu 100 mm a velikosti můstku a okrajů +1,5 mm při vystřihování s odpadovou sítí s nástřihovým plánem bezodpadovým s přesazením a zmenšením okrajů jednostranně o stejnou hodnotu, to je —1,5 mm, potom je u bezodpadového nástřihu využitelnost vyšší asi o 7 %.Cutting of stator and rotor sheets of electrical machines of smaller rotating sizes is performed mainly by progressive cutting tools, which are used to process thin steel sheet for electrical engineering in coils. The most common method of cutting is single-row, wherein the width of the strip is greater than the outer diameter of the cut stator sheet. The waste network is created during this cutting. The outer diameter of the stator sheet is cut with the appendages at the edges of the strip as well as in the feed direction, i.e. the tool step. Rationalization towards more cost-effective use of dynamo-sheeting and waste reduction in cutting is developing in two directions. The cutting plan is either single-row waste-free, i.e. without a waste network, or double-row or multi-row, in which two or more rows of stator and rotor sheet blanks are cut together with the waste network. In the first case, the edges of the strip and the bridge or partitions between the outer diameters of the stator sheets are reduced to zero or even to negative values. The width of the sheet metal is in this case more than the outside diameter of the cut-out sheet metal and the length of the step (feeding) as well. The reduction of the strip width and the offset of the outer diameters of the stator sheet in the feed direction cannot be performed without limitation. The limiting factors are the resulting properties of the electric motor as well as the geometric accuracy of the non-waste cut stator sheets. As an indication of the amount of offset in the feed length and the one-sided reduction in the width of the strip relative to the outer diameter of the stator sheet, the offset size should not exceed the depth of the stapling grooves and marks on the outer periphery of the stator sheet. If we compare the use of the starting dynamo plate with the stator plate outer diameter of 100 mm and the bridge and edge size of +1.5 mm when shearing with the waste network with a waste-free design with offset and reduction of edges unilaterally by the same value, ie -1.5 mm , then the usability of waste-free lining is higher by about 7%.

U druhého způsobu, kdy se vystřihuje více řad současně, je nejzajímavějším nástřihovým plánem z hlediska využití materiálu ortocyklické uspořádání, to je nejtěsnější uspořádání kruhových vnějších průměrů statorových plechů. U tohoto uspořádání tvoří středy vždy tří sousedních statorových výstřižků v různých řadách vrcholy rovno196868 stranného trojúhelníka. Obecný víceřadový nástřihový plán, kdy středy vždy tří sousedních statorových výstřižků ve dvou různých řadách tvoří vrcholy trojúhelníka rovnoramenného, má využitelnost nižší než odpovídající nástřih ortocyklický. Víceřadový nástřihový plán s paralelním řazením plechů (řady „vedle sebe“) má význam, pokud je vnější tvar statorového plechu obdélníkový nebo čtvercový. V praxi se nejčastěji vyskytuje nástřih dvouřadový, u velmi malých plechů někdy i třířadový. Vystřihovací nástroje na počty řad ještě vyšší by totiž byly neúnosně drahé a choulostivé. Aby bylo možno dvouřadový nebo třířadový nástřihový plán realizovat, je nutno u známých konstrukcí nástrojů používat odpadovou síť s můstky a okraji, a u nástrojů je nutno v postupu vystřihování vynechávat některá operační pole z důvodu konstrukce a prostorové dispozice vedení, a i upínání střižníků. Tím se zvětšuje délka nástroje, což je nevýhodné z hlediska výroby, nákladů a obtížného zajišťování přesnosti. Při vystřihování již uvedených statorových plechů o průměru 100 mm se stejnými můstky a okraji se dosáhne proti jednořadovému nástřihu s odpadovou sítí u dvouřadového nástřihu úspory 6 % a u třířadového nástřihu by bylo možno uvažovat o úspoře 8 %.In the second method, where multiple rows are cut at the same time, the most interesting cutting plan in terms of material utilization is the orthocyclic arrangement, i.e. the closest arrangement of circular outer diameters of the stator sheets. In this arrangement, the centers of each of the three adjacent stator clippings in different rows form peaks equal to the 196868 side triangle. The general multi-row cutting plan, where the centers of three adjacent stator clippings in two different rows form the vertices of an isosceles triangle, has a usability lower than the corresponding orthocyclic cut. A multi-row cutting plan with parallel plate shifting (side-by-side rows) is important if the outer shape of the stator plate is rectangular or square. In practice, the most often occurs cutting double-row, for very small sheets sometimes three-row. Cutting tools for even higher row numbers would be unbearably expensive and delicate. In order to implement a two-row or three-row cutting plan, it is necessary to use a waste network with bridges and edges for known tool designs, and for tools, some operating fields have to be omitted in the cutting process due to construction and spatial layout of the guides. This increases the length of the tool, which is disadvantageous in terms of production, cost and difficulty in ensuring accuracy. Cutting of the already mentioned 100 mm diameter stator sheets with the same bridges and edges achieves a 6% savings over a single row sewer with a sewage network and a three-row sewer could save 8%.

U obou typů nástrojů, to je u jednořadových bezodpadových i u víceřadových s odpadovou sítí, jsou ke stírání vystřiženého materiálu ze střižníků, popřípadě k orientování střižníků vůči střižným otvorům používány buď pevné desky trvale spojené se střižnicí, nebo pohyblivé desky trvale spojené s horním dílem nástroje, tedy se střižníky. Pevná stírací deska má výhodu ve své jednoduchosti a spolehlivosti funkce. Její nevýhodou je, že zpracovávaný pás materiálu prochází úzkou štěrbinou, což při větších délkách nástrojů činí značné potíže, hlavně při odstraňování pásů z nástroje při jakékoli poruše. Další nevýhodou je skutečnost, že tuto desku nelze využít k vedení a směrování střižníků do střižných otvorů, protože střižníky konají v této desce celý zdvih odpovídající pracovnímu zdvihu beranu lisu. Velká délka dráhy střižníků ve vedení způsobuje, že se vedení rychle znehodnocuje a při vyšších počtech zdvihů je vysoké nebezpečí zadření. Proto je směřování střižníků do střižných otvorů prováděno pomocí zesílených kotevních desek. U střižníků malého průřezu, jejichž tuhost je malá, ani takové provedení nevyhovuje. Proto se pevné stírací desky používají velmi omezeně. Výhodou pohyblivé vodicí desky je skutečnost, že pohyb střižníků v desce je velmi malý. Je-li beran lisu v horní úvrati, je nástroj otevřený a jeho vnitřní funkční částí jsou dobře přístupně, takže lze velmi snadno odstranit všechny případné závady a poruchy. Mimoto poskytuje takové provedení možnost přímého vizuálního sledování vystřihování. Nevýhoda tohoto provedení spočívá v tom, že kluzné vedení střižníků ve vodicí desce, zhotovené většinou ze zalévacích hmot, vyvozuje značnou třecí sílu, která společně se stěrači silou snižuje možnost větší prostorové koncentrace střižníků. Vodicí desku totiž není dosti dobře možné dimenzovat tak, aby nedocházelo k jejímu průhybu, a tím ke znehodnocení vedení. Další nevýhodou je skutečnost, že třením vzniklé teplo se poměrně špatně odvádí, takže rychlost vystřihování je limitována, protože vznikající teplo velmi rychle znehodnocuje jakost vedení.In both types of tools, i.e. single-row non-waste and multi-row with waste net, either fixed plates permanently connected to the cutting die or movable plates permanently connected to the upper part of the tool are used to wipe out cut material from punches or to orient the punches towards the cutting holes. that is, with punches. A solid wiper plate has the advantage of its simplicity and reliability of function. Its disadvantage is that the material web to be processed passes through a narrow slot, which, with longer tool lengths, makes it difficult to remove the strips from the tool in any failure. Another disadvantage is the fact that this plate cannot be used to guide and direct the punches into the shear holes, since the punches act in this plate the entire stroke corresponding to the working stroke of the press ram. The large path length of the punches in the guide means that the guide deteriorates rapidly and, with higher strokes, there is a high risk of seizure. Therefore, the direction of the punches into the shear holes is performed by means of reinforced anchor plates. In the case of punches of small cross-section whose stiffness is low, such an embodiment is not suitable either. Therefore, rigid wipers are used very rarely. The advantage of the movable guide plate is that the movement of the punches in the plate is very small. When the press ram is at the top dead center, the tool is open and its internal functional parts are easily accessible so that any faults and malfunctions can be easily eliminated. Moreover, such an embodiment provides the possibility of direct visual monitoring of the cut. The disadvantage of this embodiment is that the sliding guide of the punches in the guide plate, made mostly of potting compounds, generates a considerable frictional force which, together with the wiping force, reduces the possibility of greater spatial concentration of the punches. In fact, it is not possible to dimension the guide plate in such a way as to prevent its deflection and thus the deterioration of the guide. A further disadvantage is the fact that the friction heat generated is relatively poorly dissipated, so that the cutting speed is limited because the heat generated deteriorates the quality of the conduit very quickly.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny u postupového vystřihovacího nástroje podle vynálezu tím, že je opatřen vodicí deskou střižníků, pevně spojenou s upínací deskou střižníků, ale posuvnou vůči stírací desce, např. pomocí kuličkových vodítek.Said drawbacks are eliminated in the progressive cutting tool according to the invention by providing a punch guiding plate fixedly connected to the punching clamping plate but movable relative to the wiping plate, for example by means of ball guides.

U provedení postupového vystřihovacího nástroje podle vynálezu jsou středy operačních polí střižníků a střižnic ve vrcholech trojúhelníkového rastru, přičemž vzdálenost vrcholů trojúhelníku rastru je nanejvýš rovna velikosti vnějšího průměru střižníků na vystřihovaní vnějšího obvodu výstřižků.In an embodiment of the progressive cutting tool according to the invention, the centers of the operating fields of the punches and die are at the apexes of the triangular raster, wherein the spacing of the apexes of the raster triangle is at most equal to the outer diameter of the punches.

U postupového vystřihovacího nástroje podle vynálezu je využito víceřadového nástřihu bezodpadového typu, to je jednotlivé sousední výstřižky statorových plechů jsou přesazené a okraje pásu jsou zmenšeny o stejnou velikost, jaká je velikost přesazení. Vedení střižníků rotorových a statorových drážek v postupovém vystřihovacím nástroji podle vynálezu je provedeno samostatnými vodicími deskami válcového tvaru, které jsou pevně spojeny s kotevními deskami šrouby a půlenými distančními kroužky, takže tvoří kompaktní střižníkové bloky. Distanční kroužky jsou konstrukčním prvkem, jehož postupným snižováním se dosahuje stálé velikosti přesahu střižníků přes vodicí desku. Dodržení stále stejného přesahu střižníků přes vodicí desku při zkracování střižníků ostřením je nutné pro dodržení potřebné funkční spáry mezi vodicí a stírací deskou. Polohování vodicích desek ve stírací desce je zajištěno pomocí kuličkových vodítek vhodně geometricky rozmístěných ve stírací desce po obvodě. Přesná poloha stírací desky vzhledem ke střižnicí je zajištěna polohovacími sloupky a pouzdry s kuželovou dosedací plochou. Toto provedení zajišťuje směrování střižníků do střižních otvorů a odstraňuje pohyb střižníků ve vodicí desce, čímž se vylučuje možnost poškození přesného uložení střižníků ve vodicí desce. Pohyb střižníků nastává pouze v nízké stírací desce, kde jsou střižníky lícovány s velkou vůlí, takže zde nevznikne žádná třecí síla. Stírací deska přenáší jenom sílu, potřebnou k setření vyděrovaného pásu materiálu ze střižníků. Tato skutečnost umožňuje vysoké soustředění střižníků na malé ploše, což je základním předpokladem pro aplikaci bezodpadového ortocyklického střižného plánu s minimálním počtem operačních polí a dosažení malé stavební délky nástroje. Tím, že pohyb střižníků ve vodicí desce byl odstraněn a mezi vodicí a stírací deskou je valivé uložení, sníží se třecí síla na minimum, a tím je prakticky odstraněn zdroj tepla ve vodicí desce, takže toto provedení vyhovuje i pro nejvyšší rychlosti vystřihování. Dále konstrukce podle vynálezu snižuje hlučnost i pravděpodobnost poškození nástroje. Vynález v podstatě odstraňuje nevýhody obou známých provedení a slučuje jejich výhody.In the progressive cutting tool according to the invention, a multi-row non-waste type cutting is used, i.e. the individual adjacent blanks of the stator sheets are offset and the edges of the strip are reduced by the same size as the offset. The guiding of the rotor and stator slot cutters in the progressive cutting tool according to the invention is carried out by separate guide plates of cylindrical shape which are fixedly connected to the anchor plates by screws and halved spacer rings so as to form compact punch blocks. Spacer rings are a structural element whose gradual reduction achieves a constant amount of punches over the guide plate. Maintaining the same overlap of the punches over the guide plate while shortening the punches by sharpening is necessary to maintain the necessary functional gap between the guide and the wiper plate. The positioning of the guide plates in the scraper plate is ensured by means of ball guides suitably geometrically distributed around the circumference of the scraper plate. The exact position of the wiper plate with respect to the cutting die is ensured by positioning columns and bushes with a conical bearing surface. This embodiment directs the punches into the punch holes and eliminates the movement of the punches in the guide plate, thereby avoiding the possibility of damaging the precise placement of the punches in the guide plate. The movement of the punches occurs only in the low wiper plate, where the punches are aligned with great play, so that there is no frictional force. The wiper plate only transmits the force required to wipe the punched strip of material from the punches. This enables a high concentration of punches on a small area, which is a prerequisite for the application of a waste-free orthocyclic cutting plan with a minimum number of operating fields and a small tool length. Since the movement of the punches in the guide plate has been eliminated and there is a rolling bearing between the guide and wiper plates, the frictional force is reduced to a minimum, thereby practically eliminating the heat source in the guide plate, so that this embodiment suits even the highest cutting speeds. Further, the design of the invention reduces noise and the likelihood of tool damage. The invention essentially eliminates the disadvantages of both known embodiments and combines their advantages.

Na přiložených výkresech je zobrazen příklad provedení postupového vystřihovacího nástroje pro vystřihování s víceřadovým uspořádáním výstřižků podle vynálezu, který je určen pro vystřihování rotorových a statorových plechů, přičemž na obr. 1 je nástroj zobrazen v částečném svislém řezu čáry A—A na obr. 2, kde je nástroj zobrazen v částečném půdorysném pohledu, přičemž menší část zobrazuje pohled na stírací desku, zbývající část pohled na střižnici. Na obr. 3 je zobrazen ve větším měřítku detail „M“ z obr. 1, to je detail kotvení a vedení střižníků statorové drážky v řezu podle čáry C—C na obr. 4 a na obr. 4 je řez podle čáry B—B na obr. 3.In the accompanying drawings, an exemplary embodiment of a progressive cutting die with a multi-row cutout arrangement according to the invention for cutting rotor and stator sheets is shown, wherein in FIG. 1 the tool is shown in partial vertical section of line A-A in FIG. 2; wherein the tool is shown in a partial plan view, with a smaller portion showing a view of the wiper plate, the remaining portion showing a cutting die view. FIG. 3 is a larger-scale view of the detail " M " of FIG. 1, i.e. the detail of the anchoring and guiding of the stator slot punches in cross-section along line C-C in FIG. FIG.

Postupový vystřihovací nástroj podle vynálezu je opatřen vodicí deskou 3 střižníků 1, která je pevně spojená s upínací deskou 2 střižníků 1, které jsou v ní upevněny svou horní částí, kdežto spodní část střižníků 1 je ve vodicí desce 3 upevněna pomocí odlité výstelky. Vodící deska 3 je pevně spojena s upínací deskou 2 pomocí prvních šroubů 13, přičemž mezi vodicí deskou 3 a upínací deskou 2 je umístěn půlený distanční kroužek 4. Nejspodnější část střižníků 1 prochází vložkou 5 stírací desky 6. Vodicí deska 3 je posuvná vůči stírací desce 6 ve svislé rovině pomocí kuličkových vodí-The progressive cutting tool according to the invention is provided with a guide plate 3 of punches 1 which is rigidly connected to a clamping plate 2 of punches 1 which are fixed therein by their upper part, while the lower part of the punches 1 is fixed in the guide plate 3 by a cast lining. The guide plate 3 is firmly connected to the clamping plate 2 by means of the first screws 13, with a halved spacer ring 4 positioned between the guide plate 3 and the clamping plate 2. The lower part of the punches 1 passes through the insert 5 of the wiper plate 6. 6 in a vertical plane using ball guides-

Claims

SUBJECT

1. Cutting tool for cutting with a multi-row arrangement of blanks, in particular for cutting rotor and stator sheets of rotating electric machines, characterized in that it is provided with a guide plate (3) of punches (1) firmly connected to the clamping plate (2) of punches (1) ) slidably mounted relative to the wiper plate (6), e.g.

The clamping plate 2 is fastened to the anchor plate 15 of the tool by means of second screws 14. The exact position of the wiper plate 6 relative to the cutting die 8 is ensured by the guide pins 9 on the cutting die 8 and the guide bushes 10 in the guide plate 6.

As the press ram moves downward from the top dead center, the upper part of the progressive cutting tool moves with it. By resting the conical surface of the guide sleeve 10 on the conical surface of the guide pin 9, the movement of the wiper plate 6, the wiper pin 11 and the first screws 13 is stopped. The other parts of the upper tool part move further until the punches 1 abut against the material strip (not shown). In this movement, the block formed by the punches 1, the clamping plate 2, the guide plate 3, the spacer rings 4 and the first bolts 13 moves as a rigid assembly with respect to the wiper plate 6. The guide plate 3 is guided in the wiper plate 6 by ball guides 7. so there is no sliding friction.

As the punches 1 are shortened by sharpening, the height of the spacer rings 4 decreases at selected intervals corresponding to a specified number of sharpenings, so as to ensure the necessary protrusion of the punches 1 above the guide plate 3 to maintain the necessary functional gap between the guide plate 3 and the wiper plate insert 5.

In the punching tool, the centers 16 of the operating fields of the punches 1 and the punches 8 are at the apexes of the triangular grid 17, wherein the distance a of the apexes of the triangles 17 is smaller than the outer diameter d. As a result, there is no waste network when cutting the stator and rotor plates.

The progressive punching tool according to the invention can also be used for punching other types of blanks than the stator and rotor sheets of rotating electrical machines, mainly of thin sheet metal, where high tool power is required and a large number of blanks are produced.

by means of ball guides (7), wherein the centers (16) of the operating fields of the punches (1) and the punches (8) are at the vertices of the triangular grid (17), where the distance (a) of the vertices of the triangular grid (17) is at most equal to the outer diameter (d) ) punches (1) for cutting out the outer circumference (12) of the blanks.