鐵心製造工藝丨鐵心衝片的衝製工藝

2018年12月09日 公司新聞 333 views

按照鐵心衝片形狀的不同,鐵心衝片分為圓形衝片、扇形衝片和磁極衝片。

在中小型交流電機和直流電機電樞鐵心中通常都采用圓形衝片。電工鋼板的最大寬度為1000mm。考慮衝製的搭邊量後,圓形衝片的外徑應不超過990mm。汽輪發電機、水輪發電機和其他大型電機的鐵心,均采用扇形衝片。直流電機和同步電機的磁極鐵心常用磁極衝片壓裝而成。圖2-2所示為典型的鐵心衝片。

衝片質量對電機性能的影響很大,其主要技術要求如下:

  • 衝片的外徑、內徑、軸孔、槽形以及槽底直徑等尺寸,應符合圖樣要求。

  • 定子衝片毛刺不大於0.05mm。用複式衝模衝製時,個別點不大於0.1mm。轉子衝片毛刺不大於0.1mm。

  • 衝片應保證內、外圓和槽底直徑同軸,不產生橢圓度。如對Y160~280電機定子衝片內外圓同軸度要求不大於0.06mm。

  • 槽形不得歪斜,以保證鐵心壓裝後槽形整齊。

  • 衝片衝製後,應平整而無波浪形。對於塗漆衝片,單麵漆膜厚度為0.1~0.15mm(雙麵為0.25mm),表麵應均勻、幹透、無氣泡及斑塊。

  • 鐵心衝片內外圓的特色槽

    如圖2-3所示在定子衝片外圓上衝有鳩尾槽,以便在鐵心壓裝時安放扣片,將鐵心緊固。在定子衝片外圓上還衝有記號槽,其作用是保證疊壓時按衝製方向疊片,使毛刺方向一致,並保證將同號槽疊壓在一起,使槽形整齊。轉子衝片的軸孔上衝有鍵槽和平衡槽。疊片時鍵槽起記號槽作用;轉子鑄鋁時鍵槽與假軸斜鍵配合,以保證轉子槽斜度。平衡槽主要使轉子減少不平衡度。

    矽鋼片的剪裁

    許多工廠製造鐵心衝片的第一道工序,是將整張矽鋼片在剪床上剪成一定寬度的條料。條料的寬度應略大於鐵心衝片的外徑留有適當的加工餘量,以保證衝片的質量。如圖2-4所示為矽鋼片的裁剪。

    矽鋼片是一種重要的合金鋼材,在電機製造中用量很大,因此在設計和工藝上,必須采取一係列措施,提高其利用率。

    1規定最小的搭邊量C

    搭邊量太大使利用率降低。搭邊量太小,在送料時矽鋼片的剪裁過程中矽鋼片容易被拉斷和被拉入凹模,產生毛刺,並降低衝模壽命;還容易使定子衝片產生缺角現象。小型異步電動機衝片采用的搭邊量C一般為5~7mm。

    2合理選擇定子鐵心外徑D

    在電機設計中,定子鐵心外徑的選擇要結合矽鋼片尺寸(a×b)和最小搭邊量C來考慮,以保證有較高的利用率。

    3實行套裁

    為了提高矽鋼片的利用率,許多工廠實行套裁。套裁就是合理安排衝片的位置,通過減少外部餘料,來提高矽鋼片的利用率。套裁的方法有錯位套裁和混合套裁,如圖2-5、圖2-6所示。

    混合套裁時,由於衝片的直徑不同將增加操作和生產管理上的困難,所以用得較少。

    4充分利用餘料

    充分利用“內部餘料”和“外部餘料”。大電機衝片軸孔衝下來的“內部餘料”可以用來衝製小電機的衝片,邊角餘料也可以用來衝製小型電機衝片。

    在鐵心製造中由於窄卷料或條料單排衝製,材料利用率較低,隻能達到70%~77%

    為了更有效地利用電工鋼板,降低產品成本,國內外一些電機製造廠很注重提高材料利用率。有的廠家采用計算機控製錯位套裁新工藝,可使材料利用率提高6%~10%。日本三菱新城工廠采用雙排級進衝,而且衝片沒有搭邊,使材料利用率大為提高異步電動機定子衝片和轉子衝片的技術要求如圖2-7、圖2-8所示。

    鐵心衝片的衝製方法

    定子、轉子衝片有以下幾種衝製方法,它們所要求的衝模各不相同。

    1單衝

    每次衝出一個連續的(最多有一個斷口的)輪廓線。例如軸孔及鍵槽,一個定子槽或一個轉子單衝的優點是單式衝模結構簡單、容易製造、通用性好,生產準備工作簡單,要求衝床的噸位小。它的缺點是衝製過程是多次進行的,不可避免地帶來定子衝片內外圓同軸度的誤差,以及定子槽和轉子槽的分度誤差,因此衝片質量較差,勞動生產率不高。單衝主要用於單件生產或小批量生產中,能減少工裝準備的時間和費用。此外,在缺少大噸位衝床時也常常采用單衝。

    2複衝

    每次衝出幾個連續的輪廓線。例如能一次將軸孔、軸孔上的鍵槽和平衡槽以及全部轉子槽衝出,或一次將定子衝片的內圓和外圓衝出。複衝的優點是勞動生產率高,衝片質量好。

    缺點是複式衝模製造工藝比較複雜,工時多,成本高,並要求噸位大的衝床。複衝主要用於大批量生產中。

    3級進衝

    將幾個單式衝模或複式衝模組合起來,按照同一距離排列成直線,上模安裝在同一個上模座上,下模安裝在同一個下模座上,就構成一副級進式衝模。衝模內有四個衝區:第一個衝區衝軸孔、軸孔上的鍵槽和平衡槽以及全部轉子槽和兩個定位孔;第二個衝區衝鳩尾槽、記號槽和全部定子槽;第三個衝區落轉子衝片外圓;第四個衝區內落定子衝片外圓。這樣,條料進去後,轉子衝片和定子衝片便分別從第三個衝區和第四個衝區的落料孔中落下,自動順序順向迭放,如圖2-9所示。

    級進衝的優點是勞動生產率較高,缺點是級進式衝模製造比較困難。級進衝主要用於小型及微型電機的大量生產,因為功率大的電機衝片尺寸大,將幾個衝模排列起來,衝床必須有較大的噸位和較大的工作台。級進衝隻有使用卷料時,才能發揮其優點。

    以上幾種衝製方法各有其優缺點和應用範圍,應根據工廠生產批量的大小、模具製造能力及衝床設備條件等,在努力提高勞動生產率和衝片質量的前提下,將它們適當地組合起來,發揮各自的優點,避免缺點,滿足發展生產的需要。

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