机械类类论文浅谈电机定转子自动叠铆级进模.docx

1、机械类类论文浅谈电机定转子自动叠铆级进模学生毕业论文系 别： 机 电 工 程 系 专 业： 模 具 设 计 与 制 造 班 级： 模 具 053 学 生 姓 名： 学 生 学 号： 论 文 题 目：浅 谈 电 机 定 转 子 自 动 叠 铆 级 进 模指 导 教 师： 设 计 地 点： 起 迄 日 期：2007.8.25 毕业论文任务书专业 模具设计与制造 班级 模具053班 姓名 一、课题名称： 浅 谈 电 机 定 转 子 自 动 叠 铆 级 进 模 二、主要技术指标：电机定转子铁芯自动叠铆级进模，是当代国际先进水平的高速冲模。该冲模在一副模具内自动完成冲压成形、扭槽、回转、叠铆、分组等高难

2、度的技术功能，冲制出来的不是单片零件，而是经自动叠铆后的铁芯组件，它突破了铁芯传统的生产方式，给大批量自动化生产高精度铁芯开辟了新路。定转子铁芯自动叠铆级进模的结构复杂，精度要求高，制造难度大等因素，能设计制造该类模具的厂家较少。因此，本文通过介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、并举例说明该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展前景，以便使更多的厂家了解生产该类模具，以此为代表，从而提高我国多工位级进模在世界上的整体水平。三、工作内容和要求：1. 通过查阅一些最根底的关于定子、转子设计的课件，了解定子、转子分别设计的大

3、致过程。 2. 通过研究三本有关单排微电机定转子包括零部件设计过程的书籍，了解单排微电机定转子的设计过程。 3. 通过查阅一些书籍，了解自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构。 4. 网上搜索相关资料，进一步了解自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构以及双排电机定转子自动叠铆的简单设计过程。 5. 综观了多个电机定转子自动叠铆级进模的设计过程，比拟分析此类模具的最正确方案。四、主要参考文献：1 邓卫国. 微电机定转子自动叠片级进模J.微电机，1998年，第31卷；2 陈炎嗣. 多工位级进模设计与制造M.北京：机械工业出版社，200

4、6. 学 生签名 年 月 日 指 导 教师签名 年 月 日 教研室主任签名 年 月 日 系 主 任签名 年 月 日毕业论文开题报告论文题目浅谈电机定转子自动叠铆级进模一、选题的背景和意义：多工位级进模的一种，它是在单工序冲压模具根底上开展起来的多工序集成模具，在一副模具中可以完成冲裁、压弯、成形、拉深等多种冲压工序。标志着冲压模技术先进水平的高精度级进模，具有结构复杂、制造难度大、精度高、寿命长及生产效率高等特点，是当代先进冲压模具的代表，被指定为我国“十一五规划中重点开展的模具之一。从模具的综合技术来分析，有代表性的便是集机电技术一体化的电机定转子铁芯自动叠铆级进模，是当代国际先进水平的高速

5、冲模。该冲模在一副模具内自动完成冲压成形、扭槽、回转、叠铆、分组等高难度的技术功能，冲制出来的不是单片零件，而是经自动叠铆后的铁芯组件，它突破了铁芯传统的生产方式，给大批量自动化生产高精度铁芯开辟了新路。近几年，使用电机定转子铁芯自动叠铆硬质合金级进模生产铁芯的厂家加速递增，而且随着高生产率的开展，铁芯模具、大规格铁芯模具的需求不断增大。模具由此也随着大型化，模具的复杂系数和制造难度也随之而提升。定转子铁芯自动叠铆级进模的结构复杂，精度要求高，制造难度大等因素，能设计制造该类模具的厂家较少，为了使更多的厂家了解生产该类模具，并以此带动其他精密模具的开展，从而来提高我国多工位级进模在世界上的整体

6、水平。因此，本文主要介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、并举例说明该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展前景。二、课题研究的主要内容：综观所有资料中的芜湖电机厂费应成的?电机定转子自叠压级进模设计?、芜湖精工电机有限奋司王桂英的?双排自动叠压硬质合金级进模?、沈阳模具制造中心王铁文的?吊扇电机定转子片级进模设计?、芜湖电机厂黎进、王英、徐卫的?YDL09电机定转子自动叠装硬质合金级进冲模的研制?以及盘起工业(大连)袁崇磷的?电机定转子铁芯自动叠装模设计?等，电机定转子自动叠铆级进模的设计及制造方法均有相似之处，无非是

7、有的为了便于修正空工位，有的采用单排排样，有的采用了双排无搭边排样，有的采用了双排有搭边排样等等，还有的更甚之，在名称上稍微变化，譬如叠压、叠装、叠铆等。但归根究底，都离不开叠铆技术、机械设计、机械制造以及冲压知识等。所以本文主要介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、并举例说明该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展。其中，自动叠铆技术介绍了铁心叠铆形成、铁心叠铆结构形式、铁心叠铆点的设置及数量确实定、叠铆点的几何形状、叠铆点的过盈量、自动叠铆的计数别离装置和控制箱，铁心叠铆的装配方法包括直接叠铆、带扭转叠铆、带回转叠铆

8、，回转平安机构简单介绍一下机械平安机构和电器平安机构。案例可以说是典型中的典型，定、转子铁芯冲片零件图及排样图、模具主要设计结构及技术要求、定转子铁芯叠铆模的工艺制造技术和双排定转子铁芯自动叠铆级进模的效果，步步逼近，层层深入。由于这类模具工位相对较多，大型模架尚未标准化，模具排样有各有差异，故计算局部尚待改善。三、主要研究方法论述：通过查阅课件、书籍和网上搜索相关知识，了解了定子、转子分别设计的大致过程、单排微电机定转子的设计过程、叠铆技术和双排电机定转子自动叠铆级进模等，重温了?机械制图?、?机械设计根底?、?机械制造根底?等专业根底课，稳固了?冷冲压工艺与模具设计?、?模具工艺学?等专业

9、课，可谓是集两年所学知识的灵活运用。 案例是反复推敲、研究多个例子反复筛选出来的。其中定、转子铁芯冲片零件图及排样图、模具主要设计结构及技术要求、定转子铁芯叠铆模的工艺制造技术和双排定转子铁芯自动叠铆级进模的效果，根本按照冷冲模设计的根本步骤，同时又兼顾了工艺局部，可算是一举两得。四、论文进度安排：时 间工 作 内 容领取毕业设计任务书，确定题目通过查阅书籍、电子刊物，网上搜索等各种途径查资料整理资料，设计论文，完成初稿并上交按指导老师的意见，屡次修改完善毕业论文并交定稿准备辩论五、指导教师意见： 指导教师签名： 年 月 日六、系部意见： 系主任签名： 年 月 日摘要 .7关键词 .70. 引

10、言 .71. 自动叠铆技术 .81.1 铁心叠铆形成 .81.2 铁心叠铆结构形式 .91.3 铁心叠铆点的设置及数量确实定 .91.4 叠铆点的几何形状 .10 1.5 叠铆点的过盈量.111.6 自动叠铆的计数别离装置和控制箱.122铁心叠铆的装配方法.132.1 直接叠铆.132.2 带扭转叠铆.132.3 带回转叠铆.153扭转和回转运动实现过程.173.1 扭转运动实现过程.173.2 回转运动实现过程.184回转平安机构.194.1 机械平安机构.194.2 电器平安机构.195一般自动叠铆级进模结构特点.205.1 模具根本组成局部.205.2 模具主体结构设计.205.3 凸模

11、、凹模设计.215.4 平安保护装置.216举例说明定转子铁芯叠铆模设计中的有关情况.226.1 定、转子铁芯冲片零件图及排样图.226.2 模具主要设计结构及技术要求.226.3 定转子铁芯叠铆模的工艺制造技术.246.4 双排定转子铁芯自动叠铆级进模的效果.277. 电机铁芯自动叠铆级进模的开展趋势.278. 结束语.30答谢辞.30参考文献.32毕业论文成绩评定表.33浅 谈 电机定转子自动叠铆级进模摘要：本文主要介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展前景。关键词：电机定转子

12、；自动叠铆；级进模Discussed shallowlythe Progressive Die for the Automatic TinertoyBlanking Piece of Motor Stator & RotorAbstract: some automatic tinertoy technology，the assembly method of the iron core tinertoy , the realization process of the reverse and the revolve motion , the revolve safety mechanism an

13、d this kind of die main structure are introduced. The related design critical points and the technique of manufacture are stated. Finally die prospects for development of this kind are discussed.Key words: motor stator & rotor ；automatic tinertoy；progressive die0引言定、转子铁心是电机的重要部件，它的质量好坏直接影响到电机的技术性能。传

14、统电机定、转子铁心制造工艺是用一般冲模冲制出定、转子冲片(散片)，经过齐片，再用铆钉铆结、扣片、氩孤焊等方法制成铁心，对于交流电机转子铁心还需用手工进行扭转出斜槽，步进电机要求定、转子铁心磁性能和厚度方向均匀，定子铁心和转子铁心冲片之间分别要求旋转一定的角度，如用传统方法制作，效率低，精度很难到达技术要求。随着工业生产技术的不断开展在电机、电器等技术领域，已广泛采用高速冲压多工位级进模制造自动叠片式结构铁心，如各种微电机的定、转子铁心，山字形、U字形、小型变压器铁心等其中定、转子铁心还可带扭转叠斜槽、冲片之间带大角度回转叠铆结构等，与普通冲模相比，多工位级进模具有冲制精度高、生产效率高、使用寿

15、命长、所冲制铁心尺寸精度一致性好、容易实现自动化、适合大批量生产等优点，是微电机行业精密模具开展的方向。定、转子铁心自动叠铆级进模的冲制过程是，从冲制条料(卷料)通过校平机、自动送料器、自动加油滑滑装置进入多工位级进模通过各工位的冲制，到转子铁心和定子铁心从模具中通过输送带输送出所留条料搭边由高速冲床上专用废料刀切断(或有专用切废料机切断，或在级进模上专用废料凸模进行切断)的整个过程自动进行，如图1所示。其中自动叠铆、转子带扭叠铆、大角度回转叠铆冲制工步都是放在定、转子冲片落料工位上完成的。定、转子自动叠铆级进模具有制造精度高、结构先进带有技术性要求高的回转机构、计数别离机构及平安机构等，级进

16、模的主要零件凸模、凹模采用硬质台金，每磨一次刃口可冲1O0万次以上，模具总寿命在1亿次以上。图1 高速冲床冲制过程1自动叠铆技术自动叠铆是指按产品技术要求的叠铆方式使冲片间到达预定的过盈联接，依靠级进模精确的送料步距，使冲片准确的压合在一起而到达冲片间预定叠合力。级进模上带自动叠铆技术就是要把原来传统制作铁心的工序过程(冲出散片一一齐片一一铆合)放在一副模具内完成，即在级进模的根底上增加了新的冲压工艺技术除了冲定、转子上轴孔、槽孔等冲片形状要求外，增设了定、转子铁心叠铆需要的叠铆点及起叠铆点别离作用的计数孔的冲压工位，并将原来定、转子的落料工位改变成先起落料作用，然后使各种冲片再引成叠铆过程和

17、叠片计数别离过程(以确保铁心厚度)的叠铆工位，如定、转子铁心需要带扭转、旋转叠铆功能的，即在模具上要带有扭转机构或旋转机构，由叠铆点在冲片上不断改变或转动位置而形成，从而满足在一副模具内自动完成这些功能的需要。11 铁心叠铆形成在定、转子冲片适当部位上冲出一定几何形状的叠铆点，这些叠铆点沿落料方向的上部是凹形孔，沿落料方向的下部是凸起的，如图2所示，如将同一名义尺寸的凸起局部嵌人到凹形孔时，将自然形成“过盈而到达紧固连接的目的。定、转子铁心自动叠铆过程就是按照这一冲压机理进行的。在模具内铁心形成的过程是，在冲片落料工位上使上面一片叠铆点的凸起部位准确地与下面一片的叠铆点凹形孔部位重合在一起，当

18、上面一片受到落料凸模压力作用时，下面一片借助其外形与凹模壁摩擦所产生的反作用力使两片产生叠铆 这样，通过自动冲床连续不断的冲制，就可得到一片挨一片排列、毛刺同一方向且具有一定固厚的整齐铁心。12 铁心叠铆结构形式图2 铁心叠铆结构1密叠式：叠铆成组的铁心不需要在模具外再加压，出模即可到达铁心叠铆结台力的要求。2半密叠式：出模时已叠合的铁心冲片之间有间隙，还需要再加压才能保证结合力。13 铁心叠铆点的设置及数量确实定铁心叠铆点位置选择应根据冲片的几何形状确定，同时考虑电机的电磁性能及使用要求。叠铆点在铁心上分布应对称和均匀，叠铆点数量及大小应根据铁心冲片之间结合牢度大小确定，同时必须考虑模具制造

19、工艺性，如铁心冲片之间带有大角度回转叠铆的，还要考虑叠铆点的等分要求等。图3表示定、转子铁心的叠铆点分布。图3 铁心叠铆点分布图14 叠铆点的几何形状1圆柱形叠铆点：结构如图4所示，适用于铁心密叠式结构。图4 圆柱形叠铆结构2V形叠铆点：结构如图5所示，该叠铆点的特点是铁心冲片之间的连接强度大，适用于铁心密叠式或半密叠式结构。图5 V形叠铆结构3L形叠铆点：结构如图6所示，该叠铆点形状一般用于交流电机转子铁心扭角斜度的叠铆，适用于铁心密叠式结构。图6 L形叠铆结构4梯形叠铆点：圆梯形叠铆点结构，如图7所示，长梯形叠铆点结构如图8所示，两者都适用于铁心密叠式结构。图7 圆梯形叠铆结构图8 长梯形

20、叠铆结构15 叠铆点的过盈量铁心叠铆的结合力大小与叠压点的过盈量有关，如图9所示，叠铆点凸台的外径D与内径d的尺寸差(即过盈量)，由冲制叠铆点凸模与凹模的刃口闻隙确定，所以选取适宜的间隙是保证铁心叠铆强度以及叠铆的难易程度的一个重要局部。图9 叠铆点过盈量示意图16 自动叠铆的计数别离装置和控制箱铁心叠铆厚度控制方法是，在铁心预定的片数叠完时，把最后一片冲片上的叠铆点冲穿。使铁心按预定的片数别离，如图10所示的冲裁叠铆一个铁心完工时控制别离的情况。在模具结构上设置有自动叠片计数别离装图10 铁心叠铆点别离状况置，如图11所示，在计数凸模上面有一抽板机构，抽板由气缸带动，气缸图11 铁心叠片计数

21、别离机构1. 气缸，电磁阀 2. 抽板 3. 计数凸模具 4. 顶杆 5. 滑动板动作由电磁阀控制，电磁阀根据控制箱发出的指令而动作。因此只要在控制箱上设定所需要的片数，冲床每一次行程信号都输入到控制箱里，当冲到所设定片数时，控制箱会发出信号，通过电磁阀和气缸，使抽板动作，从而使计数凸模到达计数别离的目的，即在冲片的叠铆点上到达计量孔被冲穿和不冲计量孔的目的。铁心叠片厚度可自行选择。有的转子铁心的轴心孔因支承结构的需要，要求冲制成有2段或3 图l2 转子铁心台肩沉孔结构段台肩沉孔，如图12所示。转子铁心，在级进模上同时完成冲制这种有台肩孔叠铆要求的工序，可采用上述相类似的结构原理，满足这一要求

22、，模具结构如图13所示。图l3 冲制大小轴孔计数别离机构1. 气缸，电磁阀 2抽板3固定板 4计数凸模2铁心叠铆的装配方法21 直接叠铆将冲片直接冲入凹模之中，当冲片叠压于凹模内时，靠每一冲片上的叠铆凸出部位使各冲片固定在一起。一般，电机定子冲片都为直铆接。22 带扭转叠铆铁心上每一冲片要旋转一小角度再叠铆。这种叠铆方法一般多用于交流电机转子铁心上。其冲制过程是：冲床每冲一次后，模具内转子落料局部回转套旋转一个小角度，旋转量可以改变和调整。冲片冲下后，铁心旋转，接着被叠铆在该铁心上。这样冲制的铁心既叠铆又带扭转，如图14所示。带动模具内转子落料局部回转套转动的结构形式有二种：一是由步进电机带动

23、的转动结构形式。二是由模具上模的上下运动所带动的转动(即机械式扭转机构)。具体来讲就是落料凹模的旋转是由蜗杆、蜗轮带动完 图l4 转子扭转铁心成的，如图15所示。旋转角度的控制有机械拨杆式和步进电机式两种传动方式。机械拨杆方式是通过上模在与下模冲裁过程中的运动，带动牵引杆又叫拨杆往复运动，牵引杆上安装有单向轴承(超越离合器即凸轮)带动齿轮离合器作单向旋转，从而到达牵引杆带动蜗轮、蜗杆转动，把模具的上、下运动转变为转子下模的旋转运动，旋转角度的大小可通过调节牵引板又叫拉杆支点的位置来到达，如图16所示。步进电机方式是根据高速冲床的冲次确定步进电机触发信号的频率，根据脉冲电源发出的脉冲数确定步进电

24、机的旋转角度，如图16所示。图15 落料扭斜机构1模座 2旋转套 3转子落料下模4收紧套 5柄丝 6滚针 7螺钉 8轴承外套 9推力轴承 1O蜗轮 l1蜗杆 l2模座图l6 机械式带动扭转机构和步进电机带动扭转机构23 带回转叠铆 铁心上每片冲片要转动规定角度(一般为大角度)再叠铆。其冲制过程是：冲床每冲一次，模具内定、转子冲片落料局部的回转套转动规定角度，每次转动的规定角度要精确。冲片冲下后就被叠铆在铁心上，接着铁心再转动规定的角度。这里回转是以每一冲片的铆点数为根底的冲制过程。这种叠片方法可以补偿铁心叠片宽度方向的厚度变化。带动模具内回转套转动的形式采用由高速冲床曲轴运动所输送出来的 图l7 高速冲床带动回转机构转动，如图l7所示，通过万向节、 1冲床输出转动轴 2曲轴中心连接法兰和联轴器等分别带动转子回转驱动装置和定子回转驱动装置，然后通过各