定转子级进模设计

定转子自动叠装级进模的设计与制造

王可胜1,2 ，董定福1 ，李文胜2

（1.合肥工业大学，安徽合肥 230009；2.深圳怡景五金制品厂有限公司，广东深圳 518103）

[摘要]针对定子、副定子、转子的技术要求,确定了合理的双排无搭边的排样方案,阐述了该级进模设计要点,产品质量达到设计要求。同时,还介绍了一种旋转叠压装置。可供类似多工步级进模的设计、制造作参考。

关键词: 定转子 级进模 旋转叠压装置

Design & manufacture of progressive die for auto-laminated stator and rotor

WANG Ke-sheng1,2，DONG Ding-fu1，LI wen-sheng1

(1.Hefei University of Technology，Anhui，Hefei 230009，China；

2. Yu King Industrial Limited，Guangdong，Shenzhen 518103，China)

Abstract: The two-arrange and no-scrap blank layout was determined and the corresponding progressive die design was stated according to the technical request of stator, vice-stator and rotor. The quality of the part met the requirements of design. And meanwhile, introduced a kind of rotational and lamination device, which could serve as a reference for the design and manufacture of similar multi-position progressive dies.

Key words: stator and rotor； progressive die；rotational & lamination device

一 零件工艺分析

该产品含有定子、副定子、转子(如Fig.1),材质为硅钢片,料厚为0.5mm。其中转子的中心孔有四种，采用四个工步，通过调节相应冲头尾部的基米螺丝即可冲出相应的孔。零件所有孔、槽位置尺寸公差为±0.01mm，其余未注公差为±0.05mm。定子、副定子、转子叠装片数分别为40片、50片、80片、120片，而且转子叠装时必须扭斜。如采用级进模生产出单片再用手工叠装，效率较低且容易数错数量。经过多次论证及实验，最后得出在模具内自动叠装定子、副定子、转子，其流程如下：1）冲出叠装孔 2）自动抽出叠装孔的冲头垫板 3）冲叠装桥位 4）转子扭斜叠装 5）副定子叠装 6）定子叠装。叠装时舍弃传统的托料气缸而采用收紧环结构。

二 排样图设计

为了尽可能地降低成本，在保证模具生产强度和精度的前提下，通过优化排样后，最后采用了双排无搭边的排样图（如Fig.2）。此排样有以下优点：1）材料利用率高

达92% 2）同单排比较生产效率提高将近一倍 3）提高模具强度。该排样料宽126.9mm;步距60.4mm,共设计17个工位。其工位分别为:（1）冲导正孔Φ3.2、转子槽及其它孔（2）冲孔及转子槽（3） 冲定子、副定子叠装孔及其它孔（4）冲孔及切废料 （5）冲转子扭斜叠装孔及切废料（6）转子、副定子叠压点弯曲及冲孔（7）转子落料及扭斜叠装（8） 空步 （9）转子落料及扭斜叠装（10）空步（11）副定子落料及叠装 （12） 冲异性孔（13） 定子叠压点弯曲及冲孔 （14） 冲孔及切废料 （15）冲异性孔（16）定子落料及叠装（17）定子落料及叠装。在第一工位冲完副定子孔Φ3.2后且以此为导正孔，以后每步都采用浮升导正销导正，同时，采用非常精确的数控自动送料装置，其送料误差为0.01mm。目的是提高定位精度和送料精度。

三 模具设计特点

1．模具结构设计及制造

1.1如Fig.3，该模具采用5组Φ50mm滚珠导柱、导套结构，每对导柱、导套装配前都经过选择，其配合过盈量为0.02~0.025mm。同时，凹模板和卸料板采用8个内导柱、8个耐高温铜合金导套导向,这样设计确保模具精密导向。上、下模座及卸料垫板采用进口的王牌钢S50C,经过调质处理、时效处理后，硬度为HRC35。卸料板采用进口的粉末高速钢ASP60，固定板及垫板均采用进口的油钢DF-2,凸、凹模均采用进口的粉末高速钢ASP23。

如Fig.3，采用4个Φ50mm上、下限位柱装置。这样设计可以确保模具的冲裁 深度始终保持不变；维持上、下模板的平衡性，保证卸料板同上、下模座的平行度；保护设备及模具不被损坏。

为了保证精度要求和便于维修、快换，模板的设计、制造及装配如下：

（1） 凹模与卸料板采取完全镶拼式，镶件通过M4螺钉固定,其上设起拔螺孔,便于

拆卸更换及调模。所有凸模、凹模、镶件均采用进口慢走丝线切割加工，再用光学曲线磨床研磨至图纸尺寸。

（2） 采用了分离式等高套筒结构。它具有强度高，互换性好等特点，与上模座采

用间隙配合，能使上模座与卸料板保持平行，从而提高导向精度。

（3） 凸模采用浮动固定方式，同固定板的双边间隙0.01~0.02mm。其圆形冲头采用

顶杆及两个基米螺丝固定，这样的快换结构较大地节约更换凸模时间。

（4） 凸模与卸料板采用双面0.005~0.01mm间隙配合。

（5） 镶件与拼合后型腔采用0~0.003mm过盈轻压入配合。

2. 模具设计要点

1）定转子落料冲头结构

Fig.4为转子落料冲头的结构，该落料冲头内部还有一个小冲头，此小冲头设

计特点如下：（1）小冲头比落料冲头高出0.6mm,这样设计可以保证每片转子都能够被压紧。（2）小冲头尾部用两个基米螺丝挡住，这样设计既有利于调节小冲头的凸出高度又能够在小冲头折断的情况下快速更换。（3）小冲头头部同落料冲头接近零间隙配合，这样设计能够保证小冲头不容易被折断。定子、副定子的落料冲头结构同转子的落料冲头结构一样，在这儿就不再赘述。

2）转子扭斜叠压装置

转子采用扭斜叠压方案。为了解决半冲凸模在高速冲裁过程中的冲裁力不平衡，采用先冲4个Φ1.5工艺孔，再弯曲转子叠压处。为了保证每组产品最底层一片为通孔片，其余为叠压点弯曲片，故设计了抽板（如Fig.3的左视图）。冲通孔时推进，转子叠压点弯曲时则抽出让开，此过程由具有自动计数和控制功能的控制器、接近开关、电磁阀以及气缸组成自动控制装置来完成。此扭斜叠压装置（如Fig.5）的旋转座设计比较重要，中部收进环Φ30.29比转子凹模Φ30.36双边小0.07mm,此收紧环以及转子落料冲头中的小冲头才保证每组转子中的每片转子都被锁紧。定子、副定子叠压原理除不需要扭斜外其它同转子一样，在这儿就不再赘述。

四 转子扭斜叠压工作过程

现就每组50片转子产品来说明转子扭斜叠压工作过程。（1）冲每组产品最底层

的通孔片，冲完后将抽板抽出，接近开关采集到一个信号，计数控制器累加一次。（2）转子叠压处弯曲。（3）转子落料扭斜叠压。转子在落第二片料时，由转子落料凸模内的叠压小凸模将带有铆扣的第二片转子叠压于第一片转子的通孔中，此时微型电动马达通过皮带驱动转子凹模逆时针旋转。如此反复，当滑块运行到第50次时，计数控制器累加到50，控制器输出控制信号，电器阀动作将抽板推进模具中准备冲转子通孔片，计数控制器复零，一个行程完毕。

四 结束语

该模具已生产产品1000万，产品达到图纸要求，生产效率高，受到客户好评。模具结构新颖，为今后类似产品的模具设计与制造积累了经验。

参考文献：

[1] 邱永成.多任务位级进模设计[M].北京：国防工业出版社，1997.

[2] 肖祥芷 王孝培.中国模具设计大典 第三卷.南昌：江西科学技术出版社，2003.

[3] 吴诗淳.冲压工艺及模具设计[M].西安：西北工业大学出版社，2002.

作者简介：

王可胜（1971－ ），男，安徽合肥人，在读硕士研究生，高级工程师，主要从事模具CAD/CAE/CAM以及表面工程方面的研究，地址：深圳市宝安区福永镇怀德怡景厂，邮编：518103，电话：（0755）27392872-221, E_mail：kswong@

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