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冲片设计的结构工艺性探讨

发布时间:2018-11-14 22:21:00 点击:    

 
 

无锡伯顿起重电机2018年11月14日讯  冲片设计除满足性能要求外,必须逐项论证以下要求:1)材料利用率;2)标准化直径系列和尺寸精度;3)加工工艺。前两项可参照成熟的系列化现有产品确定,第三项则是冲片设计环节中应审慎考虑并不断累积经验的过程。


槽形选择要领

冲模制造的难易,基本上取决于槽形。确定槽形时,应考虑下列因素:

●便于模具制造,模具淬火时,凹模尖角处常因应力集中而产生裂纹。设计时应尽可能采用圆角,圆角半径一般应不小于1毫米。圆肩圆底梨形槽比平肩平底槽好一些。但凹模如果采用拼块结构,为便于拼块加工,以采用平肩平底或平肩圆底梨形槽为好。对于闭口槽,桥拱高度尺寸是否精准对产品性能影响极大,传统车削气隙工艺很难保证设计预期,应使用模具冲切。

●从嵌线和铸铝角度考虑,圆底槽比平底槽好。

1)定子冲片

采用圆底槽能改善导线的填充情况,槽绝缘不易损坏,在槽满率相同的情况下,嵌线比平底槽容易。平肩圆底梨形槽齿顶强较高,有利槽模安放;圆肩圆底梨形槽槽口漏磁小,磁性能相对好一些。

2)转子冲片

采用圆底槽,铸铝时铝水的填充情况比平底槽好。但基于提高电机起动性能的设计目标,不仅圆底槽应用不多,而且多采用刀型槽的凸型槽。

●冲片槽口强度与冲模模刃强度有关,槽口高度太小,模具容易损坏。从模具制造和寿命考虑,对于厚0.5毫米硅钢片,一般槽口高度应不小于0.8毫米,磁极冲片阻尼孔或槽,一般槽口高度应不小于1.8毫米。


标记槽

标记槽(也习惯地称为记号槽)是冲片正反面及径向位置的标记。因此,冲片上的标记槽的中心线不应与相应燕尾槽的中心线相重合。对于无燕尾槽的冲片,则标记槽的中心线不能与齿或槽的中心线相重合。当槽数很多时,很难查看小半圆孔(定位槽)相对于齿或槽的位置。因此,往往在定子冲片外圆上做两个不同大小的小半圆孔。中小型电机转子冲片往往使键槽带有尖角兼作标记槽。

轴向通风孔的形状和位置

●通风孔形状

从冲模的加工及寿命方面考虑,通风孔最好采用圆形。圆形通风孔风阻最小,有用于电机的通风。

●通风孔的数目

应等于极数的倍数,并沿圆周均匀分布,以免引起磁路上的不对称和机械上的不平衡。

●冲模强度问题

通风孔的位置应考虑冲模的强度,不应使孔边缘到键槽或轴孔的距离小于5毫米,在小容量电机中,最好是通风孔中心在槽底围周和轴孔圆周中间,这样,下模在各个方向上强度较均匀。

扇形冲片的结构工艺性

为了提高扇形冲片铁心的坚固性和磁路的平衡性,铁心冲片采取交叉叠装,并以燕尾筋或拉紧螺杆固定。

确定扇形片结构时应考虑到下述原则:

●扇形片的内外弦长之和或其和的整倍数,应略小于硅钢片的宽度,以利于合理套裁。

●铁心整圆中扇形片数与槽数有关。应当使每张扇形片上的齿数为整数,优先选用偶数槽。以便能用最简单的1/2交叉方法叠装。此时,扇形片应设置两个燕尾槽或固定螺杆孔,槽孔太多装压麻烦,若只有一个槽(孔),则扇形片固定不稳固。

●当扇形片槽数仅能采用奇数时,应尽量选用1/3交叉叠装,避免正反向叠片。

●扇形片两端应是半个槽而不是半个齿或一个齿。应尽力避免出现半齿分片。否则扇形片两端的半齿很容易变形甚至折断。这种冲片的复冲模的四模将增加一个齿的加工量,且凸模的强度也有所降低。

●扇形片侧边一般留有0.2毫米间隙,以保证叠压时,两扇形片不致重叠。

●扇形片排数不宜过多,否则不仅会降低叠装效率,而且因接缝太多,影响导磁性能。每张扇形片的面积不宜过大,以免拉紧螺杆直径过大和根数过多,增加了结构和加工的复杂性。


其他

●磁极冲片的螺杆孔或铆钉孔对压装质量影响很大,孔径一般比螺杆或铆钉直径大0.3毫米。

●冲片的尺寸精度主要取决于冲模的精度,冲模制造精度一般为IT6~IT7级,冲片的尺寸精度一般取IT8级,再高的制度等级较难达到。


 
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