1、第十一章 鐵心制造電機(jī)的磁場(chǎng)是使電機(jī)能感生電勢(shì)和產(chǎn)生電磁力矩所不可缺少的因素。電機(jī)的運(yùn)行性能很大程度上決定于電機(jī)的磁場(chǎng)特性，磁路由氣隙、電樞鐵心、磁極鐵心、磁軛所組成。鐵心包括電樞鐵心和磁極鐵心，是電機(jī)磁場(chǎng)磁路的主要組成局部，它肩負(fù)著磁路的導(dǎo)通和線(xiàn)圈的放置以及轉(zhuǎn)矩的傳遞等作用。在電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中要承受機(jī)械振動(dòng)與電磁力、熱力的綜合作用。生產(chǎn)中材料、制造工藝對(duì)電機(jī)的性能、效率等影響很大，它對(duì)電機(jī)的速率起著決定性的影響。從電機(jī)轉(zhuǎn)速的公式中可以看出，在外加電壓U一定的情況下，Ce是電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)，IR僅占極小局部，主磁通是關(guān)鍵數(shù)值。各種鐵心肩負(fù)著磁路的導(dǎo)通和工作氣隙磁通的質(zhì)量，因此也就決定著主磁通的數(shù)值

2、。從此不難看出鐵心制造的重要性。鐵心制造工藝包括沖片制造和鐵心壓裝兩局部。第一節(jié) 鐵心分類(lèi)及結(jié)構(gòu)1.分類(lèi)鐵心是牽引電機(jī)的一個(gè)主要部件，由假設(shè)干鐵心沖片疊壓而成。1同步主發(fā)電機(jī)鐵心包括定子鐵心(電樞鐵心)及磁極鐵心2直脈流牽引電動(dòng)機(jī)鐵心包括電樞鐵心轉(zhuǎn)子鐵心、磁極鐵心，脈流牽引電動(dòng)機(jī)還有換向極鐵心。3交流牽引電動(dòng)機(jī)鐵心包括定子鐵心電樞鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心。圖11-1直脈流牽引電動(dòng)機(jī)鐵心電樞鐵心結(jié)構(gòu)2.1 直流牽引電動(dòng)機(jī)電樞鐵心結(jié)構(gòu)主要由轉(zhuǎn)軸、換向器、端板、鐵心沖片及后支架組成見(jiàn)圖11-1。 圖11-2直流牽引電動(dòng)機(jī)磁極鐵心直流牽引電動(dòng)機(jī)磁極鐵心主要由前、后端板、鐵心沖片及芯桿組成見(jiàn)圖11-2。通過(guò)焊接或

3、四個(gè)鉚桿鉚接成一體。也有采用焊接結(jié)構(gòu)的，在鐵心兩側(cè)各留下兩個(gè)焊波槽進(jìn)行釬焊。 3.脈流牽引電動(dòng)機(jī)鐵心主要有：電樞鐵心、磁極鐵心、換向極鐵心及全疊片機(jī)座含磁極鐵心見(jiàn)圖24。脈流牽引電動(dòng)機(jī)電樞鐵心結(jié)構(gòu)與直流牽引電動(dòng)機(jī)電樞鐵心結(jié)構(gòu)相同。脈流牽引電動(dòng)機(jī)磁極鐵心與直流牽引電動(dòng)機(jī)不同的是在磁極鐵心極弧面分布有補(bǔ)償繞組槽。4.同步主發(fā)電機(jī)鐵心由于同步主發(fā)電機(jī)的直徑較大,為了充分利用材料定子鐵心均由硅鋼片沖制的扇形片疊壓而成。就鐵心和機(jī)座的配合來(lái)講目前有三種形式：通過(guò)拉螺桿和壓圈將其壓緊并固定在機(jī)座上。所不同是通風(fēng)孔的設(shè)置不同，以TF1系列為代表的把通風(fēng)道設(shè)在機(jī)座上，為自通風(fēng)系統(tǒng)；以JF204系列為代表的把通

4、風(fēng)孔設(shè)在扇形片上，為強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)，兩種均以機(jī)座外圓作定位。JF206主發(fā)電機(jī)扇形片以?xún)?nèi)圓作定位，疊壓壓緊后與機(jī)座熱壓配合，增加接觸面積，加強(qiáng)散熱效果，降低電機(jī)溫升。電機(jī)為強(qiáng)迫通風(fēng)系統(tǒng)。結(jié)構(gòu)同直流牽引電動(dòng)機(jī)的磁極鐵心,只是磁極壓板是采用精密鑄件。根據(jù)設(shè)計(jì)要求有的磁極沖片在極弧外表排列有阻尼條孔。5.交流異步牽引電機(jī)鐵心交流異步牽引電機(jī)的定子鐵心和轉(zhuǎn)子鐵心均為整體沖片。為了減輕質(zhì)量，交流異步牽引電機(jī)的定子鐵心與前后壓圈一起通過(guò)筋板焊接成為籠形機(jī)座見(jiàn)圖113。其端板由鐵心沖片粘結(jié)而成。第二節(jié) 鐵心材料電機(jī)的性能在很大程度上取決于所采用的材料的性質(zhì)，特別是鐵心材料的性能。合理地選用鐵心材料能夠有效地提

5、高電機(jī)性能，減小電機(jī)尺寸，降低電機(jī)制造本錢(qián)，盡可能減少渦流損耗。電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子鐵心都是由單張板片沖制、疊壓而成。1電機(jī)鐵心對(duì)材料的要求圖11-3 交流異步牽引電機(jī)定子鐵心結(jié)構(gòu)1具有較高的導(dǎo)磁性能 。2具有較低的鐵心損失。3磁性陳老現(xiàn)象小。4一定的機(jī)械強(qiáng)度。5板材外表光潔平整、厚度偏差小。2硅鋼片硅鋼片是由硅鋼錠軋制而成，含硅量在0.84.8%之間，另外還含有碳0.05%，硫、磷0.04等。硅的含量對(duì)硅鋼片的性能起著重要作用。鐵中參加硅后，電阻率增高，鐵耗顯著減小，而且有利于將有害雜質(zhì)碳別離出，但密度、熱導(dǎo)率和許用磁通密度降低。隨著含硅量的增加，硬度增大，使剪裁和沖制發(fā)生困難。因此，硅鋼片中硅

6、的含量一般不超過(guò)4.8%。硅鋼片按軋制方法分：熱軋和冷軋硅鋼片；“十五期間，我國(guó)推出“以冷代熱產(chǎn)業(yè)政策。國(guó)家經(jīng)貿(mào)委分別以1999年第16號(hào)令和2002年第34號(hào)公告的形式，公布了淘汰熱軋硅鋼片的決定，鋼廠(chǎng)應(yīng)于2002年底停止熱軋硅鋼片的生產(chǎn)，電機(jī)制造廠(chǎng)應(yīng)于2003年6月停止使用。我國(guó)目前生產(chǎn)冷軋硅鋼片的企業(yè)主要有武鋼、寶鋼、太鋼、鞍鋼4家。 冷軋硅鋼片又可分低硅含硅量低于0.5和含硅含硅量高于0.5電工鋼片。低硅鋼片也稱(chēng)無(wú)硅電工鋼片，多用于家用電器。牽引電機(jī)均采用冷軋無(wú)取向含硅電工鋼片。其型號(hào)主要有：50W310、50W350、50W470等品種。50代表0.5 ；W表示無(wú)取向；310、350

7、、470代表最大鐵損。冷軋硅鋼片外表具有絕緣薄膜，不需進(jìn)行涂漆處理。冷軋無(wú)取向硅鋼片目前采用兩類(lèi)三個(gè)品種的涂層:無(wú)機(jī)類(lèi)涂層(D類(lèi))、半有機(jī)簿涂層(A1L)、半有機(jī)厚涂層(A1H)。其中太鋼冷軋無(wú)取向硅鋼板采用G1、G2兩種涂層,G1涂層(EB5300)是國(guó)外尤其是歐洲廣泛使用的環(huán)保型涂層,符合國(guó)際使用要求。供給方式：硅鋼片有板料和卷料兩種。板料厚度：主要有0.35、0.5兩種, 卷料的最大寬度為1300 由于電機(jī)沖片大都比擬復(fù)雜故一般選用板料厚度0.5的，而變壓器鐵心形狀較簡(jiǎn)單，一般選用板料厚度0.35的。牽引電機(jī)采用的硅鋼片機(jī)械性能見(jiàn)表3-1 表3-1 牽引電機(jī)采用的硅鋼片機(jī)械性能牌號(hào)抗拉強(qiáng)

8、度(Mpa)伸長(zhǎng)率(%)最小彎曲次數(shù)50w31043011350w35042011550w4703801610牽引電機(jī)采用的硅鋼片電磁性能見(jiàn)表3-2。 表3-2 牽引電機(jī)采用的硅鋼片磁性能牌號(hào)公稱(chēng)厚度(mm)理論密度(kg/dm)最大鐵損W/kg 最小磁感應(yīng)強(qiáng)度T最小疊裝系數(shù)%50w3109750w3509750w470972.2.2冷軋硅鋼片的特點(diǎn)據(jù)有關(guān)單位對(duì)冷軋硅鋼片的應(yīng)用性能試驗(yàn)研究結(jié)果說(shuō)明，冷軋硅鋼片具有如下的特點(diǎn)：1冷軋硅鋼片與熱軋片相比具有高磁感、低鐵損的優(yōu)良磁性能。2冷、熱軋硅鋼片的硬度不同(冷軋片硬度偏低)，對(duì)模具的間隙要求不一樣。因此采用冷軋片進(jìn)行沖剪時(shí)，一定要考慮模具間隙，

9、并且模具使用一段時(shí)間后必須進(jìn)行修磨。3冷軋片疊壓系數(shù)高。在沖片疊壓過(guò)程中，以數(shù)片數(shù)及測(cè)質(zhì)量的方法，實(shí)測(cè)的疊壓系數(shù)為0.980.99；而熱軋硅鋼片疊壓系數(shù)為0.95。4冷軋硅鋼片較不涂漆的熱軋硅鋼片有較大的絕緣電阻,冷軋硅鋼片在片間壓力為0.71Mpa(710kgf/mm2) 時(shí)的片間絕緣電阻為3.54 2/片。鐵心中主要使用冷軋鋼板的零件是：磁極鐵心、電樞端板及全疊片機(jī)座沖片。使用材料的牌號(hào)主要有Q195、Q235。其化學(xué)成分見(jiàn)表3-5；機(jī)械性能見(jiàn)表3-6。表3-5 冷扎硅鋼片化學(xué)成分牌號(hào)等級(jí)化學(xué)成分cMnSi不大于S不大于P不大于Q195Q235ABCD0.30表3-6 冷扎硅鋼片機(jī)械性能牌

10、號(hào)屈服強(qiáng)度Mpa抗拉強(qiáng)度Mpa伸長(zhǎng)率%沖擊試驗(yàn)Q195195315-390_/Q235235375-4002627第三節(jié) 沖片制造1 牽引電機(jī)沖片的特點(diǎn)1在振動(dòng)條件下工作，如果鐵心片間壓力不夠，會(huì)造成振動(dòng)大，又加上在振動(dòng)下工作，這就要求必須壓緊。盡管影響因素較多：如硅鋼片厚薄不勻，毛刺大小也不穩(wěn)定、沖片內(nèi)外徑尺寸不標(biāo)準(zhǔn)、槽形整齊度不穩(wěn)定等。但鐵心壓不緊，在運(yùn)行中會(huì)由于鐵心凸片而使線(xiàn)圈接地，造成機(jī)破。2牽引電機(jī)沖片在沖制中模具不允許采用不利于沖片絕緣的手段，如油潤(rùn)滑等。3牽引電機(jī)沖片采用冷軋硅鋼片，外表已有一層絕緣薄膜，不能再有去毛刺工序。4牽引電動(dòng)機(jī)在并聯(lián)下工作，即幾臺(tái)牽引電動(dòng)機(jī)并聯(lián)運(yùn)行。要求

11、電機(jī)特性一致，那電機(jī)磁路就應(yīng)有較小的公差。牽引電機(jī)鐵心沖片按照鐵心沖片形狀的不同，鐵心沖片分為圓形沖片、扇形沖片和磁極沖片。中小型交流電機(jī)和直流電機(jī)電樞鐵心通常采用圓形沖片；同步主發(fā)電機(jī)由于定子直徑較大，所以采用扇形沖片；磁極沖片根本呈鏟形沖片。沖片制造的工藝過(guò)程通常是下料和沖制；沖制可以根據(jù)實(shí)際情況選用不同的沖裁方式。下料是沖片制造第一道工序,是將整張硅鋼片剪成一定寬度的條料。條料寬度為沖片最大寬度鐵心沖片外徑加上搭邊量。剪料前要進(jìn)行排料以確定下料寬度。以電機(jī)沖片為例：僅有圓形坯料可以利用，其余局部為工藝余料外部余料。由結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生的余料為設(shè)計(jì)余料內(nèi)部余料。下料利用率KA×100/

12、ab%式中A坯料總面積mm2；a條料寬度mm；b條料寬度mm(1)制造工藝確實(shí)定：要生產(chǎn)不同形狀、不同數(shù)量的電機(jī)沖片,需要選擇沖床的規(guī)格、沖裁的方式、制定制造工藝、提出對(duì)模具設(shè)計(jì)及制造的要求。沖片沖制的方法有：?jiǎn)螞_、復(fù)沖和連續(xù)沖。沖片批量大時(shí),用連續(xù)模在高速精密壓力機(jī)上生產(chǎn),定轉(zhuǎn)子片直徑可達(dá)600,而直徑達(dá)1300的電機(jī)沖片那么是用復(fù)合模在雙柱壓力機(jī)上加工。單槽沖槽機(jī)用于小批量生產(chǎn)。磁極沖片、換向極沖片、定子鐵心扇形片一般采用全復(fù)沖。但值得注意的是我們?cè)谙驀?guó)外公司供貨時(shí)發(fā)現(xiàn)用全復(fù)沖的磁極沖片尺寸達(dá)不到圖紙要求。據(jù)查國(guó)外該公司采用的是連續(xù)模沖法。轉(zhuǎn)子沖片批量生產(chǎn)采用復(fù)沖，但目前軸孔的尺寸還很難到

13、達(dá)高標(biāo)準(zhǔn)的要求。例如在轉(zhuǎn)軸無(wú)鍵槽時(shí)熱壓鐵心對(duì)軸孔尺寸的要求。交流異步牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子沖片的生產(chǎn)和新產(chǎn)品試制采用復(fù)沖軸孔、外園和通風(fēng)孔，單沖沖片槽形。由于交流異步牽引電動(dòng)機(jī)在高次諧波作用下，轉(zhuǎn)子加工會(huì)使電機(jī)的鐵損急劇增加。所以交流異步牽引電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之間的工作氣隙是在轉(zhuǎn)子沖片沖制時(shí)沖制出的。表3-7中的工藝方案適應(yīng)中小批量生產(chǎn)，采用分散工序，這樣即簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)、降低制造本錢(qián)、縮短制造周期，同時(shí)又有利于提高模具制造精度，到達(dá)提高沖片精度，減小沖片毛刺。 (2)考前須知:為減少硅鋼片厚度不均造成的鐵心尺寸不均，日立公司采取在卷料進(jìn)給時(shí)，上方固定一個(gè)記號(hào)筆畫(huà)線(xiàn)，通過(guò)取料裝置旋轉(zhuǎn)，形成每個(gè)相臨沖片記號(hào)線(xiàn)

14、不一致，疊壓時(shí)直接拿放，即在疊壓過(guò)程中，這道線(xiàn)方向不斷改變， 抵消了材料誤差，同時(shí)畫(huà)線(xiàn)也便于檢查。國(guó)內(nèi)的制造廠(chǎng)一般采用旋轉(zhuǎn)下料的方法,在沖剪時(shí)不斷改變方向以使每片的部位不同,以保證疊壓時(shí)鐵心厚度均勻。表3-7 各種電機(jī)工藝交流電機(jī)定轉(zhuǎn)子沖片直流電機(jī)電樞沖片全疊片電機(jī)機(jī)座沖片1下料2.沖轉(zhuǎn)子軸孔、鍵槽，記號(hào)孔、通風(fēng)孔，沖定子外園，扣片槽，記號(hào)槽，通風(fēng)槽。1下料2沖 軸孔、鍵槽，記號(hào)孔、通風(fēng)孔，及外園3單沖繞組槽2.沖內(nèi)孔及磁極槽，3.沖附極槽，拉桿孔沖外形，鐵心兩端采用端板的目的是為了保護(hù)鐵心兩端的沖片，在壓裝后減少向外張的現(xiàn)象。由于電機(jī)的大小不同，而采用的鐵心端板的結(jié)構(gòu)形式也不同。端板主要有三

15、種形式；1用厚度為3 mm的鋼板：沖片的形狀及尺寸與電機(jī)根本相同，但齒部略大于鐵心尺寸。利用數(shù)控沖床加工，并將2片點(diǎn)焊后齒部壓彎成型，其特點(diǎn)是強(qiáng)度高，但須制造專(zhuān)用模具。2用厚度為1 mm的鋼板：沖片的形狀及尺寸與電機(jī)相同，利用沖片模具沖制，并將3-8片點(diǎn)焊，齒部壓彎成型，其特點(diǎn)是沖裁力較小、強(qiáng)度較低。3用電機(jī)本身沖片粘接。利用專(zhuān)用膠粘劑將50-60片沖片粘接在一起，此種端板可減小電機(jī)鐵心長(zhǎng)度，降低渦流損耗，提高電機(jī)功率。1沖裁力: 沖裁力是沖裁時(shí)板料阻止凸模向下運(yùn)動(dòng)的阻力,也就是阻止凸模切入板料的阻力。在沖裁過(guò)程中,這個(gè)阻力是變化的。在沖壓技術(shù)工作里,在制定沖壓工藝過(guò)程時(shí),為了確定沖裁工作所需

16、設(shè)備的噸位,通常都要計(jì)算最大沖裁力,所以在沖壓生產(chǎn)中所說(shuō)的沖裁力,實(shí)際就是最大沖裁力。沖裁時(shí),板料對(duì)凸模切入所形成的阻力,應(yīng)該等于凸模端面與板料接觸上壓力的合力,或者等于沖裁變形區(qū)內(nèi)切向應(yīng)力的合力。但是,由于凸模端面上的接觸壓力和的分布度是不均勻的,所以在沖壓生產(chǎn)中普遍采用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。沖片的沖裁力與沖片的材料、厚度和形狀有關(guān),其計(jì)算公式為：Pcp沖片沖裁力(T)cp被沖材料抗剪強(qiáng)度(kg/mm2)L沖件周邊長(zhǎng)度(mm)沖件厚度(mm)常用材料的抗剪強(qiáng)度見(jiàn)表3-8。抗剪強(qiáng)度cp是為了剪切單位面積金屬所需的力,也就是沖裁變形區(qū)內(nèi)單位面積金屬對(duì)凸模的切入形成的阻力。計(jì)算沖裁力的公式是在認(rèn)為沖裁

17、變形區(qū)內(nèi)與凸模作用方向一致的剪切應(yīng)力是均勻分布的條件下建立的。事實(shí)上這個(gè)條件是不存在的,所以應(yīng)用計(jì)算沖裁力的公式計(jì)算的結(jié)果是不準(zhǔn)確的。板材的厚度越大, 沖裁變形區(qū)內(nèi)應(yīng)力與應(yīng)變的變化梯度也越大,利用上式計(jì)算的沖裁力數(shù)值的誤差也越大。實(shí)際結(jié)果說(shuō)明,只有當(dāng)板材厚度小于2時(shí),計(jì)算的結(jié)果才接近真實(shí)的沖裁力。當(dāng)板材厚度達(dá)58時(shí)計(jì)算結(jié)果要比實(shí)際所需的沖裁力大2034%左右?？辜魪?qiáng)度cp并不是一個(gè)不變的材料參數(shù),即使是同一材料,當(dāng)板材厚度不同時(shí), 抗剪強(qiáng)度cp的數(shù)值也是不同的。因此,有必要用下式進(jìn)行修正。 式中P厚度大板料的沖裁力；用厚度為1試驗(yàn)所得抗剪強(qiáng)度cp計(jì)算所得沖裁力；K修正系數(shù)，不同材料的修正系數(shù)見(jiàn)

18、圖11-4。圖11-4 不同材料的修正系數(shù)除考慮沖裁力外還要考慮沖裁功，沖裁功由下式確定：WS=x. PcpNm或kNm；系數(shù)x考慮了沖裁時(shí)力的實(shí)際變化與材料有關(guān)。X的取值范圍在0.40.7值，其中下限值用于脆性材料、沖裁間隙大及厚板，上限值那么適用于韌性材料、沖裁間隙小及薄板，粗略計(jì)算時(shí)可使用以下公式：WS=2/3 PcpNm或kNm在計(jì)算沖裁力和沖裁功時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)這種情況壓機(jī)設(shè)計(jì)足能滿(mǎn)足所需的沖裁力，但沖裁功卻不夠。在這種情況下，可將凸?；虬寄Ｗ龀尚泵婊虿ɡ诵危詮浹a(bǔ)沖裁功不夠的情況。表3-8 常用材料的抗剪強(qiáng)度材料抗剪強(qiáng)度cp(/mm2)材料抗剪強(qiáng)度cp(/mm2)退火硬化退火硬化硅鋼

19、片4556鋼板Q195-A不銹鋼5256鋼板Q235-A青銅板3650膠木板3-7鋁1015云母8-11黃銅2538橡皮2閉合高度：沖床閉合高度是沖模設(shè)計(jì)的重要尺寸；沖模閉合高度必須小于沖床閉合高度。沖槽模的閉合高度小于沖床最大閉合高度5mm；大于沖床最小閉合高度10mm。3沖床臺(tái)面尺寸和臺(tái)面孔尺寸；模具應(yīng)能在臺(tái)面上壓緊，沖孔的余料應(yīng)小于臺(tái)面孔尺寸。假設(shè)采用墊板也應(yīng)考慮余料孔應(yīng)不小于臺(tái)面孔尺寸。4模柄孔尺寸：模具設(shè)計(jì)時(shí)模柄的設(shè)計(jì)應(yīng)與模柄孔采用動(dòng)配合。1能沖出符合技術(shù)要求的工件，電機(jī)沖片屬薄板沖件不定因素多，但電機(jī)沖片又是磁路的主要局部，影響電機(jī)性能的穩(wěn)定性。因此在模具設(shè)計(jì)中要把不定因素考慮到，

20、不能簡(jiǎn)單地照搬模具設(shè)計(jì)公式和結(jié)構(gòu)，要確立只有沖件合格才能算模具合格。2有符合需要的生產(chǎn)率。3模具制造維修方便。4模具具有足夠的壽命。5模具易于安裝調(diào)整，且操作方便、平安。根據(jù)以上要求電機(jī)沖片復(fù)沖模一般設(shè)計(jì)為倒裝復(fù)合模，因倒裝復(fù)合模的沖孔廢料可以通過(guò)凸凹模，從壓力機(jī)工作臺(tái)孔中漏出。工件由上面的凹模帶上后由推件裝置推出，再由壓力機(jī)上的接件裝置接走。條料由下模的卸料裝置推出。這樣操作方便且平安能保證較高的生產(chǎn)率。凹模的推件裝置有剛性和彈性?xún)煞N，彈性推件裝置對(duì)工件具有壓平作用，故工件平整精度高。模具的導(dǎo)向裝置采用四導(dǎo)柱式高精度模架，模架的導(dǎo)柱導(dǎo)套采用低溶點(diǎn)合金澆注，既保證上下模的間隙均勻，又保證模具的

21、裝配精度。沖模方式可分為單工序模、復(fù)合模和連續(xù)模。電機(jī)生產(chǎn)可按生產(chǎn)率和批量對(duì)它們進(jìn)行選擇，見(jiàn)表3-9。國(guó)際沖壓行業(yè)著名廠(chǎng)商SCHULER和MULLER WEINGATEN曾對(duì)不同大小、不同批量的疊片應(yīng)采取的較經(jīng)濟(jì)的沖模方式作過(guò)統(tǒng)計(jì)分析圖115，我們可以作一參考： 1800 1600 1400 1200 1000 單沖模區(qū)域 復(fù)合模區(qū)域 800 600 200 級(jí)進(jìn)模區(qū)域 200 103 104 105 106 107 108 橫坐標(biāo)： 每種型號(hào)每年生產(chǎn)沖片件數(shù)件/年縱坐標(biāo)： 交流電機(jī)沖片的外徑mm 扇形片區(qū)域圖115不同模具的經(jīng)濟(jì)區(qū)域圖中注明了采用不同模具的經(jīng)濟(jì)區(qū)域，可大致看出：當(dāng)同一型號(hào)的定

22、轉(zhuǎn)子沖片批量較小時(shí)，采用單沖方式較為經(jīng)濟(jì)合理；中等批量時(shí)，采用復(fù)合模方式較合理；大批量生產(chǎn)的小型沖片那么應(yīng)該選用連續(xù)級(jí)進(jìn)模。表3-9 單工序模、復(fù)合模和連續(xù)模的比擬比擬工程單工序模復(fù)合模連續(xù)模沖壓精度較低較高一般沖壓生產(chǎn)率低，壓力機(jī)一次行程內(nèi)只能完成一次工序較高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成二個(gè)以上工序高，壓力機(jī)一次行程內(nèi)可完成多個(gè)工序?qū)崿F(xiàn)操作機(jī)械化自動(dòng)化的可能性較易，尤其適合于多工位壓力機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化難，制件和廢料排除較復(fù)雜，只能在上實(shí)現(xiàn)局部機(jī)械操作容易，尤其適應(yīng)于單機(jī)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)通用性好，適合于中小批量生產(chǎn)及大零件的大量生產(chǎn)較差，僅適合于大批量生產(chǎn)較差，僅適合于中、小型零件的大批量生產(chǎn)沖模制

23、造的復(fù)雜性和價(jià)格結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造周期短，價(jià)格低復(fù)雜性和價(jià)格均較高復(fù)雜性和價(jià)格都較高模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)：提出模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)是沖壓工藝的一項(xiàng)重要內(nèi)容。模具設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的內(nèi)容應(yīng)包括：工裝名稱(chēng)、圖號(hào)、用途、數(shù)量及技術(shù)要求；工裝制造依據(jù)、選材、結(jié)構(gòu)形式、質(zhì)量與剛度要求、安裝條件等。沖壓模具的驗(yàn)證：沖壓模具的驗(yàn)證主要包括下料尺寸、排樣形式、沖壓工序安排、模具和選定的設(shè)備匹配及沖壓工藝參數(shù)是否合理。沖壓模具的驗(yàn)證應(yīng)有詳細(xì)的記錄。鐵心是由許多沖片疊壓起來(lái)的，要保證鐵心有準(zhǔn)確的幾何形狀以滿(mǎn)足電機(jī)嵌線(xiàn)及組裝的要求，特別是交流異步牽引電動(dòng)機(jī)，在高次諧波下工作，鐵損增加；轉(zhuǎn)速最高達(dá)5000r/min，對(duì)轉(zhuǎn)子鐵心質(zhì)量要求高；由

24、于幾臺(tái)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行，要求速率特性的差異盡量小，因此要求磁路均勻，這樣就必須對(duì)沖片提出嚴(yán)格的要求。1沖片的外徑、內(nèi)徑、槽形尺寸及對(duì)稱(chēng)度、軸孔等應(yīng)符合圖紙要求。特別是在槽形設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意不宜設(shè)計(jì)有尖角。尖角在沖槽時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，并因此而破壞磁疇分布，即破壞磁場(chǎng)分布，使鐵耗增加。以R0.51代替尖角那么緩解了這一弊病，還可以提高模具壽命2沖片毛刺均勻，厚沖片毛刺不得超過(guò)，1mm厚沖片毛刺不得超過(guò)沖片內(nèi)、外園同心，一般同軸度不得超過(guò)。毛刺大鐵心壓不緊、鐵耗增加空載電流增大，溫升增加損傷繞組絕緣影響壽命，也影響平衡精度。3沖片平整不變形。4沖片厚度均勻，并在沖制時(shí)可將放料依次轉(zhuǎn)動(dòng)180°或9

25、0°。對(duì)于高要求的電機(jī)也可依次轉(zhuǎn)動(dòng)60°。5分批、分模擺放。1沖片的正確設(shè)計(jì)，沖片的設(shè)計(jì)要考慮到工藝性和運(yùn)行的可靠性。這是保證沖片、鐵心、電機(jī)質(zhì)量的根底；牽引電機(jī)的鐵心疊壓后均不加工，所以設(shè)計(jì)和工藝都應(yīng)考慮這一特點(diǎn)。2沖模的正確設(shè)計(jì)、制造、維修質(zhì)量；特別是沖模的設(shè)計(jì)要考慮到?jīng)_片尺寸的變化和沖片的變形；模具尺寸合格并不代表沖片尺寸合格，所謂模具合格，應(yīng)該是沖片尺寸合格。3沖床的精度。4原材料質(zhì)量。8.減小沖片毛刺的方法：毛刺是指板料沖裁時(shí)，在沖裁外表邊緣上形成的鋒利突起，它的尺寸不大，形狀并不十分規(guī)那么，準(zhǔn)確的測(cè)量毛刺的尺寸，也不是容易的事情。一般沖裁件都帶有不同程度的毛刺，

26、毛刺的高度超過(guò)一定限度，將影響產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能。毛刺的允許標(biāo)準(zhǔn)與加工精度的要求、材料的厚度及材料的抗拉強(qiáng)度有關(guān)。表3-10為JBT41291999沖壓件毛刺允許標(biāo)準(zhǔn)。表3-10 JBT41291999沖壓件毛刺允許標(biāo)準(zhǔn)材料抗拉強(qiáng)度MPa加工精度級(jí)別沖壓件的材料厚度mm>100250fmg>250400fmg>400630fmg>630fmg注：f級(jí)精密級(jí)適用于較高要求的沖壓件；m級(jí)中等級(jí)適用于中等要求的沖壓件；g級(jí)粗糙級(jí)適用于一般要求的沖壓件。其減小沖片毛刺的方法有：1沖模應(yīng)及時(shí)檢查刃磨。2上下模應(yīng)有正確的間隙。3沖模無(wú)裂紋、崩角。4正確安裝模具。5保證機(jī)床精度。6

27、不沖制重疊和不完整的材料。板材的利用率的計(jì)算公式為：AZ×AL×bS 其中Z為從一塊條料上沖件總數(shù)，A為工件面積mm2,L為條料長(zhǎng)度mm,bS為條料寬度mm不包括結(jié)構(gòu)廢料在內(nèi)。剪切件及沖裁件的省料原那么：原那么上講，通過(guò)零件研制與模具設(shè)計(jì)的密切合作可以大大降低材料的浪費(fèi)。工件應(yīng)設(shè)計(jì)的盡可能小，根據(jù)形狀應(yīng)選擇能在條料上并靠緊排列或交錯(cuò)排列。當(dāng)然如工件形狀左右相配，那么可以使材料得到最充分的利用，即條料上沒(méi)有廢料。無(wú)廢料沖裁的缺點(diǎn)是：工件不只是一側(cè)有毛刺，而且沖裁模也比擬復(fù)雜。第四節(jié) 鐵心疊壓鐵心疊壓的任務(wù)是將一定數(shù)量的沖片理齊、壓緊、壓裝成為一個(gè)整體，使之能滿(mǎn)足電磁和機(jī)械方面

28、的要求，其電磁要求是要有較高而且穩(wěn)定的導(dǎo)磁性能和較低的鐵損；其機(jī)械方面的要求是整體性要好、尺寸準(zhǔn)確、外表及槽形整齊無(wú)毛刺。鐵心疊壓應(yīng)保證在后道工序的操作和傳遞中不松動(dòng)、不變形，不影響電機(jī)的可靠性。鐵心的質(zhì)量好壞對(duì)電機(jī)的性能和可靠性有很大影響。1內(nèi)裝壓鐵心結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是以沖片外圓定位，依次將單張沖片以一定的次序或記號(hào)放入機(jī)座內(nèi)，借以機(jī)座內(nèi)的臺(tái)階和壓圈，采用拉螺桿或弧形鍵緊固。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：1可減少漲胎等工藝裝備；2鐵心在機(jī)座內(nèi)固定后，不再受其它工序的影響而使鐵心變形。2外壓裝結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是以沖片內(nèi)圓定位，利用外壓裝的胎具，將沖片在壓力機(jī)上壓緊后，采用熱套的方法放入機(jī)座；或用扣

29、片將其緊固，在經(jīng)過(guò)嵌線(xiàn)、浸漆等工序后，與機(jī)座以過(guò)盈配合壓入。121直流電樞鐵心的裝壓當(dāng)轉(zhuǎn)軸上采用鍵傳動(dòng)和定位時(shí)，轉(zhuǎn)軸在壓入后支架后，進(jìn)行鐵心的疊裝，壓入換向器，加壓后旋緊螺母。當(dāng)轉(zhuǎn)軸與鐵心作熱壓配合時(shí)，鐵心的疊裝必須專(zhuān)用工裝上進(jìn)行壓緊后在烘箱中加熱約240左右，放入轉(zhuǎn)軸，在將換向加熱后使用對(duì)槽工裝將換向器壓入轉(zhuǎn)軸。122交流牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心的裝壓以日立公司為例,該公司交流牽引電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的疊壓工藝內(nèi)容主要有：1)疊壓準(zhǔn)備：準(zhǔn)備、清理疊壓工裝；放端板、短定位棒；疊約30mm后銼沖片鍵槽處毛刺；放長(zhǎng)定位棒，校正定位棒垂直度；測(cè)周向四點(diǎn)高度尺寸；調(diào)整疊片高度，放另一端短定位棒及端板，上緊疊壓工裝。2

30、預(yù)壓：在油壓機(jī)上預(yù)壓400Mpa；測(cè)量鐵心長(zhǎng)度；調(diào)整沖片數(shù)量；填寫(xiě)尺寸記錄；銼鍵槽毛刺，順利放入鍵。3套軸：鐵心加熱280，保溫2h，設(shè)備烘箱；把軸立于工裝內(nèi)，涂潤(rùn)滑劑二硫化鉬；套軸時(shí)，將軸壓入鐵心加壓20t；保壓1h，同時(shí)電風(fēng)扇對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)子吹冷；卸壓測(cè)量鐵心長(zhǎng)度，填寫(xiě)尺寸記錄。加熱后鐵心比原鐵心尺寸長(zhǎng)。1.3 磁極鐵心裝壓磁極鐵心裝壓有兩種結(jié)構(gòu)，一種是把磁極沖片由鉚桿聯(lián)接壓成一整體和把磁極沖片焊接成一整體。131由鉚桿聯(lián)接壓成一整體的結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式一般采用在平磁極壓板的磁極鐵心上它是在液壓機(jī)選擇高壓液壓機(jī)上通過(guò)立裝專(zhuān)用模具把沖片疊好，穿如兩端帶鉚孔的鉚桿，然后借鉚頭的力量把鉚孔擠開(kāi)，是鐵心成一

31、整體。要求鉚孔翻邊不能有裂紋。132把磁極沖片焊接成一整體的結(jié)構(gòu)這種結(jié)構(gòu)形式的磁極沖片極身兩側(cè)預(yù)沖好焊接的半圓孔，是在高壓液壓機(jī)上通過(guò)臥式專(zhuān)用模具把沖片疊好。焊接應(yīng)采用富氬氣體保護(hù)焊也可采用氬弧焊、混合氣體保護(hù)焊用小直徑焊條進(jìn)行焊接。焊接時(shí)應(yīng)保護(hù)好鐵心，焊波填滿(mǎn)焊接槽即可，焊波不得高于極身平面，也不能有飛濺。焊接水平質(zhì)量不高，采用事后打磨的方法是不可取的。21磁極鐵心疊壓的鉚裝壓力一般用下式計(jì)算 P=P1A1+P2A2P1單位面積壓力，一般取100kg/cm2；P2張開(kāi)鉚桿頭所需要的壓力；一般取4000kg/cm2；A1沖片凈面積cm2；A22ncm2；d-鉚桿直徑cmn鉚桿根數(shù)。一般可選在1

32、.5Mpa。22電樞鐵心片間壓力鐵心壓裝有三個(gè)工藝參數(shù)：壓力、鐵心長(zhǎng)度、鐵心質(zhì)量。為了使鐵心壓裝后的長(zhǎng)度、質(zhì)量和片間壓力均到達(dá)要求，要正確處理三個(gè)工藝參數(shù)之間的關(guān)系。如在保證鐵心長(zhǎng)度符合要求的情況下，壓力越大、壓裝的沖片越多、鐵心越緊密。但壓力過(guò)大，會(huì)破壞片間的絕緣，使鐵心損耗反而增加，因此壓力過(guò)大是不適宜的，壓力過(guò)小那么鐵心壓不緊，不僅使勵(lì)磁電流及鐵心損耗增加，嚴(yán)重的還會(huì)引起沖片松動(dòng)，造成故障。上海電器科學(xué)研究所忻尚君工程師按照GB2522國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了冷軋硅鋼片片間壓力試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，當(dāng)沖片間的片間壓力約為0.71Mpa時(shí)，疊壓系數(shù)隨片間壓力的增加而上升的速率趨緩，可以認(rèn)為此時(shí)冷軋鋼

33、片已經(jīng)壓緊。為了防止沖片在長(zhǎng)期運(yùn)行中產(chǎn)生松動(dòng)，實(shí)際上也需要片間實(shí)有壓力0.71Mp。但是由于鐵心壓裝時(shí)要克服較大的摩擦力(如沖片與配合零件軸或機(jī)座的摩擦；沖片與壓裝胎具之間的摩擦)；電工鋼板受壓后進(jìn)一步展平；運(yùn)行中沖片絕緣老化收縮等，都會(huì)引起鐵心實(shí)有片間壓力的降低。所以，壓裝壓力要比實(shí)有壓力高。同時(shí)，還為了防止外壓裝鐵心在搬運(yùn)、碰撞中引起沖片松動(dòng)，考慮到冷軋硅鋼片平整、同板差小、硬度較低。認(rèn)為冷軋片定子鐵心的疊壓力取33.5Mpa為宜。隨著壓力的增加片間絕緣電阻會(huì)降低，鐵損將增加，故不能任意提高疊壓力。1定位棒槽樣棒：定位棒是鐵心疊壓時(shí)為保證鐵心槽形整齊而制作的一種定位工具。整張沖片疊壓定位棒

34、一般用四件，扇形片每張扇形片部位一般用兩件。槽樣棒根據(jù)鐵心槽形來(lái)設(shè)計(jì)，矩形槽一般應(yīng)比沖片槽小0.060.08mm，公差為± ,異形槽一般比沖片槽小0.080.10mm，公差為±。槽樣棒長(zhǎng)度一般應(yīng)比鐵心長(zhǎng)度長(zhǎng)6080mm，兩端必須有斜度，便于疊片，一端要有孔便于取出。2通槽棒檢查棒通槽棒是檢查鐵心槽形用的，疊壓后的鐵心槽形，通槽棒能順利通過(guò)即為合格。通槽棒一般由棒體和手柄兩局部組成，矩形槽棒體一般比沖片槽形小0.100.15mm, 異形槽棒體一般比沖片槽形小0.150.20mm,公差為±。棒體長(zhǎng)度一般為100120mm。通槽棒可以分幾個(gè)等級(jí)，例如比沖片槽形小0.06

35、；0.09；0.12；0.15。(3)整形棒：整形棒為修整鐵心槽形不齊之用。當(dāng)疊出的鐵心槽，通槽棒不能順利通過(guò)時(shí)，就用整形棒進(jìn)行修整。整形棒一般比通槽棒小。整形棒主要用在開(kāi)口槽整修。定位棒、通槽棒、整形棒一般材質(zhì)為C12、T10、T8。為保證其精度和耐磨，必須經(jīng)過(guò)淬火處理，使其硬度到達(dá)HRC5860。4疊壓裝備：根據(jù)不同的電機(jī)、電機(jī)的不同部位磁極、磁極、轉(zhuǎn)、定子、鐵心的要求等疊壓裝備不同。主、磁極疊壓裝備根據(jù)鐵心裝配方式有立式和臥式。主、磁極鐵心鉚接式一般采用立式，對(duì)主磁極鐵心焊接接式或螺桿緊固式一般采用臥式轉(zhuǎn)子鐵心疊壓裝備。根據(jù)鐵心的要求有熱套疊壓裝備包括疊片工裝、熱套底座、換向器對(duì)中工裝和

36、冷壓疊壓裝備包括后支架壓軸工裝、鐵心疊壓工裝、壓換向器工裝及鐵心校軸和矯軸工裝等。定子鐵心有內(nèi)定位疊壓工裝和外定位工裝兩種。整張沖片一板采用內(nèi)定位工裝，扇形片一般采用外定位工裝。引進(jìn)GE公司的主發(fā)電機(jī)采用內(nèi)定位工裝。4鐵心質(zhì)量要求1鐵心疊壓緊密：鐵心疊壓后須有一定的緊密度，才能防止由于機(jī)械震動(dòng)和溫升作用引起的松動(dòng)，使鐵心始終保持一個(gè)規(guī)那么的形狀，而不致發(fā)生嚴(yán)重的滯漲現(xiàn)象。疊壓系數(shù)應(yīng)保證在0.95以上。特別是TF1E主發(fā)電機(jī)經(jīng)常在鐵心端部出現(xiàn)凸片現(xiàn)象，分析原因主要是疊壓不緊，振動(dòng)大，扇形片定位結(jié)構(gòu)有缺欠。對(duì)交流電機(jī)定子和疊片機(jī)座鐵心的平行度也應(yīng)十分注意，它會(huì)造成磁路的不平衡。例如 日立公司質(zhì)量標(biāo)

37、準(zhǔn)為：沖片間隙< (檢查工具塞尺)。2鐵心沖片的凈重：一般采用固定鐵質(zhì)量的方法，來(lái)到達(dá)鐵心裝壓質(zhì)量的要求。這種方法就是要能得出符合實(shí)際的疊壓系數(shù)，在計(jì)算出質(zhì)量的數(shù)值并給出一定的公差值。3鐵心疊壓準(zhǔn)確度是指鐵心疊壓后的幾何尺寸精度和形位度。尤其槽形的幾何尺寸及其 精度準(zhǔn)確性。槽形尺寸的準(zhǔn)確度在合格沖片的根底上主要靠槽樣棒來(lái)保證。壓裝時(shí)，在鐵心槽中插入24根槽樣棒作為定位，以保證尺寸精度，槽壁整齊。現(xiàn)代化的電機(jī)制造企業(yè)不應(yīng)由銼槽現(xiàn)象出現(xiàn)。例如 日立公司鐵心質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為：鐵心不齊度<；齒漲<(沖片與端片之間的間隙，檢查工具塞尺)。4電樞鐵心軸擺符合要求：轉(zhuǎn)子的軸擺是必控項(xiàng)點(diǎn)，發(fā)生軸擺

38、現(xiàn)象主要應(yīng)分析鐵心沖片的質(zhì)量和疊壓有關(guān)因素。解決方法有發(fā)現(xiàn)軸擺后進(jìn)行矯正和事前控制兩種，經(jīng)矯正的轉(zhuǎn)子會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，經(jīng)運(yùn)行振動(dòng)后可能會(huì)重新出現(xiàn)軸擺現(xiàn)象。所以應(yīng)該采取事前控制，注意板料厚度的偏差和沖片質(zhì)量。下沖片條料時(shí)，在沖制第一道工序時(shí)，可采取一次轉(zhuǎn)動(dòng)180度，以補(bǔ)償板料厚度的偏差。疊壓設(shè)備及工裝的狀態(tài)也是影響軸擺數(shù)值的重要因素，特別壓力機(jī)上下壓板的平行度應(yīng)到達(dá)0.02m；工裝的壓板強(qiáng)度應(yīng)滿(mǎn)足要求。5鐵心槽內(nèi)無(wú)鐵屑、無(wú)毛刺、無(wú)油污等異物。5先進(jìn)工廠(chǎng)鐵心疊壓工段的經(jīng)驗(yàn)據(jù)到日本考察的工程技術(shù)人員談考察感受時(shí)說(shuō),日本的疊壓工段主要是:精工細(xì)作；質(zhì)量至上；設(shè)備、工裝、工具、工位器具 考慮詳細(xì)周到；物流管

39、理通暢。1所謂精工細(xì)作主要表現(xiàn)在:1該清洗的配件部位，絕對(duì)認(rèn)真保證 干凈 ；2該防銹處理的配件部位，涂漆均勻美觀(guān)；3棱邊棱角，毛刺去除干凈；4工地現(xiàn)場(chǎng)保持清潔。2所謂質(zhì)量至上主要表現(xiàn)在： 1嚴(yán)格按照工藝參數(shù)執(zhí)行；2認(rèn)真作好原始記錄；3分析比照，作好總結(jié)。3所謂設(shè)備、工裝、工位器具詳細(xì)周到就是：1 每個(gè)工序內(nèi)都有很多工裝、工位器具、吊具放置在最方便的地方。如鐵心疊壓區(qū)，所有疊壓工裝存放于工裝架上，就置于疊壓底座旁。各種吊具有不同的吊具架，放在不同工序內(nèi)；2所有操作位旁邊都有一個(gè)可移動(dòng)的多層工具車(chē)，上面存放或懸掛著與該工序操作有關(guān)的所有工具、檢測(cè)器具、工藝用輔助材料、小型工裝等。這樣可防止工人在操

40、作時(shí)手忙腳亂，需要什么工具隨手拿來(lái)，節(jié)省了反復(fù)找工具、材料的時(shí)間。4所謂物流暢通就是：1生產(chǎn)工地各種配件、設(shè)備擺放的很滿(mǎn)，但其流轉(zhuǎn)非常順暢，工地配置有長(zhǎng)度不等的多條流轉(zhuǎn)線(xiàn)，需要流水作業(yè)的部件置于流轉(zhuǎn)線(xiàn)上；2配置有多種流轉(zhuǎn)車(chē)，對(duì)配件及局部小部件進(jìn)行流轉(zhuǎn)交接。特別是山手工廠(chǎng)廠(chǎng)房?jī)?nèi)天車(chē)很少，所有天車(chē)，不管?chē)嵨淮笮。繘](méi)有天車(chē)司機(jī)，都是地面手動(dòng)控制，根本不存在等天車(chē)調(diào)運(yùn)而浪費(fèi)時(shí)間的現(xiàn)象。在與法國(guó)阿爾斯通公司技術(shù)洽淡中提到城軌用的交流異步牽引電動(dòng)機(jī)定子沖片應(yīng)采用退火處理。冷軋硅鋼片在沖制等加工過(guò)程中，由于機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，導(dǎo)致磁性變化惡化程度隨沖切寬度有減窄而明顯增大。據(jù)冷軋硅鋼板制造提供數(shù)據(jù)，如沖切寬

41、度由30mm減少為3mm時(shí)，鐵損P可增大40左右，一般電機(jī)的鐵耗約占電機(jī)總損耗的20左右。特別對(duì)逆變器供電的交流異步牽引電動(dòng)機(jī)定子來(lái)說(shuō)鐵耗更要大一些。因此，對(duì)交流牽引電動(dòng)機(jī)定子鐵心，采用退火處理等方法消除機(jī)械應(yīng)力和應(yīng)變，恢復(fù)材料原有的磁性，對(duì)提高效率、減少機(jī)械損耗和發(fā)熱有積極作用。經(jīng)大連威斯特電機(jī)試驗(yàn)說(shuō)明，冷軋硅鋼片50H470采用退火方案后，鐵損有明顯降低，降低幅度超過(guò)15，電機(jī)效率提高幅度超過(guò)1。冷軋硅鋼片退火工藝最關(guān)鍵的工藝參數(shù)為退火溫度，退火溫度不宜選得太高，以能恢復(fù)到原磁性能水平為限。退火溫度偏高會(huì)使硅鋼片外表絕緣涂層燒壞并變形。而退火時(shí)間是指爐溫到達(dá)設(shè)定退火溫度后的保溫時(shí)間，一般為

42、沖片均勻熱透所需的時(shí)間。為了防止在加熱過(guò)程和冷卻過(guò)程中，由于熱應(yīng)力導(dǎo)致沖片變形，必須將加熱速度和冷卻速度控制在低于50h。退火設(shè)備的加熱方式應(yīng)從沖片側(cè)面加熱，且每隔l0cm用lcm厚的專(zhuān)用架子將沖片隔開(kāi)。退火氣氛用氮?dú)?。設(shè)備可采用井式光亮退火爐。第五節(jié) 沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化1 概述沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化不僅可以大幅度地提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、改善勞動(dòng)條件，降低本錢(qián)，而且能夠有效地保證沖壓生產(chǎn)中的人身平安，從根本上改變沖壓生產(chǎn)面貌，因此，多年來(lái)，沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化一直被認(rèn)為是沖壓技術(shù)開(kāi)展的重要方向，早期的沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化，主要是在一臺(tái)沖壓設(shè)備上，實(shí)現(xiàn)帶料或條料自動(dòng)送料、自動(dòng)出件和整理以及廢料的自動(dòng)處理，顯然，這樣的自動(dòng)化，

43、是在大批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)的。目前主要采用專(zhuān)用壓力機(jī)或?qū)Ｓ玫亩喙の蛔詣?dòng)化沖模，假設(shè)在壓力機(jī)上配制自動(dòng)送料裝置，既可實(shí)現(xiàn)沖壓的全面自動(dòng)化。在生產(chǎn)批量不大時(shí)，為了減少更換模具，原材料等操作時(shí)間的消耗，多采用由計(jì)算機(jī)控制的沖床中心。沖床中心的主體是裝備有快換模裝置的壓力機(jī)，壓力機(jī)、模具庫(kù)、材料庫(kù)、電子計(jì)算機(jī)和傳送裝置等構(gòu)成一個(gè)完整的系統(tǒng)。在計(jì)算機(jī)的控制下，自動(dòng)完成模具選取、安裝調(diào)整；原材料運(yùn)送；及沖裁工序。柔性加工系統(tǒng)可以在很廣泛范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)多種沖壓件生產(chǎn)的全面自動(dòng)化，特別對(duì)于多品種小批量的沖壓生產(chǎn)更顯示出其優(yōu)越性。柔性加工的系統(tǒng)控制系統(tǒng)把自動(dòng)化材料庫(kù)、自動(dòng)化模具庫(kù)和沖壓設(shè)備等聯(lián)合起來(lái)，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)。原

44、材料與模具的查找、輸送、安放、識(shí)別、安裝等和壓力機(jī)的全部調(diào)整工作都由控制系統(tǒng)全面管理。全面的實(shí)現(xiàn)沖壓生產(chǎn)自動(dòng)化、無(wú)人化。2.沖槽中心沖槽中心是一個(gè)典型的柔性加工系統(tǒng)。根本思路是在一臺(tái)柔性制造單元上制造。柔性制造單元一般由一臺(tái)或多臺(tái)數(shù)控高速?zèng)_槽機(jī)和自動(dòng)送料、定位、上下料、堆垛等系統(tǒng)組成,成為一個(gè)自動(dòng)沖槽中心。該系統(tǒng)還可以根據(jù)不同批量、不同結(jié)構(gòu)的沖片,組成多種形式。山東濟(jì)南發(fā)電設(shè)備廠(chǎng)已安裝了一臺(tái)德國(guó)萬(wàn)家噸生產(chǎn)的沖床中心，該廠(chǎng)認(rèn)為沖片質(zhì)量到達(dá)了高質(zhì)量、嚴(yán)要求。2.1帶一臺(tái)高速?zèng)_槽機(jī)的沖槽中心1該系統(tǒng)的組成如圖11-6所示。 圖11-6 帶一臺(tái)高速?zèng)_槽機(jī)的沖槽中心2沖制工藝：從板坯垛取料定向沖記號(hào)槽、

45、外圓缺口、定子片沖槽和轉(zhuǎn)子片別離等存放定子片轉(zhuǎn)子沖槽、氣隙、通風(fēng)孔等存放轉(zhuǎn)子片。3工藝特點(diǎn)：采用一臺(tái)沖槽機(jī)，具有五個(gè)工作位置，配置向加工中心刀具庫(kù)一樣的模具庫(kù)，最多容納8套模具，模具自動(dòng)交換，可以一次定位完成所有位置的沖壓加工，最大限度地減少了裝夾次數(shù)，保證重復(fù)定位誤差最小，而且大大地簡(jiǎn)化模具設(shè)計(jì)制造，適應(yīng)于新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)試制和換型特別頻繁的生產(chǎn)形式。2.2兩臺(tái)沖槽機(jī)六工位自動(dòng)沖槽中心1該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成：如圖11-7所示。2沖制工藝：從板坯垛取料定向定子片沖槽和轉(zhuǎn)子片別離等存放定子片轉(zhuǎn)子沖槽存放轉(zhuǎn)子片。3工藝特點(diǎn)：將兩臺(tái)自動(dòng)高速?zèng)_槽機(jī)通過(guò)托盤(pán)搬運(yùn)裝置與托盤(pán)貨架和托架庫(kù)連在一起，由主計(jì)算機(jī)控制。疊片

46、毛坯最好先。這樣，兩臺(tái)設(shè)備即可加工同一規(guī)格的定轉(zhuǎn)子片，也可以同時(shí)加工不同的電機(jī)沖片。只要將將軸孔沖好坯片送上坯片轉(zhuǎn)臺(tái)后既能完成電機(jī)定子片、轉(zhuǎn)子片自動(dòng)沖制并分別堆疊的一套自動(dòng)化加工機(jī)床。該系統(tǒng)的6工位是；磁浮取片工位、理片工位、定子片沖槽及別離工位、定子片疊片工位、轉(zhuǎn)子片沖槽工位、轉(zhuǎn)子片疊片工位；各工位間工件的轉(zhuǎn)移依靠中央轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)移爪來(lái)完成。機(jī)床具有自動(dòng)檢測(cè)、故障報(bào)警、平安保護(hù)等方面的功能。沖槽次數(shù)高達(dá)1000屢次/分左右，特別適用于電機(jī)的批量生產(chǎn)。更換少量工裝可生產(chǎn)不同規(guī)格的電機(jī)定、轉(zhuǎn)子片，適用范圍廣，是目前沖片制造沖槽工藝中生產(chǎn)效率最高最平安可靠的加工系統(tǒng)。圖11-7 兩臺(tái)沖槽機(jī)六工位自動(dòng)沖

47、槽中心2.3直線(xiàn)式六工位自動(dòng)沖槽中心直線(xiàn)式六工位自動(dòng)沖槽中心如圖11-8所示。圖11-8 直線(xiàn)式六工位自動(dòng)沖槽中心 這是一種在兩臺(tái)沖槽機(jī)六工位自動(dòng)沖槽中心根底上開(kāi)展的新工藝方式，工藝與一般六工位自動(dòng)沖槽中心的沖制工藝及其相似，但在加工方面優(yōu)于六工位自動(dòng)沖槽中心。第六節(jié) 沖壓平安技術(shù) 沖壓平安技術(shù)是指在沖壓生產(chǎn)過(guò)程中,為了防止和消除人身、設(shè)備事故，保障操作者的平安和健康。在購(gòu)置設(shè)備時(shí)制造廠(chǎng)商應(yīng)有平安認(rèn)證標(biāo)志,使用戶(hù)知道在平安方面還應(yīng)作些什麼根據(jù)沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需要而采取的各種技術(shù)措施。沖壓加工雖是一種具有相當(dāng)高效率的加工，由于工作環(huán)境如振動(dòng)、噪音等較差、操作頻繁、動(dòng)作重復(fù)等原因、操作者

48、容易產(chǎn)生精神緊張和疲勞，以至發(fā)生人身和設(shè)備事故。因此，如何保證職工平安地生產(chǎn)，建立良好的勞動(dòng)環(huán)境和工作秩序那么是平安生產(chǎn)的重要內(nèi)容，也是組織生產(chǎn)，編制生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)、沖壓機(jī)械和模具等項(xiàng)工作中首先應(yīng)該考慮的問(wèn)題。目前，在沖裁、彎曲、拉深、成形、校形等所有沖壓加工中，人身、設(shè)備事故時(shí)有發(fā)生，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。沖壓生產(chǎn)中發(fā)生的事故簡(jiǎn)稱(chēng)沖壓事故通?？梢苑譃橐韵滤念?lèi)：1在凸模與凹模之間作業(yè)點(diǎn)發(fā)生的事故；2在沖壓機(jī)械的傳動(dòng)局部或送料裝置局部發(fā)生的事故；3在安裝和調(diào)整模具和裝備時(shí)發(fā)生的事故；4在材料、模具、裝備的保管運(yùn)輸中發(fā)生的事故；上述的沖壓事故中前兩類(lèi)事故居多。1沖壓平安管理工作如平安技術(shù)培訓(xùn)教育、平安裝置的合理使用、管理及文明生產(chǎn)等工作不善；2工作現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)條件不符合要求如照明不適宜、工作環(huán)境噪聲超過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)等3無(wú)平安技術(shù)措施或平安技術(shù)措施不夠完善如壓力機(jī)上未配備可靠的平安裝置等。為了減少和防止沖壓事故的發(fā)生必須作好沖壓平安管理工作、環(huán)境保護(hù)