电机制造工艺学第二章 定子铁心的制造工艺
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图2-13 错位套裁
3.实行套裁
为了提高硅钢片的利用率，许多工厂实行 套裁。套裁就是合理安排冲片的位置。通 过减少外部余量来提高硅钢片的利用率。 套裁的方法有错位套裁(见图2-13)和合混 套裁(见图2-14)两种。混合套裁时，由于冲 片的直径不同将增加操作上和生产管理上 的困难，所以用得较少。
4.充分利用余料
当沿着轧制方向交变磁化时，冷轧硅钢片的铁损小
得多，导磁性能也有所改善。冷轧硅钢片电磁性能
见表2-3。
表2-3 冷轧硅钢片的电磁性能
2.2 冲压设备
2.2.1 剪床 2.2.2 冲床 2.2.3 半自动冲槽机 2.2.4 油压机
2.2.1 剪床
表2-4 电机常用材料的抗剪强度
图2-1 平口剪床
图2-2 斜口剪床
第2章 定子铁心的制造工艺
2.1 铁心冲片的材料 2.2 冲压设备 2.3 铁心冲片的冲制工艺 2.4 冲片的绝缘处理 2.5 定子铁心的压装 2.6 铁心的质量分析 2.7 冲模设计的基本知识
2.1 铁心冲片的材料
2.1.1 硅钢片 2.1.2 热轧硅钢片和冷轧硅钢片
2.1.1 硅钢片
为了减小铁损，交流电机的定子铁心必须用电
2.2.3 半自动冲槽机
图2-8 冲槽机的自动分度机构
2.2.4 油压机
铁心压装一般在 油压机上完成。 油压机的种类很 多，图2-11所示 是较简单的一种 油压机液压系统 图。通过滚压传 动可使活塞10带 动压板11上下滑 动来完成压装工 作。
图2-11 油压机液压系统图 1—滤油器 2—液压泵 3—溢流阀 4—换向阀 5—背压阀 6—单向阀 7—压力表 8—上横梁 9—液压缸 10—活塞 11—压板 12—工作台
表2-5 各种冲床的C值
3.台面尺寸(长×宽)和台面孔尺寸
在冲模设计和安装时，必须考虑台面尺寸和台 面孔尺寸。前者应能保证模具在台面上压紧； 后者应能保证冲孔的余料或工件能从台面孔落 下。
4.模柄孔尺寸
在冲模设计和安装时，必须考虑冲床滑块模柄 孔的尺寸。通常，模柄外径与模柄孔的配合采 用H7／d11。
13—底座
2.3 铁心冲片的冲制工艺
2.3.1 硅钢片的剪裁 2.3.2 冲片的技术要求 2.3.3 铁心冲片的冲制方法 2.3.4 冲片制造工艺方案的分析 2.3.5 冲片的质量检查及其分析 2.3.6 冲片的结构工艺性 2.3.7 冲片制造自动化概要
2.3.1 硅钢片的剪裁
1.规定最小的搭边量C 2.合理选择定子铁心外径D 3.实行套裁 4.充分利用余料
2.2.2 冲床
1.额定吨位 2.闭合高度 3.台面尺寸(长×宽)和台面孔尺寸 4.模柄孔尺寸
图2-6 曲轴冲床
1.额定吨位
冲床铭牌上规定的吨位为冲床的额定吨位。额 定吨位的大小，反映冲床的冲裁能力。在我国， 偏心冲床和曲轴冲床都已成系列生产，公称压 力可分为15个等级，即4t、6.3t、10t、16t、 25t、40t、63t、80t、100t、125t、160t、2 00t、250t、315t、400t。选择冲床时，必须 使冲床的额定吨位大于工件所需要的冲裁力。
2.闭合高度
1)冲模闭合高度。冲模闭合高度是指上、下模 在最低工作位置时的冲模高度(下模座下平面至 上模座上平面的高度)。
图2-7 冲模闭合高度和冲床闭合高度 H′—冲模闭合高度 —冲床最大闭合高度
—冲床最小闭合高度
2)冲床闭合高度。冲床上的连杆可以通过螺纹调 节其长度，调节量为M。冲床闭合高度是指冲 床在M=0时(即连杆全部旋入时)从台面(包括台 面垫板)至下止点时滑块下平面间的距离。
阻率较大、磁滞回线面积较小的薄板材料硅钢
片，经冲制和绝缘处理后叠压而成。硅钢片
的含硅量(质量分数)一般平均超过5%，
见表2-1。
表2-1 电工用硅钢片
2.1.2 热轧硅钢片和冷轧硅钢片
1.热轧硅钢片 热轧硅钢片的电磁性能见表2-2。
表2-2 热轧硅钢片电磁性能
2.冷轧硅钢片
冷轧硅钢片和热轧硅钢片比较，有明显的优点。即
2.复冲
每次冲出几个连续的轮廓线，能一次将轴孔、 轴孔上的键槽和平衡槽以及全部转子槽冲出， 或一次将定子冲片的内圆和外圆冲出。复冲的 优点是：劳动生产率高，冲片质量好。缺点是： 复式冲模制造工艺比较复杂，工时多，成本高， 并要求吨位大的冲床。复冲主要用于大批生产 中。
3.级进冲
将几个单式冲模或复式冲模组合起来，按照同一距 离排列成直线，上模安装在同一个上模座上，下模 安装在同一个下模座上，就构成一副级进式冲模。 图2-17为用级进式冲模冲制定、转子冲片的工步 示意图。
图2-12 硅钢片的剪裁
1.规定最小的搭边量C
搭边量太大使利用率降低。搭边量太小，在送 料过程中硅钢片容易被拉断和容易被拉入凹模， 产生毛刺，并降低冲模寿命。还容易使定子冲 片产生缺角现象。 小型异步电动机冲片采用的搭边量C一般为5～ 7mm。
图2-14 混合套裁
2.合理选择定子铁心外径D
在电机设计中，定子铁心外径的选择要结合硅 钢片尺寸(a×b)和最小搭边量C来考虑，以保 证有较高的利用率。
充分利用“内部余料”和“外部余料”。大电 机冲片轴孔冲下来的“内部余料”可以用来冲 制小电机的冲片，边角余料也可以用来冲制小 型电机冲片。
图2-15 小型异步电动机定子冲片
2.3.2 冲片的技术要求
1)冲片的外径、内径、轴孔、槽形以及槽底直 径等尺寸，应符合图纸要求。 2)定子冲片毛刺不大于0.05mm。 3)冲片应保证内、外圆和槽底直径同心，不产 生椭圆度。 4)槽形不得歪斜，以保证铁心压装后槽形整齐。 5)冲片冲制后，应平整而无波浪形。
2.3.3 铁心冲片的冲制方法
1.单冲 2.复冲 3.级进冲
图2-16 小型异步电动机转子冲片
wk.baidu.com
1.单冲
每次冲出一个连续的，最多有一个断口的轮廓 线，例如轴孔及键槽、一个定子槽或一个转子 槽。单冲的优点是：单式冲模结构简单，容易 制造，通用性好；生产准备工作简单；要求冲 床的吨位小。它的缺点是：冲制过程是多次进 行的，不可避免地会带来定子冲片内外圆同心 度的误差，以及定子槽和转子槽的分度误差， 因此冲片质量较差，劳动生产率不高。单冲主 要用于单件生产或小批生产中，能减少工装准 备的时间和费用。此外，在缺少大吨位冲床时， 也常常采用单冲。
3.实行套裁
为了提高硅钢片的利用率，许多工厂实行 套裁。套裁就是合理安排冲片的位置。通 过减少外部余量来提高硅钢片的利用率。 套裁的方法有错位套裁(见图2-13)和合混 套裁(见图2-14)两种。混合套裁时，由于冲 片的直径不同将增加操作上和生产管理上 的困难，所以用得较少。
4.充分利用余料
当沿着轧制方向交变磁化时，冷轧硅钢片的铁损小
得多，导磁性能也有所改善。冷轧硅钢片电磁性能
见表2-3。
表2-3 冷轧硅钢片的电磁性能
2.2 冲压设备
2.2.1 剪床 2.2.2 冲床 2.2.3 半自动冲槽机 2.2.4 油压机
2.2.1 剪床
表2-4 电机常用材料的抗剪强度
图2-1 平口剪床
图2-2 斜口剪床
第2章 定子铁心的制造工艺
2.1 铁心冲片的材料 2.2 冲压设备 2.3 铁心冲片的冲制工艺 2.4 冲片的绝缘处理 2.5 定子铁心的压装 2.6 铁心的质量分析 2.7 冲模设计的基本知识
2.1 铁心冲片的材料
2.1.1 硅钢片 2.1.2 热轧硅钢片和冷轧硅钢片
2.1.1 硅钢片
为了减小铁损，交流电机的定子铁心必须用电
2.2.3 半自动冲槽机
图2-8 冲槽机的自动分度机构
2.2.4 油压机
铁心压装一般在 油压机上完成。 油压机的种类很 多，图2-11所示 是较简单的一种 油压机液压系统 图。通过滚压传 动可使活塞10带 动压板11上下滑 动来完成压装工 作。
图2-11 油压机液压系统图 1—滤油器 2—液压泵 3—溢流阀 4—换向阀 5—背压阀 6—单向阀 7—压力表 8—上横梁 9—液压缸 10—活塞 11—压板 12—工作台
表2-5 各种冲床的C值
3.台面尺寸(长×宽)和台面孔尺寸
在冲模设计和安装时，必须考虑台面尺寸和台 面孔尺寸。前者应能保证模具在台面上压紧； 后者应能保证冲孔的余料或工件能从台面孔落 下。
4.模柄孔尺寸
在冲模设计和安装时，必须考虑冲床滑块模柄 孔的尺寸。通常，模柄外径与模柄孔的配合采 用H7／d11。
13—底座
2.3 铁心冲片的冲制工艺
2.3.1 硅钢片的剪裁 2.3.2 冲片的技术要求 2.3.3 铁心冲片的冲制方法 2.3.4 冲片制造工艺方案的分析 2.3.5 冲片的质量检查及其分析 2.3.6 冲片的结构工艺性 2.3.7 冲片制造自动化概要
2.3.1 硅钢片的剪裁
1.规定最小的搭边量C 2.合理选择定子铁心外径D 3.实行套裁 4.充分利用余料
2.2.2 冲床
1.额定吨位 2.闭合高度 3.台面尺寸(长×宽)和台面孔尺寸 4.模柄孔尺寸
图2-6 曲轴冲床
1.额定吨位
冲床铭牌上规定的吨位为冲床的额定吨位。额 定吨位的大小，反映冲床的冲裁能力。在我国， 偏心冲床和曲轴冲床都已成系列生产，公称压 力可分为15个等级，即4t、6.3t、10t、16t、 25t、40t、63t、80t、100t、125t、160t、2 00t、250t、315t、400t。选择冲床时，必须 使冲床的额定吨位大于工件所需要的冲裁力。
2.闭合高度
1)冲模闭合高度。冲模闭合高度是指上、下模 在最低工作位置时的冲模高度(下模座下平面至 上模座上平面的高度)。
图2-7 冲模闭合高度和冲床闭合高度 H′—冲模闭合高度 —冲床最大闭合高度
—冲床最小闭合高度
2)冲床闭合高度。冲床上的连杆可以通过螺纹调 节其长度，调节量为M。冲床闭合高度是指冲 床在M=0时(即连杆全部旋入时)从台面(包括台 面垫板)至下止点时滑块下平面间的距离。
阻率较大、磁滞回线面积较小的薄板材料硅钢
片，经冲制和绝缘处理后叠压而成。硅钢片
的含硅量(质量分数)一般平均超过5%，
见表2-1。
表2-1 电工用硅钢片
2.1.2 热轧硅钢片和冷轧硅钢片
1.热轧硅钢片 热轧硅钢片的电磁性能见表2-2。
表2-2 热轧硅钢片电磁性能
2.冷轧硅钢片
冷轧硅钢片和热轧硅钢片比较，有明显的优点。即
2.复冲
每次冲出几个连续的轮廓线，能一次将轴孔、 轴孔上的键槽和平衡槽以及全部转子槽冲出， 或一次将定子冲片的内圆和外圆冲出。复冲的 优点是：劳动生产率高，冲片质量好。缺点是： 复式冲模制造工艺比较复杂，工时多，成本高， 并要求吨位大的冲床。复冲主要用于大批生产 中。
3.级进冲
将几个单式冲模或复式冲模组合起来，按照同一距 离排列成直线，上模安装在同一个上模座上，下模 安装在同一个下模座上，就构成一副级进式冲模。 图2-17为用级进式冲模冲制定、转子冲片的工步 示意图。
图2-12 硅钢片的剪裁
1.规定最小的搭边量C
搭边量太大使利用率降低。搭边量太小，在送 料过程中硅钢片容易被拉断和容易被拉入凹模， 产生毛刺，并降低冲模寿命。还容易使定子冲 片产生缺角现象。 小型异步电动机冲片采用的搭边量C一般为5～ 7mm。
图2-14 混合套裁
2.合理选择定子铁心外径D
在电机设计中，定子铁心外径的选择要结合硅 钢片尺寸(a×b)和最小搭边量C来考虑，以保 证有较高的利用率。
充分利用“内部余料”和“外部余料”。大电 机冲片轴孔冲下来的“内部余料”可以用来冲 制小电机的冲片，边角余料也可以用来冲制小 型电机冲片。
图2-15 小型异步电动机定子冲片
2.3.2 冲片的技术要求
1)冲片的外径、内径、轴孔、槽形以及槽底直 径等尺寸，应符合图纸要求。 2)定子冲片毛刺不大于0.05mm。 3)冲片应保证内、外圆和槽底直径同心，不产 生椭圆度。 4)槽形不得歪斜，以保证铁心压装后槽形整齐。 5)冲片冲制后，应平整而无波浪形。
2.3.3 铁心冲片的冲制方法
1.单冲 2.复冲 3.级进冲
图2-16 小型异步电动机转子冲片
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1.单冲
每次冲出一个连续的，最多有一个断口的轮廓 线，例如轴孔及键槽、一个定子槽或一个转子 槽。单冲的优点是：单式冲模结构简单，容易 制造，通用性好；生产准备工作简单；要求冲 床的吨位小。它的缺点是：冲制过程是多次进 行的，不可避免地会带来定子冲片内外圆同心 度的误差，以及定子槽和转子槽的分度误差， 因此冲片质量较差，劳动生产率不高。单冲主 要用于单件生产或小批生产中，能减少工装准 备的时间和费用。此外，在缺少大吨位冲床时， 也常常采用单冲。