冲片制造工艺方案的分析

冲片制造工艺方案的分析

下面列举五个常用的冲制工艺方案，并比较其优缺点。

第一个方案。复冲，先冲槽，后落料。分三个工步：第一步复冲轴孔和全部转子槽；第二步以轴孔定位，复冲全部定子槽和定子冲片外圆上的鸠尾槽和记号槽；第三步以轴孔定位，复冲定子冲片的内圆和外圆。这一方案的优点为：1、劳动生产率高；2、定、转子槽连同各自的记号槽同时冲出，冲片质量较好；3、定子冲片内外圆同时冲出，容易由模具保证同轴度。4、可将三台冲床用传送带连接起来组成自动线。缺点是：1、硅钢片要预先裁成条料，利用率低；2、复冲定子槽和定子冲片内外圆都以轴孔定位，槽底圆周和冲片内外圆的同轴度有两次定位误差，即它们之间的相对位置会因导正钉的磨损而有所改变，这种改变的最大值可能是两次定位误差之和，因此叠压时以内圆胀胎为基准，会使槽孔不整齐。为了克服上述两个缺点，有的工厂改为：第一步复冲轴孔、全部定子槽和定子冲片外圆上的鸠尾槽和记号槽；第二步以轴孔定位，复冲全部转子槽和轴孔上的键槽和平衡槽；第三步以轴孔定位，复冲定子冲片的内圆和外圆。定子冲片内、外圆和槽底圆周间的同轴度因为只有第三步复冲定子冲片内外圆以轴孔定位时的一次定位误差，故定子冲片质量较前一种高。

第二个方案。复冲，先落料，后冲槽。分三个工步；第一步“一落二”即复冲定子冲片的内圆和外圆(包括定子冲片外圆上的定向标记)；第二步定子冲片以内圆定位，定向标记定向，复冲全部定子槽和外圆上的鸠尾槽及记号槽；第三步转子冲片以外圆定位，复冲全部转子槽、轴孔及轴孔的键槽和平衡槽。这一方案的优点是：1、劳动生产率高；2、可以采用套裁，硅钢片的利用率较高；3、定、转子槽连同各自的记号槽同时冲出，冲片质量较好；4、定子冲片内外圆同时冲出，容易由模具保证同轴度；5、容易实现单机自动化，即机械手进料，机械手取料；6复冲定、转子槽可以同时在两台冲床上进行，和第一个方案比较，缩短了加工周期。缺点是：复冲定子槽时如果内圆定位盘磨损，会使槽底圆周内圆不同心，叠压时，以内圆胀胎为基准，会使槽孔不整齐。

第三个方案。复冲，先落料，后冲槽。分三个工步：第一步“一落三”，即复冲定子冲片的内圆和外圆及转子冲片上的工艺孔；第二步定子冲片以内圆定位，定向标记定向，复冲全部定子槽和外圆上的鸠尾槽和记号槽；第三步转子冲片以工艺孔定位，复冲全部转子槽、轴孔和轴孔上的键槽。这一方案具有和第二方案一样的优缺点：因为复冲转子片时以转子冲片上的工艺孔定位，下模上的外圆粗定位板精度要求不高，结构简单，容易制造，外圆粗定位可做成半圆的，送料容易，比较安全；但落料模和转子复式冲模因转子冲片上多一工艺孔而较为复杂。

第四个方案。单冲，定子冲片以外圆定位，转子冲片以轴孔定位。分四个工步：第一步“一落三”，即复冲轴孔及定子冲片的内圆和外圆；第二步定子冲片以内圆定位，定向标记定向。复冲鸠尾槽和记号槽定位；

第三步定子冲片以外圆和记号槽定位，单冲定子槽；第四步转子冲片以轴孔和记号槽定位，单冲转子槽。优点是1、模具比较简单，虽然第一工步和第二工步使用了复式冲模，但这种复式冲模比较容易制造；2、定子冲片内圆和外圆一起冲出，容易保证同轴度；3冲定子槽以外圆定位，操的位置比较准确；4定、转子冲模可以同时在两台冲槽机上进行。

铁心冲片的冲制方法

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量生产中，能减少工装准备的时间和费用。

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的转子槽冲出，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：复冲的工艺比较复杂，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。

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。冲模内有四个冲区：第一个冲区冲模孔、轴孔上的键槽和平衡槽以及全部转子槽和两个定位孔；第二个冲区冲鸠尾槽、记号槽和全部定子槽；第三个冲模区落转子冲片外圆；第四个冲区落定子冲片外圆。这样，条料进去以后，转子冲片和定子冲片便分别从第三个冲区和第四个冲区的落料孔中落下，自动顺序、顺向叠放。

级进冲的优点是劳动生产率较高，缺点是级进式冲模制造比较困难。级进式冲主要用于小型以及微型电机的大量生产，因为容量大的电机冲片尺寸大，将几个冲模排列在一起，冲床必须有较大的吨位和较大的工作台。级进冲只有使用卷料时，才能发挥其优点。

以上几种冲制方法各有其优缺点和应用范围，应当根据工厂生产批量的大小、模具制造能力、冲床设备条件等，在努力提高劳动生产率和冲片质量的前提下，将它们适当的组合起来，发挥各自的优势，避免缺点，满足发展生产的需要。

铁心冲片的冲制工艺

许多工厂制造铁心冲片的第一道工序，是将整张硅钢片在剪床上剪成一定宽度的条料。条料的宽度应该略大于铁心冲片的外径，留有适当的加工余量，以保证冲片的质量。

1规定最小的搭边量C

搭边量太大使使用利用率降低。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。

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，和最小搭边量来考虑。以保证有较高的利用率。3实行套裁

为了提高硅钢片的利用率，许多工厂实行套裁。套裁就是合理的安排冲片的位置。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和混合套裁两种。混合套裁时，由于冲片的直径不同将增加操作上合生产管理上的困难，所以用的较少。

4冲片利用余料

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。

冲片的技术要求

在定子冲片外圆上冲有鸠尾槽，以便在铁心压装时安装扣片，将铁心紧固。在定子冲片外圆上还冲有记号槽，其作用是保证叠压时按冲制方向叠片，使毛刺方向一致，并保证将同号槽叠在一起，使槽型整齐。转子冲片的轴孔上冲有键槽和平衡槽。叠片时键槽起记号作用；转子铸铝时键槽与假轴斜键配合，以保证转子精斜度

冲片质量对电机性能的影响很大，其主要技术要求如下：

1冲片的外径、内径、轴孔、槽型以及槽底直径等尺寸。

2定子冲片毛刺不大于0.05mm。用复式冲模冲制时，个别点不大于0.1mm。转子冲片毛刺不大于0.1mm。3冲片应保证内、外圆和槽底直径同心，不产生椭圆度。定子冲片内外圆同轴度要求不大于0.06mm。

4槽型不得歪斜，以保证铁心压装后槽型整齐。

5冲片冲制后，应平整而无波浪形。对于涂漆冲片，单面漆膜厚度0.1-0.15mm，双面为0.25mm，表面均匀，干透、无气泡及发花。