定转子冲片级进模
刘桂荣等
摘 要：分析了转子冲片的工艺特点，对其各种加工工艺方案进行了对比分析，采用冲孔、落料级进模，同时进行了刃口尺寸计算和模具结构设计，该模具结构简单，生产效率高。
关键词：转子冲片；级进模
0 引言
转子冲片是微电机上的重要零件，在生产过程中应保证内外圆直径同心，槽型整齐。转子冲片精度高低、质量好坏，直接影响电机的装配、装配质量和电机性能。[1]微电机生产一般都是大批量生产，所以转子冲片的制造，不但要保证质量，而且要采用高效率的生产方法。
1 零件工艺分析与计算
1.1 零件工艺分析
图1是某种电机上的转子冲片，采用0.35 厚的硅钢片制成。转子冲片上的尺寸已经全部给出，冲裁尺寸精度主要与模具的制造精度、材料的力学性能、制件的相对厚度和冲裁件的尺寸和形状有关。一般冲裁件的尺寸精度可达IT10～IT12级，高精度可达IT8～IT10级。
本次冲压工件的尺寸精度要求为IT12级，所以满足冲压件的精度要求；一般冲裁件的圆角半径要满足（0.5～1）t，工件的最小圆角半径为0.2，满足要求；冲孔工件孔的尺寸不能过小，否则冲孔凸模会很快损坏或折断。孔的极限尺寸与材料性质、料厚及孔的形状等因素有关。一般无护套的凸模冲孔时，根据冲孔形状、材料及料厚查得，0.35mm的硅钢片的最小凸模尺寸应大于等于0.53mm，而工件的孔径为6.8mm，满足要求；为了保证冲裁模的强度及冲裁工件的质量，冲裁件的孔工件外边缘的距离不能过小，一般要大于2t，并不得小于3～4mm，如果小于上述距离，则孔形或工件边缘将会产生变形，本次需要冲裁的工件只有一个孔，孔到边缘的距离约为4.5 ，且远大于0.7 ，所以满足要求。
1.2 零件工艺方案确定
该零件成形有几种方案可供选择：
方案I：单工序加工，即落料与冲孔、冲槽分开加工，在两套模具上完成。
方案II：，即落料、冲孔在同一模具中进行加工，在压力机的一次行程中在一个工位上完成落料、冲孔两道工序。
方案III：级进模加工，即落料、冲孔在一套模具中加工，在压力机的一次行程中在两个工位上完成落料、冲孔两道工序。
方案I复合工序少，则需要做两套模具，虽然模具加工形状简单，但在很大程度上提高了成本，增长了生产周期，降低生产率，且二次定位，难以保证工件的精度，所以此方案不可取。方案II工序复合程度高，内外孔的同轴高，生产率高，但是料比较薄，一次成形不宜保证零件的平整度。方案III制件分两次成形容易保证它的平整度，虽然定位不如方案II，但是用导正销可以保证内外圆的同心度。且相比复合模工作零件制造简单，所以选择方案III。
1.3 模具刃口尺寸计算
在冲孔模具中，以凸模尺寸为基准计算，在落料模具中以凹模尺寸为基准计算。冲压件外轮廓形状较复杂，标注尺寸多，所以落料模采用凸凹模配制加工的方法，其中落料凹模按IT6～IT7级制造。冲孔模比较简单，所以用分开加工的方法，冲孔凸模按IT6～IT7级精度制造。刃口尺寸计算如下[2]：
落料凹模刃口尺寸计算：
落料凸模各部分尺寸保证模具间隙进行加工。
冲孔模刃口尺寸计算
直径？椎6.8：冲孔件尺寸公差为IT13级，取x=0.5。
凸模刃口尺寸：
凹模刃口尺寸：
2 模具结构设计
本套模具选用后侧导柱模架，导柱安装在后侧，工人可以站在左、右、前三个方向操作，操作比较方便。由于板料仅0.35mm后，所以采用弹性卸料，卸料板在上模上，选择应用广泛的橡胶作为弹性元件，弹性卸料板具有卸料和压料的双重作用，保证了制件的平整度。冲孔废料可以直接从模具的废料口掉出，模具周围清洁，更重要的是避免了人手工取出废料带来的安全隐患。选择简单的挡料销和导正销进行挡料和定位。模具装配图如图2所示。
3 结论
该模具平整度要求高、且外形尺寸复杂，用配做法很容易保证模具的加工精度，同时采用弹性卸料板和两步成形的级进模解决了制件的平整度要求。级进模生产效率高，满足了大批量生产的冲压加工。
参考文献：
[1]闵旭光.电子整体转子冲片工艺改进[J].煤矿机械，2008（4）：92-93.
[2]陈剑鹤.模具设计基础[M].机械工业出版社，2009.
[3]胡建国.平皮带轮的冲压工艺及模具设计[J].模具技术2009（6）：25-28.
