电机定、转子铁心自动叠装模设计

1.引言
　　铁心是电机、变压器等产品的重要零件之一，一般由导磁率高、低损耗的硅钢片制成，
为了减少损耗，在铁心轴线方向上由厚度为 0.35mm 或 0.5mm 的硅钢片组成。因此，一台
产品的铁心可由几片至几百片硅钢片组成；铁心冲片的生产用量非常大，同时，对铁心
的质量要求也很高。铁心叠装后要紧密，叠压力要求在 100-150N，铁心叠装质量的好坏
将直接关系到产品的性能。
　　随着模具技术的发展，铁心冲片的加工由单冲模、复合模的冲裁，发展到用高速级进
模冲裁。模具的结构形式从单列散片级进冲模，发展到双列、三列等多列自动叠片高速级
进冲模。冲裁速度可达 280-400 次/min ，模具一次刃磨寿命在 300 万次以上，模具总寿命
高达亿次以上。铁心叠装技术已由传统的手工理片，发展到自动叠片技术。它去除了人工
理片、加压、铆钉或螺钉联接、氩弧焊等工艺，使冲片在副模具中完成冲片叠装工艺。大大
减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产效率，保证铁心冲片的叠装质量。自动叠片技术
现已广泛应用于电机定、转子冲片铁心，变压器冲片铁心等产品中。
　　
2.铁心自动叠装技术
　　铁心自动叠装是在 1 副多工位级进冲模中实现。叠装的原理是采用按扣的原理，通常
由 2 次冲压来完成冲片的叠装。冲裁时，先在条料上冲制出凸起，然后在落料的同时，后
一冲片的凸起下部在铆紧凸模向下运动的冲压力作用下，扣入前一冲片凸起上部，即叠
压。为使铁心能完成叠装并承受一定的叠压力，铆合的上部压力来自落料凸模，下部支撑
力则来自落料凹模下面的收紧套，利用落料冲片回弹造成的冲片外缘与收紧套内壁产生
的挤压摩擦力，使冲片与冲片紧密地扣接在一起完成叠装铆紧。另有种下部的支撑力来之
于冲床垫板下部的
　　液压缸。冲裁过程中，液压缸上的托盘随着叠片的不断增高而逐步下移，当叠片达到
设定片数时，液压缸驱动托盘迅速下降到与冲床垫板等高，模具下的横向气缸开始工作，
将产品推出模外，然后复位，即完成一个工作循环。
　　　
3.铁心叠装形式
　　（1）直铆接。冲片与冲片间的平面投影相互重合，这样的叠合称为直铆接。电机定子
冲片都为直铆接。
　　（2）扭斜铆接。冲片与冲片间的平面投影相互绕中心转一角度，即有一定角度的旋
转位移差，这样的叠合称为扭斜铆接。交流电机的转子铁心为改变产品性能一般均采用扭
斜铆接。扭斜铆接的原理是：冲床每工作一个行程，落料凹模与收紧套带动落料冲片扭斜
（旋转）一角度，冲片冲下后，前后 2 片产生一定的旋转位移后铆接，使铁心由首片到
末片旋转成一定的角度。落料凹模的旋转是由蜗杆、蜗轮带动完成的，如图 1 所示。旋转角
度的控制有机械拨杆式和步进电机式 2 种传动方式。机械拨杆方式是通过上模在与下模冲
裁过程中的运动，带动拨杆往复运动，拨杆上安装有单向轴承（超越离合器）带动齿轮
作单向旋转，从而达到拨杆带动蜗轮、蜗杆转动，把模具的上、下运动转变为转子下模的
旋转运动，旋转角度的大小可通过调节拉杆支点的位置来达到，如图 2 所示。步进电机方
式是根据高速冲床的冲次确定步进电机触发信号的频率，根据脉冲电源发出的脉冲数确
定步进电机的旋转角度。