电机制造工艺学 教学课件 胡志强 第二章 定子铁心的制造工艺.ppt

2.8.5　冲模寿命 1.模具热处理对模具寿命的影响2.模具加工对模具寿命的影响3.使用条件对模具寿命的影响 1.模具热处理对模具寿命的影响 合理选择模具材料是提高模具寿命的必要条件，但模具材料优良的使用性能只有在正确的热处理条件下才能保证充分发挥。因热处理不当影响模具寿命主要包括两个方面：一是在热处理过程中由于某些缺陷而使模具未经使用即报废；二是由于热处理不当而使模具没有获得最佳的使用性能，过早地损坏，影响寿命。电机冲裁模中的凸模和凹模常采用的Cr12及Cr12MoV材料，具有淬透性高、体积变化小、耐磨性高等优点，但其晶碳化物偏析倾向严重，有可能产生淬火异常变形及出现脆化倾向。 2.模具加工对模具寿命的影响 1)模具钢的锻造。2)磨削加工。3)切削加工。 使用条件是影响模具寿命的重要原因之一。据统计，由于使用不当引起的模具早期失效占7％~8％。在冲片冲裁加工中重要的问题：一是凸凹模的垂直度，也就是保证上下模同心；影响模具寿命的原因之二是在冲裁结束的瞬间，上模突然进入下模的失重插入现象，应防止或限制在最小限度。为此，压力机必须保持静态高精度，使其平衡度好、综合间隙小。 3.使用条件对模具寿命的影响 图2-80　C形床身负荷时变形 2.8.6　硬质合金冲模简介 1.冲模间隙2.凸模的导向3.上下模座4.冲模的导向5.硬质合金零件的固定6.凸、凹模的加工 1.冲模间隙 硬质合金材料很脆而且摩擦系数小，如果采用和钢冲模相同的间隙，虽然冲片毛刺会小得多，但在冲裁过程中，很可能导致凸模和凹模刃口相碰，所以一般硬质合金冲模的间隙要比钢冲模大。对硅钢片材料，一般取材料厚度的12％～16％(冲0.5mm硅钢片，采用0.06～0.08mm间隙)。凹模刃口斜度和普通钢冲模相同，在4′~6′范围内。 2.凸模的导向 图2-81　导向板(即脱料板)的浇注1—导向板　2—导向板导套　3—上模座导套　4—环氧树脂 3.上下模座 为了保证正常工作，模座必须用机械强度较高的材料如45号钢或铸钢制造。模座厚度应比钢冲模的模座厚30％~50％，这样，在冲裁过程中模座才不至因冲压力而发生弹性变形，影响硬质合金冲模正常工作。在上模座和凸模之间，必须有经过淬火的硬垫板，保证长期使用不产生变形。 4.冲模的导向 为了保证模具的精度和寿命，硬质合金冲模的导向一般采用滚珠式导套。导柱和导套之间保持有0.010～0.015mm的过盈量。导柱的数目比钢冲模多，一般复式冲模均采用4个，级进式冲模采用6个，这样使模具更为可靠。 5.硬质合金零件的固定 1)热套法。 2)机械固定法。3)环氧树脂固定法。 图2-82　定子冲片硬质合金复式 图2-83　转子冲片硬质合金复式 图2-84　凸模的装配-环氧树脂浇注 6.凸、凹模的加工 一般采用YG15~YG20硬质合金作为制造凸凹模的材料。凸模的加工采用机械成形磨削。凹模如果是拼块结构，拼块的加工也用机械成形磨削；如果是整块的，则采用电火花穿孔。硬质合金材料的磨削，一般采用金刚石砂轮。电火花穿孔用凸模作工具电极，最好采用用高频焊焊在一起的YG15～YG20硬质合金和Cr12作凸模材料，如图2-85所示。 图2-85　硬质合金冲模凸模 2.8.7　电火花表面熔渗硬质合金在冷冲模上的应用 1)经过熔渗硬质合金后，工具表面形成一层硬的耐磨的硬质合金层。2)工件是在冷态下进行处理的，避免退火和变形。3)覆盖层与基体结合良好，可应用于多种工具及冷冲模具。4)能进行局部强化，只在必须强化的部位进行强化，这是淬火及其他表面处理所不可能做到的。 图2-86　电火花强化设备的比较简单的电路FU—熔断器　UR—桥式整流器　R—电阻器　C1、C2、C3、C4—电容器 5)除用来提高切削工具、模具的耐磨性能外，还可用来修复稍有磨损即将成为废品的工具、模具，因此适用范围极为广泛。6)选择不同的电极材料，能够得到适合各种目的的渗层。7)除用于强化外，还可以一机多用，如当电刻笔用。 8)设备简单，操作方便，生产率高，成本低，材料消耗少，收效大。 图2-87　冲模熔渗部位a=1.5×材料厚度　b=1mm 表2-15　经熔渗与未熔渗冲模使用寿命比较 2.9　铁心制造工艺的发展趋势 1.提高材料利用率2.高速多工位级进冲、高速自动冲槽机的普及应用3.高速自动冲床串联使用4.压合铁心工艺的应用 1.提高材料利用率 在铁心制造中，由于窄卷料或条料单排冲制，材料利用率较低，只能达到70％～77％。为了更有效地利用电工钢板，降低产品成本，国内外一些电机制造厂很注重提高材料利用率。有的厂家采用计算机控制错位套裁工艺，可使材料利用率提高6％～10％。日本三菱新城工厂采用双排级进冲，而且冲片没有搭边，使材料利用率大为提高。 2.高速多工位级进