多种类精细罩极电机定、转子级进模设计

罩极电机作为单相电机的一种, 无需外加起动电 容和继电装置即可起动, 这种电机可靠性高, 振动小, 噪声低, 目前在小功率家用电器产品中应用十分广 泛。由于应用产品的变化, 罩极电机的定子和转子的 形状会存在一定的差异, 面对市场的压力, 为了降低 成本, 在保证模具精度的前提下, 如何实现一副模具 冲制多种产品( 包括定子和转子) , 并且在生产过程中 又能快速实现冲制不同产品的转换是该模具的关键所在。

图 1 所示为罩极电机的典型的定、转子产品图, 其中定子在同样的外形轮廓下, 按其中孔的数量和位 置的不同分为 12 种不同的定子 ( 产品中包括 1、2、3 号孔及外形一致, 不同的在于其他孔变化) ; 转子按齿 数( 17、18) 和外形( 直径大小) 的不同分为 4 种, 并且 中心孔 A 的大小能够实现 8 种尺寸变换。从单个零件 来看, 零件形状复杂, 精度要求高, 冲制的孔多, 定子 中 1、2、3 号孔要求很高的同心度, 外形要求高的对称 度, 转子的中心孔与外形要求高同心度。由于都需要 叠卯, 对冲制产品的平整度有一定的要求, 否则会影 响电机的性能。冲制产品的材料为硅钢片, 厚度为0.635mm。由于一副模具的凸模数量较多, 故采用硬质 合金精密级进模进行冲制

2.2 模具要求

(1) 在一副级进模中能够实现 12 种定子和 32( 包 括中心孔的变化) 种转子产品的冲制。

(2) 模具的设计必须保证在冲制不同产品时, 能 够实现快速和方便的转换。

(3) 模具凸模的有效使用长度应不小于 20mm。

合理制定排样方案是模具设计和加工的关键。排 样直接反应了模具的设计思想及所能实现的功能, 冲 裁工序的分布是否合理对模具的寿命及工件的加工 质量起着至关重要的作用。由于在高速冲制条件下( 300～500次/min) , 一副模具要冲制多个产品, 并且要 能实现冲压产品的快速更换和方便性, 本模具设计了 图2所示的排样图, 双排冲制共有17个工位, 模具长度 在2m左右。工位( 1) 冲2个导正孔; 工位( 2) 冲17齿转子 孔; 工位( 3) 冲18齿转子孔; 工位( 4) 冲制转子中心孔 ( 可更换8种不同直径) ; 工位( 5) 冲制转子外形( 落料)( 可更换3种不同外径) ; 工位( 6) 空位; 工位( 7) ～( 13) 冲制定子中的圆孔和异形孔; 工位( 14) 对定子外形 ( 落料) 进行预冲, 预冲的目的是为了防止定子的不平 整度超差; 工位( 15) 空位; 工位( 16) 对定子落料冲制; 工位( 17) 为对废料进行切断。根据此排样方案设计的 模具结构见图3所示。