微特电机定子铁心叠铆模具设计

李成凯，李 玮

(1.淮安信息职业技术学院，江苏淮安 223003;2.库特勒自动化系统(苏州)有限公司，江苏苏州 215168)

0 引 言

定子铁心是微特电机重要部件之一，其生产质量优劣，直接影响到微特电机整机性能。微特电机定子铁心叠铆方法较多，国外多使用工位硬质合金级进模实现自动扣铆，设备投入较大，维护费用高，工艺复杂。国内多采用油压机进行定子铁心叠装。

图1是某厂生产的小功率钢板电机定子铁心。

图1 定子铁心

1 模具结构设计及工作过程

该定子铁心叠铆模具是在10 t单缸油压机上使用的。采用外叠装工艺，一次成型。使用前，油压机要稍加改造，因为模具需要上顶杆，所以要在油压机活动横梁上打出两个Φ30 mm的通孔，并在上盖上增加两根Φ28 mm的顶杆，顶杆上端带螺纹，以便调节使用长度。微特电机定子铁心在普通油压机上叠压组装生产，可以减少设备投入与维护费用。

图2是涨胎定心、弹压橡皮顶压与铆接一次成型的微特电机定子叠铆模具。模具座板和上模压板分别固定在油压机的工作台和活动横梁上。

图2 定子铁心叠铆模具

装模时要保证涨胎和椎芯同心，与槽样棒垂直，调整好顶杆长度，然后取出下垫板、涨胎和槽样棒，进行称重、穿片，然后穿入槽样棒和涨胎，整体放在垫板上，再把它端放在工作台弹压板上，注意对准槽样棒孔的位置。

铆接。油压机的油缸活塞带动上活动横梁下行，上模压板首先压到定子铁心及空心铆钉的上端面，同时锥芯插入涨胎，有限的涨齐定子铁心内孔，涨胎涨至定子铁心所需尺寸mm，压紧铁心，油缸活塞继续下行，铆冲进行铆翻铆钉，铆合完成后，上下模分离，上模回程，当顶杆顶住推板时，推杆动作，油缸活塞带动上模继续上行，推出涨胎和定子铁心，整个工作过程结束。

在铆接过程中，铆冲头固定不动，工件随垫板浮动向下移动，整个过程的顺序为先挤压后铆合。

2 模具的结构特点

(1)下模带弹压装置。下模上的聚氨酯橡皮作为弹性材料，防止刚性挤压损坏模具。利用聚氨酯橡皮还可以调节压力大小，解决压力过大，损伤冲片绝缘而使铁心损耗加大，聚氨酯橡皮的压缩量为35%，片间压力3.5 mN/m2，叠压系数达95%，铆接后铁心长度和片间压力均达到设计要求。

(2)槽形尺寸主要靠槽样棒保证。本设计采用两根与槽形吻合的槽样棒，槽样棒与槽形成0.1 mm的间隙，两端高于铁心端面10 mm，且带有5°斜度，便于叠片。上模压板和垫板上有定位孔，大小和槽形一样，既保证了内径尺寸，又保证了槽形垂直度。

(3)铆冲的形状与尺寸。铆冲的形状和尺寸在铆接过程中起关键作用，铆冲头的几何形状不合适，会使铆钉铆裂，破坏冲片绝缘，引起击穿短路。图3是本模具使用的铆冲头结构简图，铆冲头的工作表面的表面粗糙度在0.8 μm以上。生产实践证明，这种铆冲头翻铆的定子质量可靠，外部圆滑。

图3 铆冲头简图

(4)涨胎的外圆尺寸与定子铁心内圆配磨加工，涨胎外圆柱面上开三条0.5 mm宽的不通槽，以便其涨开时铁心内圆受力均匀。

(5)锥体锥面与涨胎研配加工，其插入涨胎深度依据冲片情况而定，一般试模前应留有一定余量，根据试模情况进行调整，以便取得最佳的叠装效果。

3 结 语

本模具经生产验证，结构合理，动作可靠，运行稳定，张紧力均匀，叠装出的定子内孔垂直度较好，铁心片平整，铆钉头均匀美观，铁心叠压系数、齿部的弹开度等技术指标均符合图纸要求。产品质量有保证，操作方便，生产率高。

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