大型定子扇形片组合凸模与凹模结构的改进

巫志华

（广西机电技师学院，广西 柳州 545005）

2 000 kW水轮发电机定子铁芯的外径为φ6 270 mm，总重量达150 t，定子铁芯由无数定子扇形冲片绕转子中心螺旋叠装而成，定子扇形冲片单件厚度为0.5 mm，一台机组的定子铁芯大约需由16万片定子扇形冲片叠装而成，冲片外径大、公差小，定子多层叠片，燕尾槽和下线槽的位置尺寸精度要求高；机组所需定子冲片总数量大，对模具强度、刚度、耐磨性等影响寿命的各因素有特定的要求。

本文针对大型定子扇形片组合凸模与凹模结构的改进研究，以期对类似扇形片冲模结构设计提供参考依据。

1 凸模、凹模结构及存在的问题

现有加工存在问题如下：

图1 原厂的凹模和凸模组合拼块

（3）模具在冲裁产品时，凸模、凹模拼块间强度不足，经常松齿，容易造成冲裁间隙不均匀，影响冲裁制件；

（4）当齿型凸模和凹模损坏后，更换时又要重新浇注环氧树脂来固定，而且大部分齿要重新调整装配间隙，装配强度大。

2 凸模、凹模结构改进及加工

为了解决上述模具加工和装配中的问题，征求原发电机厂的模具设计人员同意，本人采用了优化改进组合凸模与凹模结构方案，该方案主要是对拼块重新组合：减少拼块数量，燕尾槽齿型凸模与圆弧凸模，凹模与凹模圆弧组合成整体式拼块，原来凹模②、③合为凹模②，凹模⑤、⑥合为凹模④，19个齿凹模分别与凹模⑧、⑨、⑩合在一起，分别是凹模⑥、⑦、⑧、⑨、⑩；凸模组合拼块只有凸模、、和组成。齿型凸模合拼处采用R1圆弧过渡，防止冲裁时，因模具材料应力集中而开裂。如图2为改进后的凹模和凸模组合拼块图。

拼块结构改进后，整体式拼块进线切割加工时，采用二次加工，很容易保证拼块的加工精度。

装配凸模组合拼块时，用1块外径R3为134.80 mm的圆弧样板校正，只要结合的地方圆弧处平滑过渡，上紧螺钉，配钻铰销孔，装上销钉，即可完成凸模组合拼块装配。

装配凹模组合拼块时，以装好凸模组合拼块为基准，合模，每一块凹模拼块周边刃口上均匀垫好0.025 mm的铜片，调节好模具间隙，上紧螺钉即可，最后总装完成后，试冲纸片检验，毛刺均匀，配钻铰销孔，打上销钉，完成凹模组合拼块装配。

图2 改进后的凹模和凸模组合拼块

3 结束语

通过凸模、凹模结构改进以后，经过实践，凸模、凹模组合拼块容易加工，容易装配，提高了模具加工和装配效率,并保证了模具装配精度，模具生产周期相比以前做的相同扇形片模具，缩短了7天左右。模具在交付使用效果较好,凸模、凹模刃口强度明显提高，很顺利完成16万件扇形片的冲裁任务。