新型高效的转子一次成型脱模机器
2014-03-31吕凤吹
摘要：文章介绍了新设计的转子铁芯一次成型脱模机器的结构、工作原理、使用方法和实际使用的效果。该机器采用机械结构与液压缸相结合的方法，将脱模力由冲击力改成平稳的液压力，是一种高效、稳定、确保产品品质的转子一次成型脱模机器。
关键词：脱模机器；转子一次成型；液压力
中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0060-02
双重绝缘电机转子铁芯的成型方法有很多种，采用较多的是一次成型法，该方法的特点是生产工艺先进，方法简便，整体性强，高效省时，但同时与其他方法相比较，存在脱模困难的问题。以前的一次成型脱模，是采用榔头敲转子轴使之脱模，这种方法容易造成工件冲击变形，品质无法保证，且工人的劳动强度大。
2008年以后改用手压机代替榔头，用冲头压转子轴使之脱模，这种方法较以前用榔头有较大的改进，但由于冲头与轴接触，且工人操作过程还存在冲击力，轴的中心孔变形，品质难以保证，因为中心孔是后道生产工序的基准点，因此会造成后道工序生产异常。由于受到结构的限制，进一步的改善已有一定的难度，因此本设计就是为了寻求一种更好的方法。
针对上述方法存在的不足，本机器的设计打破现有的结构限制，彻底改变工作原理，采用机械结构与液压相结合的方法，改冲击力为平稳的液压力，是一种全新的一次成型脱模机器。
1 结构介绍
本机器主要由液压提供、控制系统和脱模机构组成。液压提供与控制系统主要由液压站、液压缸、油管、电磁控制阀、控制器等组成；脱模机构主要由活塞杆、滑动基架、脱模工装、导柱缸套、格林导柱固定套、格林导柱等组成。由格林导柱固定套固定格林导柱，脱模工装由固定工装压板和固定工装螺丝固定在滑动基架上，液压缸中的活塞杆与滑动基架连接，滑动基架由液压缸中的活塞杆带动，滑动基架由导柱缸套定位进行滑动；当活塞杆运动时带动滑动基架运动，也带动装在滑动基架上的脱模工装一起运动；液压缸由进模油管和退模油管控制进模和退模，进模油管和退模油管由电磁控制阀控制，液压站提供液压油，电磁控制阀由控制器控制。机器的结构简图如图1所示。
图1 机器的结构简图
1—格林导柱固定套（4个）、2—格林导柱（2根）、3—导柱固定螺帽（4个）、4—液压缸（2个）、5—顶针固定板（2块）、6—顶针（8支）、7—活塞杆（2根）、8—滑动基架（2个）、9—脱模工装（8个）、10—固定工装压板（10块）、11—固定工装螺丝（10个）、12—导柱缸套（4个）、13—进模油管（2根）、14—退模油管（2根）、15—电磁控制阀（2个）、16—控制器（1个）、17—液压站（1个）、18—基座固定螺丝（12个）
主要参数如下：
外形尺寸（mm）：长*宽*高，1100*850*1200；
结构重量（kg）：350；
动力：三相异步电动机，Y90L-4，1.5kW，380V～50Hz，1400r/min；
脱模行程（mm）：单边≤120；
2 工作原理和使用方法
2.1 基本工作原理
（1）液压提供与控制系统。开启液压站，液压油进入控制器，由控制器控制供给进模油管，液压缸执行进模动作，通过活塞杆将滑动基架向中间推进到预定位置。液压原理如图2所示：
图2 液压原理图
1-油缸、2-电机、3-油缸、4-急停阀、5-三位四通电磁阀、6-三位四通电磁阀、7-左液压缸、8-右液压缸、9-工作台
（2）脱模机构。将待脱模成型铁芯连成型模具放入脱模工装，按下控制器，液压站供给的液压油进入电磁阀后执行退模动作，通过退模油管，液压缸通过活塞杆将滑动基架向两边滑动执行退模。
在滑动基架带动脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，同时装在顶针固定板上的顶针顶住芯轴，使转子成型铁芯脱离模具，完成脱模动作。
2.2 使用方法
（1）工装位置的调整。使用时，不同规格尺寸的产品，按照转子轴的长度和成型模具的尺寸，调整顶针固定板、顶针和滑动机架的位置，同时调整好脱模工装的行程长度，使成型模具的卡槽放入到脱模工装的凸出位置上，确保脱模动作的顺利完成。
（2）脱模工装的要求。针对不同的直径的冲片尺寸，需要有不同尺寸的脱模工装，脱模工装的卡口直径要与冲片直径、成型模具直径相对应，厚度与的成型模具上的卡槽相匹配。相同冲片、不同转子轴长度和成型尺寸的成型铁芯，脱模工装都可以通用。
加工另一种冲片的产品时，需要换脱模工装，则只要松开工装固定螺钉，将原工装换下，装上对应规格的工装，固定好工装固定螺钉即可。
（3）脱模操作方法。将待脱模的成型铁芯从成型压机上取出后，把四套成型铁芯一次性分别放入机器的脱模工装中，操作控制器开关，脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，成型铁芯从模具中脱出，四套模具同时完成脱模动作，操作极为简便。
3 实际工作效果
由于采用了液压作为主动力，消除了以前所采用的脱模方式中的冲击力，且顶针做成中心V型孔，从而有效的保护了工件的中心孔，确保了产品质量。操作时，待脱模具四套一次性放入，操作控制器，四套模具同时脱模，工作时间只需2S，大大地提高了脱模的效率、降低了工人的劳动强度。自从这种脱模机器使用后，由于脱模使中心孔破坏而造成后续转子加工异常的情况几乎没有，工人从以前的逐个手工脱模的工作中彻底解放出来，只要按动一下开关就可以脱模，从而彻底的解决了以前一次成型的脱模问题。
不同脱模方法的使用效果对比见表1。
4 待完善设想
每一次成型后，上模板的进料口上粘有成型固化后的材料，目前也都是用手工敲的方式来去除，为了降低工人的劳动强度和工作量，可以在现有的机器上再接出一条液压管路，增加一个液压阀、液压缸和开关，配上对应的工作压头。这样，将上模板放到工作压头位置，按动开关，就实现去除上模板进料口上的材料，操作简单而方便。
5 结语
从两年多的使用结果看，本脱模机器不但可以提高产品质量，还可以极大的提高生产效率、降低劳动强度，是一种高效、稳定、使用寿命长、结构紧凑、操作方便、制造成本低的转子一次成型脱模机器，可以广泛应用于电动工具及其他行业的双重绝缘电机的转子铁芯一次成型的脱模。
作者简介：吕凤吹（1967—），女，浙江永康人，浙江恒泰皇冠园林工具有限公司工程师，研究方向：机械设计及制造。
摘要：文章介绍了新设计的转子铁芯一次成型脱模机器的结构、工作原理、使用方法和实际使用的效果。该机器采用机械结构与液压缸相结合的方法，将脱模力由冲击力改成平稳的液压力，是一种高效、稳定、确保产品品质的转子一次成型脱模机器。
关键词：脱模机器；转子一次成型；液压力
中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0060-02
双重绝缘电机转子铁芯的成型方法有很多种，采用较多的是一次成型法，该方法的特点是生产工艺先进，方法简便，整体性强，高效省时，但同时与其他方法相比较，存在脱模困难的问题。以前的一次成型脱模，是采用榔头敲转子轴使之脱模，这种方法容易造成工件冲击变形，品质无法保证，且工人的劳动强度大。
2008年以后改用手压机代替榔头，用冲头压转子轴使之脱模，这种方法较以前用榔头有较大的改进，但由于冲头与轴接触，且工人操作过程还存在冲击力，轴的中心孔变形，品质难以保证，因为中心孔是后道生产工序的基准点，因此会造成后道工序生产异常。由于受到结构的限制，进一步的改善已有一定的难度，因此本设计就是为了寻求一种更好的方法。
针对上述方法存在的不足，本机器的设计打破现有的结构限制，彻底改变工作原理，采用机械结构与液压相结合的方法，改冲击力为平稳的液压力，是一种全新的一次成型脱模机器。
1 结构介绍
本机器主要由液压提供、控制系统和脱模机构组成。液压提供与控制系统主要由液压站、液压缸、油管、电磁控制阀、控制器等组成；脱模机构主要由活塞杆、滑动基架、脱模工装、导柱缸套、格林导柱固定套、格林导柱等组成。由格林导柱固定套固定格林导柱，脱模工装由固定工装压板和固定工装螺丝固定在滑动基架上，液压缸中的活塞杆与滑动基架连接，滑动基架由液压缸中的活塞杆带动，滑动基架由导柱缸套定位进行滑动；当活塞杆运动时带动滑动基架运动，也带动装在滑动基架上的脱模工装一起运动；液压缸由进模油管和退模油管控制进模和退模，进模油管和退模油管由电磁控制阀控制，液压站提供液压油，电磁控制阀由控制器控制。机器的结构简图如图1所示。
图1 机器的结构简图
1—格林导柱固定套（4个）、2—格林导柱（2根）、3—导柱固定螺帽（4个）、4—液压缸（2个）、5—顶针固定板（2块）、6—顶针（8支）、7—活塞杆（2根）、8—滑动基架（2个）、9—脱模工装（8个）、10—固定工装压板（10块）、11—固定工装螺丝（10个）、12—导柱缸套（4个）、13—进模油管（2根）、14—退模油管（2根）、15—电磁控制阀（2个）、16—控制器（1个）、17—液压站（1个）、18—基座固定螺丝（12个）
主要参数如下：
外形尺寸（mm）：长*宽*高，1100*850*1200；
结构重量（kg）：350；
动力：三相异步电动机，Y90L-4，1.5kW，380V～50Hz，1400r/min；
脱模行程（mm）：单边≤120；
2 工作原理和使用方法
2.1 基本工作原理
（1）液压提供与控制系统。开启液压站，液压油进入控制器，由控制器控制供给进模油管，液压缸执行进模动作，通过活塞杆将滑动基架向中间推进到预定位置。液压原理如图2所示：
图2 液压原理图
1-油缸、2-电机、3-油缸、4-急停阀、5-三位四通电磁阀、6-三位四通电磁阀、7-左液压缸、8-右液压缸、9-工作台
（2）脱模机构。将待脱模成型铁芯连成型模具放入脱模工装，按下控制器，液压站供给的液压油进入电磁阀后执行退模动作，通过退模油管，液压缸通过活塞杆将滑动基架向两边滑动执行退模。
在滑动基架带动脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，同时装在顶针固定板上的顶针顶住芯轴，使转子成型铁芯脱离模具，完成脱模动作。
2.2 使用方法
（1）工装位置的调整。使用时，不同规格尺寸的产品，按照转子轴的长度和成型模具的尺寸，调整顶针固定板、顶针和滑动机架的位置，同时调整好脱模工装的行程长度，使成型模具的卡槽放入到脱模工装的凸出位置上，确保脱模动作的顺利完成。
（2）脱模工装的要求。针对不同的直径的冲片尺寸，需要有不同尺寸的脱模工装，脱模工装的卡口直径要与冲片直径、成型模具直径相对应，厚度与的成型模具上的卡槽相匹配。相同冲片、不同转子轴长度和成型尺寸的成型铁芯，脱模工装都可以通用。
加工另一种冲片的产品时，需要换脱模工装，则只要松开工装固定螺钉，将原工装换下，装上对应规格的工装，固定好工装固定螺钉即可。
（3）脱模操作方法。将待脱模的成型铁芯从成型压机上取出后，把四套成型铁芯一次性分别放入机器的脱模工装中，操作控制器开关，脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，成型铁芯从模具中脱出，四套模具同时完成脱模动作，操作极为简便。
3 实际工作效果
由于采用了液压作为主动力，消除了以前所采用的脱模方式中的冲击力，且顶针做成中心V型孔，从而有效的保护了工件的中心孔，确保了产品质量。操作时，待脱模具四套一次性放入，操作控制器，四套模具同时脱模，工作时间只需2S，大大地提高了脱模的效率、降低了工人的劳动强度。自从这种脱模机器使用后，由于脱模使中心孔破坏而造成后续转子加工异常的情况几乎没有，工人从以前的逐个手工脱模的工作中彻底解放出来，只要按动一下开关就可以脱模，从而彻底的解决了以前一次成型的脱模问题。
不同脱模方法的使用效果对比见表1。
4 待完善设想
每一次成型后，上模板的进料口上粘有成型固化后的材料，目前也都是用手工敲的方式来去除，为了降低工人的劳动强度和工作量，可以在现有的机器上再接出一条液压管路，增加一个液压阀、液压缸和开关，配上对应的工作压头。这样，将上模板放到工作压头位置，按动开关，就实现去除上模板进料口上的材料，操作简单而方便。
5 结语
从两年多的使用结果看，本脱模机器不但可以提高产品质量，还可以极大的提高生产效率、降低劳动强度，是一种高效、稳定、使用寿命长、结构紧凑、操作方便、制造成本低的转子一次成型脱模机器，可以广泛应用于电动工具及其他行业的双重绝缘电机的转子铁芯一次成型的脱模。
作者简介：吕凤吹（1967—），女，浙江永康人，浙江恒泰皇冠园林工具有限公司工程师，研究方向：机械设计及制造。
摘要：文章介绍了新设计的转子铁芯一次成型脱模机器的结构、工作原理、使用方法和实际使用的效果。该机器采用机械结构与液压缸相结合的方法，将脱模力由冲击力改成平稳的液压力，是一种高效、稳定、确保产品品质的转子一次成型脱模机器。
关键词：脱模机器；转子一次成型；液压力
中图分类号：TQ330 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）09-0060-02
双重绝缘电机转子铁芯的成型方法有很多种，采用较多的是一次成型法，该方法的特点是生产工艺先进，方法简便，整体性强，高效省时，但同时与其他方法相比较，存在脱模困难的问题。以前的一次成型脱模，是采用榔头敲转子轴使之脱模，这种方法容易造成工件冲击变形，品质无法保证，且工人的劳动强度大。
2008年以后改用手压机代替榔头，用冲头压转子轴使之脱模，这种方法较以前用榔头有较大的改进，但由于冲头与轴接触，且工人操作过程还存在冲击力，轴的中心孔变形，品质难以保证，因为中心孔是后道生产工序的基准点，因此会造成后道工序生产异常。由于受到结构的限制，进一步的改善已有一定的难度，因此本设计就是为了寻求一种更好的方法。
针对上述方法存在的不足，本机器的设计打破现有的结构限制，彻底改变工作原理，采用机械结构与液压相结合的方法，改冲击力为平稳的液压力，是一种全新的一次成型脱模机器。
1 结构介绍
本机器主要由液压提供、控制系统和脱模机构组成。液压提供与控制系统主要由液压站、液压缸、油管、电磁控制阀、控制器等组成；脱模机构主要由活塞杆、滑动基架、脱模工装、导柱缸套、格林导柱固定套、格林导柱等组成。由格林导柱固定套固定格林导柱，脱模工装由固定工装压板和固定工装螺丝固定在滑动基架上，液压缸中的活塞杆与滑动基架连接，滑动基架由液压缸中的活塞杆带动，滑动基架由导柱缸套定位进行滑动；当活塞杆运动时带动滑动基架运动，也带动装在滑动基架上的脱模工装一起运动；液压缸由进模油管和退模油管控制进模和退模，进模油管和退模油管由电磁控制阀控制，液压站提供液压油，电磁控制阀由控制器控制。机器的结构简图如图1所示。
图1 机器的结构简图
1—格林导柱固定套（4个）、2—格林导柱（2根）、3—导柱固定螺帽（4个）、4—液压缸（2个）、5—顶针固定板（2块）、6—顶针（8支）、7—活塞杆（2根）、8—滑动基架（2个）、9—脱模工装（8个）、10—固定工装压板（10块）、11—固定工装螺丝（10个）、12—导柱缸套（4个）、13—进模油管（2根）、14—退模油管（2根）、15—电磁控制阀（2个）、16—控制器（1个）、17—液压站（1个）、18—基座固定螺丝（12个）
主要参数如下：
外形尺寸（mm）：长*宽*高，1100*850*1200；
结构重量（kg）：350；
动力：三相异步电动机，Y90L-4，1.5kW，380V～50Hz，1400r/min；
脱模行程（mm）：单边≤120；
2 工作原理和使用方法
2.1 基本工作原理
（1）液压提供与控制系统。开启液压站，液压油进入控制器，由控制器控制供给进模油管，液压缸执行进模动作，通过活塞杆将滑动基架向中间推进到预定位置。液压原理如图2所示：
图2 液压原理图
1-油缸、2-电机、3-油缸、4-急停阀、5-三位四通电磁阀、6-三位四通电磁阀、7-左液压缸、8-右液压缸、9-工作台
（2）脱模机构。将待脱模成型铁芯连成型模具放入脱模工装，按下控制器，液压站供给的液压油进入电磁阀后执行退模动作，通过退模油管，液压缸通过活塞杆将滑动基架向两边滑动执行退模。
在滑动基架带动脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，同时装在顶针固定板上的顶针顶住芯轴，使转子成型铁芯脱离模具，完成脱模动作。
2.2 使用方法
（1）工装位置的调整。使用时，不同规格尺寸的产品，按照转子轴的长度和成型模具的尺寸，调整顶针固定板、顶针和滑动机架的位置，同时调整好脱模工装的行程长度，使成型模具的卡槽放入到脱模工装的凸出位置上，确保脱模动作的顺利完成。
（2）脱模工装的要求。针对不同的直径的冲片尺寸，需要有不同尺寸的脱模工装，脱模工装的卡口直径要与冲片直径、成型模具直径相对应，厚度与的成型模具上的卡槽相匹配。相同冲片、不同转子轴长度和成型尺寸的成型铁芯，脱模工装都可以通用。
加工另一种冲片的产品时，需要换脱模工装，则只要松开工装固定螺钉，将原工装换下，装上对应规格的工装，固定好工装固定螺钉即可。
（3）脱模操作方法。将待脱模的成型铁芯从成型压机上取出后，把四套成型铁芯一次性分别放入机器的脱模工装中，操作控制器开关，脱模工装和待脱模的模具向两边滑动，成型铁芯从模具中脱出，四套模具同时完成脱模动作，操作极为简便。
3 实际工作效果
由于采用了液压作为主动力，消除了以前所采用的脱模方式中的冲击力，且顶针做成中心V型孔，从而有效的保护了工件的中心孔，确保了产品质量。操作时，待脱模具四套一次性放入，操作控制器，四套模具同时脱模，工作时间只需2S，大大地提高了脱模的效率、降低了工人的劳动强度。自从这种脱模机器使用后，由于脱模使中心孔破坏而造成后续转子加工异常的情况几乎没有，工人从以前的逐个手工脱模的工作中彻底解放出来，只要按动一下开关就可以脱模，从而彻底的解决了以前一次成型的脱模问题。
不同脱模方法的使用效果对比见表1。
4 待完善设想
每一次成型后，上模板的进料口上粘有成型固化后的材料，目前也都是用手工敲的方式来去除，为了降低工人的劳动强度和工作量，可以在现有的机器上再接出一条液压管路，增加一个液压阀、液压缸和开关，配上对应的工作压头。这样，将上模板放到工作压头位置，按动开关，就实现去除上模板进料口上的材料，操作简单而方便。
5 结语
从两年多的使用结果看，本脱模机器不但可以提高产品质量，还可以极大的提高生产效率、降低劳动强度，是一种高效、稳定、使用寿命长、结构紧凑、操作方便、制造成本低的转子一次成型脱模机器，可以广泛应用于电动工具及其他行业的双重绝缘电机的转子铁芯一次成型的脱模。
作者简介：吕凤吹（1967—），女，浙江永康人，浙江恒泰皇冠园林工具有限公司工程师，研究方向：机械设计及制造。
