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7、轴承 8、垫板 9、下模板

3.定转子铁芯固体表面叠铆模的工艺制造技术

该模具的工艺制造技术，除应用了计算机辅助设计与制造技术（CAD/刺绣机CAM）和高精度数控机床的配套设施外，并结合专业化精密制造技术和多年的实践经验积累，按工艺指令和要求东兴，通过先进制造技术的实施，达到高精度、高效率、高寿命“三高”模具的各项技术要求。重点工艺制造技术和关键参数如下：

（1）上模板、下模板、卸料板的大件制造，分为粗加工、半精加工、精加工的三个阶段：粗加工在立式铣床、横臂钻床等普通机床上进行，主要去除零件上的大孔及成型部位的部分余铁量，留有适当的后道加工余量。粗加工后需进行热处理调质，达到提高零件的韧性和强度及减少以后淬火变形量。半精加工在加工中心上进行，除零件上的导柱导套孔、销钉孔、型孔、工艺孔及平面留适当的精加工磨量外，其余加工到位。半精加工后进行热处理淬火，达到零件所需要的硬度值。在精加工前需进行热处理正火时效，达到消除零件淬火后的脆性和内应力，精加工在精密平面磨床上磨两平面，平行度控制在0.01mm内，然后在精密数控坐标磨床上加工导柱导套孔、销钉孔、型孔、工艺孔等高精度部位，达到孔距位置精度在3 m内及孔径公差和一致性等技术要求。上下模板和卸料板上的导柱导套孔、销钉孔、工艺孔的孔距位置，是设定好的高精度精密基准、整副模具相关的其它模板等零件、均以这精密基准定位；来保证步距位置精度及相关要求。

（2）滚珠导柱、导套的工艺制造及组成：滚珠保持圈选用优质配套件，滚珠材料轴承钢，硬度HRC60以上，由专业厂供货，再经检测分类；滚珠直径一致性和圆度均可达到2 m内。保持圈材料H62黄铜。经分度钻孔后与滚珠封口，达到滚珠在保持圈的运转灵活，使用可靠。导柱、导套材料采用GGr15轴承钢。在制造过程中分别进行调质、淬火、时效处理。磨削工序分别进行粗磨、半精磨、精磨、研磨后，表面粗糙度小于Ra0.10 m，圆度和同轴度在2 m内。导柱端面需加工B型带护锥中心孔作精密定位。导柱与导套和滚珠的过盈配合，控制在0.016~0.018mm内较适合。

（3）导向板、凸模固定板、凹模固定板、垫板、抽板、收紧圈、侧导板等零件，需经锻造、退火、粗加工后调质，半精加工后淬火，精加工前正火时效等工艺制造要求。在精加工中按工序指令，分别采用精密数控磨床、慢走丝线切割机、坐标磨床等高精度设备上精密加工。应用先进制造设备和合理的工艺规程，保证各个零件的高精度和使用性能可靠。

（4）步b、紧缩实验：对各种紧缩弹簧做紧缩实验距位置精度直接影响到铁芯自动叠铆结合力的大小，精度越高，结合力越大。全密叠形式的模具步距位置精度，需控制在3 m内。为此，国内外应用精密数控座标磨床，保证高精度要求。部分成型零件，采用精密数控慢走丝线切割机床，进行多次切割，再经研磨到位，达到高精度要求。

（5）卸料导向板上的导正孔径和导正钉外径的配合间隙，控制在3~5 m内，使导正钉在动态工作时确保导正精度和使用性能。步距位置精度导向板控制。

（6）全密叠形式铁芯叠铆的结合力在模具内完成，为此，上、下冲片的叠铆点凸台和计量孔的过盈配合量极为重要，设制在5 m时的状态较好。适当的叠铆过盈配合量和叠压力的调整等参数，是决定铁芯自动叠铆能否达到结合力要求的关键。

（7）收紧圈是铁芯自动叠铆模的关键零件，零件的综合技术要求高，尺寸精度形位精度为微米级，表面粗糙度为封罐机Ra0.10 m以上的高光洁度，并要具有高耐磨性和较好的冲击韧性。确定成形孔的尺寸参数极为关键，经多次实践，收紧圈的成形孔比落料叠片凹模的实际值小10 m ~15 m。参数分布均匀，形成较适中的背压力和收紧增压的效果，达到铁芯结合力及相关的技术要求。收紧圈属易损零件，需制造备件，必要时选用高耐磨及冲击韧性较好的硬质合金材料制造。

（8）槽形凹模拼块的制造技术及组合要求：槽形凹模拼块，采用以割代磨的制造技术，主要工艺：磨硬质合金胚料的两平面；线切割槽形留精割余量并割扇形留精磨余量；精磨扇形四侧面留研磨余量；研磨扇形四侧面留组合调整量每面1 m；以扇形四侧面的数值为基准精割定位工具；拼块定位后精割槽形刃口与斜度留研磨量每面3 m，经多次精割表面粗糙度为Ra0.40 m，精研槽形刃口与斜度去除表面的“软化层”。槽形凹模拼块的组合：由槽形凹模拼块、拼块固定板、轴孔凹模镶件、定位销组成。组合后的槽形凹模拼块与相关件之间不允许出现影响使用性能的“拼缝”。拼块与备件可互换使用，这是槽形凹模拼块技术的特点。拼块的数量按冲片上的槽数；备件按拼块总数的30%。槽形凹模拼块的制造技术和精度，是衡量该类模具先进程度的重要标志。槽形凹模拼块及拼块组合如图9所示。

图9 槽形凹模拼块

（9）硬质合金材料的磨削：采用人造金刚石砂轮占全国民的14.11%，树脂结合剂，结合剂的浓度100%，砂轮粒度粗磨120号、精磨180号以上。每次磨削深度粗磨控制在0.02mm内，精磨在3 m内。冷却液需供应充足和持久确保散热性要求。合理规范的操作，既能保证零件精度和设备精度，又能延长砂轮使用寿命。针对硬质合金材料的硬度高、脆性大、易爆易裂等特点，必须确保砂轮自砺性和控制磨削时的进给量，达到最佳的磨削效果。

(10)硬质合金零件的研磨：用金刚石研磨膏系列研磨；粗研用W28研磨膏；半精研用W20、W10；精研用W5。研磨工艺量每面5 m内。研磨工具装置，用铸铁平板、铸件、钢件等。研磨后分别清洗干净。零件通过规范的研磨，达到高精度、高质量和一致性要求。

拼块组合

1、定位销2、凹模拼块3、凹模固定板 4、凹模镶件

4.双排定转子铁芯自动叠铆级进模的效果

（1）双排定转子铁芯自动叠铆济南新时期试金仪器有限公司GWT系列高温蠕变持久实验机性能特点:级进模，用于生产电动工具电机铁芯，可在200吨或125吨高速冲床上冲制，冲速250次/分，一次冲出定转子铁芯4件，生产效率提高一倍，铁芯质量符合图纸各项技术要求。

（2）模具的步距精度及主要零件的制造精度在3 m内，备件可互换。使用寿命刃磨一次在100万冲次以上，总寿命预计在一亿冲次以上。模具设计结构与工艺制造水平及制造周期达到了国外同类模具水平，可替代进口。

（3）该模具运用强强联合形式，由慈溪鸿达电机模具制造中心、无锡佳新电器有限公司、南京联宝模具机电研究所的紧密合作，研制完成高水平的双排铁芯自动叠铆硬质合金级进模，为国内加速开发大型、精密、高效、长寿命级进模开创了新路；鸿达电机模具制造中心，从中系统的掌握了该类模具的先进制造技术，较快的进入专业化生产铁芯自动叠铆模的领域，为国产化模具替代进口提高了竞争能力。

（4）无锡佳新电器有限公司，现有25吨~200吨高速冲床20台套自动生产线、高精度卷料纵剪设备2套及其它配套的先进设备，年生产“EI”硅钢片和电机铁芯冲片超过1.5万吨，是华东地区最大的“EI”冲片铁芯专业化生产基地。设计制造使用高精度模具生产铁芯冲片，产品精度和质量，达到国外同类先进水平。

图10定、转子铁芯

图11 上模

图12下模

5. 电机铁芯自动叠铆级进模的发展趋势

大型、精密、复杂、长寿命模具，在国内生产总量中的比例严重不足，每年需进口较多模具。我国模具工业虽然发展迅速，但市场对精密高档模具的需求与日俱增，因此，加速发展精密高档模具，是国内模具市场的发展趋势。从电机铁芯自动叠铆级进模的发展趋势来分析，主要特点如下：

(1) 模具向大型化发展。这一方面是由于用单排级进模成形的制品要求向双排级进模发展，进一步提高生产效率和材料利用率，另一方面是用模具成形的制品日渐大型化所致。

(2) 模具技术向更高层次发展。单排级进模技术向大型双排级进模技术发展，这在模具结构、制造精度、制造难度及总体技术水平等方面将向更高层次发展和提升。

(3) 模具功能向全方位发展。双排扭槽叠片、双排直槽叠片、大回转叠片、双回转叠片等功能，将随着市场的发展，得到广泛应用，制品精度将进一步提高。

(4) 模具的电子监视及控制技术向实用建议发展，以监控制品生产有序进行。

(5) 模具的制造周期逐步缩短，标准化程度逐步提高，现代模具制造技术进一步得到推广应用。(end)