1.7 微電動機轉子片與定子片多工位級進模

1.工藝分析

圖1-19所示的微電動機的定子片和轉子片，材料為硅鋼片，料厚為0.35mm。定子片和轉子片在使用中所需數量相等，轉子片的外徑比定子片的內徑小1mm，因此定子片和轉子片具備套沖條件。從圖1-19可以看出，定子片中的異形孔比較復雜，孔中有四個較狹窄的突出部分。若不將內型孔分解沖切，則整體凹模中4個突出部分容易損壞，為此把內型孔分為兩個工位沖出。考慮到φ48^+0.05₀mm孔精度較高，應先沖兩頭長形孔，后沖中孔，同時將3個孔打通，完成內孔沖裁。若先沖中孔，后沖長形孔，可能引起中孔的變形。

圖1-19 微電動機的定子片和轉子片

2.排樣設計

由于微電動機的定子片和轉子片年產量大，故適宜采用多工位級進模沖壓，該制件的沖壓工序均為沖孔和落料。制件的異形孔較多，在級進模的結構設計和加工制造上都有一定的難度，因此要精心設計，各種問題都要考慮周全。

制件的排樣如圖1-20所示。該排樣共分8個工位，各工位的工序如下：

工位①：沖導正銷孔，沖轉子槽孔和中心軸孔，沖定子片兩端4個小孔等。

工位②：沖定子片右側2孔，沖工藝孔及轉子片槽。

圖1-20 排樣圖

工位③：轉子片落料。

工位④：沖定子片兩端異形槽孔。

工位⑤：空工位。

工位⑥：沖定子片φ48^+0.05₀mm內孔，切除定子片兩端圓弧廢料。

工位⑦：空工位。

工位⑧：定子片切斷。

轉子片中間φ10mm的孔有較高的精度要求，12個線槽孔要直接纏繞徑細、絕緣層薄的漆包線，不允許有明顯的毛刺。為此，在工位②設置對φ10mm孔和12個線槽孔的校平工序。工位③完成轉子片的落料。

定子片中的異形孔比較復雜，孔中有四個較狹窄的突出部分，為此把內型孔分為兩個工位沖出。考慮到φ48^+0.05₀mm孔精度較高，應先沖兩頭長形孔，后沖中孔，同時將三個孔打通，完成內孔沖裁。

工位⑧采取單邊切斷的方法，盡管切斷處相鄰兩片毛刺方向不同，但不影響使用。

3.模具結構設計

根據排樣圖，該模具為8個工位的多工位級進模，步距為60mm。多工位級進模結構如圖1-21所示。該模具由上、下兩部分組成，為了保證制件的精度，采用四導柱滾珠導向鋼板模架。

（1）上模部分

1）凸模。

高度應符合工藝要求。工位③φ47mm的落料凸模19和工位⑥的三個凸模較大，應先進入沖裁工作狀態；其余凸模均比其短0.5mm，當大凸模完成沖裁后，再使小凸模進行沖裁，這樣可防止小凸模折斷。

模具中沖槽凸模17，切廢料凸模6、7，沖異形孔凸模20都為異形凸模，無臺階。大一些的凸模采用螺釘緊固，沖異形孔凸模20呈薄片狀孔，故采用銷釘14吊裝于固定板11上。環形分布的12個沖槽凸模17，是鑲在帶臺階的凸模座16上相應的12個孔內，并采用卡圈15固定，如圖1-22所示。卡圈切割成兩半，用卡圈卡住凸模上部磨出的凹槽，可防止凸模卸料時被拔出。

2）彈性卸料裝置。由于模具中有細小凸模，為了防止細小凸模折斷，需采用帶輔助導向機構（即小導柱和小導套）的彈性卸料裝置，使卸料板對小凸模進行導向保護。小導柱、小導套的配合間隙，一般為凸模與卸料板之間配合間隙的1/2。該模具由于間隙值都很小，因此模具中的輔助導向機構是共用的模架滾珠導向機構。

圖1-21 微電動機定、轉子片多工位級進模結構

1—下模座 2—凹模基體 3—導正銷座 4—導正銷 5—卸料板 6、7—切廢料凸模 8—滾動導柱、導套 9—碟形彈簧 10—切斷凸模 11—固定板 12—上墊板 13—上模座 14—銷釘 15—卡圈 16—凸模座 17—沖槽凸模 18—沖孔凸模 19—落料凸模 20—沖異形孔凸模 21—凹模鑲塊 22—沖槽凹模 23—彈性校平組件 24、26—導料板 25—承料板 27—浮動導料銷 28—頂桿

為了保證卸料板具有良好的剛性和耐磨性，并便于加工，卸料板分為4塊，每塊板厚為12mm，材料為Cr12MoV，熱處理硬度為55～58HRC。各塊卸料板均裝在卸料板基體上，卸料板基體用45鋼制作，板厚為20mm。因該模具所有的工序都是沖裁，卸料板的工作行程小，為了保證足夠的卸料力，采用了6組相同的碟形彈簧作彈性元件。

圖1-22 沖槽凸模固定示意圖

3）定位裝置。模具的進距精度為±0.05mm，采用的自動送料裝置精度為±0.005mm，為此，分別在模具的工位①、③、④、⑧上設置了4組共8個呈對稱布置的導正銷，以實現對帶料的精確定位。導正銷與固定板和卸料板的配合選用H7/H6。在工位⑧帶料上的導正銷孔已被切除，此時可借用定子片兩端φ6mm孔作導正銷孔，以保證最后切除時定位精度。在工位③切除轉子片外圓時，用裝在凸模上的導正銷，借用中心孔φ10mm導正。

4）頂桿裝置。其作用是防止沖裁時分離的材料黏在凸模上，影響模具的正常工作，甚至損壞模具。在工位③的落料凸模上均布了3個頂桿，目的是使凸模上的導正銷與落料的轉子片分離，阻止轉子片隨凸模上升。

（2）下模部分

1）凹模。它由凹模基體2和凹模鑲塊21等組成。凹模鑲塊共有4塊，工位①、②、③為第1塊，工位④為第2塊，工位⑤、⑥為第3塊，工位⑦、⑧為第4塊。每塊凹模鑲塊21分別用螺釘和銷釘固定在凹模基體2上，保證模具的進距精度達到±0.005mm。凹模材料為SKDII，淬火硬度62～64HRC。

2）導料裝置。在組合凹模的始末端均裝有局部導料板。始端導料板24裝在工位①前端，末端導料板26設在工位⑦以后。采用局部導料板的目的，是避免帶料送進過程中產生過大的阻力。中間各工位上設置了4組8個浮動導料銷27，其結構如圖1-23所示。浮動導料銷在導向的同時具有向上浮料的作用，使帶料在運行過程中從凹模面上浮起一定的高度（約1.5mm），以利于帶料運行。

圖1-23 浮動導料銷

1—帶料 2—浮動導料銷 3—凹模 4—下模座 5—彈簧 6—螺塞

3）校平組件。在下模工位②的位置設置了彈性校平組件23。其目的是校平前一工位上沖出的轉子片槽和φ10mm孔。校平組件中的校平凸模與槽孔形狀相同，其尺寸比沖槽凸模周邊大1mm左右，并以間隙配合裝在凹模板內。為了提供足夠的校平力，采用了碟形彈簧。