CN104259312B - 一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，属于转子铁芯制造技术领域。本发明所述的模具包括上模和对应的下模两部分，所述的上模和下模分别安装在冲床上，所述的上模可以通过冲床上下移动与下模进行离合，上模设有若干气缸及若干凸模，下模的相应位置依次设有与所述若干凸模相对应的凹模以及120机械式转位机构。本发明的模具工艺能实现有规律的间隙冲裁、正反面冲裁、冲大小孔、中心孔精整、每片自动转角度铆接成型等冲裁工艺；本发明的模具用于生产线马达组装，各工序不良率明显下降且优化工艺和节省了工序。生产效率明显提升，品质稳定。

Description

一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具

技术领域

本发明属于转子铁芯制造技术领域，特别涉及一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，解决中心孔尺寸难于控制、冲裁断面有锋利的毛刺、同心度和原材料厚度不均匀等差异导致动平衡差、品质不稳定和马达的制造成本高等问题。

背景技术

随着模具行业的快速发展，冲压件精度也不断提升，传统模具还是不能满足马达制造的技术要求，限制整个行业的发展。传统模具还是存在的不足包括：1）单片冲裁工艺：经气吹工装人工自由旋转错片来校正动平衡，再由工装压轴叠铆组成转子，转子的外径、排线槽不整齐偏差大及转子错片片数不均匀直接影响马达的后工序组装和品质稳定性差，且工序多效率低；2）自动铆接冲裁工艺：组立转子未能实现每片交错旋转错位和冲裁自身存在的形位公差(同心度)、料厚不均匀等因素，导致转子的整体动平衡较差；3）自动转位铆接成型冲裁工艺：转位机构为外加设备带动即安装位置要求面积大增加角度旋转的小型冲片模具设计和制造难度、设备要求高即模具和设备投入成本非常大。另外传统模具制造获得的转子铁芯存在以下缺陷：因以上等问题，组装马达时不良率高；以及转子的上端面有冲裁的切断毛刺，绕线时易刮断和刮破线包。

针对现有的技术存在的缺点，亟待一种自动转位铆接成型的冲裁模具。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，本发明的模具具有能实现有规律的间隙冲裁、正反面冲裁、冲大小孔、中心孔精整、每片自动转角度铆接成型等的冲裁模具结构。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，包括上模和对应的下模两部分，所述的上模和下模分别安装在冲床上，所述的上模可以通过冲床上下移动与下模进行离合，所述的上模为板状，所述的上模上依次设置有第一导钉孔凸模、扇形凸模I、扇形凹模、倒角凹模、第二导钉孔凸模、大中心孔凸模、小中心孔凸模、精整中心孔凸模、冲铆点凸模、压铆点凸模、预切凸模、落料凸模，所述的下模为板状，所述的下模设有与上模中各个凸模对应的凹模和设有与上模各个凹模对应的凸模；

所述上模的落料凸模与下模的落料凹模处设置有120度机械式转位机构；

所述的上模上的扇形凸模I、大中心孔凸模、冲铆点凸模上分别连接有气缸，所述的下模上的扇形凸模II连接有气缸。

所述的扇形凸模I、扇形凹模、倒角凹模、大中心孔凸模、小中心孔凸模、精整中心孔凸模、冲铆点凸模、压铆点凸模、预切凸模、落料凸模均为3个，第一导钉孔凸模和第二导钉孔凸模均为2个；

所述的气缸连接有电磁阀，气缸通过电磁阀控制所连接的凸模实现冲压。

所述的120度机械式转位机构，包括定位导钉、陶瓷凹模、凹模座，第一齿轮和旋转机构；所述的定位导钉设置于落料凸模的外侧，与下模上的凹模座在冲压时相对应；所述的陶瓷凹模设置于凹模座内侧，所述的凹模座外侧设置有第一齿轮，第一齿轮可在相连的旋转机构的带动下进行120度转位。

所述的旋转机构包括旋转斜楔，导向套，旋转主轴和第二齿轮，所述的导向套设置于下模，实现分割角度和定位；所述的旋转斜楔、旋转主轴和弹簧自上而下设置于导向套，并且旋转斜楔伸出下模的板面，便于上模在下冲时向下运动实现启动旋转；所述的第二齿轮位于旋转主轴外侧，所述的旋转主轴可带动第二齿轮做旋转运动；所述的第二齿轮与第一齿轮进行齿轮连接。

本发明的模具工艺能实现有规律的间隙冲裁、正反面冲裁、冲大小孔、中心孔精整、每片自动转角度铆接成型等冲裁工艺；由电磁阀和气缸完成控制正反面、大小孔、铆接点的间隙冲裁，冲裁的毛刺面增加倒角工序，与轴配合的异形中心孔增加精整（保证孔径尺寸、形位尺寸精度和光洁度），更重要是下模陶瓷凹模上装有直线运动纯机械式的120度转位机构完成每片交错转位120度铆接成型；产品经模具推出后是一组指定片数、上下表面为圆弧轮廓、指定大小孔位置、0.003mm精度中心孔、每片转位120度有规律的整体部件即完成合格转子铁芯。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

1. 本发明所述的模具能够完成冲裁、自动旋转错片及自动单片定位铆接组成成品转子，克服了传统模具工艺中需要人工旋转错片带来的组装异常和品质稳定性差且工序多效率低的缺陷。

2. 本发明中的在模具上添加机械式转位机构，实现了冲片在模具内完成旋转铆接，克服了传统模具结构的小冲片不能均匀旋转错片，冲裁自身的同心度偏差、料厚不均匀导致动平衡差等缺陷。

3. 本发明的模具中在120度机械式转位机构中存在于下模，并且这种转位不需另外的动力提供，定位导钉和凹模座为转位后提供精确定位，克服了传统模具结构的大角度旋转的小型冲片模具设计和制造难度和设备要求高即模具和设备投入成本非常大等缺陷。

4. 本发明的模具中在冲裁毛刺面方向设置有扇形凸模和倒角凸模，用于反向冲裁保证转子上下端面为圆弧面和修正冲片上的毛刺面，避免了成品转子铁芯的冲裁毛刺面在绕线时刮断或刮破线包等缺陷。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明专利做进一步详细的描述，其中：

图1为本发明的模具的结构示意图；

图2为本发明的120度机械式转位机构结构示意图；

图3为本发明的工作流程示意图；

图4为本发明冲制的产品的结构示意图；

图5为本发明冲制的产品侧面结构示意图；

其中，1 上模，2 下模，3第一导钉孔凸模，4 扇形凸模I、5 扇形凹模、6 气缸，7 扇形凸模II，8 倒角凹模，9 第二导钉孔凸模，10 大中心孔凸模，11 小中心孔凸模，12 精整中心孔凸模、13 冲铆点凸模、14 压铆点凸模、15 预切凸模、16落料凸模，17 转位机构，18冲导钉孔I，19正冲扇形，20反冲扇形，21毛刺面倒角，22冲导钉孔II，23冲大中心孔，24冲小中心孔，25精整中心孔，26冲铆点孔，27压凸铆点，28预切外形，29定位落料铆接成型，30定位导钉，31陶瓷凹模，32 凹模座，33 第一齿轮，34旋转斜楔，35 导向套，36 第二齿轮，37旋转主轴，38 弹簧，39 冲片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

如图1所示，本发明提供了一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，包括上模1和对应的下模2两部分，所述的上模1和下模2分别安装在冲床上，所述的上模1可以通过冲床上下移动与下模2进行离合，所述的上模1为板状，所述的上模1上依次设置有第一导钉孔凸模3、扇形凸模I 4、扇形凹模5、倒角凹模8、第二导钉孔凸模9、大中心孔凸模10、小中心孔凸模11、精整中心孔凸模12、冲铆点凸模13、压铆点凸模14、预切凸模15、落料凸模16，所述的下模2设有与上模1中各个凸模对应的凹模和设有与上模1各个凹模对应的凸模；

所述上模1的落料凸模16与下模的落料凹模处设置有120度机械式转位机构17；

所述的扇形凸模I 4、扇形凹模5、倒角凹模8、大中心孔凸模10、小中心孔凸模11、精整中心孔凸模12、冲铆点凸模13、压铆点凸模14、预切凸模15、落料凸模16均为3个，第一导钉孔凸模3和第二导钉孔凸模9均为2个；

所述的上模上的扇形凸模I 4、大中心孔凸模10、冲铆点凸模13上分别连接有气缸6（共3个），所述的下模上的扇形凸模II 7连接有气缸。

所述的气缸6连接有电磁阀，气缸6通过电磁阀控制所连接的凸模实现冲压。

如图3所示，每组马达转子铁芯冲片冲裁工艺组成工序为：冲小导钉孔18、正冲扇形19、反冲扇形20、毛刺面倒角21、冲大导钉孔22、冲大中心孔23、冲小中心孔24、精整中心孔25、冲铆点孔26、压凸铆点27、预切外形28、定位落料铆接成型29，其中， 冲导钉孔18和22的工序各含有两组凸、凹模，其余工序各含有三组凸、凹模。

本发明的模具的工作原理：如图1～3所示，在所述上模1的导钉孔凸模3完成冲小导钉孔工序18、第一气缸控制扇形凸模I 4完成正冲扇形工序19（冲33片空1片）、第二气缸控制下模扇形凸模II 7配合扇形凹模5完成反冲扇形工序20（空33片冲1片）、倒角凸模8完成毛刺面倒角修复工序21、导钉孔凸模9完成冲大导钉孔工序22、第三气缸控制大中心孔凸模10完成冲大中心孔工序23（冲20片空14片）、小中心孔凸模11完成冲小中心孔工序24、精整中心孔凸模12完成精整中心孔的修整工序25、第四气缸控制冲铆点凸模13完成冲铆钉孔工序26（冲1片空33片），该工序冲裁的铆接孔（通孔）用于转子铁芯单元之间的隔离、压铆点凸模14完成压铆接孔工序27（压33片空1片），该工序形成凸凹的铆接连接部位、预切凸模15完成预切外形冲裁工序28，该工序实现冲片预切、落料凸模16完成定位落料铆接成型工序29，下模2相应位置设有所述上模1的凸模、凹模对应同样数量的凹模和凸模完成冲裁工艺加工流程，经落料凸模定位和120度机械式转位机构17实现（如图2所示）铆接并推出模具即完成34层冲片39组成的合格转子铁芯（如图4和图5所示）。

如图2所示，本发明所述的120度机械转位机构17，包括定位导钉30、陶瓷凹模31、凹模座32，第一齿轮33和旋转机构；所述的定位导钉30设置于落料凸模16的外侧，与下模上的凹模座32在冲压时相对应；所述的陶瓷凹模31设置于凹模座32内侧，所述的凹模座32外侧设置有第一齿轮33，第一齿轮33可在相连的旋转机构的第二齿轮带动下进行120度转动。

所述的旋转机构包括旋转斜楔34，导向套35，旋转主轴37和第二齿轮36，所述的导向套35设置于下模，实现分割角度和定位；所述的旋转斜楔34、旋转主轴37和弹簧38自上而下设置于导向套35，并且旋转斜楔34伸出与下模2的板面，便于上模在下冲时向下运动实现启动旋转；所述的第二齿轮36位于旋转主轴37外侧，所述的旋转主轴37可带动第二齿轮36做旋转运动；所述的第二齿轮36与第一齿轮33进行齿轮连接。

上述的120度机械转位机构17的工作原理为：上模1向下运动推动旋转斜楔34，旋转斜楔34再推动旋转主轴37向下运动，旋转主轴37脱离导向套35时在旋转斜楔34和弹簧38（压缩）的作用下旋转主轴37和第二齿轮36作60度的旋转，在第二齿轮36转动下带动第一齿轮33和凹模座32、陶瓷凹模31作120度的旋转，上模1继续向下运动所有旋转零件旋转运动完成只作向下直线运动，定位导钉30进入凹模座32作精定位陶瓷凹模31的位置，上模1继续向下卸料板压住料带（图3所示），上模弹簧压缩落料凸模16伸出卸料板先定位中心孔（经预切凸模15完成冲裁工序28），落料凸模16再从料带中推出冲片进陶瓷凹模31进行铆接成型，上模1向下运动完成（模具和冲床的下死点）。在冲床作用下上模1开始向上运动，弹簧38（复位）推动旋转主轴37和旋转斜楔34向上运动，旋转主轴37进入导向套35，落料凸模16脱离陶瓷凹模31，上模1继续向上运动定位导钉30脱离凹模座32，上模弹簧复位卸料板高出落料凸模16和定位导钉30，冲床上运动到最高点（冲床和模具上死点）旋转主轴37和旋转斜楔34向上运动到最高点且旋转斜楔34与上模脱离有一定的距离，开始启动下一次工作（重复上一次工作原理），在完成34层冲片39铆接制造后获得马达用转子铁芯（如图4和图5所示）。

本发明的模具工艺能实现有规律的间隙冲裁、正反面冲裁、冲大小孔、中心孔精整、每片自动转角度铆接成型等冲裁工艺；由电磁阀和气缸完成控制正反面、大小孔、铆接点的间隙冲裁，冲裁的毛刺面增加倒角工序，与轴配合的异形中心孔增加精整（保证孔径尺寸、形位尺寸精度和光洁度），更重要是下模陶瓷凹模上装有直线运动纯机械式的120度转位机构完成每片交错转位120度铆接成型；产品经模具推出后是一组指定片数、上下表面为圆弧轮廓、指定大小孔位置、0.003mm精度中心孔、每片转位120度有规律的整体部件即完成合格转子铁芯。

必须指出，上述实施例只是对本发明专利做出的一些非限定性举例说明，但本领域的技术人员会理解，在没有偏离本发明专利的宗旨和范围下可以对本发明专利做出修改、替换、和变更，这些修改、替换和变更仍属于本发明专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，包括上模和对应的下模两部分，所述的上模和下模分别安装在冲床上，所述的上模可以通过冲床上下移动与下模进行离合，其特征在于：

所述的上模为板状，所述的上模上从进料方向依次设置有第一导钉孔凸模、扇形凸模I、扇形凹模、倒角凹模、第二导钉孔凸模、大中心孔凸模、小中心孔凸模、精整中心孔凸模、冲铆点凸模、压铆点凸模、预切凸模、落料凸模，所述的下模为板状，所述的下模设有与上模中各个凸模对应的凹模和设有与上模各个凹模对应的凸模；

所述上模的落料凸模与下模的落料凹模处设置有120度机械式转位机构；

所述的上模上的扇形凸模I、大中心孔凸模、冲铆点凸模上分别连接有气缸，所述的下模上的扇形凸模II连接有气缸。

2.根据权利要求1所述的马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，其特征在于：所述的扇形凸模I、扇形凹模、倒角凹模、大中心孔凸模、小中心孔凸模、精整中心孔凸模、冲铆点凸模、压铆点凸模、预切凸模、落料凸模均为3个，第一导钉孔凸模和第二导钉孔凸模均为2个。

3.根据权利要求1所述的马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，其特征在于：所述的气缸连接有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，其特征在于：所述的120度机械式转位机构包括定位导钉、陶瓷凹模、凹模座，第一齿轮和旋转机构；所述的定位导钉设置于落料凸模的外侧，与下模上的凹模座在冲压时相对应；所述的陶瓷凹模设置于凹模座内侧，所述的凹模座外侧设置有第一齿轮，第一齿轮可在相连的旋转机构的带动下进行120度转位。

5.根据权利要求4所述的马达转子铁芯的自动转位铆接成型冲裁模具，其特征在于：所述的旋转机构包括旋转斜楔，导向套，旋转主轴和第二齿轮，所述的导向套设置于下模；所述的旋转斜楔、旋转主轴和弹簧自上而下设置于导向套，并且旋转斜楔伸出于下模的板面；所述的第二齿轮位于旋转主轴外侧，所述的旋转主轴可带动第二齿轮做旋转运动；所述的第二齿轮与第一齿轮进行齿轮连接。