电机定子铁心硅钢片的模具设计与制造

摘要设计题目来源于拥有七十多年电机生产历史的湖南湘电集团电机事业部生产现场。

冲压件——电机定子片与转子片采用的材料是电工用的硅钢片。

本设计对模具设计思路以及结构特点进行了较全面的论述。

结合模具发展现状以及冲压模具设计的主要技术，对定子片与转子片进行了较详细的工艺分析；进行了冲压力、压力中心、模具工作部分尺寸等冲压工艺计算；对卸料装置、定位装置、导料装置等模具结构形式进行了选择；根据工艺计算结果以及模具结构，对模具主要零部件进行了设计；对压力机进行了合理选择。

由于电机定子片、转子片结构复杂，对精密度要求较高，在设计过程中充分考虑了定子片叠装铆接孔与中心轴孔的对称度要求，以及材料的平整度和模具的工作强度。

采用了七工位排样设计：工位①为冲导正钉孔、定子片4个安装孔、转子片各槽孔及中间孔；工位②为校平工位；工位③为转子片外形落料；工位④为冲定子片内形槽孔；工位⑤为空工位; 工位⑥为定子片两端外形圆弧冲切；工位⑦为定子片与本体冲切分离。

该级进模的主要功能是将定子片与转子片同时冲出，并实现材料的高效利用。

在模具的结构方面主要有如下特点：一是模具导料系统设计了双侧导板机构和钢珠弹顶，带料在导板内侧连续送进，与钢珠弹顶中机构的钢珠成点接触，使带料在高速、连续的送进冲压中实现材料的平滑移动；二是模具中各凸模的导向精度由卸料板来保证。

为了保证卸料板的运动精度，在卸料板与凸模固定板之间设置了对称分布的4个辅助内导柱内导套；三是在模具底面转子片冲切落料型孔部位设计了4个螺孔，用以固定收集落料后的转子片装置，以避免与其他废料混合。

本模具与工步为80mm的辊式自动送料机进行配合送料，提高了生产自动化程度和送料定距的精度，从而实现了高质量、高效率的生产。

关键词：定子片转子片级进模多工位冲裁ABSTRACTThe design topic mainly originates from the production frontline in Generator Manufacturing Group of Xiangtan Electric Company, which has 70 years in the line of generator manufacturing. The material the stator and rotor plate use is electrical silicon steel sheet.The full text is to express the design idea and structural characteristics in detail；Here are the main context: Though Combining the current development situation of stamping die ,with the main technical of stamping die design; we focus on the motor stator and rotor plate to do the process analysis; doing the stamping process calculation, including the punching pressure, pressure center and so on; analyzing the reason of selecting the unloading device, positioning device, a material guide device of die structure and so on; describing the process of choose the right and reasonable press machine.Because of the stator and rotor plate are high complex and precise parts in the motor, so after careful and full consideration of the requirements of the place relationship between the stator lamination riveting hole and the hole of center axis, material flatness and die work intensity, we draw a seven station layout: Station 1—piercing pilot hole, 4 stator mounting holes, and the middle hole; Station 2—shool ping station; Station 3—rotor shape blanking station; Station 4—punching a stator inner slotted hole;Station 5—the air station ;Station 6—the outside shape arc of the stator cutting;Station 7—separation of stator plate and body. The main function of the progressive model is getting the motor stator and rotor plate out at one time，reaching the goal of the utter use of material.The main characters of the progressive mold structure:1.In the material guide system , bilateral plate mechanism and steel ball are included , with material in the plate medial continuous feeding, and the steel balls body point contacting with material, so that the strip can continuous to achieve smooth movement at high speed in the high punching stamping mold.2.The accuracy of each punching die in the mold can ensured by the stripper plate.In order to ensure the stripper plate motion accuracy , 4 auxiliary guide pillar and guide sleeve are distributed between the stripper plate and punching die fixing board .3.There are 4 screw holes in the bottom surface of the mold rotor punching blanking hole site , and the screw holes are used for fixing the collection after the blanking rotor device, in order to avoid mixing with other waste.The motor should be equipped with roller type automatic feeding machine in order to increase the automation level and feeding distance accuracy, realizing high quality, high efficient production.Keywords: stator plate rotor plate progressive punching die multi-station punching目录第一章前言...............................................................................................- 1 -1.1 概述........................................................................................................................ - 1 -1.2 冲压技术的进步.................................................................................................... - 1 -1.3 模具的发展与现状................................................................................................ - 2 -1.4 模具CAD/CAE/CAM技术 .................................................................................. - 4 -1.5 课题研究目标、拟解决的关键问题.................................................................... - 5 -1.6 课题创新................................................................................................................ - 6 - 第二章零件的工艺分析.............................................................................................................- 7 -2.1 冲件尺寸.................................................................................................................. - 7 -2.2 工件材料分析.......................................................................................................... - 8 -2.3 工件结构分析.......................................................................................................... - 8 -2.4 工件精度分析.......................................................................................................... - 8 -2.5 确定工艺方案.......................................................................................................... - 8 -2.6 排样...................................................................................................................... - 9 -2.6.1 排样方案分析................................................................................................ - 9 -2.6.2 计算条料宽度.............................................................................................. - 10 -2.6.3 确定步距...................................................................................................... - 10 -2.6.4 材料利用率.................................................................................................. - 10 - 第三章冲压工艺计算...................................................................................................... - 12 -3.1 冲压力计算............................................................................................................ - 12 -3.1.1 冲裁力计算.................................................................................................. - 12 -3.1.2 卸料力计算................................................................................................ - 13 -3.1.3 冲压总力...................................................................................................... - 13 -3.2 压力中心计算........................................................................................................ - 13 -3.3 模具工作部分尺寸及公差.................................................................................... - 14 - 第四章模具结构形式的选择 .............................................................................................- 22 -4.1 模具类型及选择.................................................................................................. - 22 -4.2 卸料装置.............................................................................................................. - 22 -4.3 定位装置及精度.................................................................................................. - 23 -4.4 导料装置.............................................................................................................. - 23 -第五章主要零部件设计 ........................................................................................................- 25 -5.1 凹模的设计............................................................................................................ - 25 -5.1.1 凹模的结构.................................................................................................. - 25 -5.1.2凹模厚度H的计算 ...................................................................................... - 25 -5.1.3 凹模长度和宽度.......................................................................................... - 25 -5.1.4 凹模材料的选用.......................................................................................... - 25 -5.1.5 凹模的固定方法.......................................................................................... - 26 -5.1.6 切断轮廓线到凹模边缘的尺寸.................................................................. - 26 -5.1.7 螺孔到凹模孔、圆柱销孔到螺孔的尺寸.................................................. - 26 -5.1.8 螺孔间距[1]................................................................................................... - 26 -5.2 凸模的设计.......................................................................................................... - 26 -5.2.1 凸模的长度................................................................................................ - 26 -5.2.2 凸模的材料.................................................................................................. - 27 -5.2.3 凸模的固定.................................................................................................. - 27 -5.2.4 凸模的强度计算.......................................................................................... - 27 -5.3 凸模固定板设计.................................................................................................... - 27 -5.4 卸料板设计............................................................................................................ - 28 -5.4.1 卸料板与凸模间隙.................................................................................... - 28 -5.4.2 卸料板尺寸................................................................................................ - 28 -5.4.3 卸料版台肩的高度.................................................................................... - 28 -5.5 导料和承料装置.................................................................................................... - 29 -5.5.1 导料板的尺寸.............................................................................................. - 29 -5.5.2 承料板.......................................................................................................... - 30 -5.6 模柄设计................................................................................................................ - 30 -5.6.1 模柄结构...................................................................................................... - 30 -5.6.2 模柄尺寸...................................................................................................... - 31 -5.7 卸料弹簧的设计.................................................................................................... - 31 -5.8 紧固件.................................................................................................................. - 32 -5.9 凹模固定板............................................................................................................ - 34 -5.10模架以及其他零部件的选用............................................................................... - 34 -5.10.1 模架设计.................................................................................................... - 34 -5.10.2 内导向装置设计........................................................................................ - 34 -5.10.3 模具零件的选材[7]..................................................................................... - 35 -5.10.4 零件的热处理工艺设计............................................................................ - 36 - 第六章校核模具闭合高度及压力机有关参数 ........................................................- 38 -6.1 冲压设备的选定.................................................................................................... - 38 -6.2 校核模具闭合高度.................................................................... 错误！未定义书签。

爪极型步进电机内部结构爪极型步进电机是一种常见的步进电机类型，其内部结构设计独特，具有较高的精度和稳定性。

本文将详细介绍爪极型步进电机的内部结构。

一、定子结构爪极型步进电机的定子结构主要包括定子铁心、定子线圈和定子槽。

定子铁心是由硅钢片叠压而成，具有较高的磁导率和低的磁滞损耗。

定子线圈则是由导电材料绕制而成，通常采用高纯度的铜线，以提高电流传输效率。

定子槽则是安装定子线圈的位置，槽的形状和数量会影响步进电机的性能。

二、转子结构爪极型步进电机的转子结构主要包括转子铁心和转子磁极。

转子铁心和定子铁心类似，都是由硅钢片叠压而成，但转子铁心的形状与定子铁心有所不同。

转子磁极是通过磁性材料制成，通常采用永磁材料或电磁铁，用于产生磁场以实现转子的旋转运动。

三、爪极结构爪极型步进电机的名称来源于其特殊的爪极结构。

爪极是定子和转子之间的连接件，用于传递力矩和转动力。

爪极的形状可以根据实际需求进行设计，常见的有直爪和弯爪两种形式。

直爪结构简单，适用于低载荷和低速应用；而弯爪结构则具有较高的刚度和扭转角度，适用于高载荷和高速应用。

四、传感器结构为了提高步进电机的控制精度和稳定性，常常在爪极型步进电机中加入传感器结构，用于检测转子的位置和运动状态。

常见的传感器包括霍尔元件、光电传感器等，通过与转子上的标志物相互作用，可以实时监测转子的位置信息，并根据需要进行调整和控制。

五、驱动电路爪极型步进电机的内部结构还包括驱动电路，用于控制电机的转动和运动。

驱动电路通常由逻辑电路和功率电路组成，逻辑电路负责接收和处理控制信号，将其转化为适合步进电机驱动的信号；功率电路则负责为步进电机提供足够的电流和电压，以实现电机的正常运转。

爪极型步进电机的内部结构包括定子结构、转子结构、爪极结构、传感器结构和驱动电路。

这些结构相互协作，使得步进电机能够实现精确的旋转运动。

掌握了步进电机的内部结构，可以更好地理解其工作原理和应用特点，为实际应用和故障排查提供参考和指导。

Y210—2型电动机定子铁芯冲压模具设计一、产品零件的工艺分析零件简图该电动机定子铁芯的材料为电工硅钢片D21，钢板厚度0.50mm，具有良好的冲裁性能。

零件形状简单，对称，是由圆弧和直线组成。

对于冲小孔Φ5，冲复杂圆孔Φ80，按照冲压手册一般冲孔模对该材料（钢 <400MPa）可以冲压的最小的孔径为d≧t=0.5mm，因而小孔符合工艺要求。

最小孔边距为b=3.5mm≧t，因而符合孔边距工艺要求，以上分析均符合冲裁工艺要求。

由表1、2 查出冲裁件内外所能达到的经济精度为IT11，孔中心与边缘距离尺寸公差为±0.6，对于孔心距公差为±0.1，将以上精度与零件简图中所标注的尺寸公差相比较，可认为该零件的精度要求能够在冲裁加工中得到保证，其他尺寸标准、生产批量等情况，也均符合冲裁的工艺要求，故决定采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次成形。

表1 冲裁件内外形所能达到的经济精度二、模具类型的确定常见的模具形式可分为单工序模、复合模和级进模三种。

确定模具形式，应以冲裁工件的要求、生产批量、模具加工条件为主要依据。

冲压生产批量与合理模具形式见表3 ，单工序模、级进模和复合模的比较见表4通过以上关系比较，此工件是大批量生产，故采用冲孔落料复合冲裁模进行加工，且一次冲压成行。

所谓复合模具结构，就是在冲床的一次行程内，完成两道以上的冲压工序。

在完成这些工序过程中，冲件材料无需进给移动。

复合模具结构的优点（1）制件精度高。

由于是在冲床的一次行程内，完成数道冲压工序。

因而不存在累积定位误差。

使冲出的制件内外形相对位置及各件的尺寸一致性非常好，制件平直。

适宜冲制薄料和脆性或软质材料。

（2）生产效率高。

（3）模具结构紧凑，面积较小。

复合模具结构的选用原则：只有当制件精度要求高，生产批量大，表面要求平整时，才选用复合模具结构。

三、冲裁间隙的选用在冲裁模的设计中,凸凹模间隙的合理选取,是保证模具正常工作、提高冲片质量、延长模具寿命的一个关键因素。

JIU JIANG UNIVERSITY毕业论文（设计）题目电动机定子铁芯冲压模具设计英文题目Design of Motor stator core stampingDie院系机械与材料工程学院专业机械设计制造及其自动化姓名年级2011级（机A0731）指导教师二零一一年五月摘要随着科学技术的不断进步和工业生产的迅速发展，冲压加工已成为机械制造也中先进高效的加工方法之一，其应用范围十分广泛，不仅可以加工金属材料，而且可以加工非金属材料，在现代制造业如汽车，拖拉机，农业机械，电机，电器，仪表，化工，玩具以及日常生活用品的生产方面，都占有十分重要的地位。

本文简单介绍了冲压模具的概念、基本特点、现状及发展方向，阐述了冲压模具的设计原理，并介绍了冲压模具的一般设计流程。

在模具设计过程中，首先通过对定子冲压片做工艺性分析，确定冲压工艺方案，初步确定模具的结构型式，进行凸、凹模刃口尺寸计算，对模具零部件的设计及选用，完成了定子冲压片冲压模具的设计。

在本文的设计过程中，主要详细介绍了本产品冲压工艺方案的分析确定、模具刃口尺寸的计算方法，以及模具非标准零部件的设计计算和标准零部件的设计及选用。

最后，通过计算机辅助设计软件，完成了定子冲压片的模具设计，绘制了定子冲压模具的总装图和模具的主要零部件图，并对主要零部件进行加工工艺的分析设计，最后还对本套模具进行装配设计，完成了该模具设计的一整套流程。

【关键词】模具设计；工艺性分析；模具工艺方案论证；工艺计算；制造工艺AbstractWith the continuous progress of science and technology and the rapid development of industrial production, Stamping processing has become one of the advanced and efficient processing methods, whose application scope is very extensive. Not only can processes metal materials, but also non-metallic material, Stamping processing has becoming more and more important role in modern manufacturing industry such as automotive, tractors, agricultural machinery, motor, electric appliances, instruments, chemical, toys and daily production. This paper briefly introduced the stamping mould concept, basic characteristics, current situation and development direction, and also introduced the design principle of stamping mould, and general design process of stamping mould.In the design process, through anglicizing the process of stator, the structure of mold is determined tentatively. Convex and concave-edge size is calculated; the mold parts are designed and selected. At last, the design of the stator stamping die were completed. In the design process, mainly introduces to identify the product of stamping process program analysis, the calculation method of blade size mold and die non-standard parts design calculation and standard parts design and choose. Finally, through computer aided design software, completed the stator stamping mold design, draw a floor drain stamping mold assembly and the main parts drawing to carry on the processing technology of main componentanalysis and design, and finally designed this set of mold assembly , completed the mold design set of processes.【Key words】Mold design ；usability analysis；mould process scheme comparison；process calculation；manufacturingprocess目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 冲压的概念、特点 (2)1.2 冲压技术的现状及发展方向 (3)1.3 冲压的基本工序及模具结构 (5)第2章冲压模具的设计 (7)2.1 零件的工艺性分析 (7)2.2 冲压工艺方案的确定 (8)2.3 模具结构式的初步确定 (9)2.4 主要设计计算 (12)2.5 主要零部件的设计计算与选 (18)2.6 绘制模具总装图和模具零部件图（附图） (22)2.7 小结 (22)第3章冲压模具主要零件的加工工艺设计及模具装配分析 (22)3.1冲压模具主要零件的加工工艺设计 (22)3.2模具装配分析 (23)结束语 (26)参考文献 (27)致谢 (28)前言现代模具工业有“不衰亡工业”之称。