水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片加工工藝的改進

1、水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片加工工藝的改進【摘要】介紹了水輪機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片兩種加工方法的原理及優(yōu)缺點，重點闡述了磁軛沖片的加工工藝的改進。【關(guān)鍵詞】模具沖裁；激光切割1.前言隨著近年來激光切割技術(shù)的發(fā)展與完善，激光切割技術(shù)的應用越來越廣泛，激光切割無毛刺，皺折、精度高，對許多機電制造行業(yè)來說，由于微機程序的現(xiàn)代化激光切割系統(tǒng)能方便切割不同形狀與尺寸的工件（工件圖紙也可修改），它往往比沖切、模壓工藝更被優(yōu)先選用；盡管它加工速度慢于模沖，但它沒有模具消耗，無需修理模具，還節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省加工費用，降低產(chǎn)品成本，所以從總體上講在經(jīng)濟上更為合算。以上優(yōu)點在水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片的生產(chǎn)中

2、表現(xiàn)較為突出，下面對本企業(yè)現(xiàn)在采用的兩種生產(chǎn)方法加以說明和對比。2.沖裁變形過程分析傳統(tǒng)的水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片加工采用的方法是模具沖裁法，就是在沖床上利用模具進行沖裁的生產(chǎn)方法，材料沖裁變形過程分析如下圖：（a）彈性變形 (b) 塑性變形 (c) 出現(xiàn)裂紋 (d) 裂紋貫通 (e) 斷裂分離 (f) 剪切斷面沖裁變形過程主要分為：彈性變形階段、塑性變形階段、斷裂分離階段，如圖1(f)所示，斷面明顯分為四個區(qū)域：a為圓角區(qū)，即塌角；b為光亮帶，表面光滑，表面質(zhì)量最好；c為剪裂帶，表面粗糙并略帶斜度，不與板面垂直；d為毛刺。普通沖裁件的剪切斷面狀況如圖1(f)所示，其精度一般在itl0級以下

3、，表面粗糙度在3.2m50?m。3.激光切割的原理闡述現(xiàn)在常用的水輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片加工采用的方法是激光切割法，激光切割是由激光器所發(fā)出的水平激光束經(jīng)45°全反射鏡變?yōu)榇怪毕蛳碌募す馐蠼?jīng)透鏡聚焦，在焦點處聚成一極小的光斑，在光斑處會焦的激光功率密度高達106109w/cm2。處于其焦點處的工件受到高功率密度的激光光斑照射，會產(chǎn)生10000°c以上的局部高溫，使工件瞬間汽化，再配合輔助切割氣體將汽化的金屬吹走，從而將工件切穿成一個很小的孔，隨著數(shù)控機床的移動，無數(shù)個小孔連接起來就成了要切的外形。由于激光切割的頻率非常高，所以每個小孔連接處非常光滑，切割出來的產(chǎn)品光潔

4、度很高。激光切割機的原理見下圖2，圖3。激光切割技術(shù)的明顯優(yōu)點是：（1）切割質(zhì)量好。切口寬度窄（一般為0.1-0.5mm）、精度高（一般孔中心距誤差0.1-0.4mm,輪廓尺寸誤差0.1-0.5mm）、切口表面粗糙度好（一般ra為12.5-25m）。（2）切割速度快。例如采用2kw激光功率,8mm厚的碳鋼切割速度為1.6m/min；2mm厚的不銹鋼切割速度為3.5m/min,熱影響區(qū)小,變形極小。（3）清潔、安全、無污染，無噪音。大大改善了操作人員的工作環(huán)境。4.模具沖裁與激光切割的對比綜上所述，磁軛沖片激光切割加工與模具沖裁加工優(yōu)缺點對比如下：（1）激光切割無毛刺、皺折、斷面質(zhì)量好；模具沖裁

5、有毛刺、斷面質(zhì)量較差；（2）激光切割沒有模具消耗，無需修理模具，還節(jié)約更換模具時間，從而節(jié)省加工費用，降低產(chǎn)品成本及生產(chǎn)周期；模具沖裁先期要進行模具設計及模具生產(chǎn)加工，生產(chǎn)期間還要經(jīng)常維修模具，增加了先期產(chǎn)品成本及生產(chǎn)周期；（3）激光切割由于微機程序的現(xiàn)代化激光切割系統(tǒng)的建立，產(chǎn)品從設計到生產(chǎn)周期大大縮短，產(chǎn)品設計改版靈活；模具沖裁先期的模具設計及生產(chǎn)需要的時間長，產(chǎn)品設計改版需要更換的零部件多，成本高；（4）激光切割由于激光程控切割便于工件緊密編排，節(jié)省材料；而模具沖裁則需要每個工件周圍預留材料，從而造成材料浪費；（5）激光切割清潔、安全、無污染，無噪音，大大改善了操作人員的工作環(huán)境，由于生產(chǎn)自動化程度較高，設備定員較少，一般24人，節(jié)約了人力資源；模具沖裁一般采用大噸位的沖床，生產(chǎn)時噪音較大，生產(chǎn)自動化程度較低，需要生產(chǎn)配合人員較多，一般設備定員58人。5.結(jié)語隨著三峽水電站的大力興建，后續(xù)電站不斷上馬，這些大型水輪發(fā)電機組質(zhì)量要求比較高，所以本企業(yè)生產(chǎn)的三峽相關(guān)水輪機組轉(zhuǎn)子鐵芯磁軛沖片的加工工藝都由原來的模具沖裁法改為激光切割方法加工的，主要是因