稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)磁鋼槽的工藝改進(jìn)

稀土永磁同步電動(dòng)機(jī)磁鋼槽的工藝改進(jìn)

1磁鋼槽槽的配合加工福建福建電機(jī)有限公司主要產(chǎn)品是稀土永壓機(jī)。圖1顯示了水泥圈的結(jié)構(gòu)。其中磁鋼與磁鋼槽的配合尺寸稱為二次氣隙,對電機(jī)性能有一定影響。理論上氣隙越小越好,理想的配合尺寸為0.05～0.1mm,但這給制造工藝增加了難度。磁鋼一般采用NdFeB材料,價(jià)格昂貴、易碎,且破裂對電機(jī)性能產(chǎn)生不良的影響。因此保證磁鋼槽在要求的公差范圍內(nèi)至關(guān)重要。公司在產(chǎn)品樣機(jī)試制和小批量生產(chǎn)過程中,使用手工推磁鋼槽工藝,早期工裝由主、付磁鋼推刀、推桿等簡單工具組成,結(jié)構(gòu)如圖2所示。采用以上工藝,存在以下問題:磁鋼槽尺寸不夠穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)推斷隔磁橋,影響了產(chǎn)品質(zhì)量,而且采用手工推削,一次只能推一個(gè)槽,效率低,操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,嚴(yán)重制約了產(chǎn)量的提高。2改進(jìn)設(shè)計(jì)理念2.1推刀齒升量和容屑槽尺寸工件的材料為硅鋼片,脆性較大,硬度較高,因此推刀采用的材料為Cr12。Cr12鋼是廣泛用于模具行業(yè)的冷作模具鋼,具有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩(wěn)定性、高抗彎強(qiáng)度的特點(diǎn)。由于推刀在工作過程中受的是壓力,為避免產(chǎn)生縱向彎曲,長度不宜太長,L值取60mm。根據(jù)零件的材料,宜選取較小的前角,因此選取前角γ=12°(圖3中M視圖);為了增加刃磨次數(shù),提高推刀的耐用度,后角取為0°。齒升量越大,推刀長度越短,生產(chǎn)率也越高;但齒升量太大時(shí),推刀的耐用度和工件的表面光潔度會(huì)降低。根據(jù)工件材料的性質(zhì),選取齒升量為0.05mm(即H、H1、H2尺寸的差值)。為保證推刀平穩(wěn)工作,保證良好的表面質(zhì)量,將齒數(shù)選定為3齒。容屑槽的尺寸主要取決于推刀齒距及齒升量,考慮到推刀的強(qiáng)度,選取淺的容屑槽,為使切屑順利地容納在槽中,采用加長齒間槽形。容屑槽具體尺寸見圖3中M視圖。為了使推刀能平穩(wěn)地工作,提高推刀的壽命,將推刀做成斜齒,其斜角ω取為80°～84°(圖3中主視圖),ω值可根據(jù)推刀的寬度選取,推刀寬度大,ω值可選大值,反之則取小值。同時(shí)在推刀前部增加導(dǎo)向部份,使推刀能準(zhǔn)確、快速地進(jìn)入磁鋼槽內(nèi)。改進(jìn)后的主、付磁鋼推刀的結(jié)構(gòu)如圖3所示。2.2假軸與鑄鋁轉(zhuǎn)子孔的配合早期工裝由于是手工操作,因此推削時(shí),鑄鋁轉(zhuǎn)子已壓入轉(zhuǎn)軸,而轉(zhuǎn)子太長不適合放在液壓機(jī)上推削,因此在工裝中需要設(shè)計(jì)一個(gè)假軸13(見圖4),假軸是鑄鋁轉(zhuǎn)子的定位元件,它與鑄鋁轉(zhuǎn)子的配合如果過緊,推削完后難以退出;如果過松,又難以保證推削質(zhì)量,因此假軸與鑄鋁轉(zhuǎn)子孔的配合尺寸取為φd-0-0..2520,同時(shí)假軸上車出讓位槽,以減少鑄鋁轉(zhuǎn)子與假軸的接觸面積;假軸底部與下模板配合之處銑成正方形,這樣就能準(zhǔn)確、迅速定位,且采用緊定螺釘鎖緊,從而提高生產(chǎn)效率。早期工裝的推桿細(xì)長,經(jīng)常在推削過程中,變形不易取出,因此將每根推桿的長度縮短,由幾根推桿組成一套,既方便加工,又不易變形,方便取出。此外,在工裝中還增加了上模導(dǎo)套,其作用:一是準(zhǔn)確地將推刀、推桿引入鑄鋁轉(zhuǎn)子的磁鋼槽中;二是推削過程中,保證推刀、推桿與鑄鋁轉(zhuǎn)子端面垂直。改進(jìn)后的推磁鋼槽工裝結(jié)構(gòu)見圖4。3改進(jìn)后的工作結(jié)構(gòu)3.1上壓裝模的安裝如圖4所示,工裝由上壓裝模、下壓裝模、上模導(dǎo)套、推桿、推刀組成。上壓裝模由上模板2、上模壓頭3組成,通過螺釘1安裝在液壓機(jī)上工作臺(tái)面。下壓裝模由下模底座10、支承腳11、支板12、假軸13、下模板14、緊定螺釘17組成,并由螺釘16,銷釘15固定連接在一起。3.2提升液壓機(jī)至壓過方式孔口將上壓裝模安裝在液壓機(jī)上工作臺(tái)面;將鑄鋁轉(zhuǎn)子吊起,對準(zhǔn)鍵套入下壓裝模的假軸上;將主、副推刀導(dǎo)向部位放入磁鋼槽內(nèi);將鑄鋁轉(zhuǎn)子(連同下壓裝模、推刀)吊放至工作臺(tái)位;開啟液壓機(jī)下降,把主、副推刀完全壓入磁鋼槽后;提升液壓機(jī)至合適位置,把上模導(dǎo)套裝到假軸上,將推桿插入上模導(dǎo)套中再次下壓,當(dāng)推桿壓至上模導(dǎo)套上方約5mm時(shí),提升液壓機(jī)至合適位置,取下上模導(dǎo)套,再次下壓,把活動(dòng)推桿壓入磁鋼槽內(nèi)。反復(fù)以上步驟直到推刀從下壓裝模脫落為止。4改善前后影響的評估4.1最小貫長以穩(wěn)定性更小手工操作易對工件產(chǎn)生破壞,且磁鋼槽尺寸不夠穩(wěn)定,經(jīng)常會(huì)推斷隔磁橋;而采用此工藝后,不僅能保證尺寸,而且推削后磁鋼槽平整,也不會(huì)損傷工件。4.2生產(chǎn)效率原先采用手工操作,每人每天2臺(tái);采用此工藝,在熟練操作的情況下,每人每天平均16臺(tái);效率是原來的8倍。4.3勞動(dòng)生產(chǎn)力由于手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大,操作者容易疲勞,經(jīng)常有減員現(xiàn)象發(fā)生,使生產(chǎn)出現(xiàn)間斷;而采用此工藝后,降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。4.4安全事故風(fēng)險(xiǎn)手工操作,推刀易被敲裂飛出以及發(fā)生誤傷事故等,威脅操作者的人身安全,安全性差;而采用此工藝推磁鋼槽則不會(huì)產(chǎn)生這種問題,安全性好。4.5降低材料消耗手工操作,易對推刀造成損壞;而采用此工藝后,由于受力均勻,推刀不易損壞,磁鋼槽的尺寸穩(wěn)定,磁鋼不易破損,減少了材料消耗,降低了成本。5解決了員工的生產(chǎn)需要通過試制,采用此工藝,可以一次將所有的槽推出,大大提高了產(chǎn)量,