专利名称：一种长初级直线电机初级铁心片制造方法及冲模的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电机部件的制作方法及装置，具体说涉及一种城轨车辆用长初级直线电机初级铁心冲片制造方法及装置。主要用于城轨车辆长初级直线牵引电机初级铁心冲片的制造。
背景技术：
直线电机地铁车辆是当今世界最先进的城市轨道交通工具之一，因采用直线电机牵引技术而得名。车辆运行时直线电机初极通电与次级感应板之间产生电磁力，作为列车的牵引力或电制动力，与轮轨间的粘着无关，与传统的旋转电机地铁车辆相比，直线电机地铁车辆是非粘着驱动方式的地铁车辆，具有工程造价低、运营成本低、噪音低、爬坡能力强、 曲线通过能力强、维护简单等诸多优越性能，适合在大坡度、转弯多、城市地质结构复杂的区域内运行。正是基于这些优点，这一属于非粘着轨道交通方式的技术已成为世界轨道交通新发展的趋势，已被日本、加拿大大量采用。我国也已引进这种车辆应用于北京首都机场快轨和广州地铁4、5、6号线。它标志着我国城轨车辆的研制水平逐步与国际先进水平接轨。直线电机牵引技术在城轨车辆上的应用前景广泛。直线电机初级由初级铁心和初级线圈组成。初级铁心由带多槽的铁心片叠压而成。由于用于城轨车辆的直线电机初级铁心片的结构特点是多槽均布的长条形铁片，其长度方向的尺寸大于1500mm以上，其结构形式一般为附图1所示。常用的加工方法是复合冲载法和数控设备加工法。复合加工法是先将冲片材料下成单件初级铁心片的外形需的长方形的条料，然后将条料放在专用的冲片加工模具上定位，用专用的模具在大型冲压设备上一次冲压成形，然后分别取出初级铁心片和铁心片余料，而且铁心片有多长模具长度得大于其长度，由于初级铁心片形状一次冲压成形，要求冲床的工作压力至少在200吨以上。数控设备加工法，是先将冲片材料下成单件冲片的外形需的条料，然后将条料放在数控设备上，将冲片上各种形腔的上下模分别安装在数控冲床上的不同工位上，设备按初级铁心片上各形腔的加工顺序编程，通过设备的控制中心控制设备上各模具的工作及铁心片在各工位上的定位，分别按程序加工完冲片上的各形腔。
由于直线电机初级铁心片的结构特点，长宽比大，槽多且均 勻成一字形排列。如果长初级直线电机初级铁心片用常用复合冲裁法会造成模具体积(长度1. 5米以上)庞大，使用冲压设备工作压力大(200T以上)，冲片材料利用率较低，生产成本较高，工人操作不方便， 劳动强度大，生产效率低，不能满足大批量生产的要求。如果用数控设备冲裁法，则需用大型的数控冲压设备，因初级铁心片的结构长宽比大的特点，条料在设备上的定位准确度难以保证，因此冲片质量的一至性也难以保证，以至由此加工成的冲片叠压成初级铁心后的整齐度难以保证，相应的加工成本较高。由于初级铁心片的结构其冲片槽数大于40以上， 初级铁心片长度长，常用初级铁心片加工方法一般采用分组冲压或一次整体冲压成形的方法，这样模具的体积比较大，冲压设备吨位要求大，成本高、操作不方便。如果用大型的数控冲压设备可用小模具多次加工的方法来制造冲片，但数控设备一次投资较大，产品质量的重复性无法保证，成本较高，不适合于大批量生产。因此需要进一步加以改进。
发明内容
本发明的目 的旨在克服现有常用复合冲裁法需用大功率设备、大体积模具、生产效率低的不足，同时也为了克服数控设备加工成本高产品质量一至性难以保证的不足，提供了一种新长初级直线电机初级铁心片制造方法；该方法在保证的产品质量的前提下，具有使用设备通用化，模具结构简单，定位准确，操作方便，生产效率高，产品质量稳定，生产成本低且适合于批量生产的特点。本发明的另一目的在于提出一种实现上述方法的冲模。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种长初级直线电机初级铁心片制造方法，采用冲槽连续自动冲裁方式，将长初级直线电机初级铁心片多槽放置在高速冲床上，通过高速冲床上的模具多次连续自动冲裁方式完成冲裁工序；且高速冲床上冲压模具的每一个冲床运动循环，只完成冲1-2开口嵌线槽，同时冲1-2组导正孔或其它型腔；长初级直线电机初级铁心片上的所有开口嵌线槽和导正孔或其它型腔通过多个设定的循环连续自动冲裁程序分批次完成冲裁工序要求。其中，由于初级铁心片两端的形状与中部不同，如果模具单冲槽连续工作则不能冲出符合要求的形状，在一个循环的结尾和开头时单冲槽冲头不需工作，冲头不与冲槽凹模接触，其它工作时间则冲头与凹模接触。抽板与气缸杆相联，气缸杆前进或后退时带动抽板直线运动，同时靠抽板上的斜面带动冲头浮动垫块的斜面上下运动，从而带动冲头浮动。根据上述方法所提出的所述的冲模是一种长初级直线电机初级铁心片冲模，包括上模部分和下模部分，上模部分至少包括上模板，在上模板上固定有上模固定板，上模板与上模固定板之间垫有上模垫板，上模垫板可以调整上模板的高度；在上模板还固定有导向装置，导向装置上套有上模导板，上模导板的下面还固定有压板，用于冲孔时压住冲料非冲孔部分；下模部分至少包括下模固定板和下模板，下模板上设有供导向装置导向的导向孔。在上模固定板安装有冲嵌线槽冲头、二个以上的导正孔冲头和一个或两个工艺孔冲头， 且冲嵌线槽冲头为浮动冲头，在上模板上设有抽板，抽板可以在冲嵌线槽冲头的顶部上面滑动；同时，在抽板有与冲嵌线槽冲头顶部相配的缺口，当抽板的缺口对正冲嵌线槽冲头的顶部上面时，冲嵌线槽冲头上面的浮动垫块上的突块正好落入抽板的缺口内，使得冲嵌线槽冲头处于浮动状态；当抽板的缺口滑动离开冲嵌线槽冲头的顶部上面时，冲嵌线槽冲头上面的浮动垫块被卡住在冲嵌线槽冲头安装孔内，使得冲嵌线槽冲头处于冲头工作状态； 同时在下模板上设有与冲嵌线槽冲头、导正孔冲头和工艺孔冲头相配的阴模。条料未全部通过模具前手工送料，条料全部通过模具后，开启模具控制器，模具自动工作，每冲一步，冲出一组导正孔和一个开口槽，模具控制器在程序控制下控制模具在对应步骤上的浮动冲头的气缸工作，模具在控制器的控制下走完一个循环，完成一件冲片的加工。本发明的优点在于本发明利用高速冲床，其压力小于80T，外加通用的承料架和通用的步进送料装置；模具分两大部份，一部份是模具自动控制部份，另一部份是单冲槽模具。通过步进送料装置与普通的高速冲床联动，实现冲床循环工作一次自动送料装置完成一次送料，带料完全进入模具后至少可一次同时实现冲一槽，冲一组导正孔，带料可在模具中实现三组以上的孔进行导正，模具控制器可以控制冲槽冲头或其它冲形冲头的浮动，从而实现冲槽连续或间隔，或冲其它槽形以外的其它形腔。本发明旨在克服现有常用复合冲裁法需用大功率设备、大体积模具、生产效率低的不足，同时也克服了数控设备加工成本高产品质量一至性难以保证的不足，提供了一种新型的冲槽连续自动冲裁的新方式，在保证的产品质量的前提下，使用设备通用化，模具结构简单，定位准确，操作方便，生产效率高， 产品质量稳定，生产成本低的特点。
图1是本发明的长初级直线电机初级铁心片冲模结构示意图； 图2是本发明的冲槽冲头浮动状态示意图3是本发明的冲槽冲头冲孔状态示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。附图1给出了本发明的一种示意图，通过附图可以看出本发明涉及一种长初级直线电机初级铁心片制造方法，采用冲槽连续自动冲裁方式，将长初级直线电机初级铁心片多槽放置在高速冲床上，通过高速冲床上的模具多次连续自动冲裁方式完成冲裁工序；且高速冲床上冲压模具的每一个冲床运动循环，只完成冲1-2开口嵌线槽，同时冲1-2组导正孔或其它型腔；长初级直线电机初级铁心片上的所有开口嵌线槽和导正孔或其它型腔通过多个设定的循环连续自动冲裁程序分步骤完成冲裁工序要求。根据上述方法所提出的一种长初级直线电机初级铁心片冲模如附图1所示，包括上模部分和下模部分，上模部分至少包括上模板1，在上模板1上固定有上模固定板3，上模板1与上模固定板3之间垫有上模垫板2，上模垫板2可以调整上模板1的高度；在上模板 1还固定有导向装置7，导向装置7上套有上模导板4，上模导板4的下面还固定有压板，用于冲孔时压住冲料非冲孔部分；下模部分至少包括下模固定板5和下模板6，下模板6上设有供导向装置7导向的导向孔。在上模固定板3安装有冲嵌线槽冲头8、二个以上的导正孔冲头9和一个或两个工艺孔冲头10，且冲嵌线槽冲头8为浮动冲头，在上模板1上设有抽板11，抽板11可以在冲嵌线槽冲头8的顶部上面滑动；同时，在抽板11有与冲嵌线槽冲头顶部相配的缺口 13，当抽板11的缺口 13对正冲嵌线槽冲头8的顶部上面时，冲嵌线槽冲头8上面的浮动垫块14 上的突块正好落入抽板11的缺口 13内，使得冲嵌线槽冲头8处于浮动状态；当抽板11的缺口 13滑动离开冲嵌线槽冲头8的顶部上面时，冲嵌线槽冲头8上面的浮动垫块14被卡住在冲嵌线槽冲头8安装孔内，使得冲嵌线槽冲头8处于冲头工作状态；同时在下模板6上设有与冲嵌线槽冲头8、导正孔冲头9和工艺孔冲头10相配的阴模。在上下模之间还设有传感器8，传感器8采集模具工作的数据，并将数据送往模具控制系统，模具控制系统通过安装在模具实体上的传感器采集到的模具上下运动的信号， 通过数控板控制相应的模具上浮动冲头对应的气缸的电磁阀，使需要步距时的对应冲头的气缸工作控制浮动冲头工作。条料未全部通过模具前手工送料，条料全部通过模具后，开启模具控制器，模具自动工作，每冲一步，冲出一组导正孔和一个开口槽，模具控制器在程序控制下控制模具在对应步骤上的浮动冲头的气缸工作，模具在控制器的控制下走完一个循环，完成一件冲片的加工。本发明冲槽冲头浮动结构图如附图2所示，初级铁心片两端的形状与中部不同， 如果模具单冲槽连续工作则不能冲出符合要求的形状，在一个循环的结尾和开头时单冲槽冲头不需工作，冲头不与冲槽凹模接触，其它工作时间则冲头与凹模接触。抽板与气缸杆相联，气缸杆前进或后退时带动抽板直线运动，同时靠抽板上的斜面带动冲头浮动垫块的斜面上下运动，从而带动冲头浮动。 本发明利用高速冲床，其压力小于80T，外加通用的承料架和通用的步进送料装置；模具分两大部份，一部份是模具自动控制部份，另一部份是单冲槽模具。通过步进送料装置与普通的高速冲床联动，实现冲床循环工作一次自动送料装置完成一次送料，带料完全进入模具后至少可一次同时实现冲一槽，冲一组导正孔，带料可在模具中实现三组以上的孔进行导正，模具控制器可以控制冲槽冲头或其它冲形冲头的浮动，从而实现冲槽连续或间隔，或冲其它槽形以外的其它形腔。本发明旨在克服现有常用复合冲裁法需用大功率设备、大体积模具、生产效率低的不足，同时也克服了数控设备加工成本高产品质量一至性难以保证的不足，提供了一种新型的冲槽连续自动冲裁的新方式，在保证的产品质量的前提下，使用设备通用化，模具结构简单，定位准确，操作方便，生产效率高，产品质量稳定，生产成本低的特点。
权利要求
1.一种长初级直线电机初级铁心片制造方法，其特征在于采用冲槽连续自动冲裁方式，将长初级直线电机初级铁心片多槽放置在高速冲床上，通过高速冲床上的模具多次连续自动冲裁方式完成冲裁工序；且高速冲床上冲压模具的每一个冲床运动循环，只完成冲 1-2开口嵌线槽，同时冲1-2组导正孔或其它型腔；长初级直线电机初级铁心片上的所有开口嵌线槽和导正孔或其它型腔通过多个设定的循环连续自动冲裁程序分步骤完成冲裁工序要求。
2.如权利要求1所述的长初级直线电机初级铁心片制造方法，其特征在于由于初级铁心片两端的形状与中部不同，如果模具单冲槽连续工作则不能冲出符合要求的形状，在一个循环的结尾和开头时单冲槽冲头不需工作，冲头不与冲槽凹模接触，其它工作时间则冲头与凹模接触。
3.如权利要求2所述的长初级直线电机初级铁心片制造方法，其特征在于抽板与气缸杆相联，气缸杆前进或后退时带动抽板直线运动，同时靠抽板上的斜面带动冲头浮动垫块的斜面上下运动，从而带动冲头浮动。
4.一种长初级直线电机初级铁心片冲模，包括上模部分和下模部分，上模部分至少包括上模板，在上模板上固定有上模固定板，上模板与上模固定板之间垫有上模垫板，上模垫板可以调整上模板的高度；在上模板还固定有导向装置，导向装置上套有上模导板，上模导板的下面还固定有压板，用于冲孔时压住冲料非冲孔部分；下模部分至少包括下模固定板和下模板，下模板上设有供导向装置导向的导向孔；其特征在于在上模固定板安装有冲嵌线槽冲头、二个以上的导正孔冲头和一个或两个工艺孔冲头，且冲嵌线槽冲头为浮动冲头，在上模板上设有抽板，抽板可以在冲嵌线槽冲头的顶部上面滑动。
5.如权利要求4所述的长初级直线电机初级铁心片冲模，其特征在于在抽板有与冲嵌线槽冲头顶部相配的缺口，当抽板的缺口对正冲嵌线槽冲头的顶部上面时，冲嵌线槽冲头上面的浮动垫块上的突块正好落入抽板的缺口内，使得冲嵌线槽冲头处于浮动状态；当抽板的缺口滑动离开冲嵌线槽冲头的顶部上面时，冲嵌线槽冲头上面的浮动垫块被卡住在冲嵌线槽冲头安装孔内，使得冲嵌线槽冲头处于冲头工作状态。
6.如权利要求5所述的长初级直线电机初级铁心片冲模，其特征在于在下模板上设有与冲嵌线槽冲头、导正孔冲头和工艺孔冲头相配的阴模。
7.如权利要求5所述的长初级直线电机初级铁心片冲模，其特征在于条料未全部通过模具前手工送料，条料全部通过模具后，开启模具控制器，模具自动工作，每冲一步，冲出一组导正孔和一个开口槽，模具控制器在程序控制下控制模具在对应步骤上的浮动冲头的气缸工作，模具在控制器的控制下走完一个循环，完成一件冲片的加工。
全文摘要
一种长初级直线电机初级铁心片制造方法及冲模，采用冲槽连续自动冲裁方式，将长初级直线电机初级铁心片多槽放置在高速冲床上，通过高速冲床上的模具多次连续自动冲裁方式完成冲裁工序；且高速冲床上冲压模具的每一个冲床运动循环，只完成冲1-2开口嵌线槽，同时冲1-2组导正孔或其它型腔；长初级直线电机初级铁心片上的所有开口嵌线槽和导正孔或其它型腔通过多个设定的循环连续自动冲裁程序分步骤完成冲裁工序要求。所述冲模，包括上模部分和下模部分；在上模固定板安装有冲嵌线槽冲头、二个以上的导正孔冲头和一个或两个工艺孔冲头，且冲嵌线槽冲头为浮动冲头，在上模板上设有抽板，抽板可以在冲嵌线槽冲头的顶部上面滑动。
文档编号H02K15/00GK102158017SQ201110077690
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者史文波, 田奎森, 罗先忠, 肖军年, 肖波, 黄谷香 申请人:株洲变流技术国家工程研究中心有限公司