姚霞

摘 要：在各項(xiàng)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的各個(gè)組成部分技術(shù)的要求也越來(lái)越高。只有水輪發(fā)電機(jī)各個(gè)零件部分的性能達(dá)到最優(yōu)質(zhì)的狀態(tài)，水輪發(fā)電機(jī)才可能實(shí)現(xiàn)其最高的效率。隨著水輪發(fā)電機(jī)定子沖片在實(shí)際工作中的使用，水輪發(fā)電機(jī)定子沖片有許多不足也就顯現(xiàn)出來(lái)。工作技術(shù)人員也在不斷探索新技術(shù)，以解決實(shí)際中常出現(xiàn)的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)定子沖片；沖壓工藝；研究分析

前言

隨著工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的數(shù)量和質(zhì)量的要求也就越來(lái)越高。為此，就需要相關(guān)工作人員，發(fā)揮其專業(yè)能力，在最大的限度內(nèi)提升水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的品質(zhì)。水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的沖壓工藝，在人們不斷的改革與創(chuàng)新中，已經(jīng)為人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。只有注意到工程運(yùn)行中每一個(gè)細(xì)節(jié)，才能保證整個(gè)過(guò)程安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，不斷提升水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的沖壓工藝，就更具有意義了。

1 沖壓工藝對(duì)定子沖片的意義

定子沖片是水輪發(fā)電機(jī)的重要部件，對(duì)整個(gè)發(fā)電機(jī)的性能有著重要影響，其質(zhì)量的好與壞能夠直接影響到水輪發(fā)電機(jī)是否能夠正常運(yùn)行。因此，使用符合質(zhì)量要求的發(fā)電機(jī)定子沖片對(duì)于整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)說(shuō)無(wú)疑是非常重要的。這就要求水輪發(fā)電機(jī)有較高的尺寸精度和形位精度，對(duì)于沖裁定子沖片的沖壓模具的制造精度的要求也就更高了。因而，在大量的生產(chǎn)任務(wù)的要求下，制定合理的定子沖片的經(jīng)濟(jì)適用精度，對(duì)于定子沖片自身的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及沖制成本等都有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 沖壓

2.1 定子沖片的基本沖制方法

通常選用含碳極低的硅鋼片作為水輪發(fā)電機(jī)的沖制材料，具有鐵損低、較強(qiáng)磁場(chǎng)下磁感高、沖壓性好、基本無(wú)磁時(shí)效、表面絕緣膜的附著性和焊接性良好，能防蝕以及表面光滑，平整和厚度均勻可以提高鐵芯的填充系數(shù)等優(yōu)勢(shì)。對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的技術(shù)要求，以定子沖片三拼式套沖方式來(lái)沖制定子沖片。定子沖片是由定子外形框架、定子極槽和定子極條三部分組合，在級(jí)進(jìn)模上套沖而成。由于套沖而導(dǎo)致沖制定子沖片拼接之間存在微小間隙。定子沖片三部分之間的配合間隙為微小間隙，在六個(gè)配合處可互換，定子沖片結(jié)合面及內(nèi)孔應(yīng)平直、光潔。對(duì)水輪發(fā)電機(jī)定子沖片進(jìn)行綜合沖壓工藝分析，從材料節(jié)省的方面考慮，要想達(dá)到套沖出三部分定子沖片之間的裝配可互換，保證在級(jí)進(jìn)模上套沖出三部分定子沖片，而且保證沖制出的三部分定子沖片之間配合精度的技術(shù)要求的目的，就必須要求沖制出的定子沖片相配合部分的尺寸一致性要求高。除此之外，定子極槽與定子外形框架是套沖成形的，沖制過(guò)程存在一個(gè)沖裁間隙差，為了保證定子極槽與定子外形框架鑲拼的精度控制在一個(gè)微小間隙范圍，在模具上要沖制出拼接部分間由于沖裁間隙差所導(dǎo)致的拼接余量，與此同時(shí)，為防止條料在輸送過(guò)程中產(chǎn)生偏差對(duì)沖制微小間隙的影響，應(yīng)確保沖制條料步距的精度和卸料板對(duì)沖制條料有足夠的壓料力。

2.2 沖壓工藝優(yōu)點(diǎn)

沖壓是一種先進(jìn)的技術(shù)方法，它是建立在材料塑性變形的基礎(chǔ)上，靠壓力機(jī)和模具對(duì)板材，帶材，管材和型材等施加外力，使之產(chǎn)生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件的成形加工方法。沖裁、彎曲、剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對(duì)沖壓成品的質(zhì)量影響很大，要求沖壓材料厚度精確均勻；表面光潔，無(wú)斑，無(wú)疤，無(wú)擦傷，無(wú)表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無(wú)明顯方向性；均勻延伸率高；屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。沖壓件與鑄件，鍛件相比，具有薄、勻、輕、強(qiáng)的特點(diǎn)，沖壓可制出其他方法難于制造的，帶有加強(qiáng)筋、肋、起伏或翻邊的工件，以提高其剛性，由于采用精密模具，工件精度可達(dá)微米級(jí)，且重復(fù)精度高，規(guī)格一致。沖壓是高效的生產(chǎn)方法，采用復(fù)合模，尤其是多工位級(jí)進(jìn)模，可在一臺(tái)壓力機(jī)上完成多道沖壓工序，實(shí)現(xiàn)由帶料開卷，矯平，沖裁到成形、精整的全自動(dòng)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高，勞動(dòng)條件好。并且還具有生產(chǎn)率高，操作簡(jiǎn)便，生產(chǎn)成本低，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化等特點(diǎn)。大量定子沖片生產(chǎn)制造必然要考慮到成本問(wèn)題，可以通過(guò)提高模具的質(zhì)量，延長(zhǎng)模具的使用壽命，來(lái)降低成本?？刂埔欢ǖ哪＞咧圃鞎r(shí)間，不斷改良沖壓工藝，在進(jìn)行沖壓工作時(shí)，對(duì)定子沖片經(jīng)過(guò)兩次沖壓操作，可以很好的保證定子沖片模具的質(zhì)量，同時(shí)縮短了生產(chǎn)周期，這樣一來(lái)就可以為企業(yè)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)效益。定子沖片雖然說(shuō)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是槽的尺寸比較小，進(jìn)行沖壓就比較有難度，但仍可以進(jìn)行沖壓加工。

3 定子沖片沖壓常出現(xiàn)的問(wèn)題及解決方法

定子沖片有的地方尺寸很小，有的地方精度要求很高，沖壓時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題較多，因此，在沖壓工藝及模具設(shè)計(jì)時(shí)需要充分考慮到可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并采用相應(yīng)的解決措施，這樣才能保證生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。另一方面，若定子沖片的批量要求很大，那么，要求生產(chǎn)定子沖片的模具壽命要長(zhǎng)一些，而對(duì)于定子模具應(yīng)當(dāng)具備很好的可拆卸性，定子沖片沖壓加工后不再進(jìn)行其他加工。對(duì)定子沖片沖壓普遍采用一落三的沖壓工藝，來(lái)制造定子鐵心沖片，即：一次沖出定子圓片中心軸孔片，沖裁定子槽形。這種工藝在生產(chǎn)過(guò)程中，定子沖片沖槽形是依靠定子片內(nèi)圓作定位，由于定位中存在一定的間隙，因而產(chǎn)生了同軸度偏差，疊壓后鐵心外圓不整齊，槽形孔疊壓后起階梯狀，槽形孔空間減少，就會(huì)出現(xiàn)繞組嵌線槽滿率過(guò)高的情況，這樣容易損傷繞組。鐵心繞嵌線壓入機(jī)殼后，機(jī)殼對(duì)定子鐵心外圓擠壓使得片間移動(dòng)，造成短路。另外，由于定子鐵心內(nèi)外圓同軸度偏差較大，合理的氣隙不能得到有效保障，嚴(yán)重影響了發(fā)電機(jī)裝配質(zhì)量改進(jìn)方法。除此之外，沖壓加工還要注意很多細(xì)節(jié)，線圈槽應(yīng)無(wú)毛刺或毛刺很小，以免繞線圈時(shí)，毛刺損傷銅線表面的絕緣層甚至割斷銅線，所以，在設(shè)計(jì)模具時(shí)必須考慮如何減小沖裁毛刺的問(wèn)題。由于定子都要疊裝，因此，沖壓加工定子的平面度誤差一定要小。定子的疊裝鉚接孔對(duì)中心軸線有同軸度誤差要求，以便更好地保證定子之間的間隙均勻。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)定子沖片的工藝分析，了解到需要采用三道沖壓工序來(lái)完成定子沖片的沖壓工作。三道工序沖壓過(guò)程：落定子片分離轉(zhuǎn)子沖片，轉(zhuǎn)子沖片切外圓，沖轉(zhuǎn)子槽形及中心孔。關(guān)鍵是第一道工序，在落料分離出定子圓片的同時(shí)，把定子槽形一起沖出，改變了原第一道工序，只沖出定子內(nèi)外圓片，再分別沖出定子片槽形。另外，新工藝中定子槽形凸模是與定子內(nèi)圓凸模連在一起的，這樣一來(lái)就大大增強(qiáng)了定子槽形凸模的剛性，并且降低了定子槽形凸模的固定和沖模間隙調(diào)整難度，有效的保證了定子沖片內(nèi)外圓的同軸度。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著機(jī)械化電氣化程度的不斷提高，水輪發(fā)電機(jī)定子沖片沖壓工藝也就會(huì)達(dá)到不斷提升。提升水輪發(fā)電機(jī)定子沖片的沖壓技術(shù)，能夠優(yōu)化水輪發(fā)電機(jī)的性能。提高發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的穩(wěn)定性與安全性。要想實(shí)現(xiàn)水輪發(fā)電機(jī)沖片沖壓工藝的提高，這就需要工作技術(shù)人員結(jié)合新技術(shù)和實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題來(lái)進(jìn)行對(duì)工藝技術(shù)革新。只有這樣，才能不斷地解決生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)的新問(wèn)題，才能滿足人們的要求，提高水輪發(fā)電機(jī)的利用效率。

參考文獻(xiàn)

[1]模具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)教育叢書編委會(huì).模具制造與工藝裝備[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.

[2]楊進(jìn)，等.進(jìn)口大型燈泡貫流式發(fā)電機(jī)定子鐵心端片位移原因分析與處理[J].紅水河，2010.

[3]李偉力，付敏，周封，等.基于流體相似理論和三維有限元法計(jì)算大中型異步電動(dòng)機(jī)的定子三維溫度場(chǎng)[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2000.