任銀兵，薛金良，李賓飛，李艮凱

中車永濟(jì)電機(jī)有限公司 山西永濟(jì) 044502

1 序言

目前直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子端板采用厚度0.65mm表面帶自粘漆的沖片，再將定子沖片200片分成10份放在疊壓裝置中，經(jīng)整形、校正和定位固定后，不齊度小于0.1mm時(shí)疊好，疊好后的定子扇形沖片送入油壓機(jī)加壓、加熱180℃、保溫2h及保壓，最后制成13mm的成品粘接端板，疊壓后粘接端板組裝在鐵心上下兩層，對(duì)中間疊壓的沖片起到壓緊和定位作用。

風(fēng)電沖片疊壓時(shí)，中間采用通風(fēng)槽板間隔，上下端采用自粘接端板。自粘接端板在加熱過(guò)程中因表面的自粘漆而易產(chǎn)生滑片，在加壓過(guò)程中定子沖片會(huì)存在壓應(yīng)力的釋放，嚴(yán)重影響成形后的端板成形尺寸、不齊度、垂直度、疊壓系數(shù)和磁極鐵心疊壓片的粘接強(qiáng)度，故成品的廢品率較高。而且粘接端板均為進(jìn)口材料，價(jià)格昂貴，采購(gòu)成本較高。2020年由于市場(chǎng)形勢(shì)轉(zhuǎn)變，進(jìn)口自粘接端板無(wú)法保證正常供貨，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。自粘接端板沖片上面涂層膠，與普通材質(zhì)的沖片相比，對(duì)模具也有一定的影響。

2 制定目標(biāo)

與風(fēng)電產(chǎn)品技術(shù)人員溝通，了解端板的使用環(huán)境及質(zhì)量要求。自主設(shè)計(jì)、制作端板扣點(diǎn)、疊壓模具，與自粘接端板進(jìn)行性能、價(jià)格對(duì)比。主要需考慮扣點(diǎn)疊壓后的承受力、齒脹是否滿足要求。減少熱壓成形工序，降低發(fā)電機(jī)粘接端板材料的采購(gòu)成本，降低廢品率，提高沖裁模具的使用壽命，扣點(diǎn)模具標(biāo)準(zhǔn)化[1]，其他風(fēng)電產(chǎn)品系列的端板也可按此進(jìn)行工藝方案的改進(jìn)。

3 解決方案

根據(jù)目標(biāo)，提出解決方案如下。

1）利用級(jí)進(jìn)模具的扣點(diǎn)、疊壓技術(shù)[2]，設(shè)計(jì)定子沖片扣點(diǎn)、疊壓?jiǎn)喂ば蚰＞摺?/p>

根據(jù)風(fēng)電產(chǎn)品定子端板的參數(shù)技術(shù)要求，設(shè)計(jì)了扣點(diǎn)大小、位置以及沖扣點(diǎn)的深度要求[3]，扣點(diǎn)沖片如圖1所示。設(shè)計(jì)扣點(diǎn)模具（見(jiàn)圖2、圖3）、疊壓模具（見(jiàn)圖4、圖5），模具性能符合設(shè)計(jì)要求。

圖3 扣點(diǎn)模具實(shí)物

圖4 疊壓模具設(shè)計(jì)

圖5 疊壓模具實(shí)物

取40張扣接沖片，其中一張為透片，完成疊壓（見(jiàn)圖6）。對(duì)疊壓好的沖片即扣接端板（見(jiàn)圖7）施加35MPa的壓力，保壓0.5h，確保扣接牢靠，不齊度小于0.1mm。清理槽內(nèi)雜物，確保無(wú)凸片、毛刺、油污、開(kāi)裂及生銹等現(xiàn)象。

圖6 沖片疊壓

圖7 扣接端板實(shí)物

2）疊壓成品后，根據(jù)端板技術(shù)要求進(jìn)行技術(shù)參數(shù)驗(yàn)證。對(duì)扣接端板分別進(jìn)行齒部形變測(cè)試、徑向位移測(cè)量及剝離測(cè)試（見(jiàn)圖8～圖10）。①齒部形變測(cè)試：以單個(gè)齒為單位，將扣接端板根部虛線區(qū)域固定，在虛線區(qū)域外齒部上端面均勻施加450N的力，要求齒部變形<2mm。②徑向位移測(cè)量：將扣接端板下側(cè)固定，上部徑向施加每個(gè)扣點(diǎn)5kN的力，沖片不允許有相對(duì)位移。③剝離測(cè)試：以單個(gè)齒為單位，使用450N的力進(jìn)行分離測(cè)試，不得有分離、脫落等現(xiàn)象。

圖8 齒部形變測(cè)試

圖9 徑向位移測(cè)量

圖10 剝離測(cè)試

4 結(jié)束語(yǔ)

扣接端板通過(guò)疊壓驗(yàn)證后，各項(xiàng)項(xiàng)目參數(shù)滿足產(chǎn)品使用要求?？劢佣税逖b機(jī)效果如圖11、圖12所示。

圖11 裝機(jī)效果（槽型）

圖12 裝機(jī)效果（全景）

扣接端板還可以重復(fù)使用，與粘接端板相比較，性能也不存在時(shí)效性。該工藝方案可提高沖裁模具的使用壽命，降低粘接端板的廢品率。其他風(fēng)電產(chǎn)品系列的端板也可參照此工藝方案進(jìn)行改進(jìn)。