精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺制造技术

本发明专利技术提供了精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，本工艺采用多加热点加热预加工部位，促使该部位钢板中Si原子快速向周围扩散，且随着温度降低，扩散速率降低，以此降低该部位中Si含量，从而降低预加工部位的物理性能，并采用精密冲压机冲压成型，采用伺服动力，针对此预热工件，变速冲压，降低板料回弹及摩擦力影响，提高成型速度及成型质量，且软化的冲压区域，有助降低模具的磨损量，延长工作周期，最后再加热，促使钢板内Si原子扩散充分，各部位性能均一，逐步冷却，促使转变为非完全马氏体组织结构，提高冲压后硅钢片的硬度及韧性。

Stamping Technology of Silicon Steel Sheet with Iron Core for Precision High Speed Power Motor

The invention provides a stamping process for precision high-speed power motor iron core silicon steel sheet. The process uses multi-heating points to heat the pre-processed part, which promotes the rapid diffusion of Si atoms in the steel sheet around the part, and with the decrease of temperature, the diffusion rate decreases, so as to reduce the content of Si in the part, thereby reducing the physical properties of the pre-processed part, and adopts precision stamping machine to stamp and form. Servo power, in view of this preheating workpiece, variable speed stamping, reducing the impact of springback and friction of sheet metal, improving the forming speed and quality, and softening the stamping area, helps to reduce the wear of the die, prolong the working cycle, and finally reheat, to promote the full diffusion of Si atoms in the steel plate, uniform performance of all parts, gradually cooling, and promote the transformation into incomplete martensite structure. The structure improves the hardness and toughness of the stamped silicon steel sheet.

【技术实现步骤摘要】
精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺
本专利技术涉及冲压
，尤其涉及精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺。
技术介绍
在精密高速动力电机铁芯中，要求性能较高的硅钢片，产品规格高，冲压难度大，尤其，作为满足其需求的硅钢板普遍存在Si含量大，硅钢板表现出硬度高，可塑性一般，普通冲压或精密冲压过程中，存在产品成品率低及模具磨损严重的缺点。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，以解决现有的问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，包括以下步骤：1)硅钢板料加热，采用多加热点加热，且每个加热点对应硅钢板料上单独的预加工部位；2)精密冲压，精密冲压机变速冲压板料成型；3)冲压成型工件加热；4)逐步冷却。本工艺采用多加热点加热预加工部位，促使该部位钢板中Si原子快速向周围扩散，且随着温度降低，扩散速率降低，以此降低该部位中Si含量，从而降低预加工部位的物理性能，并采用精密冲压机冲压成型，采用伺服动力，针对此预热工件，变速冲压，降低板料回弹及摩擦力影响，提高成型速度及成型质量，且软化的冲压区域，有助降低模具的磨损量，延长工作周期，最后再加热，促使钢板内Si原子扩散充分，各部位性能均一，逐步冷却，促使转变为非完全马氏体组织结构，提高冲压后硅钢片的硬度及韧性。更佳地，采用加热、冷却一体化的精密冲压机，采用伺服电机动力，更具灵活性，便于进行变速冲压。进一步，所述1)中，硅钢板料厚度在0.3mm-1mm之间，采用多加热点加热，每个加热点加热温度为1250℃-1380℃。进一步，所述加热点对应预加工部位的待拉伸边缘处。0.3mm-1mm厚度的硅钢板时，每个加热点采用1250℃-1380℃之间温度加热，促使Si原子快速扩散，从而使预加工部位的待拉伸边缘处范围内形成低硅区域，降低硬度等物理性能，提高可塑性，后期采用精密冲压机快速冲压成型，提高生产速度。进一步，所述2)中，精密冲压机的凸模拉伸速度模式分三段，第一段20-40mm/s，第二段40-60mm/s，第三段10-15mm/s。进一步，所述精密冲压机的凸模成型载荷在2500N-4000N之间。当然，针对不同型号的硅钢板，可从上述三段速度模式中选取准确的拉伸速度。以伺服动力精密冲压机作为冲压装置，采用变速、定载模式冲压，以提高成型质量及速度，其中三段拉伸速度冲压，第一段速度缓，避免拉伸速度过快使高温的预加热部位产生断裂，或因预加热部分与模具之间的摩擦力过大产生断裂，第二段速度快，硅钢预加热部位可塑性强，拉伸成型顺利进行，增大拉伸速度，提高速率，且因速度提高造成的塑性变形的阻力减小与工件与模具之间摩擦力增大相抵消，第三段速度减缓，稳定成型结构，释放应力，同时降低板料回弹，提高成型工件质量。此外，以大载荷拉伸，弯曲部位承受更大的压应力，减少回弹，提高成型的硅钢片质量，更佳地，凸模到达下死点后，保压2-5s，维持压力，稳定成型结构，进一步降低回弹。进一步，所述3)中，冲压成型工件加热模式分两段，第一段采用加热点加热除所述1)中加热点加热之外的部分，第二段均衡加热。进一步，所述第一段加热温度在1250℃-1380℃，时间5s-10s，第二段均衡加热，温度1000℃-1200℃，时间15-20s。以两段式加热，首先将高Si含量区域中Si原子扩散至低硅区域，第二段均衡加热，促使全部区域内Si原子彼此扩散交融，提高各部分均一性能。进一步，所述4)中，逐步冷却，冷却速率在30℃/s-32℃/s之间。进一步，所述4)冷却过程中，保压，压力维持在0.2-0.4MPa之间。按照30℃/s-32℃/s之间降温速度进行冷却，配合保压，促使奥氏体转变为非完全马氏体，降低脆性，以提高韧性及硬度。具体实施方式以下结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详述，以使本专利技术技术方案更易于理解和掌握。本冲压工艺采用差异加热促使Si原子扩散，从而使加工部位形成低硅区域，精密冲压，针对受热的加工部位，采用变速定载的冲压方式，降低摩擦及板料回弹，再加热均一性能，逐步冷却，提高性能，具体步骤如下：1)硅钢板料加热，采用多加热点加热，且每个加热点对应硅钢板料上单独的预加工部位；本专利技术选用高硅含量的硅钢板，以满足精密高速动力电机铁芯的需求，所需要的硅钢片要求：①冲片毛刺不大于0.05mm.平面度不大于0.1mm；②相邻槽分度误差不大于±10′,不相邻槽的累积误差不大于±15′；③选用市面上流行的含自铆点的硅钢片，配合模具可自形叠装，自铆点的尺寸由厂家自定，铁芯槽内应平整，无凸片，槽口应平直；④铁芯表面无损伤、变形，无锈迹等不良现象，铁芯扇翘不大于0.2mm；根据铁芯所需硅钢片的需求，采用一般的冲压无法完成，因此选用精密冲压，保证硅钢片质量，其中多热点加热，采用电阻加热，多个电阻加热部朝向待加工部位的待拉伸边缘，高温促使急速升温，从而使其内的Si原子扩散加速，扩散过程中遇冷降速，逐步形成低硅区域；2)精密冲压，精密冲压机变速冲压板料成型；预加热的硅钢板料预加工部位为低硅区域，硬度等性能大幅下降，精密冲压机恒速冲压，其壁厚均匀，但板料回弹影响硅钢片性能，且初始成型阶段的摩擦力易导致拉裂，采用较慢的速度冲压，其生产效率低，因此选用变速冲压，三段式，第一段速度慢，降低初始摩擦力，第二段速度快，加快成型，第三段，速度慢，稳定成型，降低板料回弹，当然，适当保压，有助精整及稳定结构；此外，成型载荷远大于普通冲压机的成型载荷，目的在于，以较大的成型载荷使弯曲拉伸部为承受大的压应力，进一步降低回弹。3)冲压成型工件加热；此工序中促使硅钢片各部位性能均衡，其中，首先将高Si含量区域中Si原子扩散至低硅区域，第二段均衡加热，促使全部区域内Si原子彼此扩散交融，提高各部分均一性能。4)逐步冷却；其冷却速率在30℃/s-32℃/s之间，冷却过程中，保压，压力维持在0.2-0.4MPa之间。在实验过程中，本冲压工艺下的硅钢板按照以低于30℃/s或高于32℃/s之间降温速度进行冷却，钢板内马氏体不能占据主体，硅钢板力学性能差；此外在无保压过程中，易使奥氏体转变为完全马氏体，高硅含量的钢板，硬度高，但缺乏韧性。本工艺采用多加热点加热预加工部位，促使该部位钢板中Si原子快速向周围扩散，且随着温度降低，扩散速率降低，以此降低该部位中Si含量，从而降低预加工部位的物理性能，并采用精密冲压机冲压成型，采用伺服动力，针对此预热工件，变速冲压，降低板料回弹及摩擦力影响，提高成型速度及成型质量，再加热，促使钢板内Si原子扩散充分，各部位性能均一，逐步冷却，促使转变为非完全马氏体组织结构，提高冲压后硅钢片的硬度及韧性。更佳地，采用加热、冷却一体化的精密冲压机，采用伺服电机动力，更具灵活性，便于进行变速冲压。实施例11)硅钢板料，厚度0.3mm，多加热点加热，加热点对应预加工部位的待拉伸边缘处，每个加热点加热温度为1250℃，时间15s；2)伺服动力精密冲压机冲压，凸模拉伸速度模式分三段，第一段20mm/s，第二段40mm/s，第三段10mm/s，凸模成型载荷为2500N，保压2s；3)冲压成型工件加热模式分两段，第一段加热温度在1250℃，时间5s-10s，第二段均衡加热，温度1000本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)硅钢板料加热，采用多加热点加热，且每个加热点对应硅钢板料上单独的预加工部位；2)精密冲压，精密冲压机变速冲压板料成型；3)冲压成型工件加热；4)逐步冷却。

【技术特征摘要】
1.精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)硅钢板料加热，采用多加热点加热，且每个加热点对应硅钢板料上单独的预加工部位；2)精密冲压，精密冲压机变速冲压板料成型；3)冲压成型工件加热；4)逐步冷却。2.根据权利要求1所述的精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，其特征在于，所述1)中，硅钢板料厚度在0.3mm-1mm之间，采用多加热点加热，每个加热点加热温度为1250℃-1380℃。3.根据权利要求2所述的精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，其特征在于，所述加热点对应预加工部位的待拉伸边缘处。4.根据权利要求1所述的精密高速动力电机铁芯硅钢片冲压工艺，其特征在于，所述2)中，精密冲压机的凸模拉伸速度模式分三段，第一段20-40mm/s，第二段40-60mm/s，第三段10-15mm/s。5.根据权利要求4所述的精密...

【专利技术属性】
技术研发人员：李革，浜口今辅，金冬雷，罗定业，
申请(专利权)人：宁波富技精工汽车零部件有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33