一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法，步骤为：1）对冲裁间隙模拟分析，选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟；2）对矽钢进行冲裁实验，观测矽钢材料在不同间隙下冲裁的毛刺高度；3）用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析；4）选择不同的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验，观察冲裁速度对矽钢冲裁毛刺高度的影响，验证仿真结论，提供试验数据集；5）采用正交分析方法，获得最优冲裁速度和冲裁间隙值，获得最小的毛刺高度，本发明专利技术为小批量冲裁试验提供基本冲裁速度和冲裁间隙的范围，减小了实际试验数据量，提高了实验效率，降低了成本，提高了矽钢冲片质量和发电效率。量和发电效率。量和发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法


[0001]本专利技术涉及模具冲压技术，尤其涉及一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法。

技术介绍

[0002]矽钢是制作各发电机及电动机铁芯很重要的软磁材料，它的电磁性能与材料的晶粒大小、晶粒位相、夹杂物数量及形态、以及钢片厚度等。使用厂家为了获得一定尺寸和形状的铁芯，需要对整张钢片进行冲剪与叠装，冲裁过程会对硅钢片的磁性能造成不利影响。对风力发电机冲片，由于其冲片尺寸较小，变形区所占比例较高，冲压质量的影响尤为显著。且铁芯冲片冲裁叠片是连续无间断进行的，冲裁后没有去毛刺过程，因此，冲裁毛刺高度大小对风力发电机铁芯质量具有重大影响。目前已有研究证实了此观点，针对风力发电机铁芯冲片毛刺高度控制技术的研究，在国内外尚属空白。
[0003]现有的风力发电机铁芯矽钢冲片无法控制毛刺高度，降低了矽钢冲片质量，影响了风力发电机的整体性能。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：本专利技术的是为了解决现有技术中的不足，提供一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法。
[0005]技术方案：一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法，具体步骤为：1）对冲裁间隙模拟分析，选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟，实验不同间隙下矽钢冲片毛刺的变化，凸模、凹模和压边圈均选用刚体模型，材料选用弹塑性模型，进行多边形网络划分，并在模具刃口附近局部细化，以提高模拟精度，在有限元模拟软件材料库中导入矽钢材料的性能参数，包括抗拉强度、屈服强度、弹性模量和泊松比，在有限元模拟软件中输入材料厚度、冲裁速度、凸模刃口直径、压边力和摩擦因子，通过有限元分析软件可以获取不同冲裁间隙对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获取一定的最优的冲裁间隙范围，为后面做实验验证提供参考；2）对矽钢进行冲裁实验，通过调整冲裁间隙，观测矽钢材料在不同间隙下冲裁的毛刺高度，冲裁间隙大时矽钢材料受拉伸严重造成毛刺较大，形成拉断毛刺；冲裁间隙小时矽钢材料受挤压严重造成毛刺较大，形成挤压毛刺；掌握冲裁的毛刺产生的机理，获取实际冲裁间隙对毛刺高度影响关系，验证仿真结论，提供试验数据集。
[0006]3）用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析，模拟时的滑块速度范围取为10～500mm/s，选择矽钢材料的材料参数进行模拟，为了和实际实验结果对比，模拟设定材料厚度、冲裁间隙、断裂准则、凸模刃口直径、压边力大小和摩擦因子，通过有限元分析软件获取不同冲裁速度对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获取一定的最优的冲裁速度范围，为后面做实验验证提供参考，减低试验成本；4）选择不同的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验，选取不同的冲裁速度进行冲
裁，得到在不同速度下矽钢材料毛刺高度与光亮带宽度的变化趋势，观察冲裁速度对矽钢冲裁毛刺高度的影响，验证仿真结论，提供试验数据集。
[0007]5）采用正价分析法，从大量试验数据集中，寻找到最优的冲裁速度和冲裁间隙，获得最小的毛刺高度，建立其经验数学模型，为不同工况下矽钢片冲裁加工的毛刺高度控制提供依据和理论支持。
[0008]本专利技术的进一步改进在于，步骤1）中，矽钢材料的厚度为0.35mm和0.5mm， 抗拉强度为450MPa；屈服强度为310MPa；弹性模量为202000MPa；泊松比为0.4,所述冲裁间隙取值范围为凸模刃口直径的5.6%～8.7%。
[0009]本专利技术的进一步改进在于，步骤3）中，所述矽钢材料厚度为0.5mm；冲裁间隙为0.08mm，冲裁速度为50mm/s，凸模刃口直径为30mm，压边力为10KN，摩擦因子为0.1，毛刺高度较小。
[0010]本专利技术的进一步改进在于，步骤4）中，随着冲裁速度的增加，冲裁断面的光亮带和断裂带宽度在固定范围内波动。
[0011]与现有技术相比，至少实现了如下的有益效果：本专利技术提供的一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法，通过小批量冲裁试验的研究以及结合有限元模拟软件进行仿真，通过试验和仿真结果验证冲裁间隙以及冲裁速度对矽钢冲片毛刺高度的影响规律，从而确定冲裁间隙和冲裁速度参数范围，有效地控制了毛刺高度，进而控制了矽钢冲片质量，最终提高了铁芯性能，为风电发电机铁芯冲片的实际生产提供了指导依据。
附图说明
[0012]图1为本专利技术矽钢冲片的结构示意图；图2为本专利技术冲裁的间隙示意图。
[0013]附图标记：Dp
‑
凸模刃口直径、Dd
‑
凹模刃口直径、Z
‑
冲裁间隙。
具体实施方式
[0014]现详细描述本专利技术的示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
[0015]参阅附图1
‑
2，本专利技术一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法，具体步骤为：1）对冲裁间隙模拟分析，选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟，实验不同间隙下矽钢冲片毛刺的变化，凸模、凹模和压边圈均选用刚体模型，材料选用弹塑性模型，进行多边形网络划分，并在模具刃口附近局部细化，以提高模拟精度，在有限元模拟软件材料库中导入矽钢材料的性能参数，包括抗拉强度、屈服强度、弹性模量和泊松比，在
有限元模拟软件中输入材料厚度、冲裁速度、凸模刃口直径、压边力和摩擦因子，通过有限元分析软件可以获取不同冲裁间隙对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获取一定的最优的冲裁间隙范围，为后面做实验验证提供参考；2）对矽钢进行冲裁实验，通过调整冲裁间隙，观测矽钢材料在不同间隙下冲裁的毛刺高度，冲裁间隙大时矽钢材料受拉伸严重造成毛刺较大，形成拉断毛刺；冲裁间隙小时矽钢材料受挤压严重造成毛刺较大，形成挤压毛刺；掌握冲裁的毛刺产生的机理，获取实际冲裁间隙对毛刺高度影响关系，验证仿真结论，提供试验数据集；3）用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析，模拟时的滑块速度范围取为10～500mm/s，选择矽钢材料的材料参数进行模拟，为了和实际实验结果对比，模拟设定材料厚度、冲裁间隙、断裂准则、凸模刃口直径、压边力大小和摩擦因子，通过有限元分析软件获取不同冲裁速度对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获取一定的最优的冲裁速度范围，为后面做实验验证提供参考，减低试验成本；4）选择不同的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验，选取不同的冲裁速度进行冲裁，得到在不同速度下矽钢材料毛刺高度与光亮带宽度的变化趋势，观察冲裁速度对矽钢冲裁毛刺高度的影响，验证仿真结论，提供试验数据集。
[0016]5）采用正价分析法，从大量试验数据集中，寻找到最优的冲裁速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法，其特征在于，具体步骤为：1）对冲裁间隙模拟分析，选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟，实验不同间隙下矽钢冲片毛刺的变化，凸模、凹模和压边圈均选用刚体模型，材料选用弹塑性模型，进行多边形网络划分，并在模具刃口附近局部细化，以提高模拟精度，在有限元模拟软件材料库中导入矽钢材料的性能参数，包括抗拉强度、屈服强度、弹性模量和泊松比，在有限元模拟软件中输入材料厚度、冲裁速度、凸模刃口直径、压边力和摩擦因子，通过有限元分析软件可以获取不同冲裁间隙对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获取一定的最优的冲裁间隙范围，为后面做实验验证提供参考；2）对矽钢进行冲裁实验，通过调整冲裁间隙，观测矽钢材料在不同间隙下冲裁的毛刺高度，冲裁间隙大时矽钢材料受拉伸严重造成毛刺较大，形成拉断毛刺；冲裁间隙小时矽钢材料受挤压严重造成毛刺较大，形成挤压毛刺；掌握冲裁的毛刺产生的机理，获取实际冲裁间隙对毛刺高度影响关系，验证仿真结论，提供试验数据集；3）用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析，模拟时的滑块速度范围取为10～500mm/s，选择矽钢材料的材料参数进行模拟，为了和实际实验结果对比，模拟设定材料厚度、冲裁间隙、断裂准则、凸模刃口直径、压边力大小和摩擦因子，通过有限元分析软件获取不同冲裁速度对毛刺高度的影响关系图，分析其影响趋势，获...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岳，黄晓华，程国栋，宋智锋，管杨，
申请(专利权)人：南通通达矽钢冲压科技有限公司，
类型：发明
国别省市：