Штамповка методом ламинирования электродвигателей — это основополагающий производственный процесс, определяющий магнитные характеристики, эффективность и надежность электродвигателей, используемых в электромобилях, промышленных системах, бытовой технике и оборудовании для возобновляемой энергетики.
Поскольку слоистая структура образует основной магнитный путь, дефекты при штамповке могут привести к дорогостоящим проблемам в дальнейшем.
1. Образование заусенцев
Образование заусенцев — это острые, выступающие металлические кромки, остающиеся на поверхности металла. ламинирование двигателя Внешние профили, внутренние пазы или отверстия после штамповки, возникающие из-за неполного среза и чрезмерной пластической деформации во время проникновения пуансона и разделения в процессе резки.
Причины:
- Неправильный зазор между пуансоном и матрицей:Избыточный или непостоянный зазор приводит к неполному резанию, в результате чего образуются нежелательные металлические выступы.
- Изношенный инструмент:Со временем пуансоны и матрицы затупляются, что усугубляет образование заусенцев из-за шероховатых кромок.
- Смещение кристалла:Постепенное смещение инструмента приводит к увеличению неравномерности сил резания.
- Нестабильное усилие прессования или вибрация:Колебания силы прессования во время штамповки приводят к неравномерному сдвигу.
Решения:
- Точно откалибруйте зазор инструмента в соответствии с толщиной и маркой материала; соблюдайте рекомендуемые значения зазора.
- Внедрите плановые процедуры заточки и замены инструментов для сохранения остроты режущих кромок.
- Перед началом производства используйте высокоточные системы направляющих и проводите проверку соосности.
- Стабилизация усилия прессования и мониторинг вибрации с помощью датчиков, корректировка настроек при появлении неровностей.
2. Растрескивание и краевые изломы
Растрескивание и изломы по краям проявляются в виде видимых расщеплений или микроскопических трещин вдоль кромок ламинированных пластин или внутренних вырезов, обычно возникающих вблизи острых углов или узких зубцов, когда локальное напряжение материала превышает пластичность во время штамповки.
Причины:
- Недостаточная смазка:Отсутствие надлежащих смазочных материалов увеличивает трение и усилия при резке металла.
- Высокая скорость или усилие штамповки:Агрессивные параметры прессования могут превышать пределы пластичности материала.
- Острые внутренние углы:Конструкции штампов с острыми радиусами создают точки концентрации напряжений.
- Хрупкие или малопластичные марки электротехнической стали:Некоторые материалы менее устойчивы к деформации.
Решения:
- Для снижения трения и касательных напряжений необходимо равномерно смазать все поверхности полосы.
- Снизьте скорость прессования и регулируйте усилие, особенно на этапах с высокой деформацией.
- Необходимо перепроектировать геометрию оснастки, включив в нее скругления и устранив острые углы.
- Для снижения склонности к растрескиванию следует выбирать электротехнические стали с сбалансированными магнитными и механическими свойствами.
3. Неточность размеров
Неточность размеров возникает, когда штампованные пластины отклоняются от заданных допусков по внешнему диаметру, размеру отверстия, ширине паза или геометрии зуба, что является результатом накопления ошибок в процессе штамповки и влияет на общую однородность размеров сердечника.
Причины:
- Постепенное смещение кристалла:Износ и неправильная настройка приводят к кумулятивному изменению размеров на разных этапах штамповки.
- Отклонение инструмента:Изгиб пуансонов или матриц под нагрузкой из-за недостаточной жесткости.
- Тепловое расширение:Нагрев оснастки во время длительных производственных циклов изменяет критически важные размеры.
- Нестабильная подача лент:Неточная индексация приводит к смещению признаков.
Решения:
- Регулярно проводите проверки соосности штампов и станков с использованием прецизионных калибровочных приспособлений.
- Для минимизации прогиба необходимо усилить конструкцию инструмента и рассмотреть возможность использования инструментальных сталей с более высокой жесткостью.
- Внедрите системы охлаждения кристалла или контролируемые условия окружающей среды для уменьшения теплового расширения.
- Для обеспечения стабильного позиционирования ленты используйте системы подачи на основе сервомоторов с замкнутым контуром управления.
4. Поверхностные вмятины и следы
Поверхностные вмятины и следы представляют собой локализованные углубления, царапины или отпечатки на поверхностях ламинированных материалов, образовавшиеся в результате контакта с мусором, грубой обработкой инструментом или неправильным обращением во время штамповки, подачи или промежуточных этапов переноса материала.
Причины:
- Мусор или загрязнения:Посторонние частицы, застрявшие между полосой и матрицей, оставляют отпечатки.
- Плохое качество обработки поверхности кристалла:Шероховатая или поцарапанная обработка приводит к переносу дефектов поверхности.
- Неправильная обработка полосок:Падения, падения или удары, произошедшие до нанесения штампа, приводят к предварительной маркировке.
- Неправильная смазка:Избыток или неравномерное распределение смазки приводит к появлению следов трения.
Решения:
- Необходимо строго соблюдать протоколы очистки инструментов и поверхностей после обработки, чтобы удалить загрязнения.
- Отполируйте или покройте поверхности штампа, чтобы обеспечить гладкий контакт с материалом.
- Модернизируйте процессы обработки материалов, чтобы свести к минимуму повреждения, возникшие до нанесения штамповки.
- Сбалансируйте нанесение смазки, чтобы минимизировать трение, не оставляя следов.
5. Искажение и деформация
Деформация и искривление описывают потерю плоскостности ламината после штамповки, когда детали изгибаются, скручиваются или искривляются по краям из-за неравномерного снятия напряжений, несбалансированных сил формования или недостаточной поддержки полосы во время штамповки.
Причины:
- Неравномерное распределение напряжений:Неравномерное распределение сил при штамповке создает остаточные напряжения.
- Неправильное усилие прижима заготовки:Слишком малая сила приводит к деформации; слишком большая сила вызывает растяжение материала.
- Асимметричная конструкция штампа:Неравномерные пути передачи нагрузки приводят к неравномерной деформации.
- Недостаточная поддержка ленты:Недостаточное направление или поддержка во время штамповки увеличивают деформацию.
Решения:
- Сбалансировать силы формования можно за счет усовершенствованной конструкции матрицы и правильной регулировки прижимного устройства заготовки.
- Оптимизируйте давление прижима заготовки с помощью итераций тестирования и мониторинга силы.
- Для уменьшения асимметричной деформации необходимо равномерно распределять нагрузку в полостях штампов.
- Усовершенствовать механизмы поддержки полосы для обеспечения плоскостности на протяжении всего процесса штамповки.
6. Повреждение изоляционного покрытия
Повреждение изоляционного покрытия включает в себя царапины, отслоение или локальное удаление слоев электротехнической стальной изоляции в процессе штамповки, что снижает электрическую изоляцию между слоями и часто возникает из-за абразивных поверхностей инструмента или неконтролируемых условий трения.
Причины:
- Поверхности абразивных инструментов:Шероховатые или корродированные штампы царапают изоляцию.
- Чрезмерное трение:Недостаточная смазка увеличивает абразивный контакт между инструментом и покрытием.
- Взаимодействие с заусенцем:Существующие заусенцы царапают изоляцию во время обработки или штамповки.
- Загрязняющие вещества:Частицы, внедрившиеся в поверхность инструмента или полосы, врезаются в покрытие.
Решения:
- Нанесите защитные покрытия, такие как DLC (алмазоподобное углеродное покрытие), и отполируйте поверхности инструментов.
- Обеспечьте точный контроль смазки для снижения трения и предотвращения образования избыточных отложений.
- Обеспечьте строгий контроль за образованием заусенцев путем регулировки зазоров инструмента.
- Тщательно очистите зоны штамповки и немедленно замените загрязненный инструмент.
7. Неравномерная геометрия пазов
Неравномерная геометрия пазов относится к вариациям ширины, глубины или профиля зубцов пазов по всей длине пластин, обычно вызванным износом или деформацией инструмента, что затрудняет установку катушки и снижает стабильность намотки во время сборки статора.
Причины:
- Прогрессирующий износ штампа:Ключевые элементы, формирующие пазы, изнашиваются быстрее, чем режущие кромки.
- Проблемы с жесткостью пуансона:Тонкие или гибкие пуансоны деформируются под нагрузкой.
- Неправильные настройки зазоров:Слишком малые или слишком большие зазоры между пуансоном и матрицей приводят к деформации формы.
- Изменение толщины материала:Неравномерная толщина заготовки приводит к непостоянному формированию пазов.
Решения:
- Используйте износостойкие материалы для инструментов (например, высокопрочные стали или покрытия).
- Для уменьшения прогиба укрепите ключевые пуансоны ребрами или опорами.
- Проверьте и отрегулируйте зазор матрицы в зависимости от состояния и толщины материала.
- Перед подачей в прессы необходимо проверить поступающую полосовую ткань на равномерность толщины.
8. Пружинное восстановление и упругое возвращение
Упругость и упругое восстановление описывают тенденцию штампованных ламинированных материалов частично возвращаться к своей первоначальной форме после формовки, особенно в изогнутых или сформированных областях, что приводит к отклонениям от заданной геометрии после снятия нагрузки.
Причины:
- Высокая эластичность электротехнической стали:Тонкие стали демонстрируют более значительное восстановление формы после формовки.
- Недостаточная компенсация инструмента:Конструкция штампов не учитывает эффект пружинения.
- Быстрая разгрузка:Быстрое отпускание кнопки увеличивает упругий отскок.
- Неправильные радиусы формирования:Резкие изгибы усиливают эффект пружинения.
Решения:
- Включите компенсацию упругого восстановления в конструкцию штампа, чтобы компенсировать упругое восстановление.
- Контролируйте скорость формовки в критических точках изгиба, чтобы уменьшить силы отскока.
- Используйте программное обеспечение для моделирования процесса формования, чтобы спрогнозировать упругое восстановление и уточнить геометрию инструмента.
- При необходимости применяйте вторичные операции высокоточной формовки.
