步进电机定转子铁芯模具设计与制造工艺介绍

    步进电机又称为脉冲电机，基于最基本的电磁铁原理，它是一种可以自由回转的电磁铁，其动作原理是依靠气隙磁导的变化来产生电磁转矩。它接收数字控制信号（电脉冲信号）并转化成与之相对应的角位移或直线位移，它本身就是一个完成数字模式转化的执行元件。因此步进电机对各方面参数的要求比较高，这些技术要求都反映在步进电机定子铁芯和转子铁芯产品的性能上。

1.步进电机产品图与排料图

     目前步进电机定转子铁芯都是采用高精密多工位的连续模来冲压。现已我司制造的某步进电机铁芯连续模为例进行分析。如图1和图2所示为步进电机定转子铁芯产品图：

图1：某步进电机定子铁芯图

图2：某步进电机转子铁芯图

冲压材料：50DW470

材料厚度：0.5 mm

定子铁芯内孔型腔由8个极组成，每个极上有6个小齿。

转子铁芯外形由50个小齿组成，每个齿尺寸比较小，齿形之间的等分精度和齿形宽度的尺寸都要求比较高，且定子铁芯和转子铁芯上的小齿形口端不能有R角，要求清角以保证步进电机的性能要求。

图3：步进电机排料图

2.模具结构分析

本模具采用的是三板式+内外导柱的模具结构。这种结构保证模具高精密度和性能的长期稳定。本模具包含三个部分：模具主体，模具大回转系统和输送带，如图4所示：

图4：步进电机模具总装图

模具主体包含以下基本装置：

导向装置：内外导柱结构，保证模具的冲压精度；

导正装置：采用导正钉导正，保证料带在冲压过程中的精确定位；

卸料装置：采用弹性结构，用于及时分离料带和凸模，保证冲压导向要求；

叠铆装置：用叠铆组件让叠片之间紧密相扣，用气缸抽板组件来控制穿片的冲次时间来保证铁芯厚度。

导料装置：采用导料板或浮升销来保证料带在模具冲压过程中沿直线方向前进；

失误检测装置：相当于模具的报警装置，当误送检知销没有落入导正孔里时表示料带位置发生巨大偏差，提醒工作人员停机检查排查故障，用以保证产品和合格及模具的安全。

限位装置：保证模具在冲压过程中上模凸模零件进入下模凹模零件的深度要求；

模具大回转系统包括模具落料部分的扭转系列组件和大回转控制电箱。为了实现定子铁芯冲片之间每一次转动90度再叠在一起的精确度，我们对扭转系列组件生产加工的精密度要求非常高，另外还对扭转部分配备了独立的误送检测装置。

输送带设计需要考虑到模具、生产环境和冲床等多方面因素，结合客户生产需要进行定制。

3.模具生产与加工设备

    我司现有加工设备和检测设备有：

       车床、铣床、摇臂钻床、成型研磨机、大中小平面研磨机、放电加工机、日本MAKINO CNC综合加工机、日本沙迪克Sodick线切割机、日本牧野线切割机、三次元精密量测仪器、影像工具精密量测仪器、整套专业模具设计软件系统、高速冲床、精密外径研磨机、精密内径研磨机等设备，可以满足大部分模具加工工序和生产需要。

图5：惠州古川科技有限公司生产加工设备（1）

       古川科技的管理团队和研发团队在冲压硅钢片行业从业二十余年，积累了丰富的冲压经验和模具开发技术，可以为客户提供从模具设计、生产加工、组装调试、定转子冲压等一条龙全方位的服务。

    古川科技是华南地区最早从事新能源汽车电机关键零部件的生产厂家，由于产品质量好、成本低，且是新能源汽车电机核心配件成套供应商，所以市场认可度高，拥有广泛的客户资源。先后与大地和、宁德时代、大洋电机、金泰德胜电机、中国中车等世界知名电机企业建立了长期稳定的合作关系。

图6：惠州古川科技有限公司生产加工设备（2）

4.试模与产品检验

       本套步进电机定子大回转连续模具，满足了定转子自动叠铆和定子90度转动的产品需求。该模具在220吨冲床上进行自动冲压，冲压速度为200r/min，定转子铁芯通过输送带出来。模具凸凹模部位零部件采用硬质合金，刃口研磨一次可冲200万次以上。定子铁芯和转子铁芯经检测符合产品图纸的技术要求和尺寸要求。该步进电机定转子铁芯产品实物如图7所示：

图7：步进电机定转子铁芯产品图实物