一种内定子铁芯便捷式压铸模具的制作方法

本实用新型涉及交流风机的核心部件内定子铁芯，尤其涉及一种内定子铁芯便捷式压铸模具。

背景技术：

作为交流风机核心部件的内定子铁芯，如图1所示，通常的结构是借助叠压模具将合金支架(硬铝)压入一组定子冲片内孔，如图2所示，以过盈配合使其成为整体。从电机性能而言，必须保证定子铁芯上下端面的平整度和外圆柱面的整齐度，若出现参差不齐就不得不安排一道铁芯外圆的磨削加工，这不仅增加了加工成本，更主要的是会增加电机的涡流发热导致温升提高。

技术实现要素：

鉴于内定子铁芯叠压模所存在的弊端，本实用新型提出了一种内定子铁芯便捷式压铸模具。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种内定子铁芯便捷式压铸模具，包括上模盖板、型芯固定板、上模板、瓣合式中圈、下模板和内孔型芯；所述上模盖板与所述型芯固定板的顶部固定连接；所述上模板和所述下模板之间通过止口与所述瓣合式中圈的外圆间隙配合定位；两侧分型的所述瓣合式中圈用于径向定位定子冲片组的外缘；所述内孔型芯抵接在所述上模板上，并且依次贯穿所述型芯固定板、上模板、定子冲片组和所述下模板；所述上模板、定子冲片组、瓣合式中圈、下模板和所述内孔型芯共同成型支架套筒；所述内孔型芯与所述下模板间隙配合，并且所述内孔型芯与所述下模板的接触面上形成有主流道。

较佳的，所述内孔型芯包括依次同轴形成的头部、第一径段、第二径段和第三径段，所述第一径段的直径＞所述第二径段的直径＞所述第三径段的直径；所述头部抵接在所述上模盖板上，所述第一径段贯穿所述型芯固定板和所述上模板，所述第二径段贯穿所述定子冲片组，所述第三径段贯穿所述下模板。

较佳的，所述第一径段的前端外缘、所述第二径段的外缘以及所述第三径段的外缘具有2°脱模斜度，以便于内孔型芯的脱模，并且最终需要对成型的内定子铁芯铸件支架套筒的内孔进行车削加工处理。

较佳的，所述下模板的中心具有锥孔，所述第三径段的前端形成锥部；所述锥部与所述锥孔间隙配合；所述锥孔的表面沿轴向方向形成所述主流道，形成若干均布主流道的锥孔即为爪型浇口。

较佳的，压铸模具包括锥孔型芯；所述下模板形成第一通孔，所述锥孔型芯用于装配入所述第一通孔，所述锥孔型芯前端的120°锥部凸伸入成型所述支架套筒的腔体内部，以便在铸件支架套筒安装通孔位置处铸出120°锥坑。

较佳的，所述上模板的底部中心形成台阶孔，以便使铸件形成台阶来牢固卡住定子冲片组；其中所述定子冲片组的外径＞所述台阶孔的直径＞所述定子冲片组的内径。

较佳的，压铸模具包括槽口定位镶件；所述瓣合式中圈形成两个定位槽，两个所述槽口定位镶件分别装配入两个所述定位槽，所述槽口定位镶件沿侧边方向凸伸出所述定位槽插入到冲片槽口，即槽口定位镶件的凸伸部插入冲片槽口；所述槽口定位镶件的顶部高出所述定子冲片组，以防定子冲片跳出。

较佳的，所述型芯固定板的对称两侧设置有上手柄，所述下模板的对称两侧设置有下手柄；装模时，所述上手柄和所述下手柄错开90°放置，使得下模板及下手柄可以向掷架掷下。

较佳的，压铸模具包括掷架和卸料圈；所述掷架的内径大于所述型芯固定板的外径，所述掷架的外径小于所述上手柄的外径，以便于脱模下模板；所述卸料圈的内径大于所述下模板的外径，但小于所述型芯固定板的外径，以便于脱模上模板和瓣合式中圈。

较佳的，包括卸料压板和顶杆；所述上模盖板和所述型芯固定板上形成顶杆过孔；所述卸料压板下压，紧配在卸料压板孔中的所述顶杆穿过所述顶杆过孔来推动所述上模板，进而取出铸件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

该类模具一般都是基于手工操作，本模具利用推件板式顶出机构，借助压铸机的合模力进行脱模，有效提高了生产效率，降低了劳动强度；

利用铸件的中心大通孔巧妙地采用了爪型浇口，使后续的去浇口工序得以免除；

将4-φ4.2安装孔作出4个锥坑，脱模取件后直接钻通，省去了钻模加工，提高首次脱模功效；

瓣合式中圈用0.8mm钼丝线切割剖切成锥度凸凹两件，既满足侧向脱模要求，又方便冲片组的装模。实践证明割缝还起到了排气槽的作用，加之冲片片间良好的排气性能不必专门开设排气槽；铸件重量轻，爪型浇口填充时压力损失最小，因而不开设溢流槽仍使铸件获得良好的致密度。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时满足以上所述的所有优点。

附图说明

图1为现有技术的内定子铁芯的结构图；

图2为现有技术的内定子冲片的结构图；

图3为本实用新型一实施例的定子铁芯铸件的结构图；

图4为本实用新型一实施例的内定子铁芯便捷式压铸模具；

图5为本实用新型一实施例的简易式内孔车夹具的结构图；

图6为本实用新型一实施例的定子冲片组的装夹示意图；

图7为本实用新型一实施例的防转芯棒的结构图；

图8为本实用新型一实施例的瓣合式中圈的结构图；

图9为本实用新型一实施例的槽口定位镶件的结构图；

图10为本实用新型一实施例的下模板的结构图；

图11为本实用新型一实施例的内孔型芯的结构图；

图12为本实用新型一实施例的上模板的结构图；

图13为本实用新型一实施例的型芯固定板的结构图；

图14为本实用新型一实施例的上模盖板的结构图；

图15为本实用新型一实施例的脱模操作过程示意图。

图中，1-圆柱头内六角螺钉；2-上模盖板；3-内孔型芯；4-上手柄；5-型芯固定板；6-上模板；7-槽口定位镶件；8-定子冲片组；9-瓣合式中圈；10-下模板；11-锥孔型芯；12-浇口余料；13-压射冲头；14-冷压室；15-压铸机下模座。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。

鉴于内定子铁芯叠压模所存在的弊端，宜采用压铸工艺替代，铸件如图3所示，其结构上与图1的优化在于将铁芯右端φ32改为φ34，使定子冲片组内孔两端均被φ34的铸铝合金台阶牢固卡住无松动的余地；由图4压铸模可知，其具有以下特点：(1)定子冲片组作为嵌件，依托瓣合式中圈9在模具中获得径向定位，完成合模后被叠紧，使用压力损失小、填充效果好的爪型浇口(为中心浇口变异，脱模时随浇口余料一并拉断)压射成型；(2)内定子铁芯铸件的支架套筒内孔的车削加工处理：如图5所示，以开缝钢套(简易式内孔车夹具，65Mn，50-55HRC)套于定子铁芯外缘(间隙0.1mm)，上车床以三爪卡盘夹紧后，将内孔(参考图3，分别为φ24、φ19.5和φ16)车至如图1所示三处规定尺寸，因为是以铁芯外圆定位后一次装夹车出，故可确保上述各处的同轴度指标，完成车削后停车松开三爪卡盘取下带钢套定子铁芯，因失去夹紧力后钢套的回复作用，可方便地取出定子铁芯；(3)图1中的4-φ4.2安装通孔铸件只需按原位铸出120°锥坑(图3所示)，最后用φ4.2的麻花钻钻通即可，以便模具的首次脱模。

该模具选用全立式压铸机，并且装模和卸料由手工完成。结构简单、造价低廉、操作与维护方便、铸件品质可靠是该模具的优势。

压铸模结构分析如下：

解决以下三个问题是压铸模成功的关键，即装模与上下模、瓣合式中圈的定位、成型与去浇口和顶出与脱模问题。

(1)装模与定位

装模的难点在于冲片组作为嵌件在模具中的装夹，鉴于冲片组内孔需要成型支架套筒(图3所示)，因此主定位确定为冲片外缘，辅助定位选择二冲片槽口(对称槽)。具体操作方法为：如图6所示，将防转芯棒(图7所示)的R1键对准冲片组(已理片)的R1记号槽后插入(φ32为间隙配合)，再径向合拢二瓣合式中圈(图8所示)，并使与其紧配的槽口定位镶件7(图9所示)的二凸伸部插入冲片槽口。

(2)成型与去浇口

如图4所示，本模具采用爪型浇口，其制作过程为：下模板10(图10所示)的锥孔与内孔型芯3(图11所示)的下部锥部必须配作并可靠吻合，然后沿下模板10的12°锥面用φ4小圆锉锉出三条深度为1mm的均布主流道，便形成了爪型浇口。由于每次压铸后模具下部会有浇口余料12，并与这三条主流道相连形成一强力的倒钩，故在首次卸料时会在该倒钩的瞬时强大的拉力作用下，这三条主流道与铸件连接处将发生断裂并随下模板一并落下，这一过程就相当于自动去除浇口，而无需再上机床切除浇口了。

(3)顶出与脱模

①装上下模

上模板(图12所示)与下模板之间通过φ820^+0.030止口与瓣合式中圈9的外圆以间隙配合定位；按图4所示，装模时的上、下手柄须错开90°放置。

②中圈分离

作为衔接上下模的中圈，还是成型φ40法兰圈内侧端面的成型零件，为保证其顺利脱模，必须采取两侧分型措施，即先按图8瓣合式中圈(相当于外侧抽芯压铸模中的滑块)作整体加工，再借助线切割按图8折线剖切为两件，以满足沿两侧径向分离需求，同时装模时定位并可防止产生飞边伤人。

③铸件脱模

在型芯固定板5(图13所示)和上模盖板2(图14所示)开设4个均布的顶杆过孔，放入图15(c)所示紧配在卸料压板孔孔中的顶杆，以便利用全立式压铸机的合模力推出兼备卸料板功能的上模板，如图15(c)所示。

内定子铁芯便捷式压铸模的工作原理如下：

(1)装模压铸

按上述装模与定位所述方式安放内定子铁芯冲片，再将含冲片组的瓣合式中圈9放入下模板10的内止口；将上模板6套入上模盖板2、内孔型芯3、型芯固定板5组合体，在瓣合式中圈9的上方套入上模盖板2、内孔型芯3、型芯固定板5、上模板6组合体；使上、下手柄处正交状态后整体端放入合模力300KN的全立式压铸机下模座的相应定位止口上，合模、压射、增压、冷却后使压铸机上模回程。

(2)取下压铸完毕的模具并放置在图15所示的掷架上，两手端起上手柄向掷架掷下，如图15(a)所示，在重力的作用下，下模板10与中圈9即刻分离并落下(由于所铸铝合金支架套筒与内孔型芯3包紧力较大，这样的冲击力不足以使瓣合式中圈9跟随落下)，与此同时3条爪型主流道铝条亦被同时掷断随下模板和浇口余料一起落下(图15(b)所示)。

(3)取铸件

如图15(c)所示，先将卸料圈置于压铸机下模座，再将带瓣合式中圈的上模板放置在该卸料圈上，最后将带压板的顶杆插入上模的四个相应孔中，开动压铸机下行推动顶杆，顶杆推动上模板，最终使上模板和含铸件瓣合式中圈一并从型芯固定板上脱落，捏住瓣合式中圈并稍作碰击，瓣合式中圈即告分离，取出铸件。

便捷式压铸模是压铸工艺中较易被忽略的一种表现形式，但其铸件质量并不亚于用标准模架制作的压铸模(高投入)铸件，本例中用廉价的便捷式压铸替代昂贵的硬铝机械加工，有效地降低了生产周期和成本，该压铸方式不失为中小铸件生产的一个有益选项。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。