Jakość laminowania rdzenia generatora turbinowego, hydrogeneratora i dużego silnika AC/DC ma ogromny wpływ na jakość silnika. Podczas procesu tłoczenia zadziory spowodują zwarcie w rdzeniu, zwiększając straty i temperaturę rdzenia. Zadziory zmniejszą również liczbę warstw silnika elektrycznego, zwiększą prąd wzbudzenia i obniżą wydajność. Ponadto zadziory w szczelinie przebiją izolację uzwojenia i spowodują zewnętrzne rozprężenie przekładni. Jeżeli zadzior na otworze wału wirnika jest zbyt duży, może zmniejszyć rozmiar otworu lub zwiększyć jego eliptyczność, co skutkuje trudnościami w montażu na wale rdzeniowym, co bezpośrednio wpływa na jakość silnika. Dlatego konieczne jest przeanalizowanie przyczyn powstawania zadziorów podczas laminowania rdzenia i podjęcie odpowiednich środków zapobiegawczych w zakresie przetwarzania i produkcji silników.
Przyczyny dużych zadziorów
Obecnie krajowy i zagranicznyproducenci laminowania silnikówprodukują głównie duże laminaty rdzenia silnika, które są wykonane z cienkiej krzemowej blachy stalowej elektrotechnicznej o grubości 0,5 mm lub 0,35 mm. Duże zadziory powstają w procesie tłoczenia głównie z następujących powodów.
1. Zbyt duża, mała lub nierówna szczelina pomiędzy tłocznikami
Według dostawców laminacji silników elektrycznych zbyt duża, mała lub nierówna szczelina pomiędzy modułami tłoczącymi będzie miała ogromny negatywny wpływ na jakość laminacji i powierzchni. Na podstawie analizy procesu deformacji wykrawania blachy można zauważyć, że jeśli szczelina pomiędzy matrycą obejmowaną a matrycą matrycową jest zbyt mała, pęknięcie w pobliżu krawędzi matrycy obejmowanej będzie przesunięte na zewnątrz na odległość niż normalny zakres szczeliny. Po oddzieleniu blachy ze stali krzemowej w warstwie pęknięcia utworzą się zadziory międzywarstwowe. Wytłaczanie krawędzi matrycy powoduje, że na wykrojniku tworzy się drugi obszar polerowania, a w jego górnej części pojawia się zadzior lub ząbkowana krawędź matrycy z odwróconym stożkiem. Jeśli szczelina jest zbyt duża, pęknięcie ścinające w pobliżu krawędzi matrycy jest przesunięte do wewnątrz na pewną odległość od normalnego zakresu szczeliny.
Kiedy materiał jest mocno rozciągany i nachylenie zaślepki wzrasta, blacha ze stali krzemowej łatwo wciąga się w szczelinę, tworząc w ten sposób wydłużony zadzior. Ponadto nierówna szczelina pomiędzy tłocznikami może również powodować miejscowe powstawanie dużych zadziorów na tłoczkulaminowanie silników elektrycznych, to znaczy, że zadziory wytłaczane pojawią się w małych szczelinach, a wydłużone zadziory w dużych szczelinach.
2. Zamazana krawędź części roboczej tłoczników
Gdy krawędź części roboczej matrycy na skutek długotrwałego zużycia zostanie zaokrąglona, nie może ona lepiej pracować w zakresie separacji materiału, a cały przekrój na skutek rozdarcia staje się nieregularny, co skutkuje dużymi zadziorami.Dostawcy laminatów silników elektrycznychstwierdzili, że zadziory są szczególnie poważne, jeśli obejmowana i żeńska krawędź matrycy są tępe, gdy materiał jest upuszczany i dziurkowany.
3. Sprzęt
Producenci laminowania silników wskazują również, że dokładność prowadzenia wykrawarki, słaba równoległość pomiędzy suwakiem a łożem oraz zła prostopadłość pomiędzy kierunkiem ruchu suwaka a stołem również będą powodować zadziory. Zła precyzja wykrawarki spowoduje, że linia środkowa matrycy męskiej i matrycy żeńskiej nie będzie się pokrywać, powodując powstawanie zadziorów oraz szlifowanie i uszkodzenie słupka prowadzącego formy. Dodatkowo w przypadku zapadnięcia się wykrawarki nastąpi drugie wykrawanie. Duże zadziory powstaną również, jeśli siła wykrawania wykrawarki nie będzie wystarczająco duża.
4. Materiał
Właściwości mechaniczne, nierówna grubość i słaba jakość powierzchni arkuszy stali krzemowej w rzeczywistej produkcji również będą miały wpływ na jakość sekcji laminowania. Elastyczność i plastyczność materiału metalowego określają wydajność tłoczenia metalu. Ogólnie rzecz biorąc, blacha ze stali krzemowej na rdzenie silników musi charakteryzować się pewnym stopniem elastyczności i plastyczności. Laminowanie silników elektrycznych obejmuje wyłącznie procesy tłoczenia na zimno, takie jak wykrawanie, opadanie i krawędź tnąca, odpowiedni jest materiał z blachy ze stali krzemowej o dobrej elastyczności, ponieważ materiał o lepszej elastyczności ma wysoki limit ruchliwości i może pomóc w osiągnięciu dobrej jakości przekroju.
Środki zapobiegawcze
Po przeanalizowaniu powyższych przyczyn zadziorów należy rozważyć następujące środki w celu ograniczenia zadziorów.
1. Podczas obróbki tłocznika należy zapewnić dokładność obróbki i jakość montażu matrycy męskiej i żeńskiej, a także pionowość matrycy męskiej, sztywność docisku bocznego i wystarczającą sztywność całej matrycy . Producenci laminowania silników podają dopuszczalną wysokość zadziorów na powierzchni przebijania dla normalnej blachy z kwalifikowaną matrycą i normalnym wykrawaniem ze szczeliną.
2. Podczas montażu stempla należy zwrócić uwagę, aby odstępy stempla i stempla były prawidłowe oraz aby stemple i stemple były solidnie i niezawodnie zamocowane na płycie mocującej. Na wykrawarce górna i dolna płyta powinna być utrzymywana równolegle do siebie.
3. Wymagana jest, aby wykrawarka miała dobrą sztywność, małe odkształcenie sprężyste, wysoką dokładność szyny prowadzącej i równoległość pomiędzy płytą nośną a suwakiem.
4. Dostawcy laminatów do silników elektrycznych muszą używać maszyny wykrawającej o wystarczającej sile wykrawania. Wykrawarka powinna być w dobrym stanie i musi być obsługiwana przez wykwalifikowanego operatora.
5. Do wykrawania należy stosować blachę ze stali krzemowej, której materiał przeszedł kontrolę materiałową.
Jeśli w procesie tłoczenia zostaną podjęte powyższe środki, zadziory zostaną znacznie zmniejszone. Są to jednak tylko środki zapobiegawcze i w rzeczywistej produkcji pojawią się nowe problemy. Po wykrawaniu dużych rdzeni silników zostanie przeprowadzony specjalny proces gratowania w celu usunięcia tych niedoskonałości. Ale zbyt dużych zadziorów nie da się wyeliminować. W rezultacie operatorzy powinni często sprawdzać jakość sekcji wykrawającej podczas produkcji, aby można było wykryć i rozwiązać problemy na czas i zapewnić, że liczba zadziorów w laminowaniu silnika elektrycznego mieści się w zakresie wymaganym przez proces.
Czas publikacji: 12 maja 2022 r