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    • 淺析激光切割矽鋼片工藝研究
    • 本站編輯 :杭州金年会商業道具有限公司發布日期 :2016-01-26 10:52 瀏覽次數 :

      矽鋼片性能的好壞不僅直接關係到電能的損耗 ,而且關係到電機和變壓器等產品的性能、體積 、重量和各種材料的節約 。矽鋼片剪切工藝應滿足下列幾種特殊要求 :

      (1)發電機 、電動機和變壓器所用的矽鋼片上的毛刺 ,對其電磁特性 、電機輸出功率和發電機壽命產生影響 ,疊片時毛刺造成片間搭接短路引起渦流損耗增加 ,同時降低了疊片填充係數 ,因此應保證剪切後的產品基本無毛刺;

      (2)矽鋼片經過剪裁 、衝壓 ,將會產生內應力 ,從而使晶粒變形 ,導致磁導率下降 ,比鐵損增加 ,因此應保證消除內應力 ,確保原有性能;

      (3)矽鋼片不允許在剪切範圍和帶材體的表麵出現緣損傷 ,片料邊緣應無擠傷 ,否則影響鐵心質量;

      (4)剪切後的矽鋼片應無明顯波浪 ,否則矽鋼片發生嚴重塑性變形 ,磁疇結構被破壞 ,損耗明顯增加 。

      矽鋼片下料工作通常采用在機械壓力機上利用衝壓模具進行 。矽鋼片冷衝模具主要由凸凹模組成 ,安裝在衝壓機上,將矽鋼片衝壓成電機或變壓器定子和轉子鐵心片 。

      矽鋼片衝模在工作時 ,刃口部分承受著衝擊力 、剪切力和彎曲力 ,同時又受到矽鋼片的擠壓和摩擦 。矽鋼片表麵的特殊塗料更加強了刃口的摩擦和磨損 。當模具製造間隙過大 ,或因磨損導致間隙增加 ,在衝裁時 ,矽鋼片受到擠壓 ,產生微小的塑性變形 ,殘留在衝片的邊沿而形成毛刺 。矽鋼片衝模的正常失效主要是刃口的磨損 ,而往往一套模具衝製件數小於其理論值 。

      而激光切割是一個熱作用過程 ,難易程度由材料熱物理性能決定而與機械性能無直接聯係 。同時 ,激光切割是一種非接觸式的加工方式 ,是一種無衝擊的加工過程 ,不存在刀具磨損和斷裂 ,沒有材料受力變形等問題 。

      采用激光切割矽鋼片技術 ,不但可以簡化衝片模具 ,減少生產工序 ,降低生產成本 ,易於實現生產過程自動化 ,而且還能滿足矽鋼片剪裁工藝的特殊要求 ,增加鐵心有效導磁麵積 ,減少渦流 、漏磁損失 ,改善產品機 、電性能 。但是 ,為成功應用激光切割 ,需解決一係列的問題 :一是相對於中碳鋼來說 ,矽的存在對於激光切割過程來說是有害的 ,將導致切割速度的降低和在底邊上容易形成掛渣現象;二是作為一種替代工藝 ,為了應用於實際生產 ,需考慮切割效率和尺寸精度控製 。

      針對矽鋼片剪切工藝的特殊要求 ,采用CO2激光器對其進行切割試驗 。試驗研究了激光切割過程中熔渣的形成原因和激光切割效率 ,結論如下 :

      (1)激光切割過程中的O2是產生熔渣的主要原因 。 由於材料中所含SI 元素與O2作用生成密度較低的SIO2和鐵矽氧化物 ,而導致形成一不易流動的表麵層 , 此為熔渣的主要成分 。

      (2)采取合適的工藝手段 ,激光切割效率可以與衝 壓加工方法相當;

      (3)激光切割過程中精度易於控製 。

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