(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210660862.1 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 南通通达矽钢冲压科技有限公司 地址 226000 江苏省南 通市通州区兴仁镇 阚庵东村二组 (72)发明人 王岳　黄晓华　程国栋　宋智锋　 管杨　 (74)专利代理 机构 南通国鑫智汇知识产权代理 事务所(普通 合伙) 32606 专利代理师 顾新民 (51)Int.Cl. B21D 28/02(2006.01) G06F 30/23(2020.01) H02K 15/02(2006.01) G06F 119/18(2020.01) (54)发明名称 一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺 高度控 制方法 (57)摘要 本发明公开了一种风力发电机铁芯矽钢冲 片毛刺高度控制方法， 步骤为： 1） 对冲裁间隙模 拟分析， 选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲 裁实验模拟； 2） 对矽钢进行冲裁实验， 观测矽钢 材料在不同间隙下冲裁的毛刺高度； 3） 用有限元 模拟软件对冲裁速度进行模拟分析； 4） 选 择不同 的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验， 观察冲裁 速度对矽钢冲裁毛刺高度的影响， 验证仿真结 论， 提供试验数据集； 5） 采用正交分析方法， 获得 最优冲裁速度和冲裁间隙值， 获得最小的毛刺高 度， 本发明为小批量冲裁试验提供基本冲裁速度 和冲裁间隙的范围， 减小了实际试验数据量， 提 高了实验效率， 降低了成本， 提高了矽钢冲片质 量和发电效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115090745 A 2022.09.23 CN 115090745 A 1.一种风力发电机 铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法， 其特 征在于， 具体步骤为： 1） 对冲裁间隙模拟分析， 选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟， 实验不 同间隙下矽钢冲片毛刺的变化， 凸模、 凹模和压边圈均选用刚体模型， 材料选用弹塑性模 型， 进行多边形网络划分， 并在模具刃口附近局部细化， 以提高模拟精度， 在有限元模拟软 件材料库中导入矽钢 材料的性能参数， 包括抗拉强度、 屈 服强度、 弹性模量和泊松比， 在有 限元模拟软件中输入材料厚度、 冲裁速度、 凸模刃口直径、 压边力和摩擦因子， 通过有限元 分析软件可以获取不同冲裁间隙对毛刺高度的影响关系图， 分析其影响趋势， 获取一定的 最优的冲裁间隙范围， 为后面做实验 验证提供参 考； 2） 对矽钢进行冲裁实验， 通过调整冲裁间隙， 观测矽钢材料在不同间隙下冲裁的毛刺 高度， 冲裁间隙大时矽钢材料受拉伸严重造成毛刺较大， 形成拉断毛刺； 冲裁间隙小时矽钢 材料受挤压严重造成毛刺较大， 形成挤压毛刺； 掌握冲裁的毛刺产生的机理， 获取实际冲裁 间隙对毛刺高度影响关系， 验证仿真结论， 提供 试验数据集； 3）用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析， 模拟时的滑块速度范围取为10～ 500mm/s， 选择矽钢材料的材料参数进行模拟， 为了和实际实验结果对比， 模拟设定材料厚 度、 冲裁间隙、 断裂准则、 凸模刃口直径、 压边力大小和摩 擦因子， 通过有限元分析软件获取 不同冲裁速度对毛刺高度的影响关系图， 分析其影响趋势， 获取一定的最优的冲裁速度范 围， 为后面做实验 验证提供参 考， 减低试验成本； 4） 选择不同的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验， 选取不同的冲裁速度进行冲裁， 得 到在不同速度下矽钢材料毛刺高度与光亮带宽度的变化趋势， 观察冲裁速度对矽钢冲裁毛 刺高度的影响， 验证仿真结论， 提供 试验数据集； 5） 采用正价分析法， 从大量试验数据集中， 寻找到最优的冲裁速度和冲裁间隙， 获得最 小的毛刺高度， 建立其经验数学模型， 为不同工况下矽钢片冲裁加工的毛刺高度控制提供 依据和理论支持。 2.根据权利要求1所述的风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法， 其特征在于， 所 述步骤1） 中， 矽钢材料的厚度为0.35mm和0.5mm，  抗拉强度为450MPa； 屈服强度为310MPa； 弹性模量为202000MPa； 泊松比为0.4， 所述冲裁间隙取值范围为凸模刃口直径的5.6%～ 8.7%。 3.根据权利要求1所述的风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法， 其特征在于， 所 述步骤3） 中， 所述矽钢材料厚度为0.5mm； 冲裁间隙为0.08mm， 冲裁速度为50mm/s， 凸模刃口 直径为30mm， 压边力为10KN， 摩擦因子为0.1， 毛刺高度较小。 4.根据权利要求1 ‑3任一项所述的风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法， 其特 征在于， 所述步骤4） 中， 随着冲裁速度的增加， 冲裁断面的光亮带和断裂带宽度在固定范围 内波动。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115090745 A 2一种风力 发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度 控制方法 技术领域 [0001]本发明涉及模具冲压技术， 尤其涉及一种风力发电机铁芯矽钢冲片毛刺高度控制 方法。 背景技术 [0002]矽钢是制作各发电机及电动机铁芯很重要的软磁材料， 它的电磁性能与材料的晶 粒大小、 晶粒位相、 夹杂物数量及形态、 以及钢片厚度等。 使用厂家为了获得一定尺寸和形 状的铁芯， 需要对整张钢片进 行冲剪与叠装， 冲裁过程会对硅钢片的磁性能造成不利影响。 对风力发电机冲片， 由于其冲片尺寸较小， 变形区所占比例较高， 冲压质量的影响尤为显 著。 且铁芯冲片冲裁叠片是连续无间断进行的， 冲裁后没有去毛刺过程， 因此， 冲裁毛刺高 度大小对风力发电机铁芯质量具有重大影响。 目前已有研究证实了此观点， 针对风力发电 机铁芯冲片毛刺高度控制技 术的研究， 在国内外尚属空白。 [0003]现有的风力发电机铁芯矽钢冲片无法控制毛刺高度， 降低了矽钢冲片质量， 影响 了风力发电机的整体性能。 发明内容 [0004]发明目的： 本发明的是为了解决现有技术中的不足， 提供一种风力发电机铁芯矽 钢冲片毛刺高度控制方法。 [0005]技术方案： 一种风力发电机 铁芯矽钢冲片毛刺高度控制方法， 具体步骤为： 1） 对冲裁间隙模拟分析， 选用有限元模拟软件进行不同间隙的冲裁实验模拟， 实 验不同间隙下矽钢冲片毛刺的变化， 凸模、 凹模和压边圈均选用刚体模型， 材料选用弹塑性 模型， 进行多边形网络划分， 并在模具刃口附近局部细化， 以提高模拟精度， 在有限元模拟 软件材料库中导入矽钢 材料的性能参数， 包括抗拉强度、 屈服强度、 弹性模量和泊松比， 在 有限元模拟软件中输入材料厚度、 冲裁速度、 凸模刃口直径、 压边力和摩擦因子， 通过有限 元分析软件可以获取不同冲裁间隙对毛刺高度的影响关系图， 分析其影响趋势， 获取一定 的最优的冲裁间隙范围， 为后面做实验 验证提供参 考； 2） 对矽钢进行冲裁实验， 通过调整冲裁间隙， 观测矽钢材料在不同间隙下冲裁 的 毛刺高度， 冲裁间隙大时矽钢材料 受拉伸严重造成毛刺较大， 形成拉断毛刺； 冲裁间隙小时 矽钢材料 受挤压严重造成毛刺较大， 形成挤压毛刺； 掌握冲裁的毛刺产生的机理， 获取实际 冲裁间隙对毛刺高度影响关系， 验证仿真结论， 提供 试验数据集。 [0006]3） 用有限元模拟软件对冲裁速度进行模拟分析， 模拟时的滑块速度范围取为10～ 500mm/s， 选择矽钢材料的材料参数进行模拟， 为了和实际实验结果对比， 模拟设定材料厚 度、 冲裁间隙、 断裂准则、 凸模刃口直径、 压边力大小和摩 擦因子， 通过有限元分析软件获取 不同冲裁速度对毛刺高度的影响关系图， 分析其影响趋势， 获取一定的最优的冲裁速度范 围， 为后面做实验 验证提供参 考， 减低试验成本； 4） 选择不同的冲裁速度对矽钢材料进行冲裁实验， 选取不同的冲裁速度进行冲说　明　书 1/4 页 3 CN 115090745 A 3