[发明专利]用于制造如电动机的转子和定子叠片的金属部件的多层冲裁方法和装置

说明书

本申请涉及一种用于从层叠基材(51)冲裁金属部件(1)的方法，所述层叠基材由多个放置并夹持在冲裁装置(100)的冲裁模具(80)与胚料保持器(70)之间的相互堆叠的单个层(50)组成，其中，所述冲裁装置(100)的冲裁冲头(31；32)相对于冲裁模具(80)移动，以将金属部件(1)从基材(51)切割并分离。根据本申请，这种多层冲裁方法分两个相继的阶段(I、II)进行，其中第一阶段(I)需要在不施加反向冲头的情况下通过第一冲裁冲头(31)冲切出孔(3)，第二阶段(II)需要在由反向冲头(40)支撑的同时通过第二冲裁冲头(32)冲裁金属部件(1)。

技术领域

本公开涉及一种用于冲裁金属部件的方法、特别是一种多层冲裁方法。冲裁方法本身是众所周知的，并且广泛地应用于金属部件的制造中、特别是用于从带状、片状或板状基材中切割出金属部件。在已知的冲裁方法中，通过将相应成形的冲裁冲头压靠在基材上并穿过基材来成形金属部件的至少周向或2D轮廓，该基材被夹持在冲裁装置的冲裁模具与坯料保持器之间。冲裁模具及其坯料保持器限定被成形为容纳冲裁冲头的相应的腔。当冲裁冲头通过其间的相对运动逐渐压向冲裁模具的腔并压入冲裁模具的腔时，冲裁模具的限定其所述腔的边缘刻入并最终完全切割基材，从而将金属部分与基材的其余部分分开。

背景技术

在本领域中，特别是对于相对较薄的金属部件，建议通过利用层叠基材来提高处理速度、即冲裁方法的生产率。因此，利用对应于层叠基材的层数的冲裁冲头的单个行程同时冲裁多个金属部件。例如，在国际专利申请WO2017/174215 A1中描述了这种已知的所谓的多层冲裁方法。根据该文件，在层叠基材的相对于冲裁冲头的相对侧上施加了反向冲头，以便使得这种多层冲裁方法在实践中可行，特别是在金属部件的通常需要的表面质量和/或切割侧面的形状精度方面。这种已知的多层冲裁方法特别适合用于同时制造用于层压板的多个片材，即单个薄板，如用于电动机的转子或定子叠片。

尽管WO2017/174215 A1提出的多层冲裁方法代表了制造技术上的进步，但是其实用性似乎在可以由此制造的金属部件的2D轮廓的复杂性方面被限制。特别地，在两条分开的切割线之间需要最小间隔。这是因为位于两条相邻的切割线之间、即分隔两条相邻的切割线的冲裁模具的一部分需要最小尺寸，以具有足够的强度和/或刚度。同样在已知的多层冲裁方法中，废料或废弃料、即从层叠基材和金属部件上切割下以在金属部件内形成孔的材料在冲裁行程之后被保持在冲裁模具与坯料保持器之间，同时金属部件被保持在冲裁冲头与反向冲头之间。因此，在每次冲裁行程之后，必须分别从冲裁模具与坯料保持器之间以及从冲裁冲头与反向冲头之间移除废料和金属部件。为此，通过将坯料保持器和冲裁冲头从冲裁模具和反向冲头移开来打开冲裁装置，从而使得废料和金属部件可以从装置的外部接近。在每次冲裁行程之后，必须可靠且小心地将废料从冲裁装置中移除，特别是使其与金属部件分开。在实践中，可能需要顺次、而不是同时从冲裁装置中移除废料和金属部件，这不利于多层冲裁方法的生产速度，即限制了冲裁装置的冲裁行程速率。

发明内容

本公开旨在解决已知的多层冲裁方法的局限性并且有利地改进其实用性，特别是在方法速度/生产速率和/或由此可获得的金属部件的复杂性方面。

根据本公开，金属部件在两个彼此相继进行的冲裁方法阶段中被冲裁，其中第一冲裁阶段需要在不利用反向冲头的情况下在层叠基材中切割出一个或多个孔，其中第二冲裁阶段需要利用反向冲头从层叠基材中切割出金属部件。通过在所述第一冲裁阶段中不施加反向冲头，从其中的层叠基材切割下以形成孔的废料可以通过冲裁模具中的腔有利地丢弃，而不必首先通过将胚料保持器和冲裁冲头从冲裁模具上移开来打开冲裁装置。因此，当打开冲裁装置时，废料已经从冲裁装置中移除，并且金属部件可以在这样的冲裁装置打开之后容易且立即地移除。