CN101202483A - 电机定子铁心与转子铁心的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种电机定子铁心与转子铁心的制造方法是先利用一金属薄板冲出转子铁心片，并对冲出的转子铁心片进行旋转或非旋转的方法叠铆，之后再对已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的共额部，其后对已冲出的共额部进行拉伸处理，再对经过拉伸的共额部进行整平，经过整平后的共额部较拉伸前的共额部向中心的长度方向有增加，之后再对共额部及其齿形进行精冲，确保定子铁心片的尺寸精度，最后冲压定子铁心片的外形并叠铆该定子铁心片。利用上述方法，可以保证在精冲齿形时有足够的冲压余量，并且共额部表面与侧面不会有任何的凹凸不平的断差而令磁通量不会发生紊乱。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电机定子与转子的制造方法，特别是通过共用一材料制造电机定子与转子的方法。
【背景技术】
电机均装有定子与转子，其分别是由多个定子铁心片与定子铁心片是用金属薄板冲压以后再以旋转或非旋转的方式叠铆而成，并且为满足电机高性能、高精度的发展趋势，要求定子与转子的间隙应尽量小(小于0.02mm)从而获得更高的效率与扭力。
目前业界制造该定子铁心片与转子铁心片的方法有两种：
第一种方法是定子铁心片与转子铁心片分别用两条不同的金属薄板冲压制成，利用此种方式虽能制作出性能优异的产品，但加工成本过高、生产效率低下，原材料浪费巨大。
第二种方法是定子铁心片与转子铁心片共用同一条原材料冲压出，相关的现有技术可参阅日本专利特开平第6-343248号、特开平第6-351196号、特开平第7-7895号、中国专利第ZL01801259.0号及美国专利第5,539,947号，其均是先在一条金属薄板上冲出转子铁心片，然后在定子铁心片的半成片(即金属薄板冲去转子铁心片后的剩余部分)上冲压出共额部(亦称磁极齿)，之后再在共额部的区部位置施加金属薄板厚度方向上的压力，从而对共额部进行压延，使压延部分的厚度减薄或采用同种方式，增加压延次数，减少压延量的方法(如中国专利第ZL08012259.0号所述)，使共额部向定子铁心片中心方向延展，但此种方法存在着同样的技术缺陷，即其进行压延后造成共额部表面与侧面有凹凸断差，而造成定子铁心磁通量发生紊乱；中国专利第ZL08012259.0号所述的方法虽能减少紊乱量，但却也无法彻底消除此问题。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种电机定子与转子的制造方法，以解决上述二种方法中材料浪费大、因共额部表面与侧面有凹凸断差造成定子铁心磁通量发生紊乱的缺陷。
本发明的另一目的在于提供一种电机定子铁心片的制造方法，以解决上述二种方法中材料浪费大、因共额部表面与侧面有凹凸断差造成定子铁心磁通量发生紊乱的缺陷。
为实现上述发明的目的，本发明电机定子与转子的制造方法包括如下步骤：
用金属薄板按转子铁心片的齿形先冲出转子铁心片，并对冲出的转子铁心片进行叠铆形成转子铁心；
把已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的嵌线槽与共额部；
对已冲出的共额部进行拉伸处理；
再对经过拉伸的共额部进行整平；
再对共额部及齿形进行精冲；
冲压定子铁心片的外形，并对冲出的定子铁心片叠铆形成定子铁心。
依据上述主要特征，用金属薄板先冲出转子铁心片的步骤包括冲压出定位导向孔、冲压出转子铁心片轴心孔、冲出转子铁心片的叠铆孔的步骤。
依据上述主要特征，在上述拉伸工序中是将定子铁心片的共额部的部分冲压为弓形，而在整平的处理工序中是将上述弓形部整平。
依据上述主要特征，对共额部及齿形进行精冲的步骤包括对共额部与共额部之间的嵌线槽进行精冲使嵌线槽达到其尺寸精度的步骤、冲裁去与转子铁心片的齿形对应的齿形使定子铁心片内径保证其尺寸精度的步骤及冲裁出定子铁心片的齿形使定子铁心片的齿形保证其精度的步骤。
依据上述主要特征，对共额部及齿形进行精冲的步骤之后还有冲裁出定子铁心片叠铆互锁部的步骤。
为实现上述另一目的，本发明电机定子铁心片的制造方法包括如下步骤：
用金属薄板先冲出转子铁心片；
把已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的共额部；
对已冲出的共额部进行拉伸处理；
再对经过拉伸的共额部进行整平；
再对共额部及齿形进行精冲；
冲压定子铁心片的外形。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明利用同一条金属薄板冲压出电机用定子铁心片与转子铁心片，从而材料共用的方法，克服了现有技术中加工成本过高、生产效率低下，原材料浪费巨大的缺陷，从而极大地降低成本并大幅度提高产量。
2.本发明采用对共额部或齿形进行粗冲、拉伸、整平、精冲的方法，从而减少转子与定子的间隙，稳定的获得高精度的间隙，并且共额部表面与侧面不会有任何的凹凸断差，确保电机的磁通量不发生紊乱。
3.本发明利用对共额部或齿形拉伸形成的拉伸量，确保了定子铁心内径小于转子铁心外径的要求，从而可再对叠铆后的转子铁心外径与定子铁心内径进行二次精密加工，从而可在定子铁心与转子铁心之间形成足够小的间隙，从而符合高性能、高精度电机的要求。
【附图说明】：
图1为本发明中冲压定、转子铁心模具加工的前段工序图
图2为本发明中冲压定、转子铁心模具加工的中段工序图
图3为本发明中冲压定、转子铁心模具加工的后段工序图
图4为本发明中对定子铁心片的共额部进行拉伸工序的放大后的平面图。
图5为本发明中对定子铁心片的共额部进行拉伸工序经放大后的侧视剖面图。
图6为本发明中对定子铁心片的共额部拉伸处进行整平工序经放大后的侧视剖面图。
图7为采用本发明的方法制造的转子铁心的立体示意图。
图8为采用本发明的方法制造的定子铁心的立体示意图。
【具体实施方式】
对于以下说明中所述的定子铁心片与转子铁心片的具体结构可参日本专利特开平第6-343248号、特开平第6-351196号、特开平第7-7895号、中国专利第ZL01801259.0号及美国专利第5,539,947号所述，因此以下不再具体描述其结构，本发明的重心是提供一种通过共用一材料制造电机定子与转子的方法，该方法，请参阅图1、图2及图3所示，本发明电机定子与转子的制造方法包括如下步骤：
利用金属薄板1进行A步工序冲压出定位导向孔2；
利用B步工序冲压出转子铁心片6(详参后述)轴心孔3；
利用C步工序冲压出转子铁心片6的叠铆孔4，此叠铆孔4为转子铁心片6的互锁部，其中互锁方法为如下方式，即第一片转子铁心片上的叠铆孔4为通孔或通槽，第二片至定子铁心所需叠铆数量的定子铁心片叠铆孔4均都为半通孔(冲孔深度为薄板厚度的3/10～9/10)，利用冲压半通孔形成的凸点嵌入通孔或嵌入半通孔的凹部，以此类推，叠铆一定数量的转子铁心片而形成转定子铁心(如图7所示)所需厚度后，再用上述方法开始制作下一件转子铁心，其中叠铆孔互锁形状可以采用多种形状，如圆形、方形、V字形、槽形等；
利用D步工序按转子铁心片6的齿形5冲制出转子铁心片6，并利用冲压模具凹(母)模旋转或非旋转的方法，通过转子铁心片6的叠铆孔4铆合出转子铁心；
利用E步工序冲压出定子铁心片15的嵌线槽7与定子铁心片的共额部8；
利用F步工序拉伸定子铁心片15的共额部8，使其变形，其形状可参图2中的标号9及图4与图5所示，即在本实施例中，是将该定子铁心片15的共额部8的部分先冲压为弓形；
利用G步工序进行整平处理，使共额部8向定子铁心片15中心伸展，其形状为可参图2中的标号10与图6所示，即将在F步工序中所冲压成的共额部8的弓形部分进行整平；
利用H步工序对共额部8与嵌线槽7进行精冲，使嵌线槽7达到其尺寸精度，具体形状如图2中的标号11所示；
利用I步工序冲裁去与转子铁心片15的齿形5对应的齿形，使定子铁心片15内径12保证其尺寸精度；
利用J步工序冲裁出定子铁心片15的齿形13，使定子铁心片15的齿形13保证其精度；
利用K步工序冲裁出定子铁心片15叠铆互锁部14，此部分的叠铆部的数量及排布方式可以根据实际的定子铁心片的大小及形状进行合理布局，其互锁方式如下，即第一片定子铁心片上的叠铆孔为通孔或通槽，第二片至定子铁心所需叠铆数量的定子铁心片叠铆孔都为半通孔(冲孔深度为薄板厚度的3/10～9/10)，用冲压半通孔形成的凸点嵌入通孔或嵌入半通孔的凹部，以此类推，叠铆的定子铁心片数量至定子铁心所需厚度后，再用上述方法开始制作下一件定子铁心，其中叠铆孔互锁形状可以采用多种形状，如圆形、方形、V字形、槽形等；
利用L步工序冲裁出定子铁心片15，通过冲压模具凹(母)模旋转或非旋转的方法叠铆出定子铁心(如图8所示)。
最后利用M步工序将冲裁后的废料16分切成碎片状，以减少废料的堆放空间。
同理，本发明所采用的上述方法亦可应用于单独制造电机定子铁心片与电机动子铁心片的过程中，具体步骤描述如下，至于具体的工序可参上述，以下不再具体说明。
制造电机定子铁心片的方法包括如下步骤：
用金属薄板先冲出转子铁心片；
把已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的共额部；
对已冲出的共额部进行拉伸处理，其中拉伸的具体方法亦可如上述；
再对经过拉伸的共额部进行整平，经过整平后的共额部较拉伸前的共额部长度方向有增加；
再对共额部及齿形进行精冲，确保定子铁心片的尺寸精度；
冲压定子铁心片的外形。
制造电机转子铁心片的方法包括如下步骤：
用金属薄板先冲出转子铁心片；
冲压转子铁心片的齿形；
对转子铁心片的齿形进行拉伸处理，其中拉伸的具体方法亦可如上述；
再对经过拉伸的齿形进行整平，经过整平后的齿形较拉伸前的齿形沿径向方向向外有增加；
再对齿形进行精冲，确保转子铁心片的尺寸精度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明利用同一条金属薄板冲压出电机用定子铁心片与转子铁心片，从而材料共用的方法，克服了现有技术中加工成本过高、生产效率低下，原材料浪费巨大的缺陷，从而极大地降低成本并大幅度提高产量。
2.本发明采用对共额部或齿形进行粗冲、拉伸、整平、精冲，从而减少转子与定子的间隙，稳定的获得高精度的间隙，并且共额部表面与侧面不会有任何的凹凸断差，确保电机的磁通量不发生紊乱。
3.本发明利用对共额部或齿形拉伸形成的拉伸量，确保了定子铁心内径小于转子铁心外径的要求，从而可再对叠铆后的转子铁心外径与定子铁心内径进行二次精密加工，如磨削加工，从而可在定子铁心与转子铁心之间形成足够小的间隙，从而符合高性能、高精度电机的要求。
Claims (7)
1.一种电机定子铁心与转子铁心的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
用金属薄板按转子铁心片的齿形先冲出转子铁心片，并对冲出的转子铁心片进行叠铆形成转子铁心；
把已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的嵌线槽与共额部；
对已冲出的共额部进行拉伸处理；
再对经过拉伸的共额部进行整平；
再对共额部及齿形进行精冲；
冲压定子铁心片的外形，并对冲出的定子铁心片叠铆形成定子铁心。
2.如权利要求1所述的电机定子铁心与转子铁心的制造方法，特征在于：用金属薄板先冲出转子铁心片的步骤包括冲压出定位导向孔、冲压出转子铁心片轴心孔、冲出转子铁心片的叠铆孔的步骤。
3.如权利要求2所述的电机定子铁心与转子铁心的制造方法，特征在于：在上述拉伸工序中是将定子铁心片的共额部的部分冲压为弓形，而在整平的处理工序中是将上述弓形部整平。
4.如权利要求3所述的电机定子铁心与转子铁心的制造方法，特征在于：对共额部及齿形进行精冲的步骤包括：对共额部与共额部之间的嵌线槽进行精冲使嵌线槽达到其尺寸精度的步骤、冲裁去与转子铁心片的齿形对应的齿形使定子铁心片内径保证其尺寸精度的步骤及冲裁出定子铁心片的齿形使定子铁心片的齿形保证其精度的步骤。
5.如权利要求4所述的电机定子铁心与转子铁心的制造方法，特征在于：对共额部及齿形进行精冲的步骤之后还有冲裁出定子铁心片叠铆互锁部的步骤。
6.一种电机定子铁心片的制造方法，其特征在于该方法包括如下步骤：
用金属薄板先冲出转子铁心片；
把已冲出转子铁心片的金属薄板粗冲出定子铁心片的共额部；
对已冲出的共额部进行拉伸处理；
再对经过拉伸的共额部进行整平；
再对共额部及齿形进行精冲；
冲压定子铁心片的外形。
7.如权利要求6所述的电机定子铁心片的制造方法，特征在于：在上述拉伸工序中是将定子铁心片的共额部的部分冲压为弓形，而在整平的处理工序中是将上述弓形部整平。
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