CN101494350A - 一种换向器制造方法 - Google Patents

Abstract

一种换向器制造方法，其特征在于包括有如下步骤：①下料拉拔；②冲裁带钩脚的换向片；③清洗换向片；④换向片进行排片，然后压置到定位外壳上，定位外壳将换向片的钩脚内侧包住；⑤将定位外壳套设在注塑成型模具上，完成换向器注塑成型；⑥去除料柄，脱去定位外壳，绝缘槽成形；⑦固化；⑧机铰换向器内孔；⑨换向器弯钩成形；⑩抛光。与现有技术相比，本发明换向器的绝缘槽通过定位外壳一次成型完成，绝缘槽在成形过程无云母片，无需进行下刻云母等机械加工；定位外壳能解决成型模具和换向片钩脚配合过紧的问题，提高产品的成品率；同时，定位外壳包住换向片钩脚避免了在压注时钩脚粘上塑料，无需车削加工即满足钩脚表面洁净的要求。

Description

一种换向器制造方法

技术领域

本发明涉及一种换向器的制造方法，特别是一种钩式换向器的制造方法。

背景技术

目前，用于电机电枢的换向器结构繁多，如槽型换向器、钩式换向器、K型换向器等等，多数产品包含一换向器基体及成型于该换向器基体上的多个换向器片。对钩式换向器来说，其换向器片的一端设置有钩脚，换向器基体上设置有多个配置有云母片的绝缘槽，该绝缘槽是用机械加工成形的，一般是先车削外圆，再用铣刀片铣削加工等多道工序才能完成，而云母片也需要经过下料、冲制、排片和压置等多道工序，现有技术中的钩式换向器制造工艺包括有以下步骤：

(1)换向片下料拉排；(2)冲制换向片、云母片剪切成条；(3)振动清洗换向片、云母片冲制；(4)排列换向片，换向片之间用云母片间隔绝缘；(5)将排列好的换向片圈压置到换向器基体中，注塑成型；(6)固化；(7)镗孔；(8)车削外圆和钩脚内壁、校正全长；(9)铣削钩脚；(10)铣绝缘槽；(11)弯钩成型；(12)抛光。

上述的制造方法中，换向器车削后，设置有云母片的绝缘槽需要按规定铣削，涉及的后续加工工艺较为繁杂，生产周期长；另外，在加工绝缘槽时还存在这样的问题：由于云母片在加工成形时存在一定的公差，在排片时造成片圈的松紧度不一致，从而在换向器成型时容易造成斜片现象，而斜片现象的存在会导致加工后的绝缘槽内残留云母，引起噪音大、碳刷磨损过快等问题，进而会影响电机的运转性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种绝缘槽成型既无云母片又无需机械加工的换向器制造方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该换向器制造方法，其特征在于，包括有如下工艺步骤：

①、以铜材为原材料，下料拉拔成铜排；

②、在所述铜排上冲裁出带钩脚的换向片；

③、清洗冲裁成型的所述换向片；

④、对所述的换向片进行排片，然后压置到一定位外壳上，并且，该定位外壳将所述换向片的钩脚内侧包住；

⑤、将带有换向片的所述定位外壳套设在注塑成型模具上，并通过该注塑成型模具压置到换向器基体中，完成换向器的注塑成型；

⑥、去除料柄，脱去所述的定位外壳，绝缘槽成形；

⑦、固化；

⑧、机铰换向器内孔；

⑨、换向器弯钩成形；

⑩、抛光。

所述步骤④中的定位外壳为一在圆周上沿轴向开有多个侧槽的塑料套，相邻的所述侧槽之间通过一栅条隔开，栅条在内侧还伸出有可与所述换向片侧壁相贴的凸筋，所述换向片逐一插设于所述定位外壳的侧槽内，并且，所述定位外壳的内壁在对应所述换向片的钩脚位置还具有一圈可包覆该钩脚的内侧的挡环。定位外壳可以采用耐高温塑料制作，该塑料制作的定位外壳具有良好的机械韧性与较高的耐热性与尺寸稳定性，通过专用模具可以实现一次同时脱去多个定位外壳，脱壳工艺简单高效。

为了保证绝缘槽的尺寸，所述的凸筋沿所述定位外壳径向方向的深度与所述换向器的绝缘槽深度相对应，所述凸筋沿所述定位外壳周向方向的宽度与所述换向器绝缘槽的宽度相对应，该凸筋沿所述定位外壳轴向方向的长度与所述换向器绝缘槽的长度相对应。

作为优选，所述换向器注塑成型的基体采用工程塑料制作。

与现有技术相比，本发明的优点在于：换向器的绝缘槽通过一塑料定位外壳一次成型完成，绝缘槽在成形过程无云母片，无需进行下刻云母等机械加工；

现有的钩式换向器在压注成型过程中，由于成型模具的型腔和换向片钩脚的配合过紧或过松而存在诸多问题：第一，如成型模具的型腔与换向片钩脚配合过紧，则成型时铁质的型腔与铜质的换向片摩擦，会造成换向片钩脚被刮削；第二，如成型模具的型腔与换向片钩脚配合过松，则会造成模具封料失效而导致钩脚内部和两侧粘上塑料。本发明的定位外壳具有间隔设置且尺寸一致的筋条，该筋条能够解决成型模具和换向片钩脚配合过紧的问题，提高产品的成品率；同时，本发明的定位外壳还具有能够包住换向片钩脚的挡环，该挡环结构的设计能够避免在压注时钩脚粘上塑料，无需进行车削加工就能满足钩脚表面洁净的要求，大大减少了生产工序与设备，可以实现车间无“铜沫灰”，噪音低，也减少了排放污染；

另外，定位外壳的设置能够保证相邻的换向片之间的间隔距离，确保绝缘槽的成形尺寸，而且，定位壳体在换向器成型后可以采用专用模具实现脱壳，有效提高工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例的塑料笼结构示意图。

图2为本发明实施例的换向器结构示意图。

图3为图1所示塑料笼和换向片的装配结构示意图。

图4为图3所示的俯视图。

图5为图4所示的A-A向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图5所示，为本发明的具体实施例，本实施例的换向器为一带钩脚的钩式换向器，该换向器包括有基体1和设置于基体圆周上的多个换向片2，换向片2之间间隔有绝缘槽3，其中，换向片2设置有钩脚21和燕尾内筋22，钩脚21采用冲模工艺制作，燕尾内筋22可扩大基体1和换向片2的接触面积，换向器基体1采用工程塑料制作；

本实施例中，换向器的制造方法包括有如下工艺步骤：

①、以铜材为原材料，下料拉拔成铜排；

②、在铜排上冲裁换向片2，并同时冲裁模成形换向片钩脚21；

③、清洗冲裁成型的换向片2；

④、将换向片2逐一插设到定位芯(铁芯或塑料芯)上进行排片，然后将换向片圈压置到一定位外壳4上；

其中，定位外壳4为一在圆周上沿轴向开有多个侧槽41的塑料套，相邻的侧槽41之间通过一栅条42隔开，换向片2容置在对应的侧槽41内，栅条42在内侧还伸出有可与换向片2侧壁相贴的凸筋421，并且，定位外壳4的侧槽41两端分别封闭，定位外壳4的外壁在对应换向片2的尾部位置具有一圈环形凸台43，定位外壳4的内壁在对应换向片2的钩脚21位置还具有一圈包覆该钩脚21内侧的挡环44，该挡环44将换向片2的钩脚21和注塑成型模具的型腔相隔离，以防止成型模具封料失败而使得钩脚粘上塑料或配合过紧而造成换向片被刮削；这里，定位外壳4采用耐高温塑料制作，该定位外壳4具有良好的机械韧性与较高的耐热性与尺寸稳定性。

⑤、将带有换向片2的定位外壳4套设在注塑成型模具上，并通过该注塑成型模具压置到换向器基体1中，完成换向器的注塑成型；

⑥、去除料柄，脱去所述的定位外壳4，绝缘槽成形；

⑦、固化；

⑧、机铰换向器内孔；

⑨、换向器弯钩成形；

⑩、抛光。

为保证成形后的绝缘槽尺寸，凸筋421沿定位外壳径向方向的深度与换向器的绝缘槽深度相对应，凸筋421沿定位外壳周向方向的宽度与换向器绝缘槽的宽度相对应，凸筋421沿定位外壳轴向方向的长度与换向器绝缘槽的长度相对应。

本发明的换向片钩脚21在冲裁换向片同时一次冲裁成形，省去了后续的铣削钩脚工序，铜材利用率提高，电能消耗下降；并且，该换向器的绝缘槽3由塑料定位外壳4的凸筋定位成型，代替了传统的由云母片下刻后成型绝缘槽的方式，使得换向器的绝缘槽尺寸分布均匀，绝缘槽成形后的尺寸一致性优于经过后序机加工铣削；由于绝缘槽一次成型且无云母片，绝缘槽无需进行后续的机械加工，大大减少了生产工序与设备，车间无″铜沫灰″，噪音降低，减少了对环境的排放污染。

另外，本发明降低了换向器在注塑成型时对成型模具的密封要求，本发明中的定位外壳设置有挡环，该挡环能够在换向器注塑成型时包住换向片的钩脚，能够有效防止因为模具封料失败而使得注塑过程中的废料跑到外面并粘住钩脚的缺陷，实现了换向器成型的软封料，同时，也能够避免因为注塑成型模具的型腔和换向片配合过紧而使得换相片钩脚被刮削的缺陷，提高了产品的成品率；而且，该定位外壳上的环形凸台43和挡环44的圈形设计使得间隔的凸筋与侧槽不易受力挤压而变形移位，保证了绝缘槽的成形尺寸。

换向器在注塑成型后，定位外壳可以通过脱模模具实现脱壳，一次可以去除多个定位外壳，有效提高工作效率。

Claims (4)

1、一种换向器制造方法，其特征在于，包括有如下工艺步骤：

①、以铜材为原材料，下料拉拔成铜排；

②、在所述铜排上冲裁出带钩脚的换向片；

③、清洗冲裁成型的所述换向片；

④、对所述的换向片进行排片，然后压置到一定位外壳上，并且，该定位外壳将所述换向片的钩脚内侧包住；

⑤、将带有换向片的所述定位外壳套设在注塑成型模具上，并通过该注塑成型模具压置到换向器基体中，完成换向器的注塑成型；

⑥、去除料柄，脱去所述的定位外壳，绝缘槽成形；

⑦、固化；

⑧、机铰换向器内孔；

⑨、换向器弯钩成形；

⑩、抛光。

2、根据权利要求1所述的换向器制造方法，其特征在于：所述步骤④中的定位外壳为一在圆周上沿轴向开有多个侧槽的塑料套，相邻的所述侧槽之间通过一栅条隔开，栅条在内侧还伸出有可与所述换向片侧壁相贴的凸筋，所述换向片逐一插设于所述定位外壳的侧槽内，并且，所述定位外壳的内壁在对应所述换向片的钩脚位置还具有一圈可包覆该钩脚的内侧的挡环。

3、根据权利要求2所述的换向器制造方法，其特征在于：所述的凸筋沿所述定位外壳径向方向的深度与所述换向器的绝缘槽深度相对应，所述凸筋沿所述定位外壳周向方向的宽度与所述换向器绝缘槽的宽度相对应，该凸筋沿所述定位外壳轴向方向的长度与所述换向器绝缘槽的长度相对应。

4、根据权利要求1所述的换向器制造方法，其特征在于：所述换向器注塑成型的基体采用工程塑料制作。

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