CN103078453A

CN103078453A - 用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置和方法

Info

Publication number: CN103078453A
Application number: CN2013100319690A
Authority: CN
Inventors: 罗建; 赵成
Original assignee: Shanghai Zhongke Shenjiang Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Shanghai Zhongke Shenjiang Electric Vehicle Co Ltd
Priority date: 2013-01-28
Filing date: 2013-01-28
Publication date: 2013-05-01

Abstract

本发明涉及一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，包括第一滚子和第二滚子，轴向平行且间隔设置，第一滚子的圆柱形表面设置有电机冲片形状的第一凹凸剪裁模具，第二滚子的圆柱形表面为光滑表面或设置有与第一凹凸剪裁模具相配合的第二凹凸剪裁模具。较佳地，第一凹凸剪裁模具在第一滚子的圆柱形表面上首尾相接或首尾相互间隔设置。还涉及用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的方法。本发明可以有效地解决极薄形磁性材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

Description

用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置和方法

技术领域

本发明涉及电机部件加工技术领域，特别涉及电机冲片加工技术领域，具体是指一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置和方法。

背景技术

近年来，能源危机迫在眉睫，而世界能源消费每年却以巨速增长，克服能源危机的出路，除了大力发展可再生能源外，寻求节能高效省电设备更是一大必然趋势。由于电动机是世界上各行各业最主要的能耗设备，如何制造出更加高效节能的电机一直是各国专家学者共同努力的方向。为了减少电机铁心中的涡流损耗，传统的电机是用冲压成型的硅钢片叠成的铁心制造而成，硅钢片越薄，电机的涡流损耗就越小，效率就越高。目前磁性材料制成电机铁心冲片可以做到极薄，尤其随着新型材料的研发，如非晶合金材料仅为0.02mm，同时还具有许多独特的性能，如优异的导磁性、耐腐蚀性、耐磨性，高的电阻率和机电耦合性能，决定了采用极薄非晶合金材料作为铁心的电机具有体积小、效率高、损耗低、温升低等优点，可以提高电机效率和功率密度、转矩密度、实现电机的高效节能化。极薄磁性材料在很多领域的应用中已经做出了效率非常高的产品，但是由于其加工工艺的限制，使得在电机这方面的发展和应用受到了很多的限制。

磁性材料做到极薄时，加工是个极大的难题，如非晶合金材料由于带薄，硬度高且极其脆、磁性对机械应力非常敏感，当其受到张引力或是弯曲应力时都会影响其磁性能，加工过程中的电化学反应，或是高温高热都会使其边缘区域的磁性能退化，已经不能用传统制作电机铁心方法来加工制作。当前国外的这种新型材料电机的样品以及制作工艺过程尚属于商业机密，国内急需为电机市场提供可行的极薄磁性材料铁心制造方案。目前已有一些方法对极薄磁性材料进行加工，如使用环氧树脂及其固化剂进行粘结后线切割可以有效解决非晶合金材料薄而脆硬难以解决的加工缺点，但是粘结后材料的软磁性能大幅降低，且大部分环氧树脂耐热性较差，很难选到合适的环氧树脂和固化剂。由于电机铁心上有很多槽存在，很多加工方法并不适用于电机铁心的制作，另有一些方法加工工艺复杂，难以实现产业化。

因此，为了解决存在的上述问题与技术缺陷，需要提供一种将极薄磁性材料加工成电机铁心冲片的方法，采用该方法，可以有效地解决极薄形磁性材料，如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术中的缺点，提供一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置和方法，该用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置设计巧妙，结构简洁，可以有效地解决极薄形磁性材料，如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

为了实现上述目的，在本发明的第一方面，提供了一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特点是，包括第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和所述第二滚子轴向平行且间隔设置，所述第一滚子的圆柱形表面设置有电机冲片形状的第一凹凸剪裁模具，所述第二滚子的圆柱形表面为光滑表面或设置有与所述第一凹凸剪裁模具相配合的第二凹凸剪裁模具。

较佳地，所述第一凹凸剪裁模具在所述的第一滚子的圆柱形表面上首尾相接。

较佳地，所述第一凹凸剪裁模具在所述的第一滚子的圆柱形表面上首尾相互间隔设置。

较佳地，所述电机冲片形状是电机定子冲片形状或电机转子冲片形状。

较佳地，所述第一凹凸剪裁模具突出于所述的第一滚子的圆柱形表面。

在本发明的第二方面，还提供了一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的方法，其特点是，采用上述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，并包括以下步骤：

（1）将极薄磁性材料放入所述第一滚子和所述第二滚子之间并分别与所述第一滚子和所述第二滚子相接触；

（2）驱动所述第一滚子或所述第二滚子滚动，推动所述极薄磁性材料前进，同时通过所述第一凹凸剪裁模具将所述极薄磁性材料剪裁加工成电机冲片。

较佳地，所述极薄磁性材料的厚度小于0.1mm。

较佳地，所述极薄磁性材料是超薄非晶合金材料。

本发明的有益效果具体在于：

1、本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置包括第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和所述第二滚子轴向平行且间隔设置，所述第一滚子的圆柱形表面设置有电机冲片形状的第一凹凸剪裁模具，所述第二滚子的圆柱形表面为光滑表面或设置有与所述第一凹凸剪裁模具相配合的第二凹凸剪裁模具，设计巧妙，结构简洁，可以有效地解决极薄形磁性材料，如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

2、本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的方法采用上述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，并包括以下步骤：（1）将极薄磁性材料放入所述第一滚子和所述第二滚子之间并分别与所述第一滚子和所述第二滚子相接触；（2）驱动所述第一滚子或所述第二滚子滚动，推动所述极薄磁性材料前进，同时通过所述第一凹凸剪裁模具将所述极薄磁性材料剪裁加工成电机冲片，设计巧妙，结构简洁，可以有效地解决极薄形磁性材料，如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置的一具体实施例生产电机冲片的立体示意图。

图2是图1所示的具体实施例的第一滚子的后视示意图。

图3是采用图1所示的具体实施例对极薄磁性材料进行切割剪裁的局部剖视主视示意图。

图4是本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置的另一具体实施例生产电机冲片时对极薄磁性材料进行切割剪裁的局部剖视主视示意图。

图5是采用本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置生产的电机冲片的主视示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。其中相同的部件采用相同的附图标记。

请参见图1-图5所示，本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置包括第一滚子1和第二滚子3，所述第一滚子1和所述第二滚子3轴向平行且间隔设置，所述第一滚子1的圆柱形表面设置有电机冲片形状的第一凹凸剪裁模具2，所述第二滚子3的圆柱形表面为光滑表面或设置有与所述第一凹凸剪裁模具2相配合的第二凹凸剪裁模具7。

所述第一滚子1与所述第二滚子3之间的间隙5取决于极薄磁性材料4的厚度，以能放入极薄磁性材料4并能通过压紧滚动使之前进为宜。

所述第一凹凸剪裁模具2可以覆盖所述的第一滚子1的圆柱形表面的整个圆周，也可以覆盖所述的第一滚子1的圆柱形表面的一部分圆周，较佳地，所述第一凹凸剪裁模具2在所述的第一滚子1的圆柱形表面上首尾相接或相互间隔设置。首尾相接可以节省材料，首尾相互间隔设置可以保证形状。请参见图2所示，在本发明的一具体实施例中，所述第一凹凸剪裁模具2在所述的第一滚子1的圆柱形表面上首尾相接（附图标记6所指处）。

所述电机冲片形状可以是任何合适的电机冲片形状，较佳地，所述电机冲片形状是电机定子冲片形状或电机转子冲片形状。请参见图5所示，在本发明的一具体实施例中，所述电机冲片形状是电机定子冲片形状。

所述第一凹凸剪裁模具2设置在所述第一滚子1的圆柱形表面可以采用任何合适的结构，在本发明的一具体实施例中，所述第一凹凸剪裁模具2突出于所述的第一滚子1的圆柱形表面。

采用上述的用于将极薄磁性材料4加工成电机冲片的装置将极薄磁性材料4加工成电机冲片的方法包括以下步骤：

（1）将极薄磁性材料4放入所述第一滚子1和所述第二滚子3之间并分别与所述第一滚子1和所述第二滚子3相接触；

（2）驱动所述第一滚子1或所述第二滚子3滚动，推动所述极薄磁性材料4前进，同时通过所述第一凹凸剪裁模具2将所述极薄磁性材料4剪裁加工成电机冲片。

所述极薄磁性材料4的厚度一般小于1mm，在本发明的一具体实施例中，所述极薄磁性材料4的厚度小于0.1mm。

所述极薄磁性材料4可以采用任何合适的材料，在本发明的一具体实施例中，所述极薄磁性材料4是超薄非晶合金材料。

本发明使用时，将极薄磁性材料4如非晶合金材料平整放入所述第一滚子1与所述第二滚子3之间的间隙5，所述第一滚子1和所述第二滚子3同时转动，推动极薄磁性材料4前进，同时所述第一凹凸剪裁模具2对极薄磁性材料4进行切割剪裁，当所述第二滚子3的圆柱形表面为光滑表面时，剪裁方式如图3所示（箭头为极薄磁性材料4前进方向）；当所述第二滚子3的圆柱形表面设置有与所述第一凹凸剪裁模具2相配合的第二凹凸剪裁模具7时，剪裁方式参见图4所示（箭头为极薄磁性材料4前进方向）。当所述第一滚子1转动一周时，即加工成型一片极薄磁性材料4的电机冲片。当一次放入很长的带状的极薄磁性材料4时，所述第一滚子1与所述第二滚子3持续转动，可一次持续加工出多片电机冲片。通过设置滚子大小以及凹凸剪裁模具数目和形状，可以一次滚扎出一片电机冲片，也可以同时滚扎出多片电机冲片，也可以同时滚扎出电机定子冲片和电机转子冲片。

因此，本发明型以滚动切割的方式将极薄磁性材料4剪裁加工成电机冲片，将极薄非磁性材料4放入第一滚子1和第二滚子3之间后，通过第一滚子1与第二滚子3的滚动，推动极薄磁性材料4前进，同时第一凹凸剪裁模具2和第二凹凸剪裁模具7（如果有的话）将极薄磁性材料4剪裁加工成电机冲片。

本发明通过连续滚动切割的方法将极薄磁性材料4剪裁加工成电机冲片，方法巧妙，机械结构简洁，易于实现，解决了极薄形磁性材料4如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时电机冲片一次成型，生产效率高，对极薄磁性材料4性能影响小，产品质量稳定，适于大规模推广应用。通过该方法得到的极薄电机冲片，应用到电机制造中，生产出的电机相对传统电机铁耗底，效率高，功率密度大，性能优越，可以产生巨大的社会效益和经济效益。对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

综上，本发明的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置设计巧妙，结构简洁，可以有效地解决极薄形磁性材料，如非晶合金材料应用到电机制造过程中铁心冲片难以加工的技术难题，同时生产效率高，不破坏磁性材料性能，产品质量稳定，适于大规模推广应用，对制造高效节能的电机具有强力的推动作用，产生巨大的社会效益和经济效益。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims

1.一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，包括第一滚子和第二滚子，所述第一滚子和所述第二滚子轴向平行且间隔设置，所述第一滚子的圆柱形表面设置有电机冲片形状的第一凹凸剪裁模具，所述第二滚子的圆柱形表面为光滑表面或设置有与所述第一凹凸剪裁模具相配合的第二凹凸剪裁模具。

2.根据权利要求1所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述第一凹凸剪裁模具在所述的第一滚子的圆柱形表面上首尾相接。

3.根据权利要求1所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述第一凹凸剪裁模具在所述的第一滚子的圆柱形表面上首尾相互间隔设置。

4.根据权利要求1所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述电机冲片形状是电机定子冲片形状或电机转子冲片形状。

5.根据权利要求1所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述第一凹凸剪裁模具突出于所述的第一滚子的圆柱形表面。

6.一种用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的方法，其特征在于，采用根据权利要求1-5任一所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，并包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述极薄磁性材料的厚度小于0.1mm。

8.根据权利要求6所述的用于将极薄磁性材料加工成电机冲片的装置，其特征在于，所述极薄磁性材料是超薄非晶合金材料。