CN104638851A - 一种电机线圈的成型工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对盘式无刷无铁芯永磁电机的定子用的线圈叠合后进行挤压成型的工装。包括上成型结构和下成型结构，上、下成型结构之间设有压平空隙和内外变形空隙，上成型结构包括有上成型板，上成型板上设有上插孔，在上成型板的下方设有上整形平面，下成型结构包括有下成型板，在下成型板上设有与上插孔对应的下插孔，在下成型板上设有与上整形平面对应的下整形平面，上、下插孔连成插孔，在插孔内设有插针，插孔和插针均贯穿上、下整形平面，上、下整形平面的径向长度小于或等于线圈有效段的长度。本发明可以实现自动化生产，接作用在线圈的有效段上，对线圈进行压平，且线圈的有效段在压平过程中不易变形，成型效果好。

Description

一种电机线圈的成型工装

技术领域

本发明涉及一种线圈的成型工装，尤其涉及一种对盘式无刷无铁芯永磁电机的定子用的线圈叠合后进行挤压成型的工装。

背景技术

电机定子现在包括带铁芯电机和无铁芯电机两种。带铁芯的电机定子是由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成，由于露出在铁芯的顶端面和底端面的部分线圈形状不规则，在定子中安装转子时产生一点的阻碍，即转子装不进，或者即使安装进去转子的运行也产生影响，另外在定子安装在定子外壳时，这些露出铁芯顶端面和底端面的形状不规则的部分线圈也影响定子自身安装，因此，在定子每次套接好线后都要进行整形工序。如中国专利：“一种电机定子线圈整形装置（CN2007100319799）”，包括设置在导向柱上的上导向板和下导向板，上导向板与上模圈相接，下导向板与下模圈相接，上导向板上设置有与汽缸相接的轴芯，上导向板和下导向板之间设置有自适应的伸缩压紧机构，该伸缩压紧机构包括与上导向板相接的上模板，上模板与上模圈相接，上模板和上模圈之间设置有围绕成环状的上滑块和上导板，与下导向板相接的下板，下板与下模圈相接，下板与下模圈之间设置有围绕成环状的下滑块和下导板，轴芯一端依次穿过上模板、环设的上滑块和上导板、上模圈、下模圈、环设的下滑块和下导板，其端部设置有下锥体，下锥体滑设在下导板和下滑块表面，这是相对于带铁芯的定子线圈的整形。

对于轴向磁通的永磁盘式电机，为了提高电机的效率，定子是采用无铁芯的结构，即定子由线圈和高分子材料浇铸而成。线圈通常具有一对或多对为直线段的线圈有效段，以及连接设置在线圈有效段内外端部使线圈成封闭环形结构的线圈内无效段和线圈外无效段。在三相的无刷无铁芯盘式永磁电机中，电机定子中的线圈绕组至少需要有3对引出线与外接线路连接才能正常工作，因此，线圈绕组需要3的正整数倍个的线圈叠合才能使用，当需要电机的功率较大的情况下，只能在定子中设置较多个数的线圈进行叠合或者增加单个线圈的绕制圈数来实现，而对于定子需要较多个数的线圈的情况下，目前的普遍做法是把线圈进行多层叠放设置，由于每个线圈本身具有一定的厚度，且线圈整体为平面结构，因此，使得叠合形成的线圈绕组的厚度较大，生产出的定子的体积较大，增大了电机的体积。同时，电机在工作时，转子设置在定子的两侧面转动，电机工作时所能利用的是各线圈的直线段与转子上的磁钢对应部分即线圈有效段所产生的磁场，由于线圈绕组上的各线圈与转子通常是平行设置的，因此，远离转子的线圈所产生的磁场到达转子时会变得较弱，使得电机的磁利用率较低，生产出的电机扭矩较小，且由于线圈绕组上的各线圈与两侧的转子之间的距离存在差异，技术人员很难根据电机参数精确地设计出电机实际所需的功率大小。还有，由于叠合形成线圈绕组的单个线圈都是平面的环形结构，即线圈的内、外无效段与线圈有效段相平，因此叠合形成的线圈绕组在注塑成定子后，线圈绕组的内外边缘部无法与定子的内外部凸起形状配合，使得注塑成的定子的结构强度较低。正是由于上述这些缺陷的存在，使得现有的无刷无铁芯盘式永磁电机无法实现大功率电机的推广应用。因此，电机生产厂家希望能把多个线圈相互叠压后把有效段进行压平以解决上述问题，但由于现有的定子线圈基本上是由导线绕制而成的，因而线圈在挤压时线圈的有效段容易发生变形或压坏，而目前的市场上还没有可以将多个线圈相互叠压后把有效段进行整平的成型工装。

发明内容

本发明提供了一种能将多个线圈相互叠压后把有效段进行整平，线圈成型效率高，操作简单，成型效果好的电机线圈的成型工装；解决了现有技术中存在的线圈成型不能大批量生产，手工绕制效率低，容易损坏的技术问题。

本发明的上述技术问题是通过下述技术方案解决的：一种电机线圈的成型工装，其特征在于：包括上成型结构和下成型结构，上、下成型结构之间设有线圈安装空隙，所述的安装空隙包括线圈有效段的压平空隙和线圈内外无效段的内外变形空隙，内变形空隙设置在压平空隙的内部，外变形空隙设置在压平空隙的外部，所述的上成型结构包括有上成型板，上成型板上设有上插孔，在上成型板的下方设有上整形平面，所述的下成型结构包括有下成型板，在下成型板上设有与上插孔对应的下插孔，在下成型板上设有与上整形平面对应的下整形平面，上、下插孔连成插孔，在插孔内设有插针，插孔和插针均贯穿上、下整形平面，上、下整形平面之间的空隙为线圈有效段的压平空隙，上、下整形平面的径向长度小于或等于线圈有效段的长度。

利用上、下成型结构安装到液压机内，插针固定在插孔内，两个插针卡住一个线圈的其中一条有效段，插孔和插针个数要根据待成型线圈的总的有效段条数而设定，当插针固定在下插孔内后，把所有线圈依次放置在下成型结构上，同时使线圈的每一条有效段都卡在两个插针之间，然后启动上成型结构向下压，将由插针固定的所有线圈进行压平。

使用在三相电机上的线圈至少是三个一组，固定在工装上的线圈必然是3的倍数，在使用时，所有的线圈交叠在一起，且必须保证每个线圈的平直段都处于同一平面内。如果单个进行压平，很难保证最后安装时所有线圈的平直段还是位于同一平面，因此，将所有线圈同时进行压平，提高效率的同时，也提高了线圈的导通率。

在上下成型结构中间留有线圈有效段的压平空间，让上成型结构向下压时，将有所有线圈的效段压至压平空间内，使得所有线圈的有效段压至同一平面，保证成型线圈的使用效果。而线圈的内外无效段，比如线圈内外端的弧形连接部分，这部分是可以接受变形的，因此为了保证有效段在同一平面，交叠的内外无效段是必然变形，有凸起或者凹陷，内外无效段的内外变形空隙的深度是大于有效段的压平空隙的。

在上下成型结构上均布多个插孔，可以同时对多个线圈进行同时压平，提高效率，使得成型出的线圈具有较多对数的有效段，可以用于生产大功率的电机。插孔是贯穿上、下整形平面的，插针插入插孔内形成类似一个个桩体，各个线圈依次套接在其上进行定位，保证最大程度的伸直，每两个插针夹设在一个线圈的其中一条有效段的两侧，当上成型结构向下压而使线圈的内外无效段变形时，插针可以阻止线圈的有效段向两侧的插针方向发生扭曲变形，配合上下成型结构中间留有线圈有效段的压平空间，使得线圈在成型过程中，线圈有效段始终保持直线形不变，成型出的线圈磁利用率高，减少电机发热量，提高电机使用寿命。

上整形平面和上成型板可以是一体成型也可以是分开的两个构件，作为优选，选择将两者合成一体制造，上整形平面是上成型板的一个平面，下整形平面是下成型板的一个平面，上下整形平面之间放置线圈，在上成型板向下压时，对固定在下成型板上的线圈进行压平。本发明可以实现自动化生产，且能同时对多个线圈进行整平。整形平面的平整度较高，直接作用在线圈的有效段上，对线圈进行压平，且线圈的有效段在压平过程中不易变形，成型效果好。

作为优选，所述的上成型板包括有上压盘，在上压盘的下方设有上整形块，所述的上整形平面设于上整形块的底部，所述的下成型板上开设有凹槽，在凹槽的底部设有向上凸起的下整形块，所述的下整形平面设于下整形块的顶部，上、下整形块的外径小于凹槽的内径，上、下整形块与凹槽的侧壁形成线圈外无效段的外变形空隙。使用时，上整形块随着上压盘的下压而深入至凹槽内，同时，上整形块底部的上整形平面配合下整形平面对多个叠合线圈的有效段进行压平，对于上、下整形块的外部且与凹槽的侧壁之间形成的空隙，留作挤压成型时线圈外无效段的外变形空隙，使线圈外无效段在挤压成型过程中自然变形，减少成型过程中上、下成型结构对线圈外无效段的挤压，降低线圈在成型过程中被压坏的风险。

作为优选，所述的上整形平面内设有向上凸起的上成型槽，所述的下整形平面内设有下凹的下成型槽，上、下成型槽上下对应形成线圈内无效段的内变形空隙。上成型槽和下成型槽上下正对，配合形成线圈内无效段的内变形空隙，与外变形空隙的设置同理，线圈内无效段可以在挤压成型过程中在内变形空隙内上下自然变形。

作为优选，所述的上、下整形平面均为圆环面，在上、下整形平面内分别设有若干个上、下插孔，且上、下插孔分别均匀分布在以上、下整形平面的中心为圆心的圆弧上。由于线圈在使用时是按圆环形排列的，线圈的有效段形成圆环面，因此，上、下整形平面的形状与线圈的有效段工作时排列的形状相同，成型出的线圈的使用效果较好；上、下插孔分别均匀分布在以上、下整形平面的中心为圆心的圆弧上，因此，上、下插孔与线圈的有效段的排列形状形成对应，当插针插入时，插针对每一个线圈的有效段都形成较好地夹压，减少线圈的有效段受到下压的力时而向两侧变形。

作为优选，在下成型板上设有下顶出孔，上成型板上开设有上顶出孔，下顶出孔和上顶出孔连接成为推块孔，推块孔内设有活动推块，活动推块贯穿上、下整形平面，以上顶出孔为中心均匀分布有若干个上插孔，所述的活动推块包括设置在下顶出孔内的顶出块和固定在顶出块顶部且向上延伸至上顶出孔的导柱，导柱与顶出块为同轴设置且导柱的外径小于顶出块的外径，在顶出块的顶部设有与下整形平面相平的推出面，推出面的外径与下顶出孔的孔径相同，顶出块的下方设有连接孔，所述的下成型槽设于顶出块的顶部且位于推出面和导柱之间。在上下成型板上设置推块孔，推块孔内设有活动推块，活动推块贯穿上、下整形平面，且活动推块上的推出面与下整形平面相平，推出面与下整形块的顶面共同构成了下整形平面，在成型完成后，退去上成型板，利用推出面和下成型槽对压平后的线圈的抬升，活动推块可以将压平后的线圈从下成型板内顶出，脱模方便；上顶出孔与活动推块上部的导柱配合，当上成型板下压时，导柱慢慢深入到上顶出孔内，对上成型板形成导向作用，有利于上下成型板的定位配合。

作为优选，所述的上顶出孔同轴设于上成型槽的内部，上顶出孔的孔径与上成型槽的内径为相同设置且上成型槽的高度小于或等于上顶出孔的长度，导柱的外径与上顶出孔的孔径相同且导柱的顶部位于上成型槽的上方。上顶出孔同轴设于上成型槽的内部，且上顶出孔的孔径与上成型槽的内径为相同，因此，当活动推块上的导柱进入上顶出孔形成配合时，导柱的外壁成为上成型槽的内壁，对线圈的内无效边的形变起到较好的限位作用。

作为优选，所述的下顶出孔为上大下小的阶梯状结构。因此，在向下成型挤压时，下顶出孔对活动推块起到很好的支撑，活动推块不会向下活动，当成型完成时，可以很方便地把活动推块向上推动，把压平后的线圈从下成型板内顶出。

作为优选，所述的上插孔的横截面为梯形，下插孔的横截面形状大小与上插孔相同，下插孔的孔壁为平直面，插针的形状与插孔形状配合，插针的上段带有锥面，插针的下段为直线段。插针的形状与插孔形状配合，横截面为梯形，插针的下段为直线段，因此，插针的两侧壁为平直面，与线圈的有效段的两侧壁形成贴紧配合，可以有效地阻止线圈的有效段在成型过程中向两侧的插针方向扭曲变形，使得成型出的线圈的有效段均为直线段，成型出的线圈磁利用率高，使用效果好。插针的上段带有锥面，因而上成型板下压时，插针的上段容易插入上插孔形成配合。

作为优选，在上成型板的上方连接有上固定板，在下成型板的下方连接有下固定板，上、下固定板与液压机构相连。在上、下成型板上通过上、下固定板可以方便的连接在液压机构上，结构更为牢固。

作为优选，上、下固定板为四边形，上、下固定板的形状相同，上固定板的四角包括三个直角和一个斜面形成的基准角，上、下固定板与上、下成型板通过螺丝连接，在下固定板的中心开设有与下成型板的下顶出孔连通的通孔。斜面形成的基准角可以作为整套工装设备对准方向的基准，三个边直角和一个基准角为与液压机上面的板固定的部位。固定板和成型板通过螺栓连接，连接方便。

作为优选，所述上压盘的下方一体成型有导向柱，上整形块固定设于导向柱的下方，导向柱与凹槽形成套接配合。通过导向柱的设置，导向柱与凹槽形成内外套接配合，相互之间形成导向连接，有利于上下成型板的定位配合。

作为优选，内、外变形间隙的宽度与线圈的宽度为相同设置，内、外变形间隙的高度为线圈厚度3倍或3倍以上。把内、外变形间隙的宽度设置为与线圈的宽度相同，因此，线圈的内外无效段在成型过程只能沿内、外变形间隙的上下方向变形，使得成型后的线圈的内外无效段相对线圈的有效段弯折90°，压平成型后的线圈的外径相比平铺形成的线圈的外径大大缩小，在线圈有效段长度不变的前提下，有利缩小定子的体积；同理，压平成型后的线圈的内径可以进一步增大，使得电机轴的直径进一步增大，提高电机轴的强度和稳定性。由于每一个线圈上都错开夹角叠合有两个同样的线圈，因此，内、外变形间隙的高度设置为线圈厚度3倍或3倍以上，给线圈的内、外无效段留下足够的变形空间，使得在成型过程中线圈的内、外无效段不易压坏。

因此，本发明的一种电机线圈的成型工装具备下述优点：通过固定板能方便的与液压机进行装配，通过插针将线圈定位，可以同时固定多个线圈，整体进行压平，成型出的线圈的有效段始终保持直线形不变，结构简单，同时可以批量生产，效率高，上成型板向下压平线圈，活动推块将压好的线圈顶出，操作简单，误差小，挤压成型出的线圈外径小内径大。

附图说明

图1是本发明的一种电机线圈的成型工装的立体分解的结构示意图。

图2是图1中的上成型板的立体图。

图3是图1中的上成型板的主视图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是图1中的下成型板的主视图。

图6是图5的B-B剖视图。

图7是上、下成型板拼合的剖视图。

图8是本发明装配后的剖视图。

图9是活动推块的剖视图。

图10是上成型板与上固定板装配固定的立体图。

图11是插针、活动推块、下成型板及下固定板装配后的立体图。

图12是插针的立体图。

图13是线圈的结构示意图。

图14是线圈安装到下成型板的结构示意图。

图15是利用本发明压平成型出的线圈的结构示意图。

具体实施方式

    下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

    实施例1：见图1、图8，一种电机线圈的成型工装，包括上成型结构和下成型结构，上、下成型结构之间设有线圈安装空隙，安装空隙包括线圈有效段的压平空隙1和线圈内外无效段的内变形空隙2、外变形空隙3，内变形空隙2设置在压平空隙1的内部，外变形空隙3设置在压平空隙1的外部，上成型结构包括有上成型板4，上成型板4上设有上插孔5，在上成型板4的下方设有上整形平面6，下成型结构包括有下成型板7，在下成型板7上设有与上插孔5对应的下插孔8，在下成型板7上设有与上整形平面6对应的下整形平面9，上插孔5和下插孔8连接成为插孔，在插孔内设有插针10，插孔和插针10均贯穿上整形平面6和下整形平面9，上整形平面6和下整形平面9之间的空隙为线圈有效段的压平空隙1，为了使成型出的线圈的有效段保持原有的直线形，成型出的线圈的有效段的长度一致，上整形平面6和下整形平面9的形状大小设置为相同，为了使各叠合的线圈的有效段能较好地压平，上整形平面6和下整形平面9相互平行设置，同时，为了使各叠合的线圈的有效段在压平过程中不因线圈的内外无效段变形而产生上下扭曲变形，上整形平面6和下整形平面9之间的间距设置为与线圈的有效段的厚度相同，由于线圈的外无效段产生变形，因而与外无效段连接的有效段的外端部也会产生少量变形，上整形平面6和下整形平面9的径向长度小于或等于线圈有效段的长度，在线圈的有效段的外端部预留一定的变形长度，成型出的线圈的有效段整体为直线段，磁利用率高，当然，线圈的有效段的外端部的少量变形也是允许的，不影响线圈的整体使用效果。利用上、下成型结构安装到液压机内，插针固定在插孔内，两个插针卡住一个线圈的其中一条有效段，插孔和插针个数要根据待成型线圈的总的有效段条数而设定，当插针固定在下插孔内后，把所有线圈依次放置在下成型结构上，同时使线圈的每一条有效段都卡在两个插针之间，然后启动上成型结构向下压，将由插针固定的所有线圈进行压平。使用在三相电机上的线圈至少是三个一组，固定在工装上的线圈必然是3的倍数，在使用时，所有的线圈交叠在一起，且必须保证每个线圈的平直段都处于同一平面内。如果单个进行压平，很难保证最后安装时所有线圈的平直段还是位于同一平面，因此，将所有线圈同时进行压平，提高效率的同时，也提高了线圈的导通率。在上下成型结构中间留有线圈有效段的压平空间，让上成型结构向下压时，将有所有线圈的效段压至压平空间内，使得所有线圈的有效段压至同一平面，保证成型线圈的使用效果。而线圈的内外无效段，比如线圈内外端的弧形连接部分，这部分是可以接受变形的，因此为了保证有效段在同一平面，交叠的内外无效段是必然变形，有凸起或者凹陷，内外无效段的内外变形空隙的深度是大于有效段的压平空隙的。在上下成型结构上均布多个插孔，可以同时对多个线圈进行同时压平，提高效率，使得成型出的线圈具有较多对数的有效段，可以用于生产大功率的电机。插孔是贯穿上、下整形平面的，插针插入插孔内形成类似一个个桩体，各个线圈依次套接在其上进行定位，保证最大程度的伸直，每两个插针夹设在一个线圈的其中一条有效段的两侧，当上成型结构向下压而使线圈的内外无效段变形时，插针可以阻止线圈的有效段向两侧的插针方向发生扭曲变形，配合上下成型结构中间留有线圈有效段的压平空间，使得线圈在成型过程中，线圈有效段始终保持直线形不变，成型出的线圈磁利用率高，减少电机发热量，提高电机使用寿命。

见图2、图3、图4，上成型板4包括有上压盘41，在上压盘41的下方设有上整形块42，上整形平面6设于上整形块42的底部，下成型板7上开设有凹槽71，在凹槽71的底部设有向上凸起的下整形块72，下整形平面9设于下整形块72的顶部，上整形块42和下整形块72的外径小于凹槽71的内径，上整形块42和下整形块72与凹槽71的侧壁之间的间隙形成线圈外无效段的外变形空隙3。使用时，上整形块随着上压盘的下压而深入至凹槽内，同时，上整形块底部的上整形平面配合下整形平面对多个叠合线圈的有效段进行压平，对于上、下整形块的外部且与凹槽的侧壁之间形成的空隙，留作挤压成型时线圈外无效段的外变形空隙，使线圈外无效段在挤压成型过程中自然变形，减少成型过程中上、下成型结构对线圈外无效段的挤压，降低线圈在成型过程中被压坏的风险。

见图4、图8、图11，上整形平面6内设有向上凸起的上成型槽11，下整形平面9内设有下凹的下成型槽12，上成型槽11和下成型槽12上下对应形成线圈内无效段的内变形空隙2。上成型槽和下成型槽上下正对，配合形成线圈内无效段的内变形空隙，与外变形空隙的设置同理，线圈内无效段可以在挤压成型过程中在内变形空隙内上下自然变形。

见图3、图5、图7，上整形平面6和下整形平面9均为圆环面，在上整形平面6和下整形平面9内分别设有若干个上插孔5和下插孔8，且上插孔5和下插孔8分别均匀分布在以上整形平面6和下整形平面9的中心为圆心的圆弧上。由于线圈在使用时是按圆环形排列的，线圈的有效段形成圆环面，因此，上、下整形平面的形状与线圈的有效段工作时排列的形状相同，成型出的线圈的使用效果较好；上、下插孔分别均匀分布在以上、下整形平面的中心为圆心的圆弧上，因此，上、下插孔与线圈的有效段的排列形状形成对应，当插针插入时，插针对每一个线圈的有效段都形成较好地夹压，减少线圈的有效段受到下压的力时而向两侧变形。

见图5、图6、图7、图8，在下成型板7上设有下顶出孔13，上成型板4上开设有上顶出孔14，下顶出孔13和上顶出孔14连接成为推块孔，推块孔内设有活动推块15，活动推块15贯穿上整形平面6和下整形平面9，以上顶出孔14为中心均匀分布有若干个上插孔5。见图8、图9，活动推块15包括设置在下顶出孔13内的顶出块151和固定在顶出块151顶部且向上延伸至上顶出孔14的导柱152，导柱152与顶出块151为同轴设置且导柱152的外径小于顶出块151的外径，在顶出块151的顶部设有与下整形平面9相平的推出面153，推出面153的外径与下顶出孔13的孔径相同，顶出块151的下方设有连接孔154，下成型槽12设于顶出块151的顶部且位于推出面153和导柱152之间。在上下成型板上设置推块孔，推块孔内设有活动推块，活动推块贯穿上、下整形平面，且活动推块上的推出面与下整形平面相平，推出面与下整形块的顶面共同构成了下整形平面，在成型完成后，退去上成型板，利用推出面和下成型槽对压平后的线圈的抬升，活动推块可以将压平后的线圈从下成型板内顶出，脱模方便；上顶出孔与活动推块上部的导柱配合，当上成型板下压时，导柱慢慢深入到上顶出孔内，对上成型板形成导向作用，有利于上下成型板的定位配合。

见图4、图8，上顶出孔14同轴设于上成型槽11的内部，上顶出孔14的孔径与上成型槽11的内径为相同设置且上成型槽11的高度小于或等于上顶出孔14的长度，导柱152的外径与上顶出孔14的孔径相同且导柱152的顶部位于上成型槽11的上方。上顶出孔同轴设于上成型槽的内部，且上顶出孔的孔径与上成型槽的内径为相同，因此，当活动推块上的导柱进入上顶出孔形成配合时，导柱的外壁成为上成型槽的内壁，对线圈的内无效边的形变起到较好的限位作用。

见图6，下顶出孔13为上大下小的阶梯状结构。因此，在向下成型挤压时，下顶出孔对活动推块起到很好的支撑，活动推块不会向下活动，当成型完成时，可以很方便地把活动推块向上推动，把压平后的线圈从下成型板内顶出。

见图3、图5、图8、图12，上插孔5的横截面为梯形，下插孔8的横截面形状大小与上插孔5相同，下插孔8的孔壁为平直面，插针10的形状与插孔形状配合，插针10的上段带有锥面，插针10的下段为直线段。插针的形状与插孔形状配合，横截面为梯形，插针的下段为直线段，因此，插针的两侧壁为平直面，与线圈的有效段的两侧壁形成贴紧配合，可以有效地阻止线圈的有效段在成型过程中向两侧的插针方向扭曲变形，使得成型出的线圈的有效段均为直线段，成型出的线圈磁利用率高，使用效果好。插针的上段带有锥面，因而上成型板下压时，插针的上段容易插入上插孔形成配合。

在上成型板4的上方连接有上固定板16，在下成型板7的下方连接有下固定板17，上固定板16和下固定板17分别与液压机构相连。在上、下成型板上通过上、下固定板可以方便的连接在液压机构上，结构更为牢固。

见图1、图10、图11，上固定板16和下固定板17均为四边形，上固定板16和下固定板17的形状相同，上固定板16的四角包括三个直角和一个斜面形成的基准角，上、下固定板与上、下成型板通过螺丝18连接，在下固定板17的中心开设有与下成型板7的下顶出孔13连通的通孔19。斜面形成的基准角可以作为整套工装设备对准方向的基准，三个边直角和一个基准角为与液压机上面的板固定的部位。固定板和成型板通过螺栓连接，连接方便。

见图2、图7，上压盘41的下方一体成型有导向柱20，上整形块42固定设于导向柱20的下方，导向柱20与凹槽71形成套接配合。通过导向柱的设置，导向柱与凹槽形成内外套接配合，相互之间形成导向连接，有利于上下成型板的定位配合。

见图8，内变形空隙2和外变形空隙3的宽度与线圈的宽度为相同设置，内变形空隙2和外变形空隙3的高度为线圈厚度3倍或3倍以上。把内、外变形间隙的宽度设置为与线圈的宽度相同，因此，线圈的内外无效段在成型过程只能沿内、外变形间隙的上下方向变形，使得成型后的线圈的内外无效段相对线圈的有效段弯折90°，压平成型后的线圈的外径相比平铺形成的线圈的外径大大缩小，在线圈有效段长度不变的前提下，有利缩小定子的体积；同理，压平成型后的线圈的内径可以进一步增大，使得电机轴的直径进一步增大，提高电机轴的强度和稳定性。由于每一个线圈上都错开夹角叠合有两个同样的线圈，因此，内、外变形间隙的高度设置为线圈厚度3倍或3倍以上，给线圈的内、外无效段留下足够的变形空间，使得在成型过程中线圈的内、外无效段不易压坏。

使用时，上成型板固定在上固定板上，下成型板固定在下固定板上，上成型板的上整形面与下成型板的下整形面相对。把活动推块放入下顶出孔内，插针插入下插孔内，见图13、图14，线圈21的直线段部分211固定在两个插针之间，线圈以3个为一组，每组线圈沿圆周向错开夹角依次向上叠放，各组线圈之间错开相同的夹角与每组线圈组内的线圈形成反向叠放，启动液压机，上成型板向下移动，上成型板的上插孔套入到插针上，上成型板的导向柱与下成型板的凹槽配合，上成型板上的上整形平面压向下整形平面，把下成型板内相互叠加的线圈的直线段部分211整平，挤压成型的过程中线圈21的内无效段212和外无效段213分别在内变形空隙2和外变形空隙3内自然形变，退去上成型板，然后启动液压的顶出机构，通过活动推块把下成型板内整型好的压平线圈22顶出来，见图15，以达到线圈整型平整的作用。

Claims (14)

1.一种电机线圈的成型工装，其特征在于：包括上成型结构和下成型结构，上、下成型结构之间设有线圈安装空隙，所述的安装空隙包括线圈有效段的压平空隙和线圈内外无效段的内外变形空隙，内变形空隙设置在压平空隙的内部，外变形空隙设置在压平空隙的外部，所述的上成型结构包括有上成型板，上成型板上设有上插孔，在上成型板的下方设有上整形平面，所述的下成型结构包括有下成型板，在下成型板上设有与上插孔对应的下插孔，在下成型板上设有与上整形平面对应的下整形平面，上、下插孔连成插孔，在插孔内设有插针，插孔和插针均贯穿上、下整形平面，上、下整形平面之间的空隙为线圈有效段的压平空隙，上、下整形平面的径向长度小于或等于线圈有效段的长度。

2.根据权利要求1所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上成型板包括有上压盘，在上压盘的下方设有上整形块，所述的上整形平面设于上整形块的底部，所述的下成型板上开设有凹槽，在凹槽的底部设有向上凸起的下整形块，所述的下整形平面设于下整形块的顶部，上、下整形块的外径小于凹槽的内径，上、下整形块与凹槽的侧壁形成线圈外无效段的外变形空隙。

3.根据权利要求1或2所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上整形平面内设有向上凸起的上成型槽，所述的下整形平面内设有下凹的下成型槽，上、下成型槽上下对应形成线圈内无效段的内变形空隙。

4.根据权利要求1或2所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上、下整形平面均为圆环面，在上、下整形平面内分别设有若干个上、下插孔，且上、下插孔分别均匀分布在以上、下整形平面的中心为圆心的圆弧上。

5.根据权利要求3所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上、下整形平面均为圆环面，在上、下整形平面内分别设有若干个上、下插孔，且上、下插孔分别均匀分布在以上、下整形平面的中心为圆心的圆弧上。

6.根据权利要求3所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：在下成型板上设有下顶出孔，上成型板上开设有上顶出孔，下顶出孔和上顶出孔连接成为推块孔，推块孔内设有活动推块，活动推块贯穿上、下整形平面，以上顶出孔为中心均匀分布有若干个上插孔，所述的活动推块包括设置在下顶出孔内的顶出块和固定在顶出块顶部且向上延伸至上顶出孔的导柱，导柱与顶出块为同轴设置且导柱的外径小于顶出块的外径，在顶出块的顶部设有与下整形平面相平的推出面，推出面的外径与下顶出孔的孔径相同，顶出块的下方设有连接孔，所述的下成型槽设于顶出块的顶部且位于推出面和导柱之间。

7.根据权利要求5所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：在下成型板上设有下顶出孔，上成型板上开设有上顶出孔，下顶出孔和上顶出孔连接成为推块孔，推块孔内设有活动推块，活动推块贯穿上、下整形平面，以上顶出孔为中心均匀分布有若干个上插孔，所述的活动推块包括设置在下顶出孔内的顶出块和固定在顶出块顶部且向上延伸至上顶出孔的导柱，导柱与顶出块为同轴设置且导柱的外径小于顶出块的外径，在顶出块的顶部设有与下整形平面相平的推出面，推出面的外径与下顶出孔的孔径相同，顶出块的下方设有连接孔，所述的下成型槽设于顶出块的顶部且位于推出面和导柱之间。

8.根据权利要求7所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上顶出孔同轴设于上成型槽的内部，上顶出孔的孔径与上成型槽的内径为相同设置且上成型槽的高度小于或等于上顶出孔的长度，导柱的外径与上顶出孔的孔径相同且导柱的顶部位于上成型槽的上方。

9.根据权利要求8所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的下顶出孔为上大下小的阶梯状结构。

10.根据权利要求7所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述的上插孔的横截面为梯形，下插孔的横截面形状大小与上插孔相同，下插孔的孔壁为平直面，插针的形状与插孔形状配合，插针的上段带有锥面，插针的下段为直线段。

11.根据权利要求1或2所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：在上成型板的上方连接有上固定板，在下成型板的下方连接有下固定板，上、下固定板与液压机构相连。

12.根据权利要求11所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：上、下固定板为四边形，上、下固定板的形状相同，上固定板的四角包括三个直角和一个斜面形成的基准角，上、下固定板与上、下成型板通过螺丝连接，在下固定板的中心开设有与下成型板的下顶出孔连通的通孔。

13.根据权利要求2所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：所述上压盘的下方一体成型有导向柱，上整形块固定设于导向柱的下方，导向柱与凹槽形成套接配合。

14.根据权利要求1或2所述的一种电机线圈的成型工装，其特征在于：内、外变形间隙的宽度与线圈的宽度为相同设置，内、外变形间隙的高度为线圈厚度3倍或3倍以上。