CN105429320A - 一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯方法。所述定子铁芯，包括数个相互围合连接的铁芯单元；所述铁芯单元包括定子轭部和定子齿部，所述定子齿部卡接于所述定子轭部内侧，形成T形结构。所述定子铁芯的制造步骤包括：冲片、叠压和组装，定子轭片与定子齿片均为分体冲片叠压组合，冲片时采用直条板材冲压成型，冲压模具排版结构紧凑、减少了拐角，进而减少废料与边角料、材料利用率显著提高；并且减小了直条板材的板面宽度，冲压模具尺寸也随之减小，可以用更小机型的冲床机械生产加工。所述水泵采用该定子铁芯，产品生产制造所用的材料、生产设备等节省了许多，降低了生产成本。

Description

一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法
技术领域
本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法。
背景技术
目前，电机广泛地应用在工业生产以及生活中的各种电器设备中，现有的电机包括定子和转子。传统的加工方法中，定子铁芯是由定子冲片叠压而成，且定子冲片是直接由钢板冲压制备成环状的，即定子冲片是整环冲压制备的，而定子冲片的中心部分设有供电机转子穿设的中心孔，这样每冲压加工一个环状定子冲片，都要在原材料板上冲掉一块外径等于中心孔内径的圆板，从而降低了材料的利用率，增加了电机制造的成本。
为了解决上述问题，现有技术中提出了定子冲片的直条冲压方法，在原材料板上冲压制成直条状定子冲片，并将多个定子冲片环绕连接形成多边形定子冲片。如公开号为CN104993622的中国专利申请公开了一种定子铁芯及形成该定子铁芯的带状层叠体，请参阅图1，其为该专利申请公开的定子铁芯的结构示意图，该定子铁芯包括多个叠片层1、2、3，各叠片层依次层叠，每一叠片层包括围绕圆周设置的多个叠片10、20和30，各叠片10、20和30分别向一侧延伸出一连接部11、21和31，相邻两层的叠片的连接部的延伸方向相反，处于相邻两层且位置相互交错的两层叠片的连接部相对并且铰接。图2为加工定子铁芯的叠片时的各叠片的排列位置，通过冲压工艺形成镶嵌排列的各所述叠片。这种方法由于不需要在原材料板上冲掉中心孔，因而可以提高原材料板的利用率，降低制造成本。但是采用这种方法制备定子时对材料利用率仍旧不能满足要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺点和不足，提供一种定子铁芯、水泵及制造定子铁芯的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种定子铁芯，包括数个相互围合连接的铁芯单元；所述铁芯单元包括独立的定子轭部和定子齿部，所述定子轭部由若干个定子轭片叠压形成，所述定子齿部由若干个定子齿片叠压形成，所述定子齿部卡接于所述定子轭部内侧，形成T形结构。
相对于现有技术，本发明的定子铁芯的定子轭部与定子齿部分开设置，可单独冲压成型，并根据需要将其在直条板材上排列，提高直条板材利用率，降低材料成本。
进一步，所述定子轭片的内侧设置有第二凹槽，若干定子轭片叠压后形成第二卡槽，所述定子齿片一端设置有与所述第二凹槽相适配的第二凸起，若干定子齿片叠压后形成第二凸棱，所述第二凸棱卡接于所述第二卡槽。所述定子轭部与定子齿部通过所述第二卡槽和第二凸棱卡接，方便组装。
进一步，所述定子轭片两端分别设置有相适配的第一凹槽与第一凸起，若干个定子轭片叠压后分别形成第一卡槽与第一凸棱。相邻铁芯单元通过第一卡槽和第一凸棱连接，可以通过调整第一凹槽与第一凸起的角度调整铁芯单元中相邻定子轭部之间的角度，满足不同的需要。
进一步，所述定子齿片另一端设置有弧形结构的齿冠。
进一步，所述定子轭片和定子齿片上分别加工有相对应的至少一个自铆点。所述自铆点用于相邻定子轭片间和相邻定子齿片间叠压铆合，可以保证用于叠压成定子轭部和定子齿部进而组装成定子铁芯的精度。
进一步，所述定子铁芯由六个铁芯单元围合连接而成。
同时，本发明提供了一种水泵，包括前盖、导水盖、泵体、设置于导水盖水腔内的叶轮、设置于泵体内腔的安装有绕组的定子铁芯和转子，所述转子设置在所述定子内。所述定子铁芯为上述提及的任意一种定子铁芯。
进一步，所述绕组为单个独立绕制，并套设在所述定子铁芯的每个定子齿部上。
相对于现有技术，所述水泵材料利用率高、成本低以及制造方便。
同时，本发明还提供了一种制造所述定子铁芯的方法，包括如下步骤：
步骤S1：冲片：在直条板材上分别冲压出定子轭片和定子齿片，所述定子轭片包括分别设置于其两端的相适配的第一凹槽与第一凸起，以及设置于定子轭片内侧的第二凹槽，所述定子齿片包括分别设置于其一端的齿冠和设置于另一端与所述第二凹槽相适配的第二凸起；
步骤S2：叠压：将经过步骤S1冲压成型的定子轭片和定子齿片分别叠压形成定子轭部和定子齿部；
步骤S3：组装：将所述定子齿部通过所述第二凸棱卡接于所述定子轭部的第二卡槽，形成T形铁芯单元；再将铁芯单元通过定子轭部的第一凸棱卡接于相邻铁芯单元的第一卡槽中，数个铁芯单元以此种方式连接围合形成定子铁芯。
相对于现有技术，本发明在直条板材冲压成型时采用的排列方式，使材料利用率显著提高，并且减小了直条板材的宽度，冲压所述直条板材所用的模具尺寸随之减小，可以用更小机型的冲床机械冲压成型，从而降低了模具以及生产设备的成本。
进一步，在所述步骤S1中，所述直条板材在X轴方向上顺序排列若干个排列单元，每个排列单元包括两个定子轭片和两个定子齿片；所述两个定子轭片平行X轴相对设置，并且分别设置于直条板材Y轴方向两端的最外侧，所述定子轭片的第二凹槽均朝向内侧，所述两个定子齿片分别沿X轴相对设置于所述两个定子轭片之间，设置于定子齿片前端的齿冠分别与两侧定子轭片的第一凹槽与第一凸起相贴合，所述第一凸起一端嵌入所述第二凹槽内，另一端设置于第二凹槽外。通过此种排布方式，可以显著提高材料利用率，降低生产成本。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1是现有技术中的定子铁芯的结构示意图。
图2是现有技术中加工定子铁芯的叠片时的各叠片的排列位置。
图3是本发明中定子铁芯的结构示意图。
图4是本发明中定子铁芯的俯视图。
图5是本发明中铁芯单元的结构示意图。
图6a是本发明中定子轭片的结构示意图。
图6b是本发明中定子轭片的结构示意图。
图7是本发明步骤冲片中的定子轭片与定子齿片的排列示意图。
图8是本发明步骤组装中的两个铁芯单元的连接结构示意图。
图9是本发明中水泵的结构示意图。
图10是本发明中水泵的分解结构示意图。
具体实施方式
请同时参阅图3和图4，其分别是本发明的定子铁芯的结构示意图及俯视图。所述定子铁芯200由数个铁芯单元210相互围合连接形成。请参阅图5，其是本发明所述铁芯单元的结构示意图。所述铁芯单元210包括定子轭部211和定子齿部212。所述定子齿部212卡接于所述定子轭部211的内侧，形成T形结构。
所述定子轭部211由若干个定子轭片2111叠压形成。请参阅图6a，其是定子轭片的结构示意图。所述定子轭片2111两端分别设置有相适配的第一凹槽2111a与第一凸起2111b，经若干定子轭片叠压后分别形成第一卡槽2112与第一凸棱2113。所述定子轭片2111的内侧设置有第二凹槽2111c，经若干定子轭片叠压后形成第二卡槽2114。
所述定子齿部212由若干个定子齿片2121叠压形成。请参阅图6b，其是定子齿片的结构示意图。所述定子齿片2121两端分别设置有弧形结构的齿冠2121a和与所述第二凹槽2111c相适配的第二凸起2121b，经若干定子齿片叠压后分别形成齿冠部2122和第二凸棱2123。
所述定子齿部212通过所述第二凸棱2123卡接于所述定子轭部211的第二卡槽2114，形成铁芯单元210。铁芯单元210通过定子轭部211的第一凸棱2113插接于相邻铁芯单元的第一卡槽2112中，数个铁芯单元210以此种方式连接围合形成定子铁芯200，并且所述数个齿冠部2122围合形成中心孔220。
在本实施例中，所述定子铁芯200为正六边形，所述定子铁芯200是由六个铁芯单元210连接围合形成。在所述定子轭片2111和定子齿片2121上分别加工有相对应的至少一个自铆点2115，通过相邻两层定子轭片或定子齿片之间的自铆点2115，提高叠压铆合制成定子轭部和定子齿部以及组装形成的定子铁芯的精度。
一种制造所述定子铁芯的方法。包括如下步骤：冲片、叠压、组装。
步骤S1：冲片。在直条板材上分别冲压出定子轭片2111和定子齿片2121。所述定子轭片2111包括分别设置于其两端的相适配的第一凹槽2111a与第一凸起2111b，以及设置于定子轭片内侧的第二凹槽2111c；所述定子齿片2121包括分别设置于其一端的齿冠和设置于另一端与所述第二凹槽2111c相适配的第二凸起2121b。
优选的，所述定子轭片2111与定子齿片2121在直条板材上的排布方式如图7所示。所述直条板材在X轴方向上顺序排列若干个排列单元，每个排列单元包括两个定子轭片2111和两个定子齿片2121；所述两个定子轭片2111平行X轴相对设置，并且分别设置于Y轴方向两端的最外侧，所述定子轭片2111的第二凹槽2111c均朝向内侧，所述两个定子齿片2121分别沿X轴相对设置于所述两个定子轭片2111之间，设置于定子齿片2121前端的齿冠2121a分别与两侧定子轭片2111的第一凹槽2111a与第一凸起2111b相贴合，所述第一凸起2121b一端嵌入所述第二凹槽2111c内，另一端设置于第二凹槽2111c外。
步骤S2：叠压。将经过步骤S1冲压成型的定子轭片2111和定子齿片2121分别叠压形成定子轭部211和定子齿部212。
步骤S3：组装。将所述定子齿部212通过所述第二凸棱2123卡接于所述定子轭部211的第二卡槽2114，形成T形铁芯单元210；再将铁芯单元210通过定子轭部211的第一凸棱2113卡插于相邻铁芯单元的第一卡槽2112中，形成如图8中所示的两个铁芯单元的连接结构，数个铁芯单元210以此种方式连接围合形成定子铁芯200。
本发明进一步提供了一种水泵。请参阅图9和图10，所述水泵包括前盖300、导水盖700、泵体400、设置于导水盖700水腔内的叶轮500、设置于泵体内腔的安装有绕组的定子铁芯200和转子600。所述转子设置在所述定子内。在本实施例中，所述绕组为单个独立绕制，并套设在每个定子齿部212上。
相对于现有技术，本发明的制造所述定子铁芯200的步骤冲片中的排列方式，材料利用率显著提高，并且减小了直条板材的宽度，冲压所述直条板材所用的模具尺寸随之减小，可以用更小机型的冲床机械冲压成型，从而降低了模具以及生产设备的成本。本发明所述的水泵，相对于现有技术，通过利用所述定子铁芯200制成，材料利用率高、成本低以及制造方便。
本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变形。

Claims (10)

1.一种定子铁芯，其特征在于：包括数个相互围合连接的铁芯单元；所述铁芯单元包括独立的定子轭部和定子齿部，所述定子轭部由若干个定子轭片叠压形成，所述定子齿部由若干个定子齿片叠压形成，所述定子齿部卡接于所述定子轭部内侧，形成T形结构。
2.根据权利要求1所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子轭片的内侧设置有第二凹槽，若干定子轭片叠压后形成第二卡槽，所述定子齿片一端设置有与所述第二凹槽相适配的第二凸起，若干定子齿片叠压后形成第二凸棱，所述第二凸棱卡接于所述第二卡槽。
3.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子轭片两端分别设置有相适配的第一凹槽与第一凸起，若干个定子轭片叠压后分别形成第一卡槽与第一凸棱。
4.根据权利要求2所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子齿片另一端设置有弧形结构的齿冠。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子轭片和定子齿片上分别加工有相对应的至少一个自铆点。
6.根据权利要求5所述的定子铁芯，其特征在于：所述定子铁芯由六个铁芯单元围合连接而成。
7.一种水泵，包括前盖、导水盖、泵体、设置于导水盖水腔内的叶轮、设置于泵体内腔的安装有绕组的定子铁芯和转子，所述转子设置在所述定子内，其特征在于：所述定子铁芯为权利要求1-6中任一权利要求所述的定子铁芯。
8.根据权利要求7所述的水泵，其特征在于：所述绕组为单个独立绕制，并套设在所述定子铁芯的每个定子齿部上。
9.一种制造定子铁芯的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤S1：冲片：在直条板材上分别冲压出定子轭片和定子齿片，所述定子轭片包括分别设置于其两端的相适配的第一凹槽与第一凸起，以及设置于定子轭片内侧的第二凹槽，所述定子齿片包括分别设置于其一端的齿冠和设置于另一端与所述第二凹槽相适配的第二凸起；
步骤S2：叠压：将经过步骤S1冲压成型的定子轭片和定子齿片分别叠压形成定子轭部和定子齿部；
步骤S3：组装：将所述定子齿部通过所述第二凸棱卡接于所述定子轭部的第二卡槽，形成T形铁芯单元；再将铁芯单元通过定子轭部的第一凸棱卡接于相邻铁芯单元的第一卡槽中，数个铁芯单元以此种方式连接围合形成定子铁芯。
10.根据权利要求9所述的制造定子芯片的方法，其特征在于：在所述步骤S1中，所述直条板材在X轴方向上顺序排列若干个排列单元，每个排列单元包括两个定子轭片和两个定子齿片；所述两个定子轭片平行X轴相对设置，并且分别设置于直条板材Y轴方向两端的最外侧，所述定子轭片的第二凹槽均朝向内侧，所述两个定子齿片分别沿X轴相对设置于所述两个定子轭片之间，设置于定子齿片前端的齿冠分别与两侧定子轭片的第一凹槽与第一凸起相贴合，所述第一凸起一端嵌入所述第二凹槽内，另一端设置于第二凹槽外。
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