CN105811672B - 电机定子封槽用槽楔纸成型模具 - Google Patents

Abstract

本发明属于电机加工技术，公开了一种电机定子封槽用槽楔纸成型模具，包括成型凹模和成型压块，成型凹模的型腔为直线槽结构，所述型腔包括进料区和成型区；进料区宽度不小于成型前槽楔纸宽度，成型区宽度不小于回弹前成型槽楔纸宽度，小于回弹后成型槽楔纸宽度，进料区与成型区之间的过渡区域宽度小于成型区宽度，成型区两端贯通；成型区内侧壁面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凹面，成型压块前端表面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凸面。本发明提出的双区域型腔设计，不仅可减化成型前送料机构，亦可省去槽楔纸夹持机构的另外设置，还有利于简化自动化成型插楔设备的结构组成。

Description

电机定子封槽用槽楔纸成型模具

技术领域

本发明属于电机加工技术，涉及电机定子封槽技术，尤其涉及电机定子封槽用槽楔纸的成型技术。

背景技术

现有的电机定子通常采用竹楔、环氧板槽楔或者注塑槽楔进行封槽。前两种不利于插楔的自动化，而普通的注塑槽楔限制了电机的绝缘等级在B级以下，而采用高温注塑槽楔则成本显著增加。与上述三种槽楔相比，采用纸质槽楔对电机定子进行封槽，不仅很容易保证电机的绝缘等级在F级及以上，成本还明显低于普通的注塑槽楔。但是，目前还没有针对采用槽楔纸封槽而设计的可自动完成整个封槽过程的封槽机械。使用槽楔纸对定子封槽时，只能采用人工方式完成，效率低下，且质量可靠性低。对槽楔纸进行成型处理，是采用槽楔纸进行封槽的过程中可选的重要步骤。设计可行的槽楔纸成型装置是开发自动完成整个槽楔纸封槽过程的封槽机械的一个重要环节。槽楔纸的成型装置不仅应利于成型动作的自动化，还需要为实现成型过程中自动上料和下料提供条件。

发明内容

本发明目的是针对最新提出的用纸质槽楔对电机定子绕线槽进行封口的方案，从模具成型的角度，提出一种有助于实现机械自动化封槽的槽楔纸成型模具。

为实现上述目的，本发明提出了一种用于对电机定子封槽用槽楔纸进行挤压成型的槽楔纸成型模具，包括成型凹模和成型压块（即凸模），成型凹模的型腔为直线槽结构，其特征在于，所述成型凹模的型腔包括位于外侧（靠近槽口侧）的进料区和位于内侧的成型区两个区域；进料区宽度不小于成型前槽楔纸宽度，成型区宽度不小于回弹前成型槽楔纸宽度，小于回弹后成型槽楔纸宽度，进料区与成型区之间的过渡区域宽度小于成型区宽度，成型区两端贯通；位于型腔最深处的成型区内侧壁面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凹面，成型压块前端表面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凸面。

使用上述成型模具对槽楔纸进行成型加工时。先将槽楔纸送入进料区，然后将成型压块的前端从成型凹模的型腔的槽口侧推入型腔，成型压块前端的成型凸面将进料区的未成型槽楔纸向内侧推入成型区，并进一步将槽楔纸挤向成型区内侧壁。成型压块前端的成型凸面与成型凹模的成型区内侧的成型凹面相互作用，将位于两者之间的槽楔纸挤压成预定形状。然后退出成型压块，成型槽楔纸回弹，卡在成型区。最后，通过推条、推杆等或其它类似的工件，从一端插入成型区，将成形槽楔纸从成型区另一端推出。

进一步地，所述直线槽结构的型腔竖直设置，型腔的上端贯通，下端对应进料区设有缩边或堵块。上料时，未成型槽楔纸靠自重自然落入进料区，在缩边或堵块的作用下，未成型槽楔纸停留在进料区。

进一步地，所述成型区内侧壁的成型凹面中线处设有拆线压槽。

进一步地，所述成型凹面沿中线分为相互对称的两个半面，每个半面为一个平面、内凹弧面、外凸弧面或曲面。

作为一种改进，成型凹模以型腔中线为界分成两个半模，两个半模之间设有间隙。两个半模之间的间隙内设用于将成型槽楔纸带出成型区的推板，推板面向型腔的侧边设有宽度不小于成型槽楔纸长度的凹口。

本发明提出的型腔设计，具有以下特点：1、可以选择自然落料的方式进行成型前的上料，可减化成型前送料机构。2、成型区两端贯通，推条等出料工件可从下端伸出，同时兼具插楔功能。3、成型区宽度设计，使成型凹模自身具有对成型槽楔纸的夹持作用，省去槽楔纸夹持机构的另外设置。4、进料成型内外双区域组合结构设计，使进料与出料互不干涉，有利于简化自动化成型插楔设备的结构组成。

附图说明

图1是本发明成型模具一种具体结构示意图。

图2是成型模具工作前状态示意图。

图3是成型压块抵推进料区未成型槽楔纸的状态示意图。

图4是槽楔纸成型状态示意图。

图5是槽楔纸成型后状态示意图。

图6是成型模具另一种具体结构方案示意图。

图7是平面型成型凹面结构示意图。

图8是外凸弧面型成型凹面结构示意图。

图9是内凹弧面型成型凹面结构示意图。

图10是曲面型成型凹面结构示意图。

图11是采用本发明成型模具的双工位电机定子封槽机整体结构示意图。

图12是图1所示定子封槽机背面结构示意图。

图13是双工位封槽机构后视结构示意图。

图14是双工位封槽机构前视结构示意图。

图15是封槽机构裁断动作原理示意图。

图16是封槽机构成型动作原理示意图。

图17是封槽机构插楔动作原理示意图。

标记说明：1、槽楔纸载盘；2、成卷槽楔纸；3、支架；4、直线导轨副；5、升降气缸；6、送纸装置；7、封槽机构；8、电机定子；9、定子支撑轴；10、台面板；11、机架；711、主动送纸辊；712、从动送纸辊；713、插楔气缸；714、插楔推条；715、固定板；716、成型模具；717、插楔引导刀；718、成型压块；719、裁断动刀片；720、成型凹模；721、成型凹模进退气缸；722、裁断刀进退气缸；723、槽楔纸导板；724、裁断静刀片；725、成型槽楔纸；730、推板；7201、进料区；7202、成型区。

具体实施方式

参照图1-5，该图所示为本发明所述槽楔纸成型模具的一种具体结构，模具主要由成型凹模720和成型压块718两者组成。成型凹模720的型腔为竖直设置的直线槽结构，所述成型凹模的型腔包括位于外侧（靠近槽口侧）的进料区7201和位于内侧的成型区7202两个区域；进料区7201上端贯通，下端设有缩边，成型区7202上下两端贯通；进料区宽度d2略大于未成型槽楔纸宽度，成型区宽度d1介于回弹前成型槽楔纸宽度和回弹后成型槽楔纸宽度之间，进料区与成型区之间的过渡区域宽度d3小于成型区宽度d1，成型区内侧壁近似于V形槽，V形槽中线处设有拆线压槽，成型压块前端呈尖角形状。

使用上述成型模具时，首先，将未成型槽楔纸21从上端放入成型凹模进料区7201，未成型槽楔纸由进料区底部的缩边托住，不会向下漏出。如图2所示。

然后，成型压块向成型凹模移动，成型压块前端从成型凹模的型腔的槽口侧进入进料区，推动进料区内的未成型槽楔纸向成型区移动。如图3所示。

然后，成型压块继续向型腔内侧深入，直到成型压块前端到达成型区内侧，槽楔纸被成型压块与成型凹模挤压成型。如图4所示。

最后，成型压块向后退出成型凹模型腔，成型槽楔纸回弹，成型槽楔纸宽度扩张，两侧边与成型区两侧壁相抵，成型槽楔纸被卡在成型区内。如图5所示。

参照图6，该图所示槽楔纸成型模具中，成型凹模以型腔中线为界分成两个半模，两个半模之间设有间隙。两个半模之间的间隙内设用于将成型槽楔纸带出成型区的推板730，推板730面向型腔的侧边设有宽度不小于成型槽楔纸长度的凹口。

参照图7-10，该图所示为四种可选的成型凹面的形式，共同点是，成型凹面以型腔中线为界分为相互对称的两个半面，四种成型凹面的半面形状分别为平面（图7所示）、外凸弧面（图8所示）、内凹弧面（图9所示）、曲面（图10所示）。

参照图11—17，该图所示为本发明技术方案的一种应用实例，本例为一种双工位的电机定子封槽机。包括机架11，机架11上设有台面板10，台面板10上固定安装一个支架3，左右两组封槽机构7设置在一固定板715上。所述固定板715左右两侧通过直线导轨副4安装在支架3的左右立框上。封槽机构7升降气缸5固联于支架3上部的横梁上，封槽机构7升降气缸5的活塞杆与固定板715静联接。

所述支架3上部横梁上设有两个槽楔纸载盘1，每个槽楔纸载盘1可承载一卷成卷槽楔纸2，每个槽楔纸载盘1对应一组封槽机构7。支架3上部横梁上对应每个槽楔纸载盘1设有一个槽楔纸导向辊。

台面板10上分别对应两组封槽机构7设置两个定子支撑轴9。定子支撑轴9上用于放置被封槽处理的电机定子8。定子支撑轴9与支撑轴安装座静联接，支撑轴安装座通过直线导轨副4安装在台面板10下方。定子进退气缸与台面板10固联，定子进退气缸的活塞杆与支撑轴安装座静联接。定子分度电机驱动定子支撑轴9分度转动。

左右封槽机构7基本对称，每组封槽机构7主要包括送纸装置6、裁断装置、成型装置、插楔装置四大部分。

所述送纸装置6包括一个主动送纸辊711和一个从动送纸辊712，主动送纸辊711与从动送纸辊712并排设置且相到接触，左右两组封槽机构7的送纸装置6主动送纸辊711同轴静联接，并与同一个送纸电机的输出轴静联接。

裁断装置设置于送纸装置6的下方，包括裁断动刀片719、裁断静刀片724和驱动裁断动刀片719进退的裁断刀进退气缸722。

所述固定板715背面下部对称设置两个安装座板，所述裁断刀进退气缸722固联于所述安装座板上，裁断动刀片719与裁断刀进退气缸722的活塞杆固定联接。裁断静刀片724固联于固定板715上。

在固定板715背面送纸装置6与裁断装置之间，有槽楔纸导板723贴装在固定板715上，槽楔纸从槽楔纸导板723与固定板715之间的导槽内穿过。

成型装置主要包括由成型凹模720和成型压块718组成的一套成型模具716，以及驱动成型凹模720进退的成型凹模进退气缸721、驱动成型压块718进退的成型压块进退气缸。

其中，成型凹模进退气缸721固联于安装座板上，成型凹模720则与成型凹模进退气缸721的活塞杆固定联接。两套封槽机构7的成型压块718分别固联在一横置联接板的两端，一个成型压块进退气缸固联在固定板715背面，成型压块进退气缸的活塞杆向前穿过固定板与横置联接板静联接。

成型凹模720的型腔为直线槽结构，包括进料区和成型区两个区域，进料区位于槽口侧，进料区底部设有缩边，裁断的未成型槽楔纸落入进料区后，不能漏出。成型区位于型腔最深处。成型区上下贯通，成型区宽度小于成型槽楔纸725宽度。

当成型凹模位于进位时，成型凹模720上的型腔处于固定板715前侧，当成型凹模位于退位时，成型凹模720上的型腔处于固定板后侧，成型区向上与槽楔纸导板723和固定板715之间的导槽对正。

插楔装置由插楔推条714、插楔引导刀717、插楔气缸713三大主要功能件组成。

插楔推条714竖直设置，上端固联在推条固定座上。所述推条固定座固联于插楔气缸713的活塞杆下端。

插楔引导刀717设置引导刀架上，所述引导刀架通过直线导轨副4设置在固定板715上。一撞块与引导刀架静联接，一顶杆上端固联于推条固定座，下端向下对应撞块。

所述插楔推条714位于成型模具716上方，纵向向下对应处于进位的成型凹模720的成型槽的成型区，插楔推条714的横截面形状与成型凹模720的成型槽的成型区横截面形状相吻合。

插楔引导刀717位于成型模具716下方，插楔引导刀717上设有引导头，引导头位于处于进位的成型凹模720的成型槽的成型区正下方。

引导头宽度大于槽口宽度，小于绕线槽宽，顶部厚度大于槽楔纸厚度。引导头底部向底边渐薄。引导头横向截面呈瓦形。

当插楔气缸713推动推条固定座下行到插楔推条714的下端到达成型凹模720内的成型槽楔纸725上端时，推条固定座上的顶杆下端到达撞块上侧受力面。

工作过程如下：

一、准备工作

在两个槽楔纸载盘1上分别装上一个槽楔纸卷2，将槽楔纸卷2的纸头拉出从送纸机构的主动送纸辊711与从动送纸辊712之间穿过，再将槽楔纸母条从槽楔纸导板723与固定板715之间的导槽穿过。从槽楔纸导板723与固定板715之间的导槽下端穿出后，从上端插入处于退位的成型凹模720的型腔进料区。在两个定子支撑轴9上分别放置一个待封槽的电机定子8。

二、封槽加工

首先裁断刀进退气缸722推动裁断动刀片719向前动作，将刀刃以下的一段槽楔纸裁断后，裁断动刀片719向后复位，被裁断的槽楔纸落入成型凹模720的型腔进料区；

成型凹模进退气缸721推动成型凹模720向前运动，直到成型凹模720的型腔成型区与上方插楔推条714对正。

成型压块进退气缸推动成型压块718向后运动，成型压块718将未成型槽楔纸从进料区向内推入成型区，压块与成型区内壁一起挤压槽楔纸成型。然后，压型压块进退气缸反向，将成型压块718退出，成型槽楔纸回弹后卡在成型区内。

定子进退驱动电机驱动定子向后移动，定子绕线槽槽口处的绝缘槽纸上端高出绕线槽的部分被引导刀717的引导头顶住脱离槽口处内壁。

插楔气缸713向下推动推条固定座，在推条固定座带动下，推条714下端插入成型凹模720的型腔成型区，将成型槽楔纸725从上向下推出成型区。

当插楔推条714下行推动成型槽楔纸725下行至成型槽楔纸725下端到达引导头上端面后，继续下行。推条固定座上的顶杆下端到达与引导刀架静联的撞块，开始推动引导刀717下行。

在引导刀717下行带动下，引导头向下进入槽口，引导头两翼将槽口处的内壁与绝缘槽纸分开。成型槽楔纸725随引导头插入槽口，成型槽楔纸725的两侧边插在槽壁与绝缘槽纸之间。

引导头从下端出绕线槽后停止，定子进退气缸推动定子向前退出，定子分度电机驱动定子支撑轴9旋转一个角度，使下相临一个绕线槽对正，以备下次向后进位插楔。

插楔气缸713带动推条安装座上行，插楔推条714向上从成型凹模720内拨出，插楔引导刀717向上复位。

成型凹模进退气缸721拉动成型凹模720向后运动复位，送纸电机驱动主动送纸辊711转动，推送连续的成卷槽楔纸2向下行进一段距离，准备下次截断。

Claims (5)

1.一种电机定子封槽用槽楔纸成型模具，包括成型凹模和成型压块，成型凹模的型腔为直线槽结构，其特征在于，所述成型凹模的型腔包括位于外侧的进料区和位于内侧的成型区两个区域；进料区宽度不小于成型前槽楔纸宽度，成型区宽度不小于回弹前成型槽楔纸宽度，小于回弹后成型槽楔纸宽度，进料区与成型区之间的过渡区域宽度小于成型区宽度，成型区两端贯通；成型区内侧壁面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凹面，成型压块前端表面为与回弹前成型槽楔纸表面形状相吻合的成型凸面。

2.根据权利要求1所述的电机定子封槽用槽楔纸成型模具，其特征在于，所述直线槽结构的型腔竖直设置，型腔的上端贯通，下端对应进料区设有缩边或堵块。

3.根据权利要求1所述的电机定子封槽用槽楔纸成型模具，其特征在于，所述成型区内侧壁的成型凹面中线处设有拆线压槽。

4.根据权利要求1所述的电机定子封槽用槽楔纸成型模具，其特征在于，所述成型凹面沿中线分为相互对称的两个半面，每个半面为一个平面、内凹弧面、外凸弧面或曲面。

5.根据权利要求1所述的电机定子封槽用槽楔纸成型模具，其特征在于，成型凹模以型腔中线为界分成两个半模，两个半模之间设有间隙，两个半模之间的间隙内设用于将成型槽楔纸带出成型区的推板，推板面向型腔的侧边设有宽度不小于成型槽楔纸长度的凹口。