CN107671497A - 一种电机用钕铁硼组件的生产方法及其所用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种电机用钕铁硼组件的生产方法，包括以下步骤：取需要数量的尺寸相同的长方体钕铁硼磁体，其中长度方向为磁体磁化方向，表面处理后，在长与宽构成的表面涂胶；将长方体钕铁硼磁体在夹具中依次粘接成一个钕铁硼磁体粘接体；将所述粘接体中长方体状钕铁硼磁体对齐，并压实胶接部分；待所述胶接部分固化后，将所述粘接体沿垂直于粘接面方向进行多片切割，得到多片已经固化粘胶的小规格磁体组件；将所述磁体组件进行表面处理。本发明还提出一种夹具包括左格板、右格板、前格板、后格板、紧固块、紧固螺母、侧压板、侧压螺母、底板。本发明能提高钕铁硼组件的电阻、结合力、平行度，减小磁体涡流。

Description

一种电机用钕铁硼组件的生产方法及其所用夹具

技术领域

本发明涉及钕铁硼永磁体，特别是涉及一种电机用钕铁硼组件的生产方法及其所用夹具，其广泛应用于工业电机、汽车电机和风力发电、发电机等多个领域。

背景技术

钕铁硼永磁体具有体积小、重量轻和磁性强的特点，是迄今为止性能价格比最佳的磁体。生产钕铁硼永磁材料的主要原材料有金属钕、纯铁、硼铁合金以及其他添加剂。

钕铁硼永磁体广泛应用于工业电机、汽车电机和风力发电、发电机等多个领域。在现有技术中钕铁硼永磁体一般会将钕铁硼永磁体按一定顺序用胶固定到转子上，在工装的保证下，将钕铁硼永磁体粘到磁路设计的位置。对于如何组件磁体中的各个磁体但在装配过程中，由于钕铁硼永磁体磁性强，将其按照理想状态和转子形成一个整体困难很大，异同极之间的相互作用为操作带来诸多不便，并且磁体在粘结过程中无法保证多个磁体在一个平面上，从而影响磁路失衡，产生涡流。

由于现有技术在存在诸多不足，因此如何改进钕铁硼永磁体组装技术，提高组件的一致性,解决由于磁体粘接中容易产生的磁角度偏差增大问题，提高磁体电阻，提高生产效率、降低成本，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明意在提出一种电机用钕铁硼组件的生产方法，能够提高钕铁硼磁体组件的一致性，提高磁体电阻，减小涡流，并能提高电机用钕铁硼组件的生产效率。

本发明提出一种电机用钕铁硼组件的生产方法，包括以下步骤：

取N个尺寸相同的长方体钕铁硼磁体，这里，N≥2，所述长方体钕铁硼磁体的尺寸由长度、宽度、厚度表示，沿长度方向为磁体磁化方向，第二个到第N个所述长方体钕铁硼磁体的一个由长与宽构成的一个表面作为其粘接面，与该表面相对的表面作为其涂胶面；

将第一个所述长方体钕铁硼磁体放入夹具中，该长方体钕铁硼磁体的一个长与宽构成的表面与所述夹具的前格板贴合，另一个长与宽构成的表面用作粘接面；

将第二个到第N个所述长方体钕铁硼磁体的涂胶面进行涂胶后与第N-1个所述长方体钕铁硼磁体的粘接面粘接，如此，由N个长方体钕铁硼磁体粘接后形成一个粘接体；

将所述粘接体进行固化处理；

待所述粘接体胶接部分固化后，将固化后的所述长方体钕铁硼磁体粘接体沿长度方向进行多片切割，得到多片已经固化粘胶的小规格磁体组件。

进一步地，所述长方体钕铁硼磁体通过加工得到，加工方法包括以下步骤：

切割时，在所述长方体钕铁硼磁体的厚度和宽度方向留有表面处理所需的尺寸公差，所述尺寸公差为0.005～0.015mm，长度方向按照设计尺寸加工。

进一步地，粘接之前将所述长方体钕铁硼磁体进行表面处理；粘接之后，将所述粘接体沿所述长方体钕铁硼磁体的长度和宽度方向压整齐，还将所述粘接体沿所述长方体钕铁硼磁体厚度方向施压，使其粘接紧密。

进一步地，对所述长方体钕铁硼磁体粘接体进行切割时，沿所述长度方向留有表面处理所需的尺寸公差，所述尺寸公差为0.005～0.015mm。

进一步地，将所述小规格磁体组件进行表面处理，所述表面处理方法是磷化。

进一步地，所述胶为绝缘胶。

进一步地，在所述长方体钕铁硼磁体之间加入隔片。

进一步地，所述固化为以烘烤方式的高温固化或者以常温放置的方式固化。

本发明还提出一种夹具，包括左格板、右格板、前格板、后格板、紧固块、紧固螺母、侧压板、侧压螺母、底板；

所述左格板与所述右格板平行设置；

所述前格板与所述后格板平行设置，前格板用于同长方体钕铁硼磁体的一个长度与宽度方向构成的一个面贴合，使其定位；

所述侧压螺母螺接在所述左格板上，所述侧压螺母的前端与所述侧压板相连；

所述侧压板朝向所述夹具内侧的面是平面，用于使粘接体沿长方体钕铁硼磁体宽度方向对齐；

所述紧固螺母螺接在所述后格板上，所述紧固螺母的前端与所述紧固块相连；

所述紧固块前端是一平面，用于与压紧钕铁硼磁体粘接体。

进一步地，所述夹具的左格板、右格板、前格板、底板上设置有导热孔。

应用本发明，可实现如下有益效果：

(1)磁体与磁体之间粘接强度好，且气隙均匀偏差小；整个磁体组件绝缘性好，有利于提高磁体组件电阻。

(2)通过所述夹具保证粘胶后的磁体在固化后保证平行度和垂直度保证，解决磁性材料粘接过程中产生的磁偏角的问题。

(3)通过先将大块磁体粘接在一起然后再进行切割到所需小规格磁体组件，使得生产效率提高。

附图说明

图1是本发明实施例的一种电机用钕铁硼组件的生产方法步骤示意图。

图2是本发明实施例的长方体钕铁硼磁体粘接体夹具结构示意图。

图3是本发明实施例的长方体钕铁硼磁体涂胶示意图。

图4是本发明实施例的长方体钕铁硼磁体粘接体示意图。

图5是本发明实施例的长方体钕铁硼磁体粘接体切割方向示意图。

图6是本发明实施例的钕铁硼组件组装在转子上的示意图。

附图中的附图标记如下：

1、夹具

101、后格板；102、左格板；103、前格板；104、右格板；105、底板；

106、紧固螺母；107、侧压螺母；108、紧固块；109、侧压板；

110、导热孔；

2、粘接体

201、长方体钕铁硼磁体；202、长方体钕铁硼磁体；

203、长方体钕铁硼磁体；204、长方体钕铁硼磁体；

3、绝缘胶；

4、胶缝和气隙间距；

5、组件；

6、转子。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本发明的实施方式。

实施例1

目的：制作四片尺寸为25*11*4.5mm磁体组成的组件，其中4.5mm方向为磁体磁化方向。

先通过切割加工得到四个长方体钕铁硼磁体。如图1所示，切割时，在所述长方体钕铁硼磁体的厚度和宽度方向留有表面处理所需的尺寸公差为0.01mm，公差也可以选择0.005～0.015mm范围内的其它数值，长度方向按照设计尺寸加工。切割后得到四条25.01*11.01*140mm的长方体钕铁硼磁体201、202、203、204。其中，尺寸140mm方向为长度方向和磁化方向。

然后对上述加工得到的磁体进行表面处理。如图1所示，分别对长方体钕铁硼磁体201、202、203、204进行磷化处理。

接下来进行表面处理后的四个长方体钕铁硼磁体的粘接、固定、压实。

如图2所示，先将夹具1放入定位装置中，定位装置可以是带夹紧元件和压紧元件的工作台；取长方体钕铁硼磁体201放入夹具1中，长方体钕铁硼磁体201的一个长与宽构成的表面与夹具1的前格板103贴合，另一个长与宽构成的表面为用于与长方体钕铁硼磁体202的涂胶面粘接。

如图3所示，取长方体磁体202，在其一个长与宽构成的表面涂绝缘胶3；绝缘胶3起到粘接的作用，并且当绝缘胶3固化后对粘合的两片磁体具有绝缘作用。在涂绝缘胶3时，先将绝缘胶3沿着与长方体钕铁硼磁体202的涂胶表面上一行一行涂绝缘胶3，然后运用刮板将绝缘胶3整平，整平后，涂绝缘胶3的表面无气泡，无刮痕。

如图2、图4所示，将涂绝缘胶后长方体磁体202放入夹具1，将涂有绝缘胶的一面与之前放入夹具1的长方体磁体201粘接；拧动侧压螺母107，通过侧压板109向两块磁体施压，使长方体磁体201与长方体磁体202沿宽度方向对齐。为保证气隙间距，可在每片磁铁之间夹入一个隔片，保证磁体具有相同的符合设计需要的气隙间距0.05mm。重复涂绝缘胶与放入夹具1的步骤，依次将另两块长方体磁体203和204放入夹具1，做成由四块长方体磁体粘接而成的粘接体2。然后用侧压板109使粘接体2在长方体钕铁硼磁体宽度方向压整齐，用定位装置使粘接体在长方体钕铁硼磁体长度方向对齐。

如图2所示，紧固螺母106螺接在后格板101上，紧固螺母106前端与紧固块108相连，用扭力扳手扭动紧固螺母106，扭力扳手设定值为3N，将钕铁硼磁体粘接体2的胶粘部分挤压紧实。

从图2、图4可见，将夹具1从定位装置中取出并检查溢胶情况，四面胶缝都有粘胶被挤出，则为合格品；否则是不合格品。不合格产品用酒精除胶后重新粘胶。将合格产品放入车上待烘烤。

接下来将钕铁硼磁体粘接体进行固化处理。烘烤时按工艺参数设定好烘箱，将压好的磁体粘接体连同夹具一起放入烘箱，进行固化处理。夹具1的左格板102、前格板103、右格板104、底板105上可有开导热孔110，使得固化时具有良好的散热效果，还可以观察检查溢胶情况。

高温固化后，随后进行相关检测。将固化后的磁体组件沿钕铁硼磁体粘接体垂直于涂绝缘胶面，进行多片切割，如图5所示进行切割处理，图中X为长度方向，Y为切割方向；切割时在厚度方向留有表面处理所需的尺寸公差为0.01mm，公差也可以选择0.005～0.015mm范围内的其它数值，切片成为25*11*4.51mm的磁体，切割时控制垂直度满足要求，得到多片已经固化粘胶的小规格磁体组件。

之后将切好后的磁体组件进行磷化处理，经过处理得到由四片尺寸为25*11*4.5mm磁体组成的组件5。

将磁体的组件5与转子6进行组装，组装方式如图6所示。

这样的加工、组装方式与磁体直接安装相比，优点在于：磁体之间有绝缘胶可以有效的降低磁体表面产生磁涡流，从而提高电机的稳定性。组件的平行度、垂直度、电阻、气隙偏差、磁体间结合力以及磁角度偏差等各项性能均得到保证。

实施例1磁体的组件性能分析如表1所示。

表1

平行度

垂直度

磁角度偏差

电阻

拉力值

气隙偏差

实施例1

<0.04

<0.04

<3度

绝缘

>3000牛

1％

实施例2：

目的：制作四片尺寸为25.5*7*1.5mm磁体组成的组件，其中1.5mm方向为磁体磁化方向。

由于实施例2的制作方法步骤与实施例1相同，具体内容不多赘述，概述如下：

先将将大块磁体加工为切为长25.01*7.01*140mm的长方体磁体，并且将其进行磷化处理，磷化处理后的磁体，运用夹具将4块长条磁体粘结在一起，并且测试平行度，然后，切片成为25.50*7.0*1.51的磁体，切片后，再行磷化处理后然后进行相关测试。

实施例2磁体的组件性能分析如表2所示。

表2

平行度

垂直度

磁角度偏差

电阻

拉力值

气隙偏差

实施例1

<0.05

<0.05

<3度

绝缘

>3000牛

1％

需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种电机用钕铁硼组件的生产方法，包括以下步骤：

取N个尺寸相同的长方体钕铁硼磁体，这里，N≥2，所述长方体钕铁硼磁体的尺寸由长度、宽度、厚度表示，沿长度方向为磁体磁化方向，第二个到第N个所述长方体钕铁硼磁体的一个由长与宽构成的一个表面作为其粘接面，与该表面相对的表面作为其涂胶面；

将第一个所述长方体钕铁硼磁体放入夹具中，该长方体钕铁硼磁体的一个长与宽构成的表面与所述夹具的前格板贴合，另一个长与宽构成的表面用作粘接面；

将第二个到第N个所述长方体钕铁硼磁体的涂胶面进行涂胶后与第N-1个所述长方体钕铁硼磁体的粘接面粘接，如此，由N个长方体钕铁硼磁体粘接后形成一个粘接体；

将所述粘接体进行固化处理；

待所述粘接体胶接部分固化后，将固化后的所述长方体钕铁硼磁体粘接体沿长度方向进行多片切割，得到多片已经固化粘胶的小规格磁体组件。

2.如权利要求1所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，所述长方体钕铁硼磁体通过加工得到，加工方法还包括以下步骤：

切割时，在所述长方体钕铁硼磁体的厚度和宽度方向留有表面处理所需的尺寸公差，所述尺寸公差为0.005～0.015mm，长度方向按照设计尺寸加工。

3.如权利要求2所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，粘接之前将所述长方体钕铁硼磁体进行表面处理；粘接之后，将所述粘接体沿所述长方体钕铁硼磁体的长度和宽度方向压整齐，还将所述粘接体沿所述长方体钕铁硼磁体厚度方向施压，使其粘接紧密。

4.如权利要求1所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，对所述长方体钕铁硼磁体粘接体进行切割时，沿所述长度方向留有表面处理所需的尺寸公差，所述尺寸公差为0.005～0.015mm。

5.如权利要求1所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，将所述小规格磁体组件进行表面处理，所述表面处理方法是磷化。

6.如权利要求1所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，所述胶为绝缘胶。

7.如权利要求1或6所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，在所述长方体钕铁硼磁体之间加入隔片。

8.如权利要求1所述的电机用钕铁硼组件的生产方法，其特征在于，所述固化为以烘烤方式的高温固化或者以常温放置的方式固化。

9.一种夹具，包括左格板、右格板、前格板、后格板、紧固块、紧固螺母、侧压板、侧压螺母、底板；

所述左格板与所述右格板平行设置；

所述前格板与所述后格板平行设置，所述前格板用于同长方体钕铁硼磁体的一个长度与宽度方向构成的一个面贴合，使其定位；

所述侧压螺母螺接在所述左格板上，所述侧压螺母的前端与所述侧压板相连；

所述侧压板朝向所述夹具内侧的面是平面，用于使粘接体沿长方体钕铁硼磁体宽度方向对齐；

所述紧固螺母螺接在所述后格板上，所述紧固螺母的前端与所述紧固块相连；

所述紧固块前端是一平面，用于与压紧所述粘接体。

10.如权利要求9所述的夹具，其特征在于，所述左格板、所述右格板、所述前格板、所述底板上设置有导热孔。