CN109546765A - 一种分瓣式定子铁芯结构及拼接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分瓣式定子铁芯结构及拼接方法，包括整圆定子铁芯，整圆定子铁芯包括多个能相互拼接成整圆的定子铁芯分瓣结构，定子铁芯分瓣结构包括多个定子分瓣冲片，定子分瓣冲片包括弧形轭部和若干个槽口齿，若干个所述槽口齿均匀分布在轭部的内圈上，相邻的槽口齿之间形成槽口，所述轭部的一端设有工艺凹槽，另一端设有工艺凸台，轭部的外圈上设有定位槽和第一焊接槽，轭部和槽口齿上设有多个自扣点，多个定子分瓣冲片通过自扣点相互叠卯成定子铁芯分瓣结构。本发明材料利用率高，冲压力大幅下降，可采用小吨位高速冲床批量生产；且通过定位槽以及对每条第一焊接槽进行焊接从而方便控制分瓣式定子铁芯结构的尺寸、形位公差及结构强度。

Description

一种分瓣式定子铁芯结构及拼接方法

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种分瓣式定子铁芯结构及拼接方法。

背景技术

伺服电机的定子组件可以按照转子组件进行不同的匹配设计。无论定子转子套冲冲片，或是独立的整体式定子冲片，均是采用整体冲压落料加工而成，在冲切后内孔落料料头浪费较大，原材料利用率较低。定转子套冲冲片或整体式定子冲片结构冲压力大，需要的冲压吨位较大，相应的冲床生产设备以及冲片模具也大。因此需要一种定子分瓣式结构来解决上述问题，但是定子分瓣冲片在冲压后需要拼接成整体，相应的产品尺寸、形位公差和强度控制一直是个难点；严重制约着定子分瓣式结构产品的运用与推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种分瓣式定子铁芯结构及拼接方法，本分瓣式定子铁芯结构及拼接方法相比现有技术材料利用率更高，冲压力大幅下降，可采用小吨位高速冲床批量生产，冲片模具尺寸小，成本低；且通过定位槽实现拼接定位、对齐压紧定位和焊接定位并通过激光焊接方式对焊接槽焊接从而方便控制定子铁芯尺寸、形位公差及焊接强度，保证定子组件的过盈量安装要求。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种分瓣式定子铁芯结构，包括整圆定子铁芯，所述整圆定子铁芯包括多个能相互拼接成整圆的定子铁芯分瓣结构，所述定子铁芯分瓣结构包括多个定子分瓣冲片，所述定子分瓣冲片包括弧形轭部和若干个槽口齿，若干个所述槽口齿均匀分布在轭部的内圈上，相邻的槽口齿之间形成槽口，所述轭部的一端设有工艺凹槽，另一端设有与工艺凹槽相适配的工艺凸台，所述轭部的外圈上设有定位槽和第一焊接槽，所述轭部和槽口齿的表面设有多个自扣点，多个所述定子分瓣冲片通过自扣点相互叠卯形成定子铁芯分瓣结构，多个定子铁芯分瓣结构通过工艺凸台嵌入到工艺凹槽内从而拼接成整圆定子铁芯，所述整圆定子铁芯内的多个定子分瓣冲片采用在第一焊接槽内焊接的方式固定连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述整圆定子铁芯为多个，多个整圆定子铁芯通过自扣点相互叠卯形成分瓣式定子铁芯结构。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述轭部外圆的一端设有第一半槽，所述轭部外圈的另一端设有第二半槽，所述第一半槽和第二半槽能通过工艺凸台和工艺凹槽的相互拼接从而拼接成第二焊接槽，所述第二焊接槽用于将多个定子铁芯分瓣结构通过焊接方式连接。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述轭部沿其长度方向均匀分布有多个自扣点，所述轭部连接的槽口齿上间隔分布有自扣点。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述定子铁芯分瓣结构为6个，6个定子铁芯分瓣结构能通过工艺凸台嵌入到工艺凹槽内从而拼接成整圆定子铁芯。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述定子分瓣冲片采用硅钢片。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述工艺凹槽为圆形槽或方形槽，所述工艺凸台为圆形凸台或方形凸台。

为实现上述技术目的，本发明采取的另一个技术方案为：

一种分瓣式定子铁芯结构的拼接方法，包括：

（1）通过高速冲床和冲片模具对硅钢片进行加工，得到定子分瓣冲片；

（2）取多个定子分瓣冲片，将多个定子分瓣冲片放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个定子分瓣冲片压紧，相邻的定子分瓣冲片之间通过自扣点相互铆接，形成定子铁芯分瓣结构；

（3）使用定位工装将多件定子铁芯分瓣结构相互拼接形成一个整圆定子铁芯；

（4）将多个整圆定子铁芯放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个整圆定子铁芯压紧，多个整圆定子铁芯之间通过自扣点相互铆接，形成分瓣式定子铁芯结构；

（5）以分瓣式定子铁芯结构的定位槽为基准，通过激光焊接机沿第一焊接槽依次从下向上焊接第一条第一焊接槽；

（6）顺时针旋转分瓣式定子铁芯结构180度，按照步骤（5）的方法焊接第二条第一焊接槽；

（7）顺时针将旋转分瓣式定子铁芯结构旋转一定角度，按照步骤（5）的方法焊接与第一条第一焊接槽相邻的第三条第一焊接槽；

（8）顺时针旋转定子铁芯180度，按照步骤（5）的方法焊接第四条第一焊接槽；

（9）按照上述方法和顺序，逐条焊接每条第一焊接槽。

本发明的有益效果为：相比现有技术，本发明将整体冲片改为若干个相同大小的分瓣冲片，相对应的可以减小冲片模具的尺寸，使冲片模具成本、冲片模具加工周期、冲片模具加工难度大大降低，提升了材料的利用率。定子分瓣冲片方案冲压力大幅下降，可采用小吨位高速冲床批量生产。另外本发明通过定位槽和定位工装实现拼接定位、对齐压紧定位和焊接定位从而更容易控制分瓣式定子铁芯结构的尺寸公差和形位公差；通过激光焊接方式对每条第一焊接槽进行焊接从而更容易控制分瓣式定子铁芯结构的焊接强度，加强了结构强度，保证了定子组件的过盈量安装要求。

附图说明

图1为本发明的定子分瓣冲片的结构示意图。

图2为本发明的整圆定子铁芯的结构示意图。

具体实施方式

下面根据图1至图2对本发明的具体实施方式作出进一步说明：

一种分瓣式定子铁芯结构，包括整圆定子铁芯13，整圆定子铁芯13的结构如图2所示，所述整圆定子铁芯13包括多个能相互拼接成整圆的定子铁芯分瓣结构，如图1所示，所述定子铁芯分瓣结构包括多个定子分瓣冲片1，所述定子分瓣冲片1包括弧形轭部2和若干个槽口齿3，若干个所述槽口齿3均匀分布并固定在轭部2的内圈上，相邻的槽口齿3之间形成槽口9，所述轭部2的一端设有工艺凹槽8，另一端设有与工艺凹槽8相适配的工艺凸台7，所述轭部2的外圈上设有定位槽6和第一焊接槽5，所述轭部2和槽口齿3的表面设有多个自扣点4，多个所述定子分瓣冲片1通过自扣点4相互叠卯形成定子铁芯分瓣结构，多个定子铁芯分瓣结构通过工艺凸台7嵌入到工艺凹槽8内从而拼接成整圆定子铁芯13，所述整圆定子铁芯13内的多个定子分瓣冲片1采用在第一焊接槽5内焊接的方式固定连接。

本实施例中，所述整圆定子铁芯13为多个，多个整圆定子铁芯13通过自扣点4相互叠卯形成分瓣式定子铁芯结构。

本实施例中，所述轭部2外圆的一端设有第一半槽14，所述轭部2外圈的另一端设有第二半槽15，所述第一半槽14和第二半槽15能通过工艺凸台7和工艺凹槽8的相互拼接从而拼接成第二焊接槽16，所述第二焊接槽16用于将多个定子铁芯分瓣结构通过焊接方式固定连接成一整圆定子铁芯13。

本实施例中，所述轭部2沿其长度方向均匀间隔分布有多个自扣点4，所述轭部2连接的槽口齿3上间隔分布有自扣点4。

本实施例的定子铁芯分瓣结构为6个，即定子分瓣冲片1为六分之一等份，6个定子铁芯分瓣结构能通过工艺凸台7嵌入到工艺凹槽8内从而拼接成整圆定子铁芯13。六分之一等份的定子分瓣冲片1为相对独立的分瓣式定子冲片，多个分瓣式定子冲片叠卯形成的一定高度的定子铁芯分瓣结构，定子铁芯分瓣结构有内外圆弧和高度尺寸以及形位公差要求。

图1中定子分瓣冲片1的多个槽口齿3端部形成弧形极靴11。极靴11的尺寸主要由磁极宽度和槽口9尺寸决定。槽口9的大小尺寸主要决定了电机嵌线工序的难易程度。根据实际需要可适当调整。槽口9位置的轭部2内圈壁为槽底12，槽底12一般为圆弧状，槽底12与极靴11的中间部位尺寸就是磁极的高度。槽底12与定子外圆之间的部位，即是轭部2。图1中工艺齿口10一般以槽口9的中心线为分界线，将槽口9分为对称的两个工艺齿口10。工艺凹槽8一般设计成圆形槽或方形槽。工艺凸台7一般设计成圆形凸台或方形凸台，与工艺凹槽8配合设计、制造并装配。根据焊接的电流强度和需要的焊接渗透层厚度可适当调整第一焊接槽5的尺寸大小。定位槽6在定子铁芯分瓣结构初步拼接、对齐压紧、焊接时起定位作用。自扣点4根据定子铁芯的强度要求，均匀的分布在定子分瓣冲片1的轭部2和槽口齿3上。

本实施例先根据需求设计六分之一（或九分之一等）不同等份的定子铁芯分瓣结构，定子铁芯分瓣结构由定子分瓣冲片1组成，定子分瓣冲片1通过高速冲床和模具生产以保证分瓣式定子铁芯结构的内外圆弧和高度尺寸以及形位公差要求。将六件或多件定子铁芯分瓣结构通过定位工装或自动化设备定位并初步拼接成一个整圆；根据需要将一个或多个整圆定子铁芯13定位后叠高到需要的定子高度，再使用压紧工装和压机将叠高后的整圆定子铁芯13压紧；使用合适的激光焊接机在定子铁芯的第一焊接槽5处将定子铁芯焊接牢固。本实施例的第二焊接槽16为备用槽，可以根据需求选择是否焊接，如果需要焊接，那么同理第一焊接槽5的激光焊接方式对每条第二焊接槽16进行焊接从而使整体在圆周方向上固定。

本实施例中的定子分瓣冲片1采用硅钢片。

本实施例还提供一种分瓣式定子铁芯结构的拼接方法，包括：

（1）通过高速冲床和冲片模具对硅钢片进行加工，得到定子分瓣冲片1；

（2）取多个定子分瓣冲片1，将多个定子分瓣冲片1放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个定子分瓣冲片1压紧，相邻的定子分瓣冲片1之间通过自扣点4相互铆接，形成定子铁芯分瓣结构；

（3）使用定位工装将多件定子铁芯分瓣结构通过工艺凹槽8和工艺凸台7的相互嵌合从而拼接形成一个整圆定子铁芯13；

（4）根据定子高度要求，将多个整圆定子铁芯13放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个整圆定子铁芯13压紧，多个整圆定子铁芯13之间通过自扣点4相互铆接，形成分瓣式定子铁芯结构；

（5）以分瓣式定子铁芯结构的定位槽6为基准，通过激光焊接机沿着在同一条垂直方向的第一焊接槽5依次从下向上焊接第一条第一焊接槽5；

（6）顺时针旋转分瓣式定子铁芯结构180度，按照步骤（5）的方法从下向上焊接第二条在同一垂直方向上的第一焊接槽5；

（7）顺时针将旋转分瓣式定子铁芯结构旋转一定角度，按照步骤（5）的方法从下向上焊接与第一条第一焊接槽5相邻的第三条第一焊接槽5；

（8）顺时针旋转定子铁芯180度，按照步骤（5）的方法从下向上焊接第四条第一焊接槽5；

（9）按照上述方法和顺序，逐条焊接每条第一焊接槽5，焊接完成，结束。

本实施例的定子分瓣冲片1可采用硅钢片材料。相比定转子套冲冲片或整体式定子冲片结构，本实施例将整体冲片改为若干个相同大小的分瓣冲片，即定子分瓣冲片1，相对应的可以减小冲片模具的尺寸，使冲片模具成本、冲片模具加工周期、冲片模具加工难度大大降低，提升了材料的利用率。定子分瓣冲片1方案冲压力大幅下降，可采用小吨位高速冲床批量生产。多个定子分瓣冲片1叠卯形成的一定高度的定子铁芯分瓣结构，多个定子铁芯分瓣结构拼接后采用专用定位工装和激光焊接方式控制定子铁芯尺寸、形位公差及焊接强度，保证定子组件的过盈量安装要求。在铁芯四周的第一焊接槽5上进行激光焊接，加强整体的结构强度。第二焊接槽16为备用槽，可根据需求选择是否焊接。

本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，包括整圆定子铁芯，所述整圆定子铁芯包括多个能相互拼接成整圆的定子铁芯分瓣结构，所述定子铁芯分瓣结构包括多个定子分瓣冲片，所述定子分瓣冲片包括弧形轭部和若干个槽口齿，若干个所述槽口齿均匀分布在轭部的内圈上，相邻的槽口齿之间形成槽口，所述轭部的一端设有工艺凹槽，另一端设有与工艺凹槽相适配的工艺凸台，所述轭部的外圈上设有定位槽和第一焊接槽，所述轭部和槽口齿的表面设有多个自扣点，多个所述定子分瓣冲片通过自扣点相互叠卯形成定子铁芯分瓣结构，多个定子铁芯分瓣结构通过工艺凸台嵌入到工艺凹槽内从而拼接成整圆定子铁芯，所述整圆定子铁芯内的多个定子分瓣冲片采用在第一焊接槽内焊接的方式固定连接。

2.根据权利要求1所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述整圆定子铁芯为多个，多个整圆定子铁芯通过自扣点相互叠卯形成分瓣式定子铁芯结构。

3.根据权利要求2所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述轭部外圆的一端设有第一半槽，所述轭部外圈的另一端设有第二半槽，所述第一半槽和第二半槽能通过工艺凸台和工艺凹槽的相互拼接从而拼接成第二焊接槽，所述第二焊接槽用于将多个定子铁芯分瓣结构通过焊接方式连接。

4.根据权利要求3所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述轭部沿其长度方向均匀分布有多个自扣点，所述轭部连接的槽口齿上间隔分布有自扣点。

5.根据权利要求1所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述定子铁芯分瓣结构为6个，6个定子铁芯分瓣结构能通过工艺凸台嵌入到工艺凹槽内从而拼接成整圆定子铁芯。

6.根据权利要求1所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述定子分瓣冲片采用硅钢片。

7.根据权利要求1所述的分瓣式定子铁芯结构，其特征在于，所述工艺凹槽为圆形槽或方形槽，所述工艺凸台为圆形凸台或方形凸台。

8.一种根据权利要求1所述的分瓣式定子铁芯结构的拼接方法，其特征在于，包括：

（1）通过高速冲床和冲片模具对硅钢片进行加工，得到定子分瓣冲片；

（2）取多个定子分瓣冲片，将多个定子分瓣冲片放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个定子分瓣冲片压紧，相邻的定子分瓣冲片之间通过自扣点相互铆接，形成定子铁芯分瓣结构；

（3）使用定位工装将多件定子铁芯分瓣结构相互拼接形成一个整圆定子铁芯；

（4）将多个整圆定子铁芯放在定位工装上叠高，使用压机或压紧工装将多个整圆定子铁芯压紧，多个整圆定子铁芯之间通过自扣点相互铆接，形成分瓣式定子铁芯结构；

（5）以分瓣式定子铁芯结构的定位槽为基准，通过激光焊接机沿第一焊接槽依次从下向上焊接第一条第一焊接槽；

（6）顺时针旋转分瓣式定子铁芯结构180度，按照步骤（5）的方法焊接第二条第一焊接槽；

（7）顺时针将旋转分瓣式定子铁芯结构旋转一定角度，按照步骤（5）的方法焊接与第一条第一焊接槽相邻的第三条第一焊接槽；

（8）顺时针旋转定子铁芯180度，按照步骤（5）的方法焊接第四条第一焊接槽；

（9）按照上述方法和顺序，逐条焊接每条第一焊接槽。