CN109787437B - 一种高速电机转子铁芯制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速电机转子铁芯制造工艺，包括步骤：S1、提供液压机、叠压工装、通用冲片以及在冲压机上冲裁而成的叠铆冲片；S2、分层铁芯叠压：把将要压装的转子铁芯按高度等分成多个分层铁芯，再将分层铁芯放在叠压工装上；S3、铁芯叠压：先第一块分层铁芯，再放置第二块分层铁芯，并将该分层铁芯水平旋转180°，完成铁芯的叠压；S4、焊接工装组装：将焊接工装在平台上组装完成，再依次放上端环、铁芯；使用螺母进行锁紧。S5、焊接端环和导条，完成转子铁芯的制造。通过分层铁芯叠制，在液压机的压力下调整，降低转子铁芯的高度误差；且分层铁芯仍然在冲压模具完成，能高效、高质量实现高速电机铁芯制造。

Description

一种高速电机转子铁芯制造工艺

技术领域

本发明涉及电机制造工艺技术领域，具体是一种高速电机转子铁芯的制造工艺。

背景技术

对于电机的运行等各方面来说，铁芯制造工艺是电机的有效部分，而且对其各方面的性能来说，存在很大的影响。我们将电机中铁芯的制造工艺分为两个部分，一是冲片的制造，二是铁芯压装的制造。对于高速电机冲片的结构有通用结构和叠铆结构，冲片冲制工艺及模具结构基本一致，小型高速电机多采用复冲工艺方案。 模具结构采用连续模，通用结构冲片冲压后必须单片叠压，用叠压工装在压力机完成，因叠压工装轴有键，外槽有定位棒，因此可获得高精度铁芯。而叠铆结构，是非常重要的一个参数或性能。而在不同的铁芯制造工艺中，电机冲片的叠铆结构又存在各种不同的形式结构。

叠铆结构形式分为两种：第一种是密叠式，即叠铆成组的铁芯不需要在模具外再加压，出模即可达到铁芯叠铆的结合力；第二种是半密叠式，出模时已叠铆的铁芯冲片之间有间隙，还需要再加压才能保证结合力。叠铆结构冲片采用连续模可连冲连叠在冲压工序一次完成。其生产效率高，但铁芯不等高、铁芯垂直度、不齐度不能保证。且叠压系数低，直接影响电机功率。不等高产生的主要原因是冲片厚度差引起，垂直度差主要原因是叠铆扣片凸起部分尺寸不一致及凸起与凹口配合不密切，引起铁芯不齐度、及垂直度误差。由于高速电机功率密度高，结构紧凑，动平衡只能在端环去除材料，因此初始不平衡量大于10克时，端环材料去除后直接影响电机质量，造成动平衡作不到G1级精度，不仅影响端环强度，且电机旋转时引发噪声，更甚而造成电机转子报废。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种能够解决因硅钢冲片厚薄差出现的不等高、叠铆结构冲片凸出部位与凹孔误差造成的不齐度及垂直度误差问题的转子铁芯制造工艺。

为达到上述目的，采用以下技术方案。

一种高速电机转子铁芯制造工艺，包括以下步骤：

S1、提供液压机、叠压工装、通用冲片以及在冲压机上冲裁而成的叠铆冲片；叠铆冲片上设有沿圆周阵列分布的铆扣凸起；通用冲片上设有与铆扣凸起位置对应的通孔；

S2、分层铁芯叠压：所述叠压工装包括叠压轴、叠压筒、叠压压板、叠压底座，叠压轴和叠压底座通过螺栓连接，叠压压板上均布开有多个方槽；把将要压装的转子铁芯按高度等分成多个分层铁芯，其每个分层铁芯是由叠铆冲片叠压而成的；在叠压叠铆冲片时，可以在冲裁叠铆冲片的模具上完成堆叠，先将堆叠到转子铁芯多分之一高度的分层铁芯在液压机中压紧，并通过加压进行调整；再将分层铁芯放在叠压工装上，并均布穿入定位棒；放上叠压压板和叠压筒，叠压压板上的方槽与定位棒对应一致；然后放在液压机中加压，在压力下进行测量高度，保证四点高度一致，在定位棒处检测，然后重复叠压其他分层铁芯；

S3、铁芯叠压：将分层铁芯在叠压工装上进行整个转子铁芯的叠压；先沿叠压轴放置第一块分层铁芯，铆扣凸点向上，并放一片通用冲片；再放置第二块分层铁芯，并将该第二块分层铁芯水平旋转180°，将第二块分层铁芯的键槽对齐所述叠压压板上的方槽；重复以上动作，完成铁芯的叠压；然后放上定位棒、叠压压板和叠压筒，用液压机加压、保压；

S4、焊接工装组装：焊接工装包括压紧螺母、焊接压筒、焊接压板、方键、压套、焊接轴、焊接底座；将焊接工装在平台上组装完成，再依次放上端环、铁芯；在穿完导条后放上另一个端环，在后放上的端环上放压套、焊接压板和焊接压筒后将整体移至液压机中加压，使用螺母进行锁紧。在压力下检测铁芯高度、垂直度，达到要求后卸压；

S5、焊接端环和导条，完成转子铁芯的制造。

所述S2中，多个分层铁芯之间的高度误差小于0.5mm。

所述S3中，在用液压机加压后，压力下检测转子铁芯尺寸，保证其高度公差小于0.2mm，并测量铁芯垂直度，保证垂直度小于0.2mm。

所述S2中，所述转子铁芯按高度等分成四个分层铁芯。

所述S2中，所述叠压压板上均布开有四个方槽。

本发明的有益效果：

一、将铁芯多等分，并旋转180度叠压，通过通用冲片调整解决铆扣结构铁芯垂直度精度低问题。

二、分层铁芯叠压完成后，组装整台转子铁芯时，每层分层铁芯叠压旋转180度，消除了由于硅钢片厚薄差带来的铁芯不等高问题。

三、铆扣分层铁芯仍然在冲压模具中完成，减少单片叠装工序，分层铁芯叠压仅作为调整工序，其效率高，质量好。

四、分层铁芯在压力下调整不仅解决铁芯质量，并提高铁芯叠压系数。

五、铁芯叠压完成后，焊接工装在确定压力下固定螺母。保证铁芯在焊接中变形小，尺寸稳定。

该转子铁芯制造工艺通过分层铁芯叠制，在压力机压力下调整，有效的解决了转子铁芯高度落差的问题。且分层铁芯仍然在冲压模具完成，能高效、高质量实现高速电机铁芯制造。

附图说明

图1是叠压工装的结构图；

图2是焊接工装的结构图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。本说明书所附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

一种高速电机转子铁芯制造工艺，包括以下步骤，

S1、提供液压机、叠压工装、通用冲片以及在冲压机上冲裁而成的叠铆冲片；叠铆冲片上设有沿圆周阵列分布的铆扣凸起；通用冲片上设有可与铆扣凸起位置对应的通孔。通用冲片是调整转子铁芯的高度落差或误差，放在两个分层铁芯中间来保证铁芯垂直度。

S2、分层铁芯叠压：如图1所示，所述叠压工装包括叠压轴11、叠压筒10、叠压压板9、叠压底座8，叠压轴11和叠压底座8通过螺栓连接，叠压压板9上均布开有四个方槽；便于测量高度落差。

把将要压装的转子铁芯按高度等分成四个分层铁芯，其每个分层铁芯是由叠铆冲片叠压而成的；在叠压叠铆冲片时，可以在冲裁冲片的模具上完成堆叠，先将堆叠到转子铁芯四分之一高度的分层铁芯在液压机中压紧，并通过液压机施加压力进行调整；再将分层铁芯放在叠压工装上，并均布穿入定位棒；放上叠压压板9和叠压筒10，叠压压板9上的方槽与定位棒对应一致；然后放在液压机中加压，在压力下进行测量高度，保证4点高度一致，在定位棒处检测，然后重复叠压其他三个分层铁芯。

S3、铁芯叠压：将分层铁芯在叠压工装上进行整个转子铁芯的叠压；先沿叠压轴11放置第一块分层铁芯，铆扣凸点向上，并放一片通用冲片；再放置第二块分层铁芯，并将该分层铁芯水平旋转180°，将键槽对齐所述叠压压板9上的方槽；重复以上动作，完成铁芯的叠压；然后放上定位棒、叠压压板9和叠压筒10，用液压机加压、保压；在分层铁芯上做上标记，以保证下工序铁芯位置正确。

S4、焊接工装组装：如图2所示，焊接工装包括压紧螺母62、焊接压筒5、焊接压板4、方键63、压套7、焊接轴6、焊接底座1；将焊接工装在平台上组装完成，再依次放上端环2、铁芯；在穿完导条后放上另一个端环2，在该端环2上放压套7、焊接压板4和焊接压筒5后将整体移至液压机中加压，加压压力为10吨，压紧螺母62与焊接轴6的螺杆61丝扣配合进行锁紧。在压力下检测铁芯高度、垂直度，达到要求后卸压。

S5、焊接端环2和导条3，完成转子铁芯的制造。

所述S2中，四个分层铁芯之间的高度误差小于0.5mm。

所述S3中，在用液压机加压后，压力下检测转子铁芯尺寸，保证其高度公差小于0.2mm，并测量铁芯垂直度，保证垂直度小于0.2mm。

实际加工时，铆扣结构高速电机转子铁芯按照4等分高度叠压，相邻的两个分层铁芯旋转180度后在叠压工装上压紧，进行高度尺寸及垂直度调整。并制造4片通用冲片放入交接处。每个分层铁芯标记号槽一致。

将调整好尺寸的转子铁芯在叠压工装上用平键连接，相邻俩铁芯键槽位置错位180度。检测高度误差及垂直度。并进行调整，保证高度误差小于0.1mm。垂直度小于0.2mm。

将叠压好的转子铁芯移至焊接工装，在液压机加压，压力为10吨，用螺母固定后进行端环导条焊接。该转子铁芯制造工艺通过分层铁芯叠制，在压力机压力下调整，有效的解决了此难题。且分层铁芯仍然在冲压模具完成，能高效、高质量实现高速电机铁芯制造。

铆扣结构冲片的铁芯制造简单，直接在冲压模具完成，效率高，但叠压系数低，铁芯质量差，不等高及垂直度达不到高速电机的要求。本技术方案通过分层铁芯叠制，在压力机压力下调整，有效的解决了此难题。且分层铁芯仍然在冲压模具完成，能高效、高质量实现高速电机铁芯制造。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (5)

1.一种高速电机转子铁芯制造工艺，其特征在于：包括以下步骤，

S1、提供液压机、叠压工装、通用冲片以及在冲压机上冲裁而成的叠铆冲片；叠铆冲片上设有沿圆周阵列分布的铆扣凸起；通用冲片上设有与铆扣凸起对应的通孔；

S2、分层铁芯叠压：所述叠压工装包括叠压轴、叠压筒、叠压压板、叠压底座，叠压轴和叠压底座通过螺栓连接，叠压压板上均布开有多个方槽；把将要压装的转子铁芯按高度等分成多个分层铁芯，其每个分层铁芯是由叠铆冲片叠压而成的；在叠压叠铆冲片时，在冲裁叠铆冲片的模具上完成堆叠，先将堆叠到指定高度的分层铁芯在液压机中压紧，并通过加压进行调整；再将分层铁芯放在叠压工装上，并均布穿入定位棒；放上叠压压板和叠压筒，叠压压板上的方槽与定位棒对应一致；然后放在液压机中加压，在压力下进行测量高度，保证多点高度一致，在定位棒处检测，然后重复叠压其他分层铁芯；

S3、铁芯叠压：将分层铁芯在叠压工装上进行整个转子铁芯的叠压；先沿叠压轴放置第一块分层铁芯，铆扣凸点向上，并放一片通用冲片；再放置第二块分层铁芯，并将该第二块分层铁芯水平旋转180°，将第二块分层铁芯的键槽对齐所述叠压压板上的方槽；重复以上动作，完成铁芯的叠压；然后装上定位棒、叠压压板和叠压筒，用液压机加压、保压；

S4、焊接工装组装：焊接工装包括压紧螺母、焊接压筒、焊接压板、方键、压套、焊接轴、焊接底座；将焊接工装在平台上组装完成，再依次放上端环、铁芯；在穿完导条后放上另一个端环，在后放上的端环上放压套、焊接压板和焊接压筒后将整体移至液压机中加压，使用螺母进行锁紧；在压力下检测铁芯高度、垂直度，达到要求后卸压；

S5、焊接端环和导条，完成转子铁芯的制造。

2.根据权利要求1所述高速电机转子铁芯制造工艺，其特征在于：所述S2中，多个分层铁芯之间的高度误差小于0.5mm。

3.根据权利要求1所述高速电机转子铁芯制造工艺，其特征在于：所述S3中，在用液压机加压后，压力下检测转子铁芯尺寸，保证其高度公差小于0.2mm，并测量铁芯垂直度，保证垂直度小于0.2mm。

4.根据权利要求1所述高速电机转子铁芯制造工艺，其特征在于：所述S2中，所述转子铁芯按高度等分成四个分层铁芯。

5.根据权利要求1所述高速电机转子铁芯制造工艺，其特征在于：所述S2中，所述叠压压板上均布开有四个方槽。

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