CN111293836A - 定子铁芯的加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种定子铁芯的加工工艺，其中，所述定子铁芯包括分体设置的定子轭部和定子齿部，所述定子轭部开设有卡合孔，并于所述卡合孔的内壁开设有卡合槽，所述定子齿部包括齿圈和若干凸齿，所述凸齿的端部设有卡凸；所述卡合孔的中心与除所述卡合槽之外的内壁之间的水平距离大于所述凸齿的长度；所述加工工艺包括以下步骤：对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并使所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图；使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部和定子齿部。本发明技术方案可提高电机定子中的定子齿部与轭部的加工精度且节约材料。

Description

定子铁芯的加工工艺

技术领域

本发明涉及电机加工技术领域，特别涉及一种定子铁芯的加工工艺。

背景技术

现有的家用电器上所用的小型单相电动机，其定子结构大致分为三种：整体式、分块式和齿轭分离式。整体式工艺较成熟，结构稳定，但由于绕线工艺为内绕方式，绕线工序生产效率低，已较少采用；分块式虽方便绕线，但需将绕线完成的定子齿与定子轭部进行焊接固定，导致生产效率不高，且装配误差大，使得定子与转子气隙不符合设计要求；齿轭分离式是把定子齿部和定子轭部分开，其中定子齿部分为四个定子齿相连结构，这样可确保定子内圆圆度及定转子气隙，保证电机性能，同时绕线工艺由内绕改为外绕，绕完线后再压入，提高了绕线工序的生产效率，故而得到较广泛的应用。

但目前，定子齿部和定子轭部一般通过冲压形成，齿轭分离式要求定子齿部和定子轭部的连接处配合尺寸要求较高，两者的配合尺寸过盈量大时，会造成定子齿部压入困难，甚至造成定子尺寸变形而无法使用；过盈量小时，则定子齿部与定子轭部的连接无法保证可靠。若是使用套材一起加工，定子齿部与轭部的连接处是一次冲压完成，很难同时保证两者的尺寸精度；若是将定子齿部和定子轭部单独分开加工，则会对板材浪费较大，而冲压件生产的成本最主要就是原材料的费用，从而导致生产效率低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种电机定子的加工工艺，旨在提高电机定子中的定子齿部与轭部的加工精度且节约材料。

为实现上述目的，本发明提出的定子铁芯的加工工艺，其中，定子铁芯包括定子轭部和与所述定子轭部卡合的定子齿部，所述定子轭部开设有卡合孔，并于所述卡合孔的内壁开设有卡合槽，所述定子齿部包括齿圈和设于所述齿圈周缘的若干凸齿，所述凸齿的端部设有与所述卡合槽卡合的卡凸；所述卡合孔的中心与除所述卡合槽之外的内壁之间的水平距离大于所述凸齿的长度；

所述加工工艺包括以下步骤：

对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并使所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图；

使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部和定子齿部。

可选地，所述使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部和定子齿部的步骤，包括：

使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行冲压，得到多个定子轭片和多个定子齿片；

将多个所述定子轭片叠加形成所述定子轭部，多个所述定子齿片叠加形成所述定子齿部。

可选地，所述对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图的步骤，包括：

将所述定子齿部的图纸与所述定子轭部的图纸重叠，使得定子齿部的图形位于所述卡合孔内，且所述卡凸卡合于所述卡合槽；

将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布。

可选地，所述卡合孔的形状为正多边形时，所述将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布的步骤，包括：

所述定子齿部以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿与所述卡合孔的顶角对应设置。

可选地，所述卡合孔的形状为正方形设置，每一所述定子齿部包括四个所述凸齿，四个所述凸齿均匀分布于所述齿圈的外周缘，所述定子齿部以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿与所述卡合孔的顶角对应设置的步骤，具体为：

旋转至两相对设置的凸齿位于所述卡合孔的对角线上。

可选地，所述卡合孔的形状为正方形时，每一所述定子齿部包括四个所述凸齿，所述将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布的步骤，包括：

将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转预设角度，且所述预设角度的范围为35°～55°。

可选地，所述预设角度为45°。

可选地，所述对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并使所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图的步骤之后，还包括：

将排料图在指定的整块板材尺寸的框内重复排列，使得所述框内的空余面积最小。

可选地，所述齿圈的周缘开设有若干凹槽，所述凹槽与所述凸齿错位设置。

本发明技术方案通过改变原有的排料方式，即，将定子铁芯的定子轭部和定子齿部相套设，并将卡合的卡凸与卡合槽错开排布，再使用一整块板材进行一次冲压成型，该工艺可以实现对两者卡合的部位分别进行精加工，既可以保证两者卡合的加工精度，实现卡合顺畅；又只使用了一个板材，进行一次冲压成型，有效节约了材料且提高了生产效率，进而节约加工成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明定子铁芯的加工工艺一实施例的流程图；

图2为中本发明定子铁芯的加工工艺制成的定子铁芯的结构示意图；

图3为本发明定子铁芯的加工工艺中排料时定子铁芯的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称	标号	名称
						100	定子铁芯	12	卡合槽	211	凹槽
1	定子轭部	2	定子齿部	22	凸齿
						11	卡合孔	21	齿圈	221	卡凸

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种定子铁芯100的加工工艺。

请参照图1至图3，在本发明实施例中，该定子铁芯100包括分体设置的定子轭部1和定子齿部2，定子轭部1开设有卡合孔11，并于卡合孔11的内壁开设有卡合槽12，定子齿部2包括齿圈21和设于齿圈21周缘的若干凸齿22，凸齿22的端部设有与卡合槽12卡合的卡凸221；卡合孔11的中心与除卡合槽12之外的内壁之间的水平距离大于凸齿22的长度；

所述加工工艺包括以下步骤：

S10：对所述定子轭部1和定子齿部2的零件图进行排料，使所述定子齿部2位于所述定子轭部1内，并使所述卡凸221与卡合槽12错开排布，形成排料图；

S20：使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部1和定子齿部2。

本实施例中，该定子铁芯100的加工工艺主要应用于转速要求较低、负载较大的感应电机中，此类的感应电机存在较大转差率，此时，齿圈21为一整体，保证电机的性能不受影响。定子铁芯100的定子轭部1和定子齿部2主要使用冲床和冲压模具进行加工，可使用数控冲床进行加工，效率高且精度准确。加工后的定子轭部1和定子齿部2叫做冲压件，在冲压之前，需要将冲压件的图形在板材上进行布置，该布置方法叫做冲压排料。确定排料是否合理主要是参考材料的利用率，也就是冲压件的实际面积占材料面积的百分比。

该工艺中首先使用图像处理设备将所述定子轭部1和定子齿部2的零件图进行排料，使所述定子齿部2位于所述定子轭部1内，并使所述卡凸221与卡合槽12错开排布，形成排料图。该步骤中，因卡合孔11的中心与除卡合槽12之外的内壁之间的水平距离至少有一个大于凸齿22的长度，故而可以使得凸齿22对应除了卡合槽12之外的卡合孔11的内壁即可，从而可以预留有加工空间，可以对卡凸221和卡合槽12分别进行精加工，且互不影响。

本发明技术方案通过改变原有的排料方式，即，将定子铁芯100的定子轭部1和定子齿部2相套设，并将卡合的卡凸221与卡合槽12错开排布，再使用一整块板材进行一次冲压成型，该工艺可以实现对两者卡合的部位分别进行精加工，既可以保证两者卡合的加工精度，实现卡合顺畅；又只使用了一个板材，进行一次冲压成型，有效节约了材料且提高了生产效率，进而节约加工成本。

本申请一实施例中，所述使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部1和定子齿部2的步骤，包括：

S21：使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行冲压，得到多个定子轭片和多个定子齿片；

S22：将多个所述定子轭片叠加形成所述定子轭部1，多个所述定子齿片叠加形成所述定子齿部2。

本实施例中，加工定子轭部1和定子齿部2的整块板材的厚度较小，大致厚度范围为1.5～10mm之间，使用此类板材进行加工，可以方便冲压，提高加工效率。当然，定子铁芯100使用的原料也可以是钣金件，配合使用激光切割机进行加工，加工精度准确且效率高。得到的定子轭片和定子齿片上还可以预留有铆接孔，用于将多个定子轭片叠合时固定铆接，从而提高连接结构的稳定性。同理地，定子齿片上也预留有铆接孔，用于将多个定子齿片叠合时固定铆接。或者，在定子轭片和定子齿片上均压设有凹凸点，将多个定子轭片叠合时使用压力机将其压合，从而形成稳定的定子轭部1和定子齿部2。

本申请一实施例中，所述对所述定子轭部1和定子齿部2的零件图进行排料，使所述定子齿部2位于所述定子轭部1内，并所述卡凸221与卡合槽12错开排布，形成排料图的步骤，包括：

S11：将所述定子齿部2的图纸与所述定子轭部1的图纸重叠，使得定子齿部2的图形位于所述卡合孔11内，且所述卡凸221卡合于所述卡合槽12；

S12：将所述定子齿部2的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸221与所述卡合槽12错开排布。

本实施例中，为了实现将定子轭部1的卡合槽12和定子齿部2的卡凸221错开排布，且定子齿部2的卡凸221不与卡合孔11的围成的图形的边缘产生干涉，故而，可以将定子齿部2的图形以其中心为旋转中心旋转，直至卡凸221与卡合孔11的内壁面之间空留出合适的间隙，该合适的间隙以冲压模具加工时的精度为依据。

具体地，当所述卡合孔11的形状为正多边形时，所述将所述定子齿部2的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸221与所述卡合槽12错开排布的步骤，包括：

S121：所述定子齿部2以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿22与所述卡合孔11的顶角对应设置。

本实施例中，卡合孔11呈正多边形，卡合槽12的位置位于卡合孔11的内边上，则卡合孔11的顶角至卡合孔11的中心的距离大于卡合孔11的中心至卡合槽12的内壁之间的距离，即，大于凸齿22的长度，故而，将定子齿部2旋转至凸齿22与卡合孔11的顶角对应的位置，可以实现卡凸221与卡合孔11之间的不干涉，从而可以很好地进行冲压加工。

本申请一实施例中，所述卡合孔11的形状为正方形设置，每一所述定子齿部2包括四个所述凸齿22，四个所述凸齿22均匀分布于所述齿圈21的外周缘，所述定子齿部2以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿22与所述卡合孔11的顶角对应设置的步骤，具体为：

旋转至两相对设置的凸齿22位于所述卡合孔11的对角线上。

本实施例中，在对定子轭部1和定子齿部2的零件图进行排料时，当定子齿部2是包括四个凸齿22，且四个凸齿22两两相对设置，且卡合孔11为正方形设置，此时，卡合槽12设置于正方形卡合孔11的内边上，因正方形的对角线长度大于两相对边之间的距离，故而当旋转定子齿部2使凸齿22与所述卡合孔11的顶角对应设置时，两相对设置的凸齿22位于所述卡合孔11的对角线时，定子齿部2与定子轭部1之间的间隙较为均匀，保证加工的便利性和效率，同时也可以保证定子齿部2与定子轭部1的边缘加工精度。此处的正方形不是数学意义上的正方形，卡合孔11的顶角位置可进行内倒角设置，从而提高定子轭部1的美观与加工便利性。

于另一实施例中，所述卡合孔11的形状为正方形时，每一所述定子齿部2包括四个所述凸齿22，所述将所述定子齿部2的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸221与所述卡合槽12错开排布的步骤，包括：

S122：将所述定子齿部2的图形以其中心为旋转中心旋转预设角度，且所述预设角度的范围为35°～55°。

本实施例中，当卡合孔11的形状为正方形，定子齿部2包括四个凸齿22时，可以将卡凸221卡合于卡合槽12内时，直接将定子齿部2旋转预设角度即可，无需再对卡合孔11的对角进行比对，此处的卡合孔11的顶角位置也可进行内倒角设置。该步骤的方法可以进一步提高排料效率和便利性。可选的实施例中，所述预设角度为45°，当凸齿22旋转45°时，此时，可以保证卡凸221与卡合孔11的内壁之间的间隙较为均匀，更加便于加工。

本申请一实施例中，所述对所述定子轭部1和定子齿部2的零件图进行排料，使所述定子齿部2位于所述定子轭部1内，并使所述卡凸221与卡合槽12错开排布，形成排料图的步骤之后，还包括：

S13：将排料图在指定的整块板材尺寸的框内重复排列，使得所述框内的空余面积最小。

本实施例中，在对每一定子铁芯100的加工过程中，通过错位排布的定子轭部1和定子齿部2，可以节省部分板材材料，同时，为了进一步提高加工效率，并进一步节约板材的材料，可以在一大块板材上一起加工出多个定子轭片和定子齿片。首选确定出使用的整块板材的尺寸，将其与定子轭部1和定子齿部2的图纸的比例设为一致，并通过图形处理设备将经过错位排布的定子铁芯100依次放置于指定的整块板材的框内，并本着使框内空余面积最小的原则，根据定子铁芯100的外形进行排布。

此外，为了进一步提高定子铁芯100组装出的电机的性能，该定子铁芯100的加工工艺中，还可以将定子齿部2的齿圈21的周缘开设有若干凹槽211，所述凹槽211与所述凸齿22错位设置。该工艺加工出的定子铁芯100可以减少两凸齿22之间的漏磁现象，从而防止磁路短路，实现快速驱动转子转动，进一步提高电机的驱动力。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述定子铁芯包括分体设置的定子轭部和定子齿部，所述定子轭部开设有卡合孔，并于所述卡合孔的内壁开设有卡合槽，所述定子齿部包括齿圈和设于所述齿圈周缘的若干凸齿，所述凸齿的端部设有与所述卡合槽卡合的卡凸；所述卡合孔的中心与除所述卡合槽之外的内壁之间的水平距离大于所述凸齿的长度；

所述加工工艺包括以下步骤：

对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并使所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图；

使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部和定子齿部。

2.如权利要求1所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行一次冲压成型，得到分离的所述定子轭部和定子齿部的步骤，包括：

使用冲床和冲压模具依据所述排料图对整块板材进行冲压，得到多个定子轭片和多个定子齿片；

将多个所述定子轭片叠加形成所述定子轭部，多个所述定子齿片叠加形成所述定子齿部。

3.如权利要求1或2所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图的步骤，包括：

将所述定子齿部的图纸与所述定子轭部的图纸重叠，使得定子齿部的图形位于所述卡合孔内，且所述卡凸卡合于所述卡合槽；

将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布。

4.如权利要求3所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述卡合孔的形状为正多边形时，所述将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布的步骤，包括：

所述定子齿部以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿与所述卡合孔的顶角对应设置。

5.如权利要求4所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述卡合孔11的形状为正方形设置，每一所述定子齿部包括四个所述凸齿，四个所述凸齿均匀分布于所述齿圈的外周缘，所述定子齿部以其中心为旋转中心旋转，使得所述凸齿与所述卡合孔的顶角对应设置的步骤，具体为：

旋转至两相对设置的凸齿位于所述卡合孔的对角线上。

6.如权利要求3所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述卡合孔的形状为正方形时，每一所述定子齿部包括四个所述凸齿，所述将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转，使所述卡凸与所述卡合槽错开排布的步骤，包括：

将所述定子齿部的图形以其中心为旋转中心旋转预设角度，且所述预设角度的范围为35°～55°。

7.如权利要求6所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述预设角度为45°。

8.如权利要求1所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述对所述定子轭部和定子齿部的零件图进行排料，使所述定子齿部位于所述定子轭部内，并使所述卡凸与卡合槽错开排布，形成排料图的步骤之后，还包括：

将排料图在指定的整块板材尺寸的框内重复排列，使得所述框内的空余面积最小。

9.如权利要求1或2所述的定子铁芯的加工工艺，其特征在于，所述齿圈的周缘开设有若干凹槽，所述凹槽与所述凸齿错位设置。

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