CN112366843A - 一种定子铁芯的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种定子铁芯的制作方法，定子铁芯包括第一叠片、第二叠片，第一叠片和第二叠片相互对称；第一叠片和第二叠片都包括轭部、齿部、衔接部，第一叠片的轭部与相邻第一叠片的衔接部连接，且多个第一叠片整体形成第一铁芯层；第二叠片的轭部与相邻第二叠片的衔接部连接，且多个第二叠片整体形成第二铁芯层；多个第一铁芯层、第二铁芯层组成定子铁芯；具体制作步骤包括101）预处理步骤、102）定位加工步骤、103）断点位置处理步骤、104）扣槽位置处理步骤、105）成型步骤和106）焊接成品步骤：本发明提供了结构简单设计合理的一种定子铁芯结构，且具有较高的铁芯槽满率和优越的电机性能。

Description

一种定子铁芯的制作方法
技术领域
本发明涉及铁芯技术领域，更具体的说，它涉及一种定子铁芯的制作方法。
背景技术
定子是电机磁路的重要组成部分，定子固定在电机壳体内，需要保证在长期运转下，定子具有一定的轴向固定强度和径向固定强度。
目前，新能源汽车空调电机的定子与电机壳体一般采用过盈配合，为了保证安全系数，选取较大的过盈量，电机运行工况复杂，且定子发热严重，采用过盈配合在极端工况下仍存在失效脱出的风险，且选取较大的过盈量会导致定子有一定的形变，影响电机性能。
而且传统的定子铁芯的绕线方式，铜线从铁芯槽口进入，此时槽口尺寸小，由于进线方式的限制导致铁芯槽满率不高，加大槽口又会影响电机性能，并且新能源汽车空调压缩机工况复杂，要求更苛刻的电机效率和安全性能等，目前的定子铁芯难以满足其要求，因此及急需一种新的定子铁芯。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了结构简单、设计合理的一种定子铁芯结构，且具有较高的铁芯槽满率和优越的电机性能。
本发明的技术方案如下：
一种定子铁芯的制作方法，定子铁芯包括第一叠片、第二叠片，第一叠片和第二叠片相互对称；第一叠片和第二叠片都包括轭部、齿部、衔接部，齿部设置在轭部靠近铁芯中心一侧的中部，第一叠片的衔接部设置在轭部的左侧，第二叠片的衔接部设置在轭部的右侧；其中，第一叠片、第二叠片都一体成型，且轭部、齿部整体呈对称设置；轭部的左右两端、齿部靠近铁芯中心的一端都设置有层叠槽，且相应位置的反面设置有层叠凸起；
第一叠片的轭部与相邻第一叠片的衔接部连接，且多个第一叠片整体形成第一铁芯层；第二叠片的轭部与相邻第二叠片的衔接部连接，且多个第二叠片整体形成第二铁芯层；多个第一铁芯层、第二铁芯层组成定子铁芯；
具体制作步骤如下：
101）预处理步骤：将待加工条料送入多工位级进冲压模具内，模具上设有多组导正钉对待加工条料进行导正定位，其中待加工条料上以相同长度的区域做为一个待加工单元；每个待加工单元的边缘两个角上都设置有导正钉孔，将待加工条料定位在模具的不同工位上进行连续冲压工作；
102）槽形加工步骤：每个待加工单元绕着正中心均匀分布9个工艺切口和定子槽形，且工艺切口比定子槽形更远离加工单元的正中心，定子槽形远离正中心的上边比下边更长；其中工艺切口和定子槽形整体呈对称设计；两个定子槽形之间形成第一叠片、第二叠片的齿部；
103）断点位置处理步骤：对工艺切口和定子槽形之间进行切割加工，且切割加工位贯穿工艺切口和定子槽形；第一叠片的切割位置为工艺切口和定子槽形之间靠右侧的位置，第二叠片的切割位置为工艺切口和定子槽形之间靠左侧的位置，形成第一叠片、第二叠片的轭部和衔接部；
104）扣槽位置处理步骤：对步骤103）处理后轭部的左右两端、齿部靠近铁芯中心的一端冲压出层叠槽和层叠凸起，或者只冲压出层叠槽；
105）成型步骤：对步骤104）处理后沿着齿部靠近待加工单元的中心设置正九边形，每边的中心上设置一段圆弧，圆弧设置在齿部下端，且每个正九边形角上设置凸台，凸台设置在靠近定子槽形的下边，共同切割形成铁芯内孔和槽口；沿着待加工单元的中心到工艺切口区域为半径进行圆形切割，形成铁芯外形；铁芯外形切割后形成单个第一叠片层或第二叠片层；或者每个第一叠片层和第二叠片层设置相同位置的开口位，用来扩大槽口，提高绕线槽满率；
106）焊接成品步骤：将步骤105）处理后的第一叠片层、第二叠片层进行相应的堆叠，沿着第一叠片层、第二叠片层的内径径向撑开或沿着第一叠片层和第二叠片层的开口位拉开，且保持相应衔接部不断开，并扩大槽口进行绕线，绕线后通过填缝或焊接而连结，或者通过使用粘合剂进行互相连结，形成整个铁芯。
进一步的，第一铁芯层、第二铁芯层间隔设置形成定子铁芯。
进一步的，至少二个以上第一铁芯层堆叠后，再设置至少二个以上第二铁芯层堆叠，并以此循环设置形成定子铁芯。
进一步的，层叠凸起的高度大于单层叠片的厚度。
进一步的，层叠凸起的高度可以设置在1/2单层叠片的厚度和3层叠片的厚度之间。
进一步的，定子铁芯最底层的第一叠片和/或第二叠片采用与层叠凸起相适应的凹槽。
进一步的，层叠凸起的剖面呈等腰梯形或者柱形。
进一步的，切割加工位采用直线或弧线等任意线段。
进一步的，开口位采用直线或弧线等任意线段，只要方便对接定位即可。
本发明相比现有技术优点在于：
本发明的定子铁芯绕线方便，且绕线成本低，定子铁芯绕线槽满率高，电机性能好，相同的电机性能可以降低铁芯高度，节省生产成本，并且在相同的铁芯高度下可以提供更大的电机功率。
本发明中的凸起贯穿相邻两层的扣槽，提高定子铁芯叠压率，提升致密性，可以提高整体铁芯刚性。
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图；
图2为本发明的带开口位结构示意图；
图3为图1的第一种A-A剖面图；
图4为图1的第二种A-A剖面图；
图5为本发明的一种第一叠片示意图；
图6为本发明的一种第二叠片示意图；
图7为本发明的另一种第一叠片示意图；
图8为图7拼接而成的一种第一铁芯层示意图；
图9为本发明的另一种第二叠片示意图；
图10为图9拼接而成的另一种第二铁芯层示意图；
图11为本发明的一种铁芯焊接示意图；
图12为本发明的另一种铁芯焊接示意图；
图13为本发明的层叠槽、层叠凸起的层叠示意图；
图14为本发明的另一种层叠示意图；
图15为本发明的扩槽口示意图；
图16为本发明的带开口位扩槽口示意图；
图17为本发明的模具排样图。
图中标识：第一叠片1、第二叠片2、轭部3、齿部4、衔接部5、开口位6、层叠凸起7、层叠槽8、导正钉9、工艺切口10、定子槽形11、定子槽口12和铁芯内孔13。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和 /或改变都将落入本发明保护范围。文中未做特定说明的步骤或结构均采用本领域常规方式即可得到。文中的“第一”、“第二”、“左”、“右”等均只是指代，并没有特定，只是为了方便理解。
在本发明中，若非特指，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
如图1至图17所示，一种定子铁芯的制作方法，定子铁芯包括第一叠片1、第二叠片2，第一叠片1和第二叠片2相互对称，即第一叠片1、第二叠片2本身整体形状上是相同的。第一叠片1和第二叠片2都包括轭部3、齿部4、衔接部5，齿部4设置在轭部3靠近铁芯中心一侧的中部,一般刚好设置在轭部3那一侧的正中间位置，使整个轭部3和齿部4呈左右对称结构。第一叠片1的衔接部5设置在轭部3的左侧，第二叠片2的衔接部5设置在轭部3的右侧，自然可以是选择相反的方向设置，即第一叠片1的衔接部5设置在轭部3的右侧，第二叠片2的衔接部5设置在轭部3的左侧。其中，第一叠片1、第二叠片2都一体成型，轭部3的左右两端、齿部4靠近铁芯中心的一端都设置有层叠槽8，且相应位置的反面设置有层叠凸起7，可以实现第一叠片1与第一叠片1之间，第一叠片1与第二叠片2之间的堆叠。层叠凸起7的剖面呈等腰梯形或柱形。其中如图2所示，每个第一叠片层和第二叠片层设置相同位置的开口位6，用来扩大定子槽口12，提高绕线槽满率。
第一叠片1的轭部3与相邻第一叠片1的衔接部5连接，且多个第一叠片1（一般采用6-18个，多以9个为佳）整体形成第一铁芯层。第二叠片2的轭部3与相邻第二叠片2的衔接部5连接，且多个第二叠片2 （一般采用6-18个，多以9个为佳）整体形成第二铁芯层。多个第一铁芯层、第二铁芯层组成定子铁芯。一般，第一铁芯层、第二铁芯层间隔设置形成定子铁芯，即一层第一铁芯层，一层第二铁芯层交替设置。或者采用至少两个以上第一铁芯层堆叠后，再设置至少两个以上第二铁芯层堆叠，接着设置至少两个以上第一铁芯层，并以此循环设置形成定子铁芯，一般每一次循环设置过程中的第一铁芯层、第二铁芯层设置数量相同，即都设置为三个第一铁芯层为一组，三个第二贴心层为一组，每组交替设置，自然可以设置四个为一组或者五个为一组等等。堆叠完成后可以通过填缝或焊接而连结，也可以通过使用粘合剂进行互相连结。
具体的，第一叠片1、第二叠片2的厚度相等，层叠凸起7的高度在叠片厚度的0.5倍至3倍之间，如图13、图14所示，具体可以根据叠片的形状和厚度来选择，如果采用如图14所示隔层设置时层叠凸起7的高度应设定大些。
定子铁芯最底层的第一叠片1和/或第二叠片2采用与层叠凸起7相适应的层叠凹槽8。
作为优选，第一叠片1的轭部3与相邻第一叠片1的衔接部5连接处采用相对应的弧形进行拼接；第二叠片2的轭部3与相邻第二叠片2的衔接部5连接处采用与第一叠片1相同的弧形进行拼接。能更好的起到拼接固定作用，不易产生偏移。
具体制作步骤如下：
101）预处理步骤：将待加工条料送入多工位级进冲压模具内，模具上设有多组导正钉9对待加工条料进行导正定位，其中待加工条料上以相同长度的区域做为一个待加工单元；每个待加工单元的边缘两个角上都设置有导正钉孔9，将待加工条料定位在模具的不同工位上进行连续冲压工作。
102）槽形加工步骤：每个待加工单元绕着正中心均匀分布9个工艺切口10和定子槽形11，且工艺切口比定子槽形11更远离加工单元的正中心，定子槽形11远离正中心的上边比下边更长；其中工艺切口10和定子槽形11整体呈对称设计；两个定子槽形11之间形成第一叠片1、第二叠片2的齿部4。
103）断点位置处理步骤：对工艺切口10和定子槽形11之间进行切割加工，形成第一叠片1、第二叠片2，且切割加工位贯穿工艺切口10和定子槽形11；第一叠片1的切割位置为工艺切口10和定子槽形11之间靠右侧的位置，第二叠片2的切割位置为工艺切口10和定子槽形11之间靠左侧的位置，形成第一叠片1、第二叠片2的轭部3和衔接部5。
104）扣槽位置处理步骤：对步骤103）处理后轭部的左右两端、齿部靠近铁芯中心的一端冲压出层叠槽8和层叠凸起7（非加工定子铁芯底部最后一层的第一叠片1或第二叠片2），或者只冲压出层叠槽8（加工定子铁芯底部最后一层的第一叠片1或第二叠片2）。
105）成型步骤：对步骤104）处理后沿着齿部靠近待加工单元的中心设置正九边形，每边的中心上设置一段圆弧，圆弧设置在齿部下端，且每个正九边形角上设置凸台，凸台设置在靠近定子槽形11的下边，共同切割形成铁芯内孔13和定子槽口12；沿着待加工单元的中心到工艺切口10区域为半径进行圆形切割，形成铁芯外形；铁芯外形切割后形成单个第一叠片层或第二叠片层；或者每个第一叠片层和第二叠片层设置相同位置的开口位6，用来扩大定子槽口12，提高绕线槽满率。其中，开口位6采用直线或弧线等任意线段都可，其只要能实现方便对接定位，采用何种线段不做限制。
106）焊接成品步骤：将步骤105）处理后的第一叠片1、第二叠片2进行相应的堆叠，沿着第一叠片层、第二叠片层的内径径向撑开或沿着第一叠片层和第二叠片层的开口位6拉开，且保持相应衔接部不断开，并扩大定子槽口12进行绕线，绕线后通过填缝或焊接而连结，或者通过使用粘合剂进行互相连结，形成整个铁芯。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种定子铁芯的制作方法，其特征在于，定子铁芯包括第一叠片、第二叠片，第一叠片和第二叠片相互对称；第一叠片和第二叠片都包括轭部、齿部、衔接部，齿部设置在轭部靠近铁芯中心一侧的中部，第一叠片的衔接部设置在轭部的左侧，第二叠片的衔接部设置在轭部的右侧；其中，第一叠片、第二叠片都一体成型，且轭部、齿部整体呈对称设置；轭部的左右两端、齿部靠近铁芯中心的一端都设置有层叠槽，且相应位置的反面设置有层叠凸起；
第一叠片的轭部与相邻第一叠片的衔接部连接，且多个第一叠片整体形成第一铁芯层；第二叠片的轭部与相邻第二叠片的衔接部连接，且多个第二叠片整体形成第二铁芯层；多个第一铁芯层、第二铁芯层组成定子铁芯；
具体制作步骤如下：
101）预处理步骤：将待加工条料送入多工位级进冲压模具内，模具上设有多组导正钉对待加工条料进行导正定位，其中待加工条料上以相同长度的区域做为一个待加工单元；每个待加工单元的边缘两个角上都设置有导正钉孔，将待加工条料定位在模具的不同工位上进行连续冲压工作；
102）槽形加工步骤：每个待加工单元绕着正中心均匀分布9个工艺切口和定子槽形，且工艺切口比定子槽形更远离加工单元的正中心，定子槽形远离正中心的上边比下边更长；其中工艺切口和定子槽形整体呈对称设计；两个定子槽形之间形成第一叠片、第二叠片的齿部；
103）断点位置处理步骤：对工艺切口和定子槽形之间进行切割加工，且切割加工位贯穿工艺切口和定子槽形；第一叠片的切割位置为工艺切口和定子槽形之间靠右侧的位置，第二叠片的切割位置为工艺切口和定子槽形之间靠左侧的位置，形成第一叠片、第二叠片的轭部和衔接部；
104）扣槽位置处理步骤：对步骤103）处理后轭部的左右两端、齿部靠近铁芯中心的一端冲压出层叠槽和层叠凸起，或者只冲压出层叠槽；
105）成型步骤：对步骤104）处理后沿着齿部靠近待加工单元的中心设置正九边形，每边的中心上设置一段圆弧，圆弧设置在齿部下端，且每个正九边形角上设置凸台，凸台设置在靠近定子槽形的下边，共同切割形成铁芯内孔和槽口；沿着待加工单元的中心到工艺切口区域为半径进行圆形切割，形成铁芯外形；铁芯外形切割后形成单个第一叠片层或第二叠片层；或者每个第一叠片层和第二叠片层设置相同位置的开口位，用来扩大槽口，提高绕线槽满率；
106）焊接成品步骤：将步骤105）处理后的第一叠片层、第二叠片层进行相应的堆叠，沿着第一叠片层、第二叠片层的内径径向撑开或沿着第一叠片层和第二叠片层的开口位拉开，且保持相应衔接部不断开，并扩大槽口进行绕线，绕线后通过填缝或焊接而连结，或者通过使用粘合剂进行互相连结，形成整个铁芯。
2.根据权利要求1所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：第一铁芯层、第二铁芯层间隔设置形成定子铁芯。
3.根据权利要求1所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：至少二个以上第一铁芯层堆叠后，再设置至少二个以上第二铁芯层堆叠，并以此循环设置形成定子铁芯。
4.根据权利要求1所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：层叠凸起的高度大于单层叠片的厚度。
5.根据权利要求4所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：层叠凸起的高度设置在1/2单层叠片的厚度和3层叠片的厚度之间。
6.根据权利要求1所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：定子铁芯最底层的第一叠片和/或第二叠片采用与层叠凸起相适应的凹槽。
7.根据权利要求6所述的一种定子铁芯的制作方法，其特征在于：层叠凸起的剖面呈等腰梯形或者柱形。
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