CN112421902A - 高精度电机转子铁芯迭装模具及转子铁芯的迭装成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高精度电机转子铁芯迭装模具及转子铁芯的迭装成型方法，模具包括下压板、上压板、多个异形定位键、多个限位块和尺寸片，两压板、多个异形定位键和多个限位块组装形成电机转子铁芯迭装限位结构，尺寸片与迭装限位结构配合，用于检测电机转子铁芯的轴向尺寸；上下压板通过多个螺栓连接，两压板之间形成转子铁芯安装空间，下压板中心的安装止口和上压板中心的安装孔分别供转子轴套的下端和上端插入定位；多个异形定位键插装于上下插装孔内，通过与冲片的槽孔插装配合，使冲片对齐，多个限位块套装在多个螺栓上，控制铁芯轴向尺寸。本发明保证了转子铁芯的各冲片整体对正、保证了转子铁芯轴向尺寸精度和一致性、保证了铁芯两端面平行。

Description

高精度电机转子铁芯迭装模具及转子铁芯的迭装成型方法

技术领域

本发明属于力矩电机装配领域，具体涉及一种高精度电机转子铁芯迭装模具及转子铁芯的迭装成型方法。

背景技术

转子铁芯是力矩电机的重要组成部分，主要由迭装的冲片200及转子轴套100构成，参见图1，铁芯与绕组配合，在电流存在时形成有规律的磁场，从而实现电机的特殊功能。转子铁芯的迭装质量很大程度影响电机的性能。铁芯的迭压系数γ与冲片厚度d、冲片数量n、以及铁芯的实际尺寸L有如下的关系：

对电机性能起到作用的数值是有效铁芯尺寸n*d，但由于冲片厚度d有一定偏差，所以不能准确得到该值。实际操作中是通过控制实际尺寸L和迭压系数γ来得到性能良好的有效铁芯尺寸的。由于冲片之间有胶液，并且多个冲片贴在一起不能实现没有任何的缝隙，所以迭压系数γ小于1。而如果γ过小则会使电机的性能降低，一般γ在0.9-0.95。

铁芯迭装时冲片之间需要压紧、贴实，片间不能有间隙，不紧密的冲片会降低迭压系数，减小有效长度，导致电机激磁电流和温升的增加。铁芯冲片迭装的有效长度必须保证，并且各铁芯之间长度保持一致，从而减小电机的离散型。铁芯长度的不准确使定子和转子铁芯的中心产生轴向位移，造成在电机运行时有轴向方向的拉力F，F作用在轴承上，会增大轴承的摩擦力矩。铁芯压紧过程中，极易因为受力不均而引起铁芯两侧出现“扇翘”现象，该“扇翘”现象会增加轴承的摩擦力矩，使电机的精度下降。铁芯槽孔必须整齐，有利于后续下线，另外对磁场分布有较大影响。

现有电机铁芯的槽孔(冲片外圆周上的槽孔)多为异型孔，将漆包线绕组嵌入在槽内得到特定的功能。现有的迭装模具一般仅仅采用槽口进行定位。采用这种方式的优点是效率高、迭装速度快，但所得铁芯槽内不整齐，对于精度较低的电机影响不大，但是对于高精度铁芯，槽内轻微的错位会造成较大的精度偏差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种高精度电机转子铁芯迭装模具及转子铁芯的迭装成型方法，该迭装模具可保证转子铁芯的各冲片整体对正、可保证转子铁芯的轴向尺寸精度和一致性、可保证铁芯两端面平行。该迭装成型方法易于实现、操作简单、可保证转子铁芯的成型质量。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案为：

一种高精度电机转子铁芯迭装模具，其特征在于：包括下压板、上压板、多个异形定位键、多个限位块和尺寸片；所述下压板、上压板、多个异形定位键和多个限位块组装形成电机转子铁芯迭装限位结构，所述尺寸片与迭装限位结构配合，用于检测电机转子铁芯的轴向尺寸；

在所述下压板的中心设置有圆形安装止口，安装止口的直径与转子轴套的外径一致，供转子轴套的下端插入定位；在下压板上位于安装止口的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键下插装孔，每个定位键下插孔内插装有一异形定位键，所述异形定位键的形状与电机铁芯外圆周上的槽孔形状一致；

所述上压板平行设置于下压板上方，在上压板的中心设置有安装孔，所述安装孔与下压板中心的安装止口同轴对正，供转子轴套的上端插入定位；在安装孔的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键上插装孔，分别与异形定位键的上端部形成插装配合；

所述上压板和下压板通过多个螺栓连接，上、下压板之间形成转子铁芯安装空间，所述多个限位块为柱状限位块，限位块的高度与转子铁芯的轴向设计高度一致，多个限位块一一套装在多个螺栓上，每个限位块的上端与上压板的下端压紧接触，每个限位块的下端与下压板的上端压紧接触。

进一步的：异形定位键的数量为3个，下压板上的下插装孔和上压板上的上插装孔的数量均为3个。

进一步的：所述上压板和下压板为形状一致的方形模板；所述上、下压板的连接螺栓为四个，四个螺栓分布靠近上、下压板的四个边角位置。

一种转子铁芯的迭装成型方法，其特征在于：采用上述的铁芯迭装模具，包括如下步骤：

步骤1、转子轴套装入下压板上的安装止口内；

步骤2、多个异形定位键一一装入下压板的多个下插装孔内；

步骤3、冲片预涂胶，具体为：

两片铁芯冲片单面均匀涂覆粘接胶，其他铁芯冲片双面涂覆粘接胶；

步骤4、迭装冲片，具体步骤为：

4.1一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝上的方式装入模具，冲片的槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

4.2、双面涂胶的冲片依次迭装到转子轴套上，槽孔对齐多个异形定位键；

4.3、另一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝下的方式装入模具，槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

步骤5、安装上压板和限位块；具体步骤为：

5.1、将多个螺栓旋紧在下压板上的螺孔内；

5.2、在每个螺栓处分别套一个限位块；

5.3、上压板上的螺栓孔与多个螺栓一一对正，装入上压板，上压板上的多个上插装孔分布对齐多个异形定位键；

5.4、在螺栓上加垫片，旋紧螺母，压紧上压板；

步骤6、检测并调整转子铁芯的轴向尺寸，达到轴向尺寸要求，具体的：

将尺寸片插入最上层冲片与上压板之间的间隙，通过间隙大小试验冲片的松紧程度，在不满足松紧程度的情况下，通过增加冲片数量来达到轴向尺寸要求；

步骤7、拆掉三个定位键；

步骤8、将迭装后的模具放入烘箱中，烘烤待胶固化，使转子铁芯形成一体粘接结构；

步骤9、松开连接螺栓，拆除下压板、上压板、异形定位键、限位块，取出转子铁芯。

本发明具有的优点和积极效果：

1、本迭装模具通过上下压板组合形成转子铁芯安装空间，通过限位块来限定转子铁芯的轴向尺寸，保证了转子铁芯的轴向尺寸精度和一致性，另外，上下压板与限位块的配合，一方面使冲片压紧、贴实，片间不留间隙，另一方面也保证了铁芯两端面平行，不会发生铁芯两侧出现“扇翘”现象。

2、本迭装模具通过尺寸片来检测转子铁芯的轴向尺寸是否符合设计尺寸要求，以指导迭装过程中，适当增减冲片的数量，达到轴向尺寸设计要求。

3、本转子铁芯通过异形定位键使迭装的全部冲片的槽孔对齐，有利于后续下线，保证了精度偏差。

4、本迭装成型方法工艺简单、易于实现，保证了证转子铁芯的成型质量。

附图说明

图1是本发明涉及的转子铁芯结构示意图；

图2是本发明转子铁芯迭装过程示意图；

图3是本发明转子铁芯迭装后示意图。

具体实施方式

下面结合图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

为了得到尺寸一致的高精度转子铁芯，避免出现铁芯有缝隙、有“扇翘”问题，本发明提出了一种设计科学合理、加工精度高的转子铁芯迭装模具。

本发明采取的技术方案：

一种高精度电机转子铁芯迭装模具，请参见图2-3，主要包括下压板4、上压板6、多个异形定位键1、多个限位块3和尺寸片。异形定位键的数量优选为3个，限位块的数量优选为4个。其中尺寸片在附图中未示意出，尺寸片为不锈钢材质，形状是一个薄片，厚度为转子铁芯长度L与0.1的乘积。

所述下压板、上压板、多个异形定位键和多个限位块组装形成电机转子铁芯迭装限位结构，所述尺寸片与迭装限位结构配合，用于检测电机转子铁芯的轴向尺寸。

在所述下压板的中心设置有圆形安装止口，安装止口的直径与转子轴套的外径一致，供转子轴套的下端插入定位；在下压板上位于安装止口的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键下插装孔，每个定位键下插孔内插装有一异形定位键，所述异形定位键的形状与电机铁芯外圆周上的槽孔形状一致；

所述上压板平行设置于下压板上方，在上压板的中心设置有安装孔，所述安装孔与下压板中心的安装止口同轴对正，供转子轴套的上端插入定位；在安装孔的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键上插装孔，分别与异形定位键的上端部形成插装配合；

所述上压板和下压板通过多个螺栓2连接，上、下压板之间形成转子铁芯安装空间，所述多个限位块为柱状限位块，限位块的高度与转子铁芯的轴向设计高度一致，多个限位块一一套装在多个螺栓上，每个限位块的上端与上压板的下端压紧接触，每个限位块的下端与下压板的上端压紧接触。

本发明采用上述技术方案解决了以下技术问题：

电机铁芯的槽孔多为异型孔，将漆包线绕组嵌入在槽内得到特定的功能。本发明设计异型定位键，使定位键的形状与冲片槽孔的形状相同，定位键与冲片槽孔配合间隙小，从而得到高精度的迭装铁芯。

本发明使用限位块控制铁芯轴向方向的尺寸L，而用尺寸片来检测迭压系数γ是否满足要求。在拧紧螺钉时，迭装模具压紧所用的限位块，一方面保证了铁芯的轴向尺寸，另一方面避免了铁芯出现“扇翘”的问题，保证两端面各位置点是平行的。除此之外，设计尺寸片，用尺寸片判断冲片迭压是否存在迭压系数偏小的情况。按迭压系数设计相应的尺寸片，在限位块控制轴向尺寸后，试验尺寸片能否插入到铁芯内部，如果能插入到内部说明铁芯有效尺寸小，需要增加冲片；如果不能插入到内部则说明铁芯有效尺寸满足要求。

一种转子铁芯的迭装成型方法，其发明点为：采用上述的铁芯迭装模具，包括如下步骤：

步骤1、转子轴套装入下压板上的安装止口内；

步骤2、多个异形定位键一一装入下压板的多个下插装孔内；

步骤3、冲片预涂胶，具体为：

两片铁芯冲片单面均匀涂覆粘接胶，其他铁芯冲片双面涂覆粘接胶；

步骤4、迭装冲片，具体步骤为：

4.1一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝上的方式装入模具，冲片的槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

4.2、双面涂胶的冲片依次迭装到转子轴套上，槽孔对齐多个异形定位键；

4.3、另一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝下的方式装入模具，槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

步骤5、安装上压板和限位块；具体步骤为：

5.1、将多个螺栓旋紧在下压板上的螺孔内；

5.2、在每个螺栓处分别套一个限位块；

5.3、上压板上的螺栓孔与多个螺栓一一对正，装入上压板，上压板上的多个上插装孔分布对齐多个异形定位键；

5.4、在螺栓上加垫片，旋紧螺母5，压紧上压板；

步骤6、检测并调整转子铁芯的轴向尺寸，达到轴向尺寸要求，具体的：

将尺寸片插入最上层冲片与上压板之间的间隙，通过间隙大小试验冲片的松紧程度，在不满足松紧程度的情况下，通过增加冲片数量来达到轴向尺寸要求；

步骤7、拆掉三个定位键；

步骤8、将迭装后的模具放入烘箱中，烘烤待胶固化，使转子铁芯形成一体粘接结构；

步骤9、松开连接螺栓，拆除下压板、上压板、异形定位键、限位块，取出转子铁芯。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例和图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种高精度电机转子铁芯迭装模具，其特征在于：包括下压板、上压板、多个异形定位键、多个限位块和尺寸片；所述下压板、上压板、多个异形定位键和多个限位块组装形成电机转子铁芯迭装限位结构，所述尺寸片与迭装限位结构配合，用于检测电机转子铁芯的轴向尺寸；

在所述下压板的中心设置有圆形安装止口，安装止口的直径与转子轴套的外径一致，供转子轴套的下端插入定位；在下压板上位于安装止口的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键下插装孔，每个定位键下插孔内插装有一异形定位键，所述异形定位键的形状与电机铁芯外圆周上的槽孔形状一致；

所述上压板平行设置于下压板上方，在上压板的中心设置有安装孔，所述安装孔与下压板中心的安装止口同轴对正，供转子轴套的上端插入定位；在安装孔的外围沿圆周方向均布设置有多个定位键上插装孔，分别与异形定位键的上端部形成插装配合；

所述上压板和下压板通过多个螺栓连接，上、下压板之间形成转子铁芯安装空间，所述多个限位块为柱状限位块，限位块的高度与转子铁芯的轴向设计高度一致，多个限位块一一套装在多个螺栓上，每个限位块的上端与上压板的下端压紧接触，每个限位块的下端与下压板的上端压紧接触。

2.根据权利要求1所述的高精度电机转子铁芯迭装模具，其特征在于：异形定位键的数量为3个，下压板上的下插装孔和上压板上的上插装孔的数量均为3个。

3.根据权利要求1所述的高精度电机转子铁芯迭装模具，其特征在于：所述上压板和下压板为形状一致的方形模板；所述上、下压板的连接螺栓为四个，四个螺栓分布靠近上、下压板的四个边角位置。

4.一种转子铁芯的迭装成型方法，其特征在于：采用权利要求1-3任一所述的高精度电机转子铁芯迭装模具，包括如下步骤：

步骤1、转子轴套装入下压板上的安装止口内；

步骤2、多个异形定位键一一装入下压板的多个下插装孔内；

步骤3、冲片预涂胶，具体为：

两片铁芯冲片单面均匀涂覆粘接胶，其他铁芯冲片双面涂覆粘接胶；

步骤4、迭装冲片，具体步骤为：

4.1一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝上的方式装入模具，冲片的槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

4.2、双面涂胶的冲片依次迭装到转子轴套上，槽孔对齐多个异形定位键；

4.3、另一片单面涂胶的冲片以涂胶面朝下的方式装入模具，槽孔对齐多个异形定位键，中心装入轴套；

步骤5、安装上压板和限位块；具体步骤为：

5.1、将多个螺栓旋紧在下压板上的螺孔内；

5.2、在每个螺栓处分别套一个限位块；

5.3、上压板上的螺栓孔与多个螺栓一一对正，装入上压板，上压板上的多个上插装孔分布对齐多个异形定位键；

5.4、在螺栓上加垫片，旋紧螺母，压紧上压板；

步骤6、检测并调整转子铁芯的轴向尺寸，达到轴向尺寸要求，具体的：

将尺寸片插入最上层冲片与上压板之间的间隙，通过间隙大小试验冲片的松紧程度，在不满足松紧程度的情况下，通过增加冲片数量来达到轴向尺寸要求；

步骤7、拆掉三个定位键；

步骤8、将迭装后的模具放入烘箱中，烘烤待胶固化，使转子铁芯形成一体粘接结构；

步骤9、松开连接螺栓，拆除下压板、上压板、异形定位键、限位块，取出转子铁芯。

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