CN112671180B - 定子铁芯的制作方法及电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种定子铁芯的制作方法及电机，属于电机技术领域。该方法包括：对非晶带材进行叠装设置，得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，卷绕所述铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯，在预设温度下对所述半成品定子铁芯进行热处理，以降低所述半成品定子铁芯的应力，对热处理后的所述半成品定子铁芯进行固化处理，对固化处理后的所述半成品定子铁芯的每个凸起部进行镗磨，得到成品定子铁芯。本申请中，由于通过非晶带材进行叠装设置制作定子铁芯，从而提高了材料的利用率。另外，对非晶带材进行叠装设置可以直接得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，从而简化了定子铁芯的制作工艺，提高了定子铁芯的制作效率。

Description

定子铁芯的制作方法及电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，特别涉及一种定子铁芯的制作方法及电机。

背景技术

电机定子是电机中的一个重要部件，其中，电机定子主要包括定子铁芯和定子线圈，定子铁芯用于固定定子线圈，且用于构成磁场的磁通回路。

相关技术中，在制作定子铁芯时，先将非晶带材或硅钢冲裁出多个齿状环片，在对多个齿状环片进行叠装，之后再通过焊合或粘合等方式得到定子铁芯。然而，在通过这种方式制作定子铁芯时，需要保证冲裁出的多个齿状环片相同，从而增大了定子铁芯的加工难度。另外，在冲裁齿状环片时，容易造成非晶带材和硅钢的浪费，导致材料的利用率低。

发明内容

本申请提供了一种定子铁芯的制作方法及电机，可以解决定子铁芯制作工艺繁琐，材料利用率低的问题。所述技术方案如下：

第一方面，一种定子铁芯的制作方法，所述方法包括：

对非晶带材进行叠装设置，得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，所述多个凸起部沿所述本体的长度方向分布；

卷绕所述铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯；

在预设温度下对所述半成品定子铁芯进行热处理，以降低所述半成品定子铁芯的应力；

对热处理后的所述半成品定子铁芯进行固化处理；

对固化处理后的所述半成品定子铁芯的每个凸起部进行镗磨，得到成品定子铁芯。

可选地，所述卷绕所述铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯，包括：

基于环形磨具对所述铁芯结构进行卷绕，所述环形模具的周长等于所述铁芯结构的长度；

将所述铁芯结构的两端对接固定，得到所述半成品定子铁芯。

可选地，所述将所述铁芯结构的两端对接固定，得到所述半成品定子铁芯，包括：

将所述铁芯结构的两端固定连接；

在两端固定连接后的所述铁芯结构的外圈层叠缠绕多层软磁材料。

可选地，所述软磁材料为硅钢或非晶带材。

可选地，每个凸起部上远离所述本体的一端均朝向所述半成品定子铁芯的中心点。

可选地，所述对固化处理后的所述半成品定子铁芯的每个凸起部进行镗磨，包括：

对每个凸起部进行镗磨，以裸露出所述非晶带材的横截面。

可选地，镗磨后的每个凸起部呈矩形结构或者T形结构。

可选地，所述对热处理后的所述半成品定子铁芯进行固化处理，包括：

对热处理后的所述半成品定子铁芯进行浸漆处理或者胶粘处理。

可选地，所述多个凸起部沿所述本体的长度方向均匀分布。

第二方面，一种电机，所述电机包括有如上述方面所述的方法制作得到的定子铁芯。

本申请提供的技术方案带来的有益效果至少可以包括：

由于该定子铁芯通过非晶带材进行叠装设置得到，避免了对非晶带材的冲裁，从而避免了材料的浪费，提高了材料的利用率。另外，在对非晶带材进行叠装设置可以直接得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，进而可以通过对铁芯结构的卷绕、热处理、固化处理和镗磨得到成品定子铁芯，从而简化了定子铁芯的制作工艺，提高了定子铁芯的制作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种定子铁芯的制作方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的一种铁芯结构的结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种半成品定子铁芯的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种成品定子铁芯的结构示意图。

附图标记：

1：铁芯结构；11：本体；12：凸起部；2：软磁材料。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种定子铁芯的制作方法的流程示意图。参见图1，该方法包括如下步骤。

步骤101：对非晶带材进行叠装设置，得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，多个凸起部沿本体的长度方向分布。

非晶带材是指材料内部原子处于无规则排列的一种金属带。在一些实施例中，可以将处于熔融状态的金属喷射到高速旋转的冷却辊上，熔融状态的金属以每秒百万度的速度迅速冷却，以得到非晶带材。

其中，非晶带材的厚度一般位于12-35微米之间，示例地，非晶带材的厚度可以为25微米。

在对非晶带材进行叠装设置时，可以人为进行操作，也可以通过叠装设备进行操作，以得到如图2所示的铁芯结构。而为了便于操作，可以在铁芯模具上进行叠装。

其中，可以通过一整条非晶带材进行叠装得到铁芯结构，此时可以一层一层进行叠装。当然，也可以通过多条等宽的非晶带材进行叠装得到铁芯结构。此时，可以一次性层叠至少一层进行叠装。

需要说明的是，由于非晶带材的宽度可能远远小于定子铁芯的轴向长度，因此，可以通过非晶带材通过叠装设置得到至少一个铁芯结构，之后可以对至少一个铁芯结构沿宽度方向进行拼接，以得到所需要的轴向长度的定子铁芯。另外，由于可以通过叠装设置直接得到铁芯结构，避免了非晶带材的浪费，提高了材料的利用率。

其中，铁芯模具可以包括平板和平板上沿直线方向分布的多个凹槽，每个凹槽的底面可以设置磁性材料。这样，可以将非晶带材平铺在该平板上，通过人为操作或者叠装设备将非晶带材依次压入每个凹槽内，并吸附在磁性材料上，之后再平铺非晶带材，并重复上述操作，以得到铁芯结构。

需要说明的是，在通过叠装设备将非晶带材依次压入每个凹槽时，在一些实施例中，叠装设备上可以设置挤压块，每叠装一层非晶带材，挤压块的宽度会减小，以保证叠装设置完成后，非晶带材可以完全填充每个凹槽。

在另一些实施例中，叠装设备上可以设置挤压板，每叠装一层非晶带材，可以通过挤压板与铁芯模具之间的挤压，使得非晶带材可以完全填充每个凹槽。其中，挤压板的移动轨迹可以基于铁芯结构和凹槽分别沿该直线方向的长度，以及每个凹槽的深度、非晶带材的厚度和非晶带材的叠装厚度进行设定。

进一步地，在将非晶带材压入凹槽时，为了保证非晶带材弯折后的结构与凹槽上沿该长度方向的剖面结构相同，还可以在每个凹槽上与该直线方向垂直的平面上设置磁性材料，以通过三个面的磁性材料对非晶带材的吸合，保证非晶带材弯折后的美观性。

对非晶带材进行叠装设置得到的铁芯结构包括的本体可以作为定子铁芯的轭部，铁芯结构包括的多个凸起部可以作为定子铁芯的齿部。其中，铁芯结构包括的多个凸起部可以沿本体的长度方向均匀分布，多个凸起部的数量可以预先根据定子铁芯对应的电机进行确定。

步骤102：卷绕铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯。

这样，在得到铁芯结构后，可以对该铁芯结构进行卷绕，以得到呈环形结构的半成品定子铁芯。其中，半成品定子铁芯是指在制作过程中得到的形状与定子铁芯的形状相同，且不能使用的铁芯。

在一些实施例中，可以基于环形磨具对铁芯结构进行卷绕，之后将铁芯结构的两端对接固定，得到半成品定子铁芯。

其中，环形模具的周长可以等于铁芯结构的长度，当然，也可以小于铁芯结构的长度，只要铁芯结构的两端能够交接即可。当环形磨具的周长小于铁芯结构的长度时，在通过环形模具对铁芯结构卷绕后，可以基于环形模具的周长对铁芯结构进行剪裁。

其中，得到的半成品定子铁芯上每个凸起部上远离本体的一端均朝向半成品定子铁芯的中心点，此时半成品定子铁芯可以为外定子铁芯的半成品。得到的半成品定子铁芯上每个凸起部远离本体的一端均背向半成品定子铁芯的中心点，此时半成品定子铁芯可以为内定子铁芯的半成品。

需要说明的是，在一些实施例中，可以通过如下方式实现铁芯结构的两端的对接，以得到半成品定子铁芯。

通过卷绕使铁芯结构的两端相对后，可以将铁芯结构的两端固定连接，在两端固定连接后的铁芯结构的外圈层叠缠绕多层软磁材料，以得到如图3所示的半成品定子铁芯。

需要说明的是，可以通过钢带或其他的禁锢件对每个凸起部、以及对接后的两端进行固定，以实现对多个凸起部分的固定，以及对铁芯结构的两端的固定连接。软磁材料主要用于对环形的铁芯结构进行固定，同时起到磁轭的作用。软磁材料可以为硅钢或非晶带材等，当然也可以为其他材料，只要能够实现对环形的铁芯结构进行固定，同时可以起到磁轭的作用即可，本申请实施例对此不做限定。

进一步地，在对铁芯结构进行卷绕之前，为了避免多个凸起部中的至少一个凸起部蓬松变形，可以预先对每个凸起部进行固定。比如可以采用钢带对每个凸起部进行捆扎，以实现固定。

步骤103：在预设温度下对半成品定子铁芯进行热处理，以降低所述半成品定子铁芯的应力。

在一些实施例中，可以将半成品定子铁芯置于加热炉中，在加热炉中进行热处理。其中，加热炉中的温度可以保温在预设温度下，该预设温度可以位于在370～380摄氏度之间，示例地，该预设温度可以是375度。另外，加热炉中还可以通入氮气进行保护，当然，也可以通入其他气体进行保护等，本申请实施例对此不做限定。

需要说明的是，进行热处理的预设温度一般由非晶带材的材质进行确定，以便于更好的降低非晶带材的应力。

步骤104：对热处理后的半成品定子铁芯进行固化处理。

在对半成品定子铁芯进行热处理后，可以进行固定处理，以使半成品定子铁芯固化成为一个整体，也即是可以使铁芯结构包括的每层非晶带材和缠绕的软磁材料固化为一个整体。

在一些实施例中，以2:3的比例将漆液和汽油进行调和得到固化漆料，之后将热处理后的半成品定子铁芯浸没至固化漆料中，待固化漆料布满整体半成品定子铁芯后捞出晾干，以实现对热处理后的半成品定子铁芯的固化处理。

当然，在另一些实施例中，可以通过胶粘处理的工艺对热处理后的半成品定子铁芯进行固化处理，具体的固化处理工艺可以参考相关技术，本申请实施例对此不在赘述。

步骤105：对固化处理后的半成品定子铁芯的凸起部进行镗磨，得到成品定子铁芯。

对于固化处理后的的半成品定子铁芯，可以对每个凸起部进行镗磨，以得到如图4所示的成品定子铁芯，从而实现定子铁芯的制作。

其中，成品定子铁芯是指在完成所有制作工艺后，得到的可以使用的铁芯。在对每个凸起部进行镗磨时，可以促使每个凸起部裸露出非晶带材的横截面。可以是裸露出至少一层的非晶带材的横截面，也可以是裸露出每层非晶带材的横截面。

另外，在对每个凸起部进行镗磨时，可以只镗磨每个凸起部上远离本体的一端的端面，以使每个凸起部呈矩形结构，也即是相邻两个凸起部之间为开口槽。当然，还可以镗磨每个凸起部上相背的两侧，以使每个凸起部呈T形结构，也即是相邻两个凸起部之间为非闭合口槽。其中，镗磨后每个凸起部的结构尺寸相同。

本申请实施例中，该定子铁芯通过非晶带材叠装设置得到，使得定子铁芯的制作不再受非晶带材宽度的制约，避免了对非晶带材的冲裁，从而避免了材料的浪费，提高了材料的利用率。另外，在对非晶带材进行叠装设置可以直接得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，进而可以通过对铁芯结构的卷绕、热处理、固化处理和镗磨得到成品定子铁芯，从而简化了定子铁芯的制作工艺，提高了定子铁芯的制作效率。

本申请实施例提供的一种电机。该电机包括有如上述实施例所述的的方法制作得到的定子铁芯。

本申请实施例中，由于该定子铁芯的制作过程中不仅提高了材料的利用率，还简化了定子铁芯的制作工艺，提高了定子铁芯的制作效率。因此可以降低使用该定子铁芯的电机的使用成本。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定子铁芯的制作方法，其特征在于，所述方法包括：

在铁芯模具上对非晶带材进行叠装设置，得到一段包括有本体和多个凸起部的铁芯结构，所述多个凸起部沿所述本体的长度方向分布；

卷绕所述铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯；

在预设温度下对所述半成品定子铁芯进行热处理，以降低所述半成品定子铁芯的应力；

对热处理后的所述半成品定子铁芯进行固化处理；

对固化处理后的所述半成品定子铁芯的每个凸起部进行镗磨，得到成品定子铁芯；

其中，所述铁芯模具包括平板和所述平板上沿直线方向分布的多个凹槽，每个所述凹槽的底面上设置有磁性材料；

通过叠装设备将非晶带材依次压入每个凹槽内，并吸附在所述磁性材料上，以得到所述铁芯结构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卷绕所述铁芯结构，得到呈环形结构的半成品定子铁芯，包括：

基于环形模具对所述铁芯结构进行卷绕，所述环形模具的周长等于所述铁芯结构的长度；

将所述铁芯结构的两端对接固定，得到所述半成品定子铁芯。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述铁芯结构的两端固定对接固定，得到所述半成品定子铁芯，包括：

将所述铁芯结构的两端固定连接；

在两端固定连接后的所述铁芯结构的外圈层叠缠绕多层软磁材料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述软磁材料为硅钢或非晶带材。

5.如权利要求2-4任一所述的方法，其特征在于，每个凸起部上远离所述本体的一端均朝向所述半成品定子铁芯的中心点。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对固化处理后的所述半成品定子铁芯的每个凸起部进行镗磨，包括：

对每个凸起部进行镗磨，以裸露出所述非晶带材的横截面。

7.如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，镗磨后的每个凸起部呈矩形结构或者T形结构。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对热处理后的所述半成品定子铁芯进行固化处理，包括：

对热处理后的所述半成品定子铁芯进行浸漆处理或者胶粘处理。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个凸起部沿所述本体的长度方向均匀分布。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括有如上述权利要求1-9任一所述的方法制作得到的定子铁芯。

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