CN112872185A - 弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法 - Google Patents

弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法；弧形硅钢片治具包括压制底板和侧挤压板，压制底板和侧挤压板之间具有挤压间隙，挤压间隙的两侧分别设置有位于压制底板内侧的外挤压面和位于压制底板外侧的内挤压面，外挤压面和内挤压面的对应位置上开设有若干齿槽加工台阶，压制底板的下方开设有若干与挤压间隙连通的焊接孔，压制底板和侧挤压板的侧面对应位置设置有贯穿压制底板和侧挤压板的冲压模孔；通过弧形硅钢片制造方法，采用弧形硅钢片治具制成弧形硅钢片。本发明采用弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法实现动子中弧形硅钢片的压制成型，通过弧形硅钢片实现直线电机的圆周运动或圆弧运动。

Description

弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法
技术领域
本发明涉及直线电机领域，具体涉及弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法。
背景技术
传统直线运动采用“旋转电机+滚珠丝杠”的结构，利用丝杠结构将旋转电机旋转方向的运动转换为应用所需的直线运动，但是这种传动方式存在着诸多问题。随着相关技术的进步，近些年重新兴起的直线伺服电机(以下简称“直线电机”)有效地解决了“旋转电机+滚珠丝杠”结构的问题：直线电机没有丝杠、所以长度不受丝杠长度的限制，直线电机的绝对精度、重复精度、最大速度和最大加速度更高等等直线电机使用中，线圈接入直流电，产生磁场，推动动子相对定子进行直线运动，实现直线电机的应用。
然而，常规的直线电机一般进行直线往复移动，无法应用于圆周运动或圆弧运动的场合，并且，传统的圆弧运动结构是通过皮带或者链条驱动来实现的，这种结构效率低、精度差，很难满足高精密的圆周或圆弧运动。
直线电机无法实现圆周运动或圆弧运动的根本原因在于动子中的硅钢片加工难，无法实现弧形硅钢片的加工，无法控制弧形硅钢片的弯折角度，及对弧形硅钢片的穿孔和焊接。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种弧形硅钢片、弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法，采用弧形硅钢片治具及弧形硅钢片制造方法实现动子中弧形硅钢片的压制成型，通过弧形硅钢片实现直线电机的圆周运动或圆弧运动。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种弧形硅钢片治具，包括压制底板和侧挤压板，所述侧挤压板设置在压制底板上，所述压制底板和侧挤压板之间具有用于压制弧形硅钢片的挤压间隙，所述挤压间隙的两侧分别设置有位于压制底板内侧的外挤压面和位于压制底板外侧的内挤压面，所述外挤压面和内挤压面为弧度一致的圆弧面，所述外挤压面和内挤压面的对应位置上开设有若干齿槽加工台阶，所述压制底板的下方开设有若干与挤压间隙连通的焊接孔，所述焊接孔的长度与挤压间隙的宽度相同，所述压制底板和侧挤压板的侧面对应位置设置有贯穿压制底板和侧挤压板的冲压模孔。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述侧挤压板上相对于内挤压面的一侧设置有挤压挡板，所述挤压挡板固定在压制底板上，所述挤压挡板上开设有螺栓孔，在所述螺栓孔内穿设挤压螺栓，拧动挤压螺栓使挤压螺栓推动侧挤压板向压制底板的方向移动，缩小压制底板和侧挤压板之间的挤压间隙，所述挤压挡板上穿设有多个挤压螺栓。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述挤压间隙的两侧设置有硅钢片限位块，所述硅钢片限位块通过螺栓固定在压制底板上。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述侧挤压板的两侧设置有侧挤压板限位块，所述侧挤压板限位块通过螺栓固定在压制底板上，所述侧挤压板限位块向侧挤压板一侧设置有突出部，所述突出部压在侧挤压板上方。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述压制底板上设置有硅钢片放置台阶，所述硅钢片放置台阶设置在挤压间隙下方，所述硅钢片放置台阶规避所述焊接孔设置。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括所述齿槽加工台阶周向均匀间隔分布在所述外挤压面和内挤压面上。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种弧形硅钢片制造方法，使用上述弧形硅钢片治具，包括以下步骤：
将多个硅钢片拼接放置在弧形硅钢片治具的挤压间隙中，在侧挤压板的一侧向压制底板方向施加压力，将多个硅钢片挤压成与外挤压面和内挤压面弧度一致的弧形硅钢片，并将弧形硅钢片固定在挤压间隙中；
通过设置在压制底板的下方与挤压间隙连通的焊接孔，对相邻的两片硅钢片之间的缝隙进行焊接；
通过设置在外挤压面和内挤压面的对应位置上的齿槽加工台阶，采用铣刀模具在齿槽加工台阶内加工贯穿硅钢片的齿槽；
通过设置在压制底板和侧挤压板侧面对应位置贯穿压制底板和侧挤压板的冲压模孔，采用冲孔模具贯穿冲压模孔，在硅钢片上冲压安装柱孔
本发明一个较佳实施例中，进一步包括在将硅钢片放置在挤压间隙前，将硅钢片进行整平、预热处理。
本发明一个较佳实施例中，进一步包括在焊接、铣槽、打孔完成后，对弧形硅钢片进行冷却处理，冷却成型后从弧形硅钢片治具中将其取出。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种弧形硅钢片，由上述弧形硅钢片治具制成，包括弧形硅钢片本体，所述弧形硅钢片本体呈圆弧状，所述弧形硅钢片本体由多个硅钢片压制、焊接、打孔制成，所述弧形硅钢片本体上设置有多个用于插入电机线圈的齿槽，所述相邻的齿槽之间形成齿顶，所述齿顶上设置有用于插入安装柱的安装柱孔。
本发明的有益效果：
本发明的弧形硅钢片治具，采用压制底板和侧挤压板将硅钢片压制成弧形，通过焊接孔对多个硅钢片进行焊接拼接、通过齿槽加工台阶在硅钢片上开设齿槽、通过冲压模孔在硅钢片上开设安装柱孔；
本发明的弧形硅钢片治具制造方法，使用弧形硅钢片治具将多个单片硅钢片进行挤压、拼接、铣槽、打孔处理形成一整片弧形硅钢片。
本发明的弧形硅钢片应用到直线电机模组中，使直线电机模组实现圆周运动或圆弧运动。
附图说明
图1是本发明的弧形硅钢片治具的结构示意图；
图2是本发明的压制底板的结构示意图；
图3是本发明的弧形硅钢片治具制造方法的流程图；
图4是本发明的弧形硅钢片。
图中标号说明：100、弧形硅钢片治具；101、压制底板；102、侧挤压板；103、挤压间隙；104、外挤压面；105、内挤压面；106、齿槽加工台阶；107、焊接孔；108、冲压模孔；109、挤压挡板；110、螺栓孔；111、挤压螺栓；112、硅钢片限位块；113、侧挤压板限位块；114、硅钢片放置台阶；200、弧形硅钢片；201、弧形硅钢片本体；202、齿槽；203、齿顶；204、安装柱孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1-2所示，本发明的弧形硅钢片治具100的一实施例，包括压制底板101和侧挤压板102，所述侧挤压板102设置在压制底板101上，所述压制底板101和侧挤压板102的上水平面平齐设置，所述压制底板101和侧挤压板102之间具有用于压制弧形硅钢片的挤压间隙103，所述挤压间隙103的两侧分别设置有位于压制底板101内侧的外挤压面104和位于压制底板102外侧的内挤压面105，所述外挤压面104和内挤压面105为弧度一致的圆弧面，所述外挤压面104和内挤压面105的对应位置上开设有若干齿槽加工台阶106，所述齿槽加工台阶106周向均匀间隔分布在所述外挤压面104和内挤压面105上，所述齿槽加工台阶106用于插入铣刀，在硅钢片上铣洗出齿槽结构；所述压制底板101的下方开设有若干与挤压间隙103连通的焊接孔107，通过焊接孔107从硅钢片下方对相邻的两片硅钢片进行焊接，本实施例中，所述焊接孔107的长度与挤压间隙103的宽度相同，保证对硅钢片整片的连接处均能进行焊接，所述压制底板101和侧挤压板102的侧面对应位置设置有贯穿压制底板101和侧挤压板102的冲压模孔108，采用冲压模具从侧挤压板102中的冲压模孔108穿过对硅钢片进行冲压打孔，冲压打孔后的废料从压制底板101的冲压模孔108冲压出。
具体地，为了方便从侧挤压板102侧面向压制底板101的方向施压压力，在挤压间隙103中将硅钢片挤压变形，所述侧挤压板102上相对于内挤压面105的一侧设置有挤压挡板109，所述挤压挡板109固定在压制底板101上，所述挤压挡板109上开设有螺栓孔110，在所述螺栓孔110内穿设挤压螺栓111，拧动挤压螺栓111使挤压螺栓111推动侧挤压板102向压制底板101的方向移动，缩小压制底板101和侧挤压板102之间的挤压间隙103，通过压制底板101和侧挤压板102固定放置在挤压间隙103中的硅钢片，所述挤压挡板109上穿设有多个挤压螺栓111，便于从对个角度对侧挤压板102施加压力。
具体地，为了限制硅钢片和侧挤压板102的位置，防止在焊接、铣槽、穿孔的过程中所述硅钢片和侧挤压板102位置窜动，导致焊接、铣槽、穿孔位置偏差，本实施例中，在所述挤压间隙103的两侧设置有硅钢片限位块112，所述硅钢片限位块112通过螺栓固定在压制底板101上，所述硅钢片限位块112防止硅钢片沿挤压间隙103向两侧窜动，在所述侧挤压板102的两侧设置有侧挤压板限位块113，所述侧挤压板限位块113通过螺栓固定在压制底板101上，所述侧挤压板限位块113向侧挤压板102一侧设置有突出部，所述突出部压在侧挤压板102上方，通过侧挤压板限位块113压紧固定在侧挤压板102，防止侧挤压板102位置晃动。
本实施例中，所述压制底板101上设置有硅钢片放置台阶114，所述硅钢片放置台阶114设置在挤压间隙103下方，所述硅钢片放置台阶114分段设置，所述硅钢片放置台阶114规避所述焊接孔107设置，所述硅钢片放置台阶114不影响焊接。
参照图3所示，本发明的弧形硅钢片200制造方法的一实施例，使用上述弧形硅钢片治具100完成弧形硅钢片200的加工，包括以下步骤：
将多个硅钢片拼接放置在弧形硅钢片治具100的挤压间隙103中，将多个硅钢片竖向放置在硅钢片放置台阶114上，依次拧动挤压挡板109上的多个挤压螺栓111，在侧挤压板102的一侧的不同位置向压制底板101方向施加压力，将多个硅钢片挤压成与外挤压面104和内挤压面105弧度一致的弧形的硅钢片，并将硅钢片固定在挤压间隙103中，所述弧形硅钢片100的两侧面通过硅钢片限位块113进行限位固定，所述侧挤压板102通过侧挤压板限位块114进一步的压紧固定。
通过设置在压制底板101的下方与挤压间隙103连通的焊接孔107，对相邻的两片硅钢片之间的缝隙进行焊接，从焊接孔107处对硅钢片的下方进行焊接，为了进一步提高焊接强度，从硅钢片的上方也进行焊接固定。
通过设置在外挤压面104和内挤压面105的对应位置上的齿槽加工台阶106，采用铣刀模具在齿槽加工台阶106内加工贯穿硅钢片的齿槽，采用铣刀从硅钢片的一侧沿齿槽加工台阶106的深度对硅钢片进行打磨、铣洗处理。
通过设置在压制底板101和侧挤压板102侧面对应位置贯穿压制底板101和侧挤压板102的冲压模孔108，采用冲孔模具贯穿冲压模孔108，在硅钢片上冲压安装柱孔，采用冲压模具从侧挤压板102中的冲压模孔108穿过对硅钢片进行冲压打孔，冲压打孔后的废料从压制底板101的冲压模孔108冲压出。
具体地，将硅钢片放置在挤压间隙103前，将硅钢片进行整平、预热处理。
由于硅钢片容易打卷，在使用前需将硅钢片压平，采用整平机对其进行整平处理，从而有效的减少表面的褶皱，保证硅钢片保持平整的状态。
在整平完成后，对硅钢片的两面进行差值加热，使其更容易通过弧形硅钢片治具100挤压向一侧变形，通过加热盘对其进行加热，多个加热盘固定在输送链上，通过输送链的循环转动，使加热盘能循环的贴附在硅钢片相同位置的两侧面进行环形加热，加热温度控制在30-60度之间，硅钢片两面加热温度差大于0度小于10度，且加热温度差小，避免硅钢片产生较大的变形量，避免硅钢片过度变形，避免加热温度过高而损坏硅钢片，达到较好的差值加热效果。
具体地，在焊接、铣槽、打孔完成后，对硅钢片进行冷却处理，冷却成型后从弧形硅钢片治具100中将其取出，可以采用水冷和空气制冷的方式对其降温，使其快速冷却达到定型的效果。
参照图4所示，本发明的弧形硅钢片200的一实施例，由上述弧形硅钢片治具100制成，包括弧形硅钢片本体201，所述弧形硅钢片本体201呈圆弧状，所述弧形硅钢片本体201由多个硅钢片压制、焊接、打孔制成，所述弧形硅钢片本体201上设置有多个用于插入电机线圈的齿槽202，所述相邻的齿槽202之间形成齿顶203，所述齿顶203上设置有用于插入安装柱的安装柱孔204，所述弧形硅钢片本体201的弯折弧度、所述齿槽202的数量和安装柱孔204数量根据需求设置。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种弧形硅钢片治具，其特征在于，包括压制底板和侧挤压板，所述侧挤压板设置在压制底板上，所述压制底板和侧挤压板之间具有用于压制弧形硅钢片的挤压间隙，所述挤压间隙的两侧分别设置有位于压制底板内侧的外挤压面和位于压制底板外侧的内挤压面，所述外挤压面和内挤压面为弧度一致的圆弧面，所述外挤压面和内挤压面的对应位置上开设有若干齿槽加工台阶，所述压制底板的下方开设有若干与挤压间隙连通的焊接孔，所述焊接孔的长度与挤压间隙的宽度相同，所述压制底板和侧挤压板的侧面对应位置设置有贯穿压制底板和侧挤压板的冲压模孔。
2.如权利要求1所述的弧形硅钢片治具，其特征在于，所述侧挤压板上相对于内挤压面的一侧设置有挤压挡板，所述挤压挡板固定在压制底板上，所述挤压挡板上开设有螺栓孔，在所述螺栓孔内穿设挤压螺栓，拧动挤压螺栓使挤压螺栓推动侧挤压板向压制底板的方向移动，缩小压制底板和侧挤压板之间的挤压间隙，所述挤压挡板上穿设有多个挤压螺栓。
3.如权利要求1所述的弧形硅钢片治具，其特征在于，所述挤压间隙的两侧设置有硅钢片限位块，所述硅钢片限位块通过螺栓固定在压制底板上。
4.如权利要求1所述的弧形硅钢片治具，其特征在于，所述侧挤压板的两侧设置有侧挤压板限位块，所述侧挤压板限位块通过螺栓固定在压制底板上，所述侧挤压板限位块向侧挤压板一侧设置有突出部，所述突出部压在侧挤压板上方。
5.如权利要求1所述的弧形硅钢片治具，其特征在于，所述压制底板上设置有硅钢片放置台阶，所述硅钢片放置台阶设置在挤压间隙下方，所述硅钢片放置台阶规避所述焊接孔设置。
6.如权利要求1所述的弧形硅钢片治具，其特征在于，所述齿槽加工台阶周向均匀间隔分布在所述外挤压面和内挤压面上。
7.一种弧形硅钢片制造方法，其特征在于，使用上述权利要求1-6中任意一项所述的弧形硅钢片治具，包括以下步骤：
将多个硅钢片拼接放置在弧形硅钢片治具的挤压间隙中，在侧挤压板的一侧向压制底板方向施加压力，将多个硅钢片挤压成与外挤压面和内挤压面弧度一致的弧形硅钢片，并将弧形硅钢片固定在挤压间隙中；
通过设置在压制底板的下方与挤压间隙连通的焊接孔，对相邻的两片硅钢片之间的缝隙进行焊接；
通过设置在外挤压面和内挤压面的对应位置上的齿槽加工台阶，采用铣刀模具在齿槽加工台阶内加工贯穿硅钢片的齿槽；
通过设置在压制底板和侧挤压板侧面对应位置贯穿压制底板和侧挤压板的冲压模孔，采用冲孔模具贯穿冲压模孔，在硅钢片上冲压安装柱孔。
8.如权利要求7所述的弧形硅钢片制造方法，其特征在于，在将硅钢片放置在挤压间隙前，将硅钢片进行整平、预热处理。
9.如权利要求7所述的弧形硅钢片制造方法，其特征在于，在焊接、铣槽、打孔完成后，对弧形硅钢片进行冷却处理，冷却成型后从弧形硅钢片治具中将其取出。
10.一种弧形硅钢片，其特征在于，由上述权利要求1-6中任意一项所述的弧形硅钢片治具制成，包括弧形硅钢片本体，所述弧形硅钢片本体呈圆弧状，所述弧形硅钢片本体由多个硅钢片压制、焊接、打孔制成，所述弧形硅钢片本体上设置有多个用于插入电机线圈的齿槽，所述相邻的齿槽之间形成齿顶，所述齿顶上设置有用于插入安装柱的安装柱孔。
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Denomination of invention: Arc shaped silicon steel sheet, arc shaped silicon steel sheet fixture, and arc shaped silicon steel sheet manufacturing method

Effective date of registration: 20231007

Granted publication date: 20220614

Pledgee: Bank of Nanjing Limited by Share Ltd. Suzhou branch

Pledgor: Albert (Suzhou) Technology Co.,Ltd.

Registration number: Y2023980060005