CN113054766A - 电机铁芯、铁芯铆接用定位装置及铁芯铆接模具 - Google Patents

Abstract

本发明电机铁芯、铁芯铆接用定位装置及铁芯铆接模具，属于铁芯铆接设备领域，目的是提高电机铁芯的生产效率及精度。电机铁芯的各块铁芯块内轭部的内圈设置有定位槽；且相邻内轭部之间形成分度槽。铁芯铆接用定位装置，其内圈定位装置包括与定位槽相对应的定位块和与分度槽相对应的分度块，通过定位块插接于定位槽，分度块插接于分度槽进行电机铁芯的内圈定位；其外圈定位装置通过涨夹块环绕定位座中心围成环抱电机铁芯进行外圈定位，更利于保证电机铁芯的圆度，提高其精度。铁芯铆接模具，包括铁芯用定位装置和与电机铁芯拼接头对应的多个压头，且叠铆的一致性好，降低了铆接时损伤电机铁芯的风险，利于提高电机铁芯的精度及生产效率。

Description

电机铁芯、铁芯铆接用定位装置及铁芯铆接模具

技术领域

本发明属于铁芯铆接设备领域，具体的是电机铁芯、铁芯铆接用定位装置及铁芯铆接模具。

背景技术

电机定子铁芯由冲片叠铆而成。传统的冲片是一体成型的整圈结构，通过内绕及在安装有绝缘介质的定子铁芯上绕线。整体成型的冲片给绕线带来困难。为了避免传统的定子铁芯绕线困难的问题，出现了铰链式定子铁芯，如申请号为CN201720595609.7、名称为铰链式定子铁芯及其成型模具的专利申请，公开的定子铁芯，其铁芯本体由若干结构相同的铁芯块首尾拼接而成，铁芯块的左侧端面上设置有凸台，右侧端面上设置有凹槽，通过一个铁芯块上的凸台与另一铁芯块上的凹槽过盈配合将若干铁芯块拼接成环状的铁芯。该定子铁芯，相邻铁芯块拼接时，一块凸台和凹槽的之间的配合自动定位，定位效果差，难以保证拼凑出的定子铁芯的圆度。

目前的该类定子铁芯的铁芯块首位拼接时，通常采用定位座从定子铁芯中部对定子铁芯进行定位，然后采用压块由定子铁芯顶部下压，将定子铁芯固定于定位座上；通过上部的压头逐个下压相邻铁芯块中的凸台，将凸台下压于凹槽内完成拼接。该方式，由于多次下压相邻铁芯块的拼接处，工序繁多、生产效率低；容易损伤定子铁芯；且拼接后的产品的精度低。

发明内容

本发明的目的是为了解决目前的电机铁芯定位效果差的问题，提供一种电机铁芯，利于叠铆定位；并针对铁芯块拼接工序多、精度低的问题，提供一种铁芯铆接模，提高电机铁芯的生产效率及产品精度。

本发明采用的技术方案是：电机铁芯，由N块铁芯块首位顺次拼接形成；各块铁芯块呈圆弧形，沿铁芯块径向，各块铁芯块的一端设置有拼接凹槽，另一端设置有与拼接凹槽相适配的拼接凸台；N块铁芯块通过拼接凸台插入到拼接凹槽内拼接成圆环形；各块铁芯块包括连接齿以及共圆心的弧形外轭部和弧形内轭部；所述连接齿外端连接于外轭部内圈，内端连接于内轭部的外圈；拼接凹槽和拼接凸台均设置于外轭部；在各块铁芯块的内轭部的内圈设置有沿其径向向外凹陷的定位槽；且相邻两块铁芯块的相邻内轭部之间形成分度槽。

进一步的，相邻两块铁芯块拼接后包围形成梯形状的空腔，所述分度槽由内轭部的内圈贯穿至空腔。

铁芯铆接用定位装置，包括在定位铁芯内圈进行限位的内圈定位装置和在定位铁芯外圈进行限位的外圈定位装置；

所述内圈定位装置包括定位座、与电机铁芯的定位槽相对应的N块定位块和与电机铁芯的分度槽相对应的N块分度块；N块所述定位块环绕定位座中心分布于定位座上，且定位块与定位槽相适配；N块所述分度块环绕定位座中心分布于定位座上，且分度块与分度槽相适配；所述定位块和分度块间隔布置；

所述外圈定位装置包括多块涨夹块，各块涨夹块的内端设置有弧形槽，且各块涨夹块上的弧形槽环绕定位座中心围成与电机铁芯外圈适配的圆形限位槽，并设置有限定各块涨夹块相对位置的限位机构。

进一步的，所述定位块可拆卸安装于定位座；所述分度块可拆卸安装于定位座。

进一步的，所述定位座上沿其环向均匀分布有与定位块适配的插槽一，所述定位块插接于插槽一；所述定位座上沿其环向均匀分布有与分度块适配的插槽二，所述分度块插接于插槽二；所述插槽一与插槽二间隔分布。

进一步的，所述涨夹块有两块，分居定位座的两侧。

进一步的，设置有与涨夹块对应的导轨，在涨夹块的底部设置有与导轨适配的导向槽，所述涨夹块的导向槽与导轨沿导轨延伸方向滑动配合。

进一步的，所述限位机构为分别连接于涨夹块外端的夹钳。

铁芯铆接模具，包括上模座、下模座、导柱、压铆装置和上述铁芯铆接用定位装置；

所述导柱竖直安装于下模座；

所述上模座上安装有与导柱适配的导套；所述导柱顶端插接于导套内，导柱与导套沿导柱轴向活动配合。

所述压铆装置包括固定板和环绕固定板中心安装的多个压头；

所述固定板可拆卸安装于上模座，所述铁芯铆接用定位装置的定位座可拆卸安装于下模座上，且固定板的中心与定位座的中心对中。

进一步的，所述压头为阶梯轴，沿其轴向包括底部的直径缩小的铆接部，铆接部的端面呈网纹状。

本发明的有益效果是：本发明公开的电机铁芯，通过在内轭部的内圈设置定位槽，利于在电机铁芯的内圈内进行定位，避免铁芯块沿电机铁芯进行向内偏移，利于保证了电机铁芯的内圈的圆度。通过分度槽的设置，可以通过分度槽内插入分度块来限定相邻两块铁芯块之间的角度关系，从而保证经N块铁芯块拼凑出的电机铁芯的圆度。

该铁芯铆接用定位装置，通过内圈定位装置以及外圈定位装置的设置，沿电机铁芯的径向由内外侧对电机铁芯进行定位，避免了传统的上下定位方式对压头存在干扰的风险，使得可通过压头一次性下压完成所有铁芯块的拼接，利于提高生产效率。且沿径向内外侧进行定位，更利于保证电机铁芯的圆度，提高其精度。

该铁芯铆接模具，通过定位装置由电机铁芯径向内外两侧进行定位，与铁芯块等量的压头与对应的铁芯块的拼接凸台对中，同时下压将拼接凸台压入对应的拼接凹槽内，一致性好，降低了铆接时损伤电机铁芯的风险，利于延长电机铁芯的使用寿命；且利于提高电机铁芯的精度；还能大大提高生产效率。

附图说明

图1为铁芯铆接模具结构图；

图2为铁芯铆接模具剖切图；

图3为电机铁芯示意图；

图4为铁芯块示意图；

图5为涨夹块示意图；

图6为导轨示意图；

图7为定位座结构图。

图中，下模座1、涨夹块2、弧形槽2A、导向槽2B、压头3、固定板4、上模座5、导柱6、导套7、定位座8、插槽一8A、插槽二8B、夹钳9、导轨10、夹钳座11、定位块12、分度块13、铁芯块A、外轭部A1、内轭部A2、连接齿A3、拼接凹槽A4、拼接凸台A5、定位槽A6、分度槽A7、空腔A8、内六角圆柱头螺钉B1、圆柱销B2。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明如下：

电机铁芯，如图3和图4所示，由N块铁芯块A首位顺次拼接形成；各块铁芯块A呈圆弧形，沿铁芯块A径向，各块铁芯块A的一端设置有拼接凹槽A4，另一端设置有与拼接凹槽A4相适配的拼接凸台A5；N块铁芯块A通过拼接凸台A5插入到拼接凹槽A4内拼接成圆环形；各块铁芯块A包括连接齿A3以及共圆心的弧形外轭部A1和弧形内轭部A2；所述连接齿A3外端连接于外轭部A1内圈，内端连接于内轭部A2的外圈；拼接凹槽A4和拼接凸台A5均设置于外轭部A1；在各块铁芯块A的内轭部A2的内圈设置有沿其径向向外凹陷的定位槽A6；且相邻两块铁芯块A的相邻内轭部A2之间形成分度槽A7。

本发明公开的电机铁芯，通过在内轭部A2的内圈设置定位槽A6，利于在电机铁芯的内圈内进行定位，避免铁芯块A沿电机铁芯进行向内偏移，利于保证了电机铁芯的内圈的圆度。通过分度槽A7的设置，可以通过分度槽A7内插入分度块13来限定相邻两块铁芯块A之间的角度关系，从而保证经N块铁芯块A拼凑出的电机铁芯的圆度。

分度槽A7可以为外端封闭、内端开口的结构，但是，该结构，需要在铁芯块A成型时，在内轭部A2的两端沿其径向设置成台阶，从而增加了铁芯块A的制作难度，为了克服该问题，优选的，相邻两块铁芯块A拼接后包围形成梯形状的空腔A8，所述分度槽A7由内轭部A2的内圈贯穿至空腔A8。

铁芯铆接用定位装置，如图1或图2所示，包括在定位铁芯内圈进行限位的内圈定位装置和在定位铁芯外圈进行限位的外圈定位装置；

所述内圈定位装置包括定位座8、与电机铁芯的定位槽A6相对应的N块定位块12和与电机铁芯的分度槽A7相对应的N块分度块13；N块所述定位块12环绕定位座8中心分布于定位座8上，且定位块12与定位槽A6相适配；N块所述分度块13环绕定位座8中心分布于定位座8上，且分度块13与分度槽A7相适配；所述定位块12和分度块13间隔布置；

所述外圈定位装置包括多块涨夹块2，各块涨夹块2的内端设置有弧形槽2A，且各块涨夹块2上的弧形槽2A环绕定位座8中心围成与电机铁芯外圈适配的圆形限位槽，并设置有限定各块涨夹块2相对位置的限位机构。

本发明，定位座8用于放置电机铁芯的N块铁芯块A，其上安装定位块12，定位块12与电机铁芯的定位槽A6相对应，是指定位块12的数量与定位槽A6的数量一致，且定位块12的相对位置与定位槽A6的相对位置保持一致，当定位块12的中心与定位座8的中心对中时，定位块12能与对应的定位槽A6一一对中；定位块12与定位槽A6相适配，是指定位块12的尺寸能够满足与定位槽A6的插接配合要求，如此，当各定位块12的定位槽A6与定位块12插接后，便将定位块12在定位座8上正确摆放。

电机铁芯的分度槽A7与N块分度块13相对应同理。通过分度块13插接于分度槽A7内，能保证相邻两块铁芯块A之间的夹角，避免沿环向出现交错的问题。

通过定位块12与定位槽A6插接，通过分度块13与分度槽A7插接，将N块铁芯块A围成一个完整的圆环，确保沿环向各铁芯块A位置的准确性；

通过定位座8圆柱状设置，其圆形外壁沿径向对电机铁芯的内圈构成限位；通过涨夹块2的弧形槽2A的槽壁包围在电机铁芯的外周，沿径向对电机铁芯的外圈构成限位；使得电机铁芯的内圈与外圈的圆度以及同轴度精度提高。

该铁芯铆接用定位装置，沿电机铁芯的径向由内外侧对电机铁芯进行定位，避免了传统的上下定位方式对压头存在干扰的风险，使得可通过压头一次性下压完成所有铁芯块A的拼接，利于提高生产效率。且沿径向内外侧进行定位，更利于保证电机铁芯的圆度，提高其精度。

为了能适应于不同类型的电机铁芯，优选的，如图7所示，所述定位座8上沿其环向均匀分布有与定位块12适配的插槽一8A，所述定位块12插接于插槽一8A；所述定位座8上沿其环向均匀分布有与分度块13适配的插槽二8B，所述分度块13插接于插槽二8B；所述插槽一8A与插槽二8B间隔分布。实现定位块12可拆卸安装于定位座8；以及分度块13可拆卸安装于定位座8。便于更换定位块12、定位座8以及分度块13，从而能根据电机铁芯的类型更换不同规格的定位座8。

涨夹块2可以有三块、四块等，但是为了简化定位装置的整体结构，优选的，所述涨夹块2有两块，分居定位座8的两侧。两块涨夹块2能满足外圈定位需求，且仅需要锁定两块涨夹块2的位置，限位机构得到简化，且控制涨夹块2的定位槽A6拼成与定位座8同轴的圆形限位槽更容易操作。

为了保证涨夹块2沿固定方向运动，提高涨夹块2定位的准确性以及定位效率，优选的，如图5所示，设置有与涨夹块2对应的导轨10，在涨夹块2的底部设置有与导轨10适配的导向槽2B，所述涨夹块2的导向槽2B与导轨10沿导轨10延伸方向滑动配合。导轨10可以为工字型，可以为如图6所示的T形。

限位机构可以为液压缸，也可以为齿轮齿条结构，为了实现快速定位，优选的，所述限位机构为分别连接于涨夹块2外端的夹钳9。涨夹块2上设置弧形槽2A的相对端为涨夹块2的外端。夹钳9收紧，可推动涨夹块2沿着导轨10靠近定位座8运动；夹钳9放松，可带动涨夹块2沿着导轨10复位。

铁芯铆接模具，如图1或图2所示，包括上模座5、下模座1、导柱6、压铆装置和铁芯铆接用定位装置；

所述导柱6竖直安装于下模座1；

所述上模座5上安装有与导柱6适配的导套7；所述导柱6顶端插接于导套7内，导柱6与导套7沿导柱6轴向活动配合。

所述压铆装置包括固定板4和环绕固定板4中心安装的多个与铁芯块A的拼接凸台A5对中的压头3；

所述固定板4可拆卸安装于上模座5，铁芯铆接用定位装置的定位座8可拆卸安装于下模座1上，且固定板4的中心与定位座8的中心对中。

该铁芯铆接模具，导柱6与导套7活动配合，使得上模座5沿着导柱6轴向运动，对上模座5的运动起到导向作用，保证上模座5与下模座1之间相对位置的准确度。压头3的数量与构成电机铁芯的铁芯块A的数量相等，且各个压头3与对应的铁芯块A的拼接凸台A5对中，使得当上模座5带动压头3压向电机铁芯，多个压头3同时将拼接凸台A5压入对应的拼接凹槽A4内，一致性好，降低了铆接时损伤电机铁芯的风险，利于延长电机铁芯的使用寿命；且利于提高电机铁芯的精度；还能大大提高生产效率。

其中，夹钳9可以支撑于夹钳座11上，夹钳座11与下模座1相连接。

固定板4与上模座5之间通过圆柱销B2定位，通过内六角圆柱头螺钉B1把合。

使用该铁芯铆接模具对电机定子铁芯进行压铆的具体步骤如下：

首先，将各块铁芯块A放置于相邻的两个分度块13之间，并将铁芯块A的定位槽A6插入到对应的定位块12，使铁芯块A环绕定位座8围成一圈形成圆环；

接着，压紧夹钳9，驱动涨夹块2从铁芯块A形成的圆环外周抱紧铁芯块A；

然后，驱动上模座5沿导柱6下压，使多个压头3同时将各个拼接凸台A5压入对应的拼接凹槽A4，完成压铆；

最后，提起上模座5，并在上模座5提起后松开夹钳9，使涨夹块2与电机定子铁芯分离，并将电机定子铁芯取出。

为了使各个压头3的施力点更集中，所述压头3为阶梯轴，沿其轴向包括底部的直径缩小的铆接部。为了减小压头3对电机定子铁芯的磨损，铆接部的端面呈网纹状。

Claims (10)

1.电机铁芯，由N块铁芯块(A)首位顺次拼接形成；各块铁芯块(A)呈圆弧形，沿铁芯块(A)径向，各块铁芯块(A)的一端设置有拼接凹槽(A4)，另一端设置有与拼接凹槽(A4)相适配的拼接凸台(A5)；N块铁芯块(A)通过拼接凸台(A5)插入到拼接凹槽(A4)内拼接成圆环形；其特征在于：各块铁芯块(A)包括连接齿(A3)以及共圆心的弧形外轭部(A1)和弧形内轭部(A2)；所述连接齿(A3)外端连接于外轭部(A1)内圈，内端连接于内轭部(A2)的外圈；拼接凹槽(A4)和拼接凸台(A5)均设置于外轭部(A1)；在各块铁芯块(A)的内轭部(A2)的内圈设置有沿其径向向外凹陷的定位槽(A6)；且相邻两块铁芯块(A)的相邻内轭部(A2)之间形成分度槽(A7)。

2.如权利要求1所述的电机铁芯，其特征在于：相邻两块铁芯块(A)拼接后包围形成梯形状的空腔(A8)，所述分度槽(A7)由内轭部(A2)的内圈贯穿至空腔(A8)。

3.如权利要求1或2所述的适用于电机铁芯的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：包括在定位铁芯内圈进行限位的内圈定位装置和在定位铁芯外圈进行限位的外圈定位装置；

所述内圈定位装置包括定位座(8)、与电机铁芯的定位槽(A6)相对应的N块定位块(12)和与电机铁芯的分度槽(A7)相对应的N块分度块(13)；N块所述定位块(12)环绕定位座(8)中心分布于定位座(8)上，且定位块(12)与定位槽(A6)相适配；N块所述分度块(13)环绕定位座(8)中心分布于定位座(8)上，且分度块(13)与分度槽(A7)相适配；所述定位块(12)和分度块(13)间隔布置；

所述外圈定位装置包括多块涨夹块(2)，各块涨夹块(2)的内端设置有弧形槽(2A)，且各块涨夹块(2)上的弧形槽(2A)环绕定位座(8)中心围成与电机铁芯外圈适配的圆形限位槽，并设置有限定各块涨夹块(2)相对位置的限位机构。

4.如权利要求3所述的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：所述定位块(12)可拆卸安装于定位座(8)；所述分度块(13)可拆卸安装于定位座(8)。

5.如权利要求4所述的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：所述定位座(8)上沿其环向均匀分布有与定位块(12)适配的插槽一(8A)，所述定位块(12)插接于插槽一(8A)；

所述定位座(8)上沿其环向均匀分布有与分度块(13)适配的插槽二(8B)，所述分度块(13)插接于插槽二(8B)；

所述插槽一(8A)与插槽二(8B)间隔分布。

6.如权利要求3所述的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：所述涨夹块(2)有两块，分居定位座(8)的两侧。

7.如权利要求3或4或5或6所述的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：设置有与涨夹块(2)对应的导轨(10)，在涨夹块(2)的底部设置有与导轨(10)适配的导向槽(2B)，所述涨夹块(2)的导向槽(2B)与导轨(10)沿导轨(10)延伸方向滑动配合。

8.如权利要求7所述的铁芯铆接用定位装置，其特征在于：所述限位机构为分别连接于涨夹块(2)外端的夹钳(9)。

9.铁芯铆接模具，其特征在于：包括上模座(5)、下模座(1)、导柱(6)、压铆装置和如权利要求3或4或5或6所述的铁芯铆接用定位装置；

所述导柱(6)竖直安装于下模座(1)；

所述上模座(5)上安装有与导柱(6)适配的导套(7)；所述导柱(6)顶端插接于导套(7)内，导柱(6)与导套(7)沿导柱(6)轴向活动配合；

所述压铆装置包括固定板(4)和环绕固定板(4)中心安装的多个压头(3)；

所述固定板(4)可拆卸安装于上模座(5)，所述铁芯铆接用定位装置的定位座(8)可拆卸安装于下模座(1)上，且固定板(4)的中心与定位座(8)的中心对中。

10.如权利要求9所述的铁芯铆接模具，其特征在于：所述压头(3)为阶梯轴，沿其轴向包括底部的直径缩小的铆接部，铆接部的端面呈网纹状。

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