CN114453482B - 一种铁芯的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁芯的制造工艺，所制造的铁芯包括两种不同截面形状的铁芯冲片，分别为第一冲片和第二冲片，用相同的落料模具在同一落料工位分别对第一冲片和第二冲片进行冲压落料，冲片随着冲压落料在落料模具内部依次层叠，当冲片的层叠片数达到一个铁芯所需的片数后，从落料模具中脱出；所述第二冲片在冲压落料前，首先将中心基体从条料上完全分离出来，再将分离出来的中心基体重新含回到条料上，在冲压落料时中心基体和若干分离片被同步冲落形成一片第二冲片并与上一片冲落的冲片相结合。本发明能用同一落料模具冲裁两种不同截面形状的冲片，并将其组合成铁芯，大大提升了铁芯的制造效率与制造品质。

Description

一种铁芯的制造工艺

技术领域

本发明涉及电机铁芯制造技术领域，特别是一种铁芯的制造工艺。

背景技术

电机铁芯普遍由多片冲片层叠而成，冲片的截面形状可参考图1，可见冲片上沿圆周分布有若干磁铁槽，相邻磁铁槽之间形成的间隔称之为隔磁桥，隔磁桥的存在会产生较大的磁阻，最终影响到电机的效率，目前对于隔磁桥的处理普遍是将其宽度尽可能地缩小，但又会影响电机铁芯的结构强度，另外，越窄的隔磁桥意味着两侧的磁铁槽需要尽可能地靠近，其制造难度也较大。

因此，目前已经有厂家设计出了一种新的电机铁芯，组成铁芯的冲片不单单局限于图1一种冲片，而是新增了如图2所示的另一种冲片，这种冲片包括了中心基体和若干分离片，可见该冲片的中心基体和若干分离片之间是完全分离的，只需要保证铁芯的两端是图1所示的冲片，中间可采用如图2所示的冲片，如图2所示的冲片无隔磁桥结构，能保证重叠后的铁芯可以降低磁阻，提高电机效率。

由图1和图2所示两种冲片组合而成的铁芯在理论上是可行的，但在实际制造中存在很大的难度，常规铁芯制造工艺的思路下，如图2所示的冲片由于是中心基体和若干分离片的分体结构，因此需要分别冲裁出中心基体和若干分离片，再将其以图1所示的冲片为基底，进行逐层的拼合，这个过程的工作量极大，且分离片由于体积较小，拼合时容易产生遗漏、错层，即使是准确无误拼合出来的铁芯依然很难解决尺寸精度与同板差带来的影响。因此，亟需研发一种新的铁芯制造工艺，以制造由图1和图2两种冲片组合而成的铁芯。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种铁芯的制造工艺。本发明能用同一落料模具冲裁两种不同截面形状的冲片，并将其组合成铁芯，大大提升了铁芯的制造效率与制造品质。

本发明的技术方案：一种铁芯的制造工艺，所制造的铁芯包括两种不同截面形状的铁芯冲片，分别为第一冲片和第二冲片，所述第一冲片上设有若干沿圆周分布的磁铁槽，相邻磁铁槽之间形成隔磁桥，所述第二冲片包括中心基体和若干分离片，若干分离片分布于中心基体的周向，所述铁芯厚度方向上的两端均为第一冲片，且在铁芯的厚度方向上，第一冲片上的隔磁桥与第二冲片上相邻分离片之间的间隙相对应，用相同的落料模具在同一落料工位分别对第一冲片和第二冲片进行冲压落料，冲片随着冲压落料在落料模具内部依次层叠，当冲片的层叠片数达到一个铁芯所需的片数后，从落料模具中脱出；所述第二冲片在冲压落料前，首先将中心基体从条料上完全分离出来，再将分离出来的中心基体重新含回到条料上，在冲压落料时中心基体和若干分离片被同步冲落形成一片第二冲片并与上一片冲落的冲片相结合。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：本发明的第一冲片和第二冲片均用相同的落料模具在同一落料工位完成落料加工，可大大提升铁芯的制造效率和制造品质，基于两种冲片的不同结构，为了实现以上目的，本发明在第二冲片冲压落料前，首先就将中心基体从条料上完全分离出来，再将其含回条料上，因此，在后续落料时，对于落料模具的选择面也就更广，仅需满足能将中心基体从条料上顶出，同时完成分离片的冲裁即可，如此一来，该落料模具的形状无需与第二冲片高度相似，可以将其设计成同时满足第一冲片落料的结构，这也可以节省出一套模具的成本，经济效益高。

前述的一种铁芯的制造工艺中，包括以下工艺步骤：

步骤A、上料：取条料送入冲床，使条料可在冲床上持续步进向前送料；

步骤B、冲磁铁槽：在条料步进向前送料过程中，冲出一组沿圆周分布的第一磁铁槽或第二磁铁槽；

步骤C、冲外形缺口：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽的条料处，在相邻第一磁铁槽之间形成的各个隔磁桥外侧冲出一个外形缺口；

步骤D、冲扣点或计量孔：在条料步进向前送料过程中，在第一磁铁槽或第二磁铁槽的内、外两侧均冲出一组扣点或计量孔；

步骤E、冲中心基体：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽的条料处，将一组第二磁铁槽内侧的区域反冲，使其与条料完全脱离，形成中心基体，并将反冲冲落的中心基体再次含回到条料上；

步骤F、落料：采用的落料模具包括落料凹模和落料凸模，所述落料凹模横截面为圆形，所述落料凸模的横截面包括若干段与落料凹模横截面相匹配的圆弧段，任意相邻的圆弧段之间均由一段内凹段过渡；

在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽、步骤C中冲出外形缺口的条料处，落料凸模在进行冲裁时，任意内凹段的两端均落在对应的外形缺口内，最终冲裁得到一片储存于落料凹模内的第一冲片；

在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽、步骤E中反冲中心基体并含回的条料处，落料凸模在进行冲裁时，圆弧段作用于条料形成分离片，任意内凹段的两端分别落在相邻的两个第二磁铁槽内，且内凹段在冲裁过程中避开相邻两个第二磁铁槽之间的部位，在落料凸模的作用下含回条料上的中心基体再度与条料分离，中心基体与若干分离片同时被冲落，得到一片储存于落料凹模内的第二冲片；

第一冲片、第二冲片按设定的数量以及排列顺序在落料凹模内依次层叠，直至形成所制造的铁芯。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述内凹段的轮廓中包括一段与中心基体的外廓相重合的部分，保证落料凸模在进行冲裁时，中心基体能完整地被冲落，而相邻两个第二磁铁槽之间的部位能保留在条料上，无需后续从铁芯上剥离。

前述的一种铁芯的制造工艺中，在条料步进向前的方向上设有两个冲第一磁铁槽工位和两个冲第二磁铁槽工位，每个冲第一磁铁槽工位完成一组第一磁铁槽中一半数量的第一磁铁槽的冲裁，每个冲第二磁铁槽工位完成一组第二磁铁槽中一半数量的第二磁铁槽的冲裁，考虑到一组第一磁铁槽或第二磁铁槽若同时冲裁，由于隔磁桥较窄，冲裁用的凹模强度就会较低，因此选择在两个工位上完成一组第一磁铁槽或第二磁铁槽的冲裁。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述步骤C和步骤D之间的先后顺序可调换，这两个步骤可根据实际需求以及各步骤模具摆放空间的要求进行前后调换，不影响最终冲片的落料即可。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述第一磁铁槽和第二磁铁槽的形状不同，所述第一磁铁槽整体呈“一”字形，所述第二磁铁槽整体呈“凹”字形，便于落料凸模的内凹段与其配合，方便内凹段的两端分别落在相邻的两个第二磁铁槽内。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述落料凹模可旋转，当落料凹模内每落下一片冲片后，落料凹模转过120°，落料凹模转过120°后，下一冲片仍能与上一冲片上下层叠，有助于消除同板差的影响。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述步骤E之前还需要在一组第一磁铁槽或第二磁铁槽的内侧进行轴孔和安装孔的冲裁。

前述的一种铁芯的制造工艺中，所述步骤B之前还需要进行导正孔的冲压，在条料步进向前送料过程中，每次步进后在条料长度方向的两侧实施一次导正孔的冲压。

附图说明

图1是第一冲片的截面形状示意图；

图2是第二冲片的截面形状示意图；

图3是本发明所制造的铁芯结构示意图；

图4是第一冲片制造流水线；

图5是第二冲片制造流水线；

图6是第一冲片在落料前落料凹模与条料之间的位置关系示意图；

图7是第一冲片在落料前落料凸模与条料之间的位置关系示意图；

图8是第二冲片在落料前落料凹模与条料之间的位置关系示意图；

图9是第二冲片在落料前落料凸模与条料之间的位置关系示意图。

附图标记：1-第一冲片，2-第二冲片，3-第一磁铁槽，4-隔磁桥，5-中心基体，6-分离片，7-冲导正孔工位，8-冲第一磁铁槽工位，9-冲第二磁铁槽工位，10-冲外形缺口工位，11-冲计量孔工位，12-冲轴孔和安装孔工位，13-冲扣点工位，14-反冲中心基体工位，15-落料工位，16-落料凹模，17-落料凸模，171-圆弧段，172-内凹段，18-外形缺口，19-第二磁铁槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例：一种铁芯的制造工艺，所制造的铁芯包括两种不同截面形状的铁芯冲片，分别为第一冲片1和第二冲片2，分别见图1和图2，所述第一冲片1上设有6个沿圆周分布的第一磁铁槽3，相邻第一磁铁槽3之间形成隔磁桥4，所述第二冲片2包括中心基体5和6个分离片6，6个分离片6分布于中心基体5的周向，所述铁芯厚度方向上的两端均为第一冲片1，且在铁芯的厚度方向上，第一冲片1上的隔磁桥4与第二冲片2上相邻分离片6之间的间隙相对应。

本发明最终制造出来的铁芯结构可参考图3，由下至上分别为2片第一冲片1、6片第二冲片2、2片第一冲片1、6片第二冲片2和2片第一冲片1，共计18片冲片，现对这18片冲片按由下至上的顺序分别对其编号一号至十八号。

条料上沿其行进方向依次设有冲导正孔工位7、两个冲第一磁铁槽工位8、两个冲第二磁铁槽工位9、冲外形缺口工位10、冲计量孔工位11、冲轴孔和安装孔工位12、冲扣点工位13、反冲中心基体工位14和落料工位15，每个工位上都设有相应的模具组，工位设置可参考图4、图5，图4和图5为同一流水线，为了体现制造第一冲片1和第二冲片2两种工况将其各制一图，以方便理解。

其中，当条料上某个区域用于成型第一冲片1时，两个冲第二磁铁槽工位9和反冲中心基体工位14上的模具不工作；当条料上某个区域用于成型第二冲片2时，两个冲第一磁铁槽工位8和冲外形缺口工位10上的模具不工作。

本发明的采用的落料模具包括落料凹模16和落料凸模17，所述落料凹模16横截面为圆形，所述落料凸模17的横截面包括6段与落料凹模16横截面相匹配的圆弧段171，任意相邻的圆弧段171之间均由一段内凹段172过渡，内凹段172的轮廓中包括一段与中心基体5的外廓相重合的部分。

冲第一冲片1时，落料凸模17在进行冲裁时，任意内凹段172的两端均落在对应的外形缺口18内；

冲第二冲片2时，落料凸模17在进行冲裁时，圆弧段171作用于条料形成分离片6，任意内凹段172的两端分别落在相邻的两个第二磁铁槽19内，且内凹段172在冲裁过程中避开相邻两个第二磁铁槽19之间的部位。

第二磁铁槽19仅存在于工艺加工过程中的条料上，第二冲片2由于是分离式结构，并不存在第二磁铁槽19。

以下为工艺步骤，工艺流程可参考图4、图5：

步骤A、上料：取条料送入冲床，使条料可在冲床上持续步进向前送料。

在条料步进向前送料过程中，每次步进后在条料长度方向的两侧实施一次导正孔的冲压。

步骤B、冲磁铁槽：在条料步进向前送料过程中，冲出一组沿圆周分布的第一磁铁槽3或第二磁铁槽19，一组第一磁铁槽3或第二磁铁槽19的数量均为6个。

步骤C、冲外形缺口：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽3的条料处，在相邻第一磁铁槽3之间形成的各个隔磁桥4外侧冲出一个外形缺口18，外形缺口18的数量为6个。

步骤D、冲扣点或计量孔：在条料步进向前送料过程中，在第一磁铁槽3或第二磁铁槽19的内、外两侧均冲出一组扣点或计量孔，这里内、外均冲出一组扣点或计量孔是考虑到第二冲片2的中心基体5和6个分离片6是相互分离的，扣点或计量孔的冲裁需要考虑到冲片的层叠问题，内、外扣点或计量孔的数量为6个。

在一组第一磁铁槽3或第二磁铁槽19的内侧进行轴孔和安装孔的冲裁，轴孔个数为1个，安装孔个数为3个。

步骤E、冲中心基体：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽19的条料处，将一组第二磁铁槽19内侧的区域反冲，使其与条料完全脱离，形成中心基体5，并将反冲冲落的中心基体5再次含回到条料上。

步骤F、落料：

第一冲片1在落料前落料模具与条料之间的位置关系示意图可参考图6、图7，在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽3、步骤C中冲出外形缺口18的条料处，落料凸模17在进行冲裁时，任意内凹段172的两端均落在对应的外形缺口18内，最终冲裁得到一片储存于落料凹模16内的第一冲片1；

第二冲片2在落料前落料模具与条料之间的位置关系示意图可参考图8、图9，在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽19、步骤E中反冲中心基体5并含回的条料处，落料凸模17在进行冲裁时，圆弧段171作用于条料形成分离片6，任意内凹段172的两端分别落在相邻的两个第二磁铁槽19内，且内凹段172在冲裁过程中避开相邻两个第二磁铁槽19之间的部位，在落料凸模17的作用下含回条料上的中心基体5再度与条料分离，中心基体5与6片分离片6同时被冲落，得到一片储存于落料凹模16内的第二冲片2；

第一冲片1、第二冲片2按设定的数量以及排列顺序在落料凹模16内依次层叠，直至形成所制造的铁芯。

根据本实施例中18片冲片的设定，一号第一冲片1上冲裁计量孔、二号第一冲片1上冲压扣点、三至八号第二冲片2上冲压扣点、九至十号第一冲片1上冲压扣点、十一至十六号第二冲片2上冲压扣点、十七至十八号第一冲片1上冲压扣点，所有冲片按一至十八号的顺序落料并在落料凹模内层叠。

考虑到安装孔个数为3个，当落料凹模16内每落下一片冲片后，落料凹模16转过120°。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种铁芯的制造工艺，所制造的铁芯包括两种不同截面形状的铁芯冲片，分别为第一冲片和第二冲片，所述第一冲片上设有若干沿圆周分布的磁铁槽，相邻磁铁槽之间形成隔磁桥，所述第二冲片包括中心基体和若干分离片，若干分离片分布于中心基体的周向，所述铁芯厚度方向上的两端均为第一冲片，且在铁芯的厚度方向上，第一冲片上的隔磁桥与第二冲片上相邻分离片之间的间隙相对应，其特征在于：

用相同的落料模具在同一落料工位分别对第一冲片和第二冲片进行冲压落料，冲片随着冲压落料在落料模具内部依次层叠，当冲片的层叠片数达到一个铁芯所需的片数后，从落料模具中脱出；所述第二冲片在冲压落料前，首先将中心基体从条料上完全分离出来，再将分离出来的中心基体重新含回到条料上，在冲压落料时中心基体和若干分离片被同步冲落形成一片第二冲片并与上一片冲落的第一冲片或第二冲片相结合；

采用的落料模具包括落料凹模和落料凸模，所述落料凹模横截面为圆形，所述落料凸模的横截面包括若干段与落料凹模横截面相匹配的圆弧段，任意相邻的圆弧段之间均由一段内凹段过渡；

先在条料上冲出一组沿圆周分布的第一磁铁槽或第二磁铁槽，对于冲出一组第一磁铁槽的条料处，在相邻第一磁铁槽之间形成的各个隔磁桥外侧冲出一个外形缺口；

冲第一冲片时，落料凸模在进行冲裁时，任意内凹段的两端均落在对应的外形缺口内；

冲第二冲片时，落料凸模在进行冲裁时，圆弧段作用于条料形成分离片，任意内凹段的两端分别落在相邻的两个第二磁铁槽内，且内凹段在冲裁过程中避开相邻两个第二磁铁槽之间的部位。

2.根据权利要求1所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：

步骤A、上料：取条料送入冲床，使条料可在冲床上持续步进向前送料；

步骤B、冲磁铁槽：在条料步进向前送料过程中，冲出一组沿圆周分布的第一磁铁槽或第二磁铁槽；

步骤C、冲外形缺口：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽的条料处，在相邻第一磁铁槽之间形成的各个隔磁桥外侧冲出一个外形缺口；

步骤D、冲扣点或计量孔：在条料步进向前送料过程中，在第一磁铁槽或第二磁铁槽的内、外两侧均冲出一组扣点或计量孔；

步骤E、冲中心基体：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽的条料处，将一组第二磁铁槽内侧的区域反冲，使其与条料完全脱离，形成中心基体，并将反冲冲落的中心基体再次含回到条料上；

步骤F、落料：在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第一磁铁槽、步骤C中冲出外形缺口的条料处，冲裁得到一片储存于落料凹模内的第一冲片；

在条料步进向前送料过程中，对于步骤B中冲出一组第二磁铁槽、步骤E中反冲中心基体并含回的条料处，在落料凸模的作用下含回条料上的中心基体再度与条料分离，中心基体与若干分离片同时被冲落，得到一片储存于落料凹模内的第二冲片；

第一冲片、第二冲片按设定的数量以及排列顺序在落料凹模内依次层叠，直至形成所制造的铁芯。

3.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：所述内凹段的轮廓中包括一段与中心基体的外廓相重合的部分。

4.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：在条料步进向前的方向上设有两个冲第一磁铁槽工位和两个冲第二磁铁槽工位，每个冲第一磁铁槽工位完成一组第一磁铁槽中一半数量的第一磁铁槽的冲裁，每个冲第二磁铁槽工位完成一组第二磁铁槽中一半数量的第二磁铁槽的冲裁。

5.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：所述第一磁铁槽和第二磁铁槽的形状不同，所述第一磁铁槽整体呈“一”字形，所述第二磁铁槽整体呈“凹”字形。

6.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：所述落料凹模可旋转，当落料凹模内每落下一片冲片后，落料凹模转过120°。

7.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：所述步骤E之前还需要在一组第一磁铁槽或第二磁铁槽的内侧进行轴孔和安装孔的冲裁。

8.根据权利要求2所述的一种铁芯的制造工艺，其特征在于：所述步骤B之前还需要进行导正孔的冲压，在条料步进向前送料过程中，每次步进后在条料长度方向的两侧实施一次导正孔的冲压。

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