CN213341941U - 一种活块式分转子铁芯叠压焊装模 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种活块式分转子铁芯叠压焊装模，包括：假轴，其包括芯轴；四个副板，其沿芯轴的外周间隔设置；底板，其为环形板且外套在假轴的底部，底板的顶面上对称设有两个腰圆槽；顶板，其为环形板且外套在假轴的上部，顶板通过其底部的内止口与分转子铁芯的顶部配合连接，顶板的顶面上对称设有两个腰圆孔，其与所述两个腰圆槽一一对应；两组通槽棒，任一组通槽棒包括两个通槽棒，其相对设置在一侧的腰圆孔中，任一通槽棒的一端位于腰圆孔中，另一端穿过磁钢槽后与腰圆槽抵接。本实用新型使分转子铁芯在冲片叠压、整形、焊装工序中始终采用同一夹具，并在一次装夹内制造完成，在保证铁芯质量的条件下，提高了加工效率，控制了生产成本。

Description

一种活块式分转子铁芯叠压焊装模

技术领域

本实用新型涉及电机转子焊装模具领域。更具体地说，本实用新型涉及一种活块式分转子铁芯叠压焊装模。

背景技术

近年来，客户已将电机振动、噪声列入电机质量考核的重要指标之中，特别是对于电机运行与人接触紧密的工况；定位力矩是永磁电机的固有现象，会致电机转矩波动，不平稳运行。在变速驱动中，当转矩脉动频率与定子或转子机械共振频率一致时，定位力矩产生的振动、噪声将被放大；为提升电机品质，控制电机振动、噪声，除在设计阶段选用合适的定转子槽配合、减小定子槽开口宽度外，采用斜槽的方式，亦可实现减小电机定位力矩，达到降噪目的。

斜槽即将定子槽或转子槽进行扭斜。从生产制造角度分析，定子槽扭斜及有关后序作业困难，斜置转子槽相对易于实现，而针对永磁电机的内嵌式转子斜槽，由于磁钢的存在，使结构上只得采取分级斜槽的形式；分级斜槽转子系从分转子冲片经叠压、焊装成分转子铁芯，再嵌入磁钢，灌封胶并固化后，成为分转子，最后逐一将分转子热压至电机转轴或转轴支架上组合而成。上述工艺过程中，分转子冲片叠整后，为避免出现因冲片间弹开、内孔长度不均匀导致的焊装效果不达标的质量缺陷，存在多次预紧、装卸操作，对扣片的消耗大，费工费力，生产周期长、成本高，不利于分级斜槽转子的批量制造。

为解决上述问题，本实用新型针对分级斜槽形式转子设计了一种能够实现在一次装夹内完成从冲片叠压、焊装到铁芯嵌磁钢、灌封胶的全过程的模具。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种活块式分转子铁芯叠压焊装模，使分转子铁芯在冲片叠压、整形、焊装工序中始终采用同一夹具，并在一次装夹内制造完成，在保证铁芯质量的条件下，减少了材料耗费，提高了加工效率，控制了生产成本。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种活块式分转子铁芯叠压焊装模，包括：

假轴，其包括芯轴；四个副板，其沿所述芯轴的外周间隔设置，任一副板的外端部到所述芯轴的轴线的距离等于分转子铁芯的内圆半径；

底板，其为环形板且外套在所述假轴的底部，所述底板的顶面上对称设有两个腰圆槽，任一腰圆槽的尺寸与所述分转子冲片的磁钢槽相匹配；

顶板，其为环形板且外套在所述假轴的上部，所述顶板通过其底部的内止口与所述分转子铁芯的顶部配合连接，所述顶板的顶面上对称设有两个腰圆孔，其与所述两个腰圆槽一一对应，任一腰圆孔与所述内止口连通并位于对应的腰圆槽的正上方；

两组通槽棒，任一组通槽棒包括两个通槽棒，其相对设置在一侧的腰圆孔中，任一通槽棒的一端位于所述腰圆孔中，另一端穿过所述磁钢槽后与所述腰圆槽抵接。

优选的是，所述活块式分转子铁芯叠压焊装模，还包括多个锁紧装置，任一锁紧装置包括螺栓和垫圈；在所述顶板的外侧壁上沿其周向间隔设有多个C型开口槽，在所述底板的顶面上沿其周向间隔设有多个安装孔，所述多个锁紧装置与所述多个C型开口槽、多个安装孔一一对应，相对应的锁紧装置、C型开口槽和安装孔的轴线重合，所述锁紧装置通过对应的C型开口槽和安装孔与所述顶板和底板固定连接。

优选的是，所述活块式分转子铁芯叠压焊装模，还包括：定向键，其嵌设在所述底板的内侧壁上；任意副板的外端部设有键槽，其与所述定向键配合连接，所述键槽的宽度与分转子冲片的凸键宽度相匹配。

优选的是，所述活块式分转子铁芯叠压焊装模，在所述副板的底部沿其外周设有凹槽，其在所述四个副板的底部形成外止口一，其直径等于所述底板的内圆的直径；所述芯轴的底部向下凸出所述副板的底面所在的平面并形成外止口二。

优选的是，所述活块式分转子铁芯叠压焊装模，任一副板的外端部的顶部设有向所述芯轴方向倾斜的倒角。

优选的是，所述活块式分转子铁芯叠压焊装模，所述顶板的内圆的直径大于所述分转子冲片的焊接剖口槽的外直径；在所述底板的内侧壁上沿其周向间隔设有多个半圆槽，任一半圆槽的高度等于所述底板的高度。

本实用新型至少包括以下有益效果：

1、通过假轴与顶板、底板的配合实现了对分转子冲片叠压和焊装的精准定位，在不改变夹具的情况下实现了分转子在不同工序的安装过程，一次装夹的方式有效保证了铁芯质量；同时，节省了多次装夹过程中所需的材料和时间，提高了分转子加工的工作效率，降低了生产成本；

2、顶板与分转子铁芯、底板与假轴之间采用对应的机械结构配合连接，同时增设了锁紧装置对顶板与底板间进一步紧固，保证了压装焊接过程中模具与分转子铁芯连接的稳定性，避免外部环境对分转子加工质量造成影响。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例的一种活块式分转子铁芯叠压焊装模的立面结构示意图；

图2为上述实施例中所述活块式分转子铁芯叠压焊装模的平面(截面)结构示意图；

图3为上述实施例中所述顶板的立面结构示意图；

图4为上述实施例中所述顶板的平面结构示意图；

图5为上述实施例中所述假轴的立面结构示意图；

图6为上述实施例中所述假轴的平面结构示意图；

图7为上述实施例中所述底板的立面结构示意图；

图8为上述实施例中所述底板的平面结构示意图；

图9为上述实施例中所述分转子冲片的平面结构示意图；

图10为上述实施例中所述分转子铁芯的平面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本实用新型的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，并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实用新型的限制。

如图1-10所示，本实用新型提供一种活块式分转子铁芯叠压焊装模，包括：

假轴2，其包括芯轴21；四个副板22，其沿所述芯轴21的外周间隔设置，任一副板22的外端部到所述芯轴21的轴线的距离等于分转子铁芯6的内圆半径；

底板3，其为环形板且外套在所述假轴2的底部，所述底板3的顶面上对称设有两个腰圆槽31，任一腰圆槽31的尺寸与分转子冲片7的磁钢槽71相匹配；

顶板1，其为环形板且外套在所述假轴2的上部，所述顶板1通过其底部的内止口12与所述分转子铁芯6的顶部配合连接，所述顶板的顶面上对称设有两个腰圆孔11，其与所述两个腰圆槽31一一对应，任一腰圆孔11与所述内止口12连通并位于对应的腰圆槽31的正上方；

两组通槽棒4，任一组通槽棒包括两个通槽棒4，其相对设置在一侧的腰圆孔11中，任一通槽棒4的一端位于所述腰圆孔11中，另一端穿过所述磁钢槽71后与所述腰圆槽31抵接。

上述技术方案中，四个副板22等间距分布在芯轴21的外周上，采用施焊的方式将副板22与芯轴21焊接固定，芯轴的高度大于副板的高度，芯轴的顶端和底端分别伸出副板的顶面和底面所在的平面，芯轴21竖直设置，任一副板22为水平设置的长条形板，副板22的外端部为弧形，四个副板在水平面上的外周轮廓线位于同一圆周上。分转子铁芯6为多个分转子冲片7沿高度方向叠合而成，分转子冲片为环形片状结构，环片上间隔设有磁钢槽71，用于在分转子冲片叠压完成后插入磁钢。分转子铁芯安装在底板3上，并与假轴2的四个副板22的外周轮廓线形成的圆周配合连接，分转子铁芯的内圆套设在所述圆周上，顶板1作为盖板设置在分转子铁芯的顶部并通过顶板1底部的内止口12与分转子铁芯6的顶部卡接。为保证多个分转子冲片在叠装时，其磁钢槽的位置一一对应，设置有与对应使用的磁钢结构尺寸相同的通槽棒4，在安装时，分转子冲片的磁钢槽与底板上的腰圆槽31对应设置，安装完顶板1后，将通槽棒4按照实际磁钢的插入位置从腰圆孔11中插入并穿过磁钢槽直至与下方的腰圆槽31抵接，从而，保证分转子冲片的安装定位的准确性。通槽棒4选用优质碳素工具钢加工并进行淬火处理，表面磨光，严格控制尺寸、形位公差，以保证其整形且不伤片的功能。

另外，通过顶板1上的腰圆孔11，可在顶板、底板与分转子铁芯相对固定的情况下直接进行分转子叠压的后续加工作业，拆除通槽棒4后，对分转子冲片叠压而成的分转子铁芯进行焊接，稳定后将底板与分转子铁芯相对旋转，使腰圆槽31与磁钢槽71错开，通过顶板1上的腰圆孔11向磁钢槽中嵌入磁钢并在磁钢与磁钢槽的空隙中灌封胶，灌胶完成后将顶板1与分转子铁芯6相对旋转，使腰圆孔11与磁钢槽错开，此时，磁钢槽内部形成封闭空间，等待胶体固化后卸下分转子铁芯即完成分转子的全过程加工。

本实用新型的叠压焊装模通过各部件的配合连接，对分转子铁芯一次装夹后即可完成叠压、焊接、磁钢安装、封胶固化的全部加工流程，中间不需要更换模具，极大的提高了分转子加工的工作效率，节省加工材料，降低了加工成本，且易于实现大批量成品分转子快速加工。同时，在中间工序使用通槽棒模拟实际待安装磁钢的方式，与顶板、底板上的结构进行卡位配合，保证了分转子冲片叠装时的定位准确度，提高了分转子铁芯的加工质量。

在另一技术方案中，所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，还包括多个锁紧装置5，任一锁紧装置包括螺栓和垫圈；在所述顶板的外侧壁上沿其周向间隔设有多个C型开口槽13，在所述底板3的顶面上沿其周向间隔设有多个安装孔32，所述多个锁紧装置5与所述多个C型开口槽13、多个安装孔32一一对应，相对应的锁紧装置5、C型开口槽13和安装孔32的轴线重合，所述锁紧装置5通过对应的C型开口槽13和安装孔32与所述顶板1和底板3固定连接。上述技术方案中，C型开口槽13沿竖直方向贯穿顶板1，安装孔32沿竖直方向贯穿底板3，C型开口槽和安装孔均设有内螺纹；锁紧装置5的螺栓穿过C型开口槽13并在安装孔32中锁紧，垫圈包括平垫圈和弹簧垫圈，平垫圈位于在C型开口槽13的顶面并套设在螺栓的螺杆上，螺栓的螺母部分通过弹簧垫圈与平垫圈压紧。从而，在分转子冲片7叠装完成后，可以通过安装锁紧装置5将顶板1和底板3之间锁紧，起到进一步压紧并固定顶板和底板间的分转子铁芯的作用，防止在后续压装加工中分转子冲片发生偏移影响压装质量。

在另一技术方案中，所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，还包括：定向键33，其嵌设在所述底板3的内侧壁上；任意副板22的外端部设有键槽23，其与所述定向键33配合连接，所述键槽23的宽度与分转子冲片7的凸键72宽度相匹配。具体的，在四个副板中的任意一个副板的外端部侧壁上设置有键槽23，其分别与定向键33和分转子冲片的凸键72配合连接，从而，在假轴2与底板3连接时，只需对准定向键33和键槽23的位置即可保证假轴与底板在水平方向上的相对位置准确；在分转子冲片7叠装时，逐一将分转子冲片7的凸键72卡入键槽23中，即可保证分转子冲片7的叠装方向准确，且不同分转子冲片上磁钢槽的位置一一对应(在竖直方向上重合)。通过上述方案，从结构上对分转子冲片的安装进行定位，方便快速安装的同时进一步保证了分转子的加工质量。

在另一技术方案中，所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，在所述副板22的底部沿其外周设有凹槽，其在所述四个副板22的底部形成外止口一24，其直径等于所述底板3的内圆的直径；所述芯轴21的底部向下凸出所述副板22的底面所在的平面并形成外止口二25。其中，副板22外周的凹槽使副板的底部形成倒置的台阶，并与底板3的内圆的顶部配合卡接，外止口二25与压力机工作台孔配合卡接，便于在加工过程之中，使用压力机通过压紧顶板与底板对定转子铁芯进行叠压，在不损伤定转子的同时使定转子铁芯的横截面均匀受力，保证了压装质量。

在另一技术方案中，所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，任一副板22的外端部的顶部设有向所述芯轴方向倾斜的倒角26。由于副板22的外端部到芯轴21轴线的距离与分转子铁芯的内圆半径相同，安装时分转子铁芯与副板的外侧壁间没有间隙，在将分转子冲片7逐一外套在假轴2上时，容易出现卡滞不易安装的情况，因此，在四个副板22的外端顶部设有倒角26，对分转子冲片的安装起到导入的作用，方便对分转子冲片进行初步定位并将其套设在假轴2的外侧，提高加工效率。

在另一技术方案中，所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，所述顶板1的内圆的直径大于所述分转子冲片7的焊接剖口槽73的外直径，从而，在分转子冲片叠压完成后方便在不拆卸顶板的条件下从上方对分转子冲片进行焊接；在所述底板3的内侧壁上沿其周向间隔设有多个半圆槽34，任一半圆槽34的高度等于所述底板3的高度。其中，半圆槽34为预留的焊接空档，所述多个半圆槽34为均匀分布在底板3内侧壁上的四个半圆槽，便于在分转子冲片叠装完成后从下方对其进行焊接。

在本实施例中，使用所述活块式分转子铁芯叠压焊装模进行分转子加工的方法如下：

步骤一、将底板3置放于压力机工作台并在底板3的内圆中穿入假轴2，假轴2安装过程中将键槽23与底板3上的定向键33对齐；

步骤二、叠放分转子冲片7，叠放过程中将分转子冲片7的凸键72插入键槽23中对齐，将通槽棒4插入叠放好的多个分转子冲片7(即分转子铁芯)的磁钢槽71进行整片；

步骤三、安装顶板1并开动压力机对分转子铁芯进行预压，卸压后，测量分转子铁芯6的高度；

步骤四、重复步骤三中的工序内容，直至分转子铁芯的高度达到设计要求；

步骤五、在压力机压紧分转子铁6并使其尺寸达标的状态下，安装锁紧装置5，并拆卸假轴2和通槽棒4用于下一循环中其他分转子铁芯的叠压工作，将与顶板1和底板3锁紧后的分转子铁芯流转至焊装区并施氩弧焊，过程中因采取减小不平衡应力的措施，待工件冷却，卸下锁紧装置5；

步骤六、将底板3表面上均匀涂覆一层硅脂并沿中心旋转至腰圆槽31与待安装的两个磁钢槽71错开，在磁钢槽中插入磁钢并使用环氧树脂灌封胶；然后，在顶板1的下表面均匀涂覆一层硅脂，将顶板1旋转使其C型开口槽13对齐底板3上安装孔32的位置，使用锁紧装置5重新锁紧顶板和底板，放置一段时间，待环氧树脂固化；

步骤七、重复步骤六的工序内容以完成其他磁钢槽71中的磁钢插入和灌封胶，最后卸下分转子铁芯即完成分转子加工。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，包括：

假轴，其包括芯轴；四个副板，其沿所述芯轴的外周间隔设置，任一副板的外端部到所述芯轴的轴线的距离等于分转子铁芯的内圆半径；

底板，其为环形板且外套在所述假轴的底部，所述底板的顶面上对称设有两个腰圆槽，任一腰圆槽的尺寸与分转子冲片的磁钢槽相匹配；

顶板，其为环形板且外套在所述假轴的上部，所述顶板通过其底部的内止口与所述分转子铁芯的顶部配合连接，所述顶板的顶面上对称设有两个腰圆孔，其与所述两个腰圆槽一一对应，任一腰圆孔与所述内止口连通并位于对应的腰圆槽的正上方；

两组通槽棒，任一组通槽棒包括两个通槽棒，其相对设置在一侧的腰圆孔中，任一通槽棒的一端位于所述腰圆孔中，另一端穿过所述磁钢槽后与所述腰圆槽抵接。

2.如权利要求1所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，还包括多个锁紧装置，任一锁紧装置包括螺栓和垫圈；在所述顶板的外侧壁上沿其周向间隔设有多个C型开口槽，在所述底板的顶面上沿其周向间隔设有多个安装孔，所述多个锁紧装置与所述多个C型开口槽、多个安装孔一一对应，相对应的锁紧装置、C型开口槽和安装孔的轴线重合，所述锁紧装置通过对应的C型开口槽和安装孔与所述顶板和底板固定连接。

3.如权利要求1所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，还包括：定向键，其嵌设在所述底板的内侧壁上；任意副板的外端部设有键槽，其与所述定向键配合连接，所述键槽的宽度与分转子冲片的凸键宽度相匹配。

4.如权利要求1所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，在所述副板的底部沿其外周设有凹槽，其在所述四个副板的底部形成外止口一，其直径等于所述底板的内圆的直径；所述芯轴的底部向下凸出所述副板的底面所在的平面并形成外止口二。

5.如权利要求1所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，任一副板的外端部的顶部设有向所述芯轴方向倾斜的倒角。

6.如权利要求1所述的活块式分转子铁芯叠压焊装模，其特征在于，所述顶板的内圆的直径大于所述分转子冲片的焊接剖口槽的外直径；在所述底板的内侧壁上沿其周向间隔设有多个半圆槽，任一半圆槽的高度等于所述底板的高度。

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