0.2mm整圆冲片定子斜槽叠压的实现工艺 袁兴毅
定子生产工艺
定子生产工艺一、引言电机是现代工业的重要部件，而定子作为电机中的核心部分，其生产工艺对于电机的性能和稳定性具有至关重要的作用。
本文将对定子的构成与功能、生产工艺流程、关键技术以及发展趋势进行深入探讨。
二、定子的构成与功能定子主要由铁芯和绕组组成。
铁芯通常由硅钢片叠压而成，具有高磁导率和低磁滞损耗的特点。
绕组则是由绝缘导线绕制而成，根据电机的工作原理，绕组在通电后会产生磁场，该磁场与转子相互作用，从而产生旋转力矩，驱动电机运转。
三、定子生产工艺流程定子生产工艺流程主要包括以下几个步骤：1.铁芯制作：首先对硅钢片进行清洗和涂绝缘层处理，然后将硅钢片叠压在一起，形成定子铁芯。
2.绕组制作：将绝缘导线按照特定的规律绕制在定子铁芯上，形成绕组。
在这个过程中，需要注意导线的质量和绝缘层的完好。
3.浸渍处理：绕组制作完成后，需要对定子进行浸渍处理，以固定绕组和增强定子的防水性能。
4.质量检测：完成浸渍处理后，需要对定子进行质量检测，包括外观检测、电气性能检测等，以确保定子的质量和性能符合要求。
5.包装：质量检测合格的定子需要按照客户的要求进行包装，以便运输和存储。
四、定子生产工艺中的关键技术1.叠片技术：硅钢片的叠压是定子生产中的关键技术之一。
叠压过程中需要控制压力和温度，以确保硅钢片之间的紧密贴合，同时防止硅钢片发生形变。
此外，硅钢片的涂层技术也是影响定子性能的关键因素之一。
2.绕组制作技术：绕组制作是定子生产中的另一关键技术。
在绕制过程中，需要控制导线的张力、排列和匝数等参数，以确保绕组的电气性能和机械性能符合要求。
此外，绕组绝缘层的完好也是影响定子性能的重要因素之一。
3.浸渍处理技术：浸渍处理是定子生产中的重要环节之一。
通过浸渍处理，可以固定绕组和增强定子的防水性能。
浸渍处理过程中需要控制温度、时间和压力等参数，以确保浸渍效果良好。
4.质量检测技术：质量检测是保证定子性能的重要环节之一。
通过外观检测、电气性能检测等技术手段，可以确保定子的质量和性能符合要求。
电机定转子片冲压工艺及模具设计讲解
三、模具设计及主要的尺寸计算
1—下模座； 2、15—销钉； 3—凹模； 4—套；5—导柱； 6—导套； 7—上模座； 8—卸料 板9—橡胶； 10—凸模固定板； 11 —垫板； 12—卸料螺钉； 13—凸模； 14—模柄； 16、 17—螺钉
冲裁模典型结构与模具总体设计尺寸关系图
1.模具类型的选择
复合冲压是在压力机滑块的一次 行程中，在同一位置上，使材料顺 序完成几个冲压工序的方法，如落 料—冲孔、落料—拉深、落料—拉 深—冲孔、冲孔—翻边等复合工序， 该类模具称为复合模。生产现场应 用较多的有落料—冲孔复合模、落 料—拉深复合模和落料—拉深—冲 孔复合模等。
1）复合冲裁模的结构形式 复合冲裁模有倒装、顺装两种
结构形式。 倒装式复合模结构简单，使用
方便，应用较为广泛。 2）落料—拉深复合模
落料—拉深—冲孔复合模 3）带浮动模柄的落料—冲孔复合模
4）翻边复合冲模
2.工作部分的结构和尺寸的确定
工件的外形落料凹模采用整体 结构，直刃口形式。这种刃口强度 较好，孔口尺寸不随刃口的刃磨而 增大，适于形状复杂、精度高的工 件向上顶出的要求。
电机定、转子冲片工艺方案的种类
在冲裁工艺分析和技术经济分 析的基础上根据冲裁件的特点确定 冲裁工艺方案。冲裁工艺方案可分 为单工序冲裁、复合冲裁、级进冲 裁。
单工序冲裁是在压力机一次行 程，在模具单一的工位中完成单一 工序的冲压；复合冲裁是在压力机
一次行程中，在模具的同一工作位 置同时完成两个或两个以上的冲压 工序；级进冲裁是把冲裁件的若干 个冲压工序，排列成一定的顺序， 在压力机一次行程中条料在冲模的 不同工序位置上，分别完成工件所 要求的工序，在完成所有要求的工 序后，以后每次冲程都可以得到一 个完善的冲裁件，组合的冲裁工序 比单工序冲裁生产效率高，获得的
交直流电机整圆定转子冲片冲槽模设计
上海大 中型电机
交 直 流 电机 整 圆定 转 子 冲片 冲槽模 设 计
陈丽 霞
（ 哈尔滨 电机厂 有 限责任 公 司， 黑龙 江哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ４ ０ ）
摘
要 ：介 绍 了 新 研 发 的 冲 槽模 结构 。通 过 与原 有 结 构 的分 析 比较 ； 指 出 了新 结 构 冲 槽 模 的 结 构 特 点 ，
一
没有导 正机 构 ，把模具安 装在 冲床 上时 冲头 和下模
３８ —
交 直 流 电机 整 圆定 转 子 冲 片 冲槽 模设 计
Ｔ艺 与装 备
４ 工作 原理
把模 具 安装 在 冲槽 机 上 ，调 整 好 冲槽 机 程 序 。
当使 用设 备 时 冲头和 下模 始终 保 持合 理 的 间 隙 ，冲 出的 冲片质 量就 能满 足产 品 的要求 。导 向机 构可 以 提 高模具 精度 ， 保 持 模 具 的 问 隙均 匀 ，提高 工 件 的 冲制 精度 和模 具 的使 用 寿命 ，减 少压 力 机对 模具 精
３ 冲槽模解 决 的主要 问题
板 同冲头配 好 间隙后 通过螺 栓 和弹簧 同上模 座联 系
在 一起 。下 模 同冲 头 配好 间隙后 固定 在 下模 座上 ，
１ ）解决 了安 装模 具 带来 的麻 烦 。原 模具 结 构
上 模部 分通 过 压 板 压 紧上 模 座 固定 在 冲床 上 台面
６ ．上 模 把 ； ７ ．冲头 ； ８ ．下 模 ； ９ ．模 座 ； １ ０ ．导 轴 ；１ １ ．导 套 ；１ ２ ．卸 料 板 ；１ ３ ．销 子
高冲槽 质 量 、 减 少模 具磨 损 。
５ 工 作过 程
[机械类类论文]浅谈电机定转子自动叠铆级进模
![[机械类类论文]浅谈电机定转子自动叠铆级进模](https://img.taocdn.com/s3/m/7e9ccb1af61fb7360a4c654e.png)
学生毕业论文系别：机电工程系专业：模具设计与制造班级：模具053学生姓名：学生学号：论文题目：浅谈电机定转子自动叠铆级进模指导教师：设计地点：起迄日期：～2007.8.25毕业论文任务书专业模具设计与制造班级模具053班姓名一、课题名称：浅谈电机定转子自动叠铆级进模二、主要技术指标：电机定转子铁芯自动叠铆级进模，是当代国际先进水平的高速冲模。
该冲模在一副模具内自动完成冲压成形、扭槽、回转、叠铆、分组等高难度的技术功能，冲制出来的不是单片零件，而是经自动叠铆后的铁芯组件，它突破了铁芯传统的生产方式，给大批量自动化生产高精度铁芯开辟了新路。
定转子铁芯自动叠铆级进模的结构复杂，精度要求高，制造难度大等因素，能设计制造该类模具的厂家较少。
因此，本文通过介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、并举例说明该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展前景，以便使更多的厂家了解生产该类模具，以此为代表，从而提高我国多工位级进模在世界上的整体水平。
三、工作内容和要求：1. 通过查阅一些最根底的关于定子、转子设计的课件，了解定子、转子分别设计的大致过程。
2. 通过研究三本有关单排微电机定转子〔包括零部件〕设计过程的书籍，了解单排微电机定转子的设计过程。
3. 通过查阅一些书籍，了解自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构。
4. 网上搜索相关资料，进一步了解自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构以及双排电机定转子自动叠铆的简单设计过程。
5. 综观了多个电机定转子自动叠铆级进模的设计过程，比拟分析此类模具的最正确方案。
四、主要参考文献：[1] 邓卫国. 微电机定转子自动叠片级进模[J].微电机，1998年，第31卷；[2] 陈炎嗣. 多工位级进模设计与制造[M].北京：机械工业出版社，2006.学生〔签名〕年月日指导教师〔签名〕年月日教研室主任〔签名〕年月日系主任〔签名〕年月日毕业论文开题报告目录摘要 (7)关键词 (7)0. 引言 (7)1. 自动叠铆技术 (8)1.1 铁心叠铆形成 (8)1.2 铁心叠铆结构形式 (9)1.3 铁心叠铆点的设置及数量确实定 (9)1.4 叠铆点的几何形状 (10)1.5 叠铆点的过盈量 (11)1.6 自动叠铆的计数别离装置和控制箱 (12)2．铁心叠铆的装配方法 (13)2.1 直接叠铆 (13)2.2 带扭转叠铆 (13)2.3 带回转叠铆 (15)3．扭转和回转运动实现过程 (17)3.1 扭转运动实现过程 (17)3.2 回转运动实现过程 (18)4．回转平安机构 (19)4.1 机械平安机构 (19)4.2 电器平安机构 (19)5．一般自动叠铆级进模结构特点 (20)5.1 模具根本组成局部 (20)5.2 模具主体结构设计 (20)5.3 凸模、凹模设计 (21)5.4 平安保护装置 (21)6．举例说明定转子铁芯叠铆模设计中的有关情况 (22)6.1 定、转子铁芯冲片零件图及排样图 (22)6.2 模具主要设计结构及技术要求 (22)6.3 定转子铁芯叠铆模的工艺制造技术 (24)6.4 双排定转子铁芯自动叠铆级进模的效果 (27)7. 电机铁芯自动叠铆级进模的开展趋势 (27)8. 结束语 (30)答谢辞 (30)参考文献 (32)毕业论文成绩评定表 (33)浅谈电机定转子自动叠铆级进模摘要：本文主要介绍一些自动叠铆技术、铁心叠铆的装配方法、扭转和回转运动实现过程、回转平安机构、该类模具的主要结构、有关设计工艺要求和制造技术，最后探讨了该类模具的开展前景。
微特电机定转子冲片生产工艺
Hale Waihona Puke 图 ３ 级 进 冲定 转 子 片
图 １ 先 冲槽 后 落 料
级 进式冲裁生产定转子 冲片的优点是 生产率 高 ， 点是 缺
模 具 制 造 困难 。
这种方法的特点是 ： 生产 率高 ； 、 定 转子槽 同各 自的记 号
冲 厂 冲片质量好 ； 冲片内外 圆同时 冲出壹 ． 溶 ３定 转 子Ｉ 片制 造新 方 法 Ｌ ， 东 ● 舟 ，连 模具容 ｊ 邑 ＼ 槽同时冲 出， 定子 蔚
将几个单式 冲模 或复式冲模组合起 来 ， 按照等距 离排成
直线 ， 上模 安 装 在 同 一 上 模 座 上 ， 模 安 装 在 同 一 下 模 座 上 ， 下 构成级进模 。
２常用 的定 转 子冲 片 制造 方 法
２ １先冲槽 后落料 ．
这 种 方法 分三 道 工 序 如 图 ｌ所 示 。 如 第 一 道 工 序 为 复
第 三 道 工 序 ， 子 冲 片 以 外 圆 定 位 ， 冲全 部 转 子 槽 、 孔 及 转 复 轴
不管采用何种工 艺 ， 目的 一 是 提 高 产 品 质 量 ， 是 提 高 二
有时两个 目的冲突。为此 ， 子槽和定子 冲片内外 圆都 以轴孔定位 ， 槽底 圆周 和冲片 内外 劳动生产率 。有 时两个 目的兼 有 ， 我们采用了一种复冲新方案 ， 落料冲定子槽 ， 再冲转子糟。
． 易保证 同轴度 ； 可将 三台冲床用传送带 连接起 来组成 自动 生 ３ １新 方 法 工 艺
＼ 羚 ＼ 歙 觫 Ｉ
产线 。其缺点是硅钢 片要 预先 裁成 条料 ， 利用 率低 ； 复冲定 圆的同轴度有两次定位误差 ， 即它们 的相对 位置会 因导 正钉 的磨损而有所 改变 。这 种改 变 的最 大值 可 能是 两次 定位 误 差之 和 ， 因此叠压时 以内圆胀胎为基准 ， 会使槽孔不整齐 。 ２ ２先落料后冲槽 ． 这种 方法 分三 道工 序 ， 图 ２所示 。第 一道 工序 “ 如 一落 二” 即复 冲定 子冲片的内圆和外圆 （ ， 包括定 子冲片外 圆上 的 定 向标记 ）第 二道工 序 ， ； 定子 冲 片以 内圆定位 、 向标 记定 定 向 ， 冲全部定子槽 和定 子 冲片外 圆上 的鸠 尾槽 和 记号 槽 ； 复
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
图4为采用外圆斜键定位的方式。建立在内圆心轴定圆的基础上，通过外圆斜键实现斜槽叠压。在齿部钢性不足的情况下，为克服0.2mm厚的硅钢片在叠压过程中产生的旋转力及片间摩擦力，将定位键槽设计在外圆磁轭位置，迫使叠压过程中冲片所产生的力量由钢性较强的磁轭部分承担，从而实现斜槽叠压。
叠压过程中，先通过内圆的直槽键及槽样棒将冲片按直槽形式叠压，当叠至总长后，取出内圆直槽键，然后将外圆定位斜键嵌入冲片外圆定位槽中，此时冲片处于自由状态，斜键的嵌入较为轻松，再将斜键通过止口配合的方式定位在内圆心轴上，最后完成铁心的压紧工作。
压紧过程中，直线压力传递在斜键上，再由斜键导向冲片，冲片克服片间摩擦力的作用产生旋转，最终实现斜槽。此时整个力量的传递将由钢性较好的磁轭部分承担，从而解决了施压过程齿部无法承力的问题，最终实现了0.2mm冲片定子斜槽的叠压，效果较好。
叠压过程，将斜键装配在定位筋上，对键的斜面形成自锁，然后依次叠压，待叠压至定子铁心总长后，通过中空液压缸施压，迫使定子冲片按照斜键的方向进行旋转，从而实现斜槽的叠压。
1-施压板2-上压板3-下压板4-中空液压缸
5-内圆定位心轴6-定子铁心7-内圆定位斜对键8-斜对键
图3定子铁心内圆斜键装压示意图
此方法的优势在于，内部心轴键槽设计一步到位，不存在过定位问题，对于单件产品而言叠压工艺也较简单。但其弊端在于定子铁心的倾斜依靠的是冲片齿部与斜键的相对运动。而此时冲片齿部的强度直接会影响到叠片的效果。如此电机曾采用0.35mm硅钢片叠片，按此内圆斜对键叠压方式叠压，较好的实现了斜槽的效果。但在更改为0.2mm厚的硅钢片后，由于厚度减薄，直接减小了冲片齿部刚度，致使按此法在后续施压的过程中，出现明显的错片现象。拆解后，发现局部冲片在齿槽根部出现塑性变形，扭曲，尤其在定位键位置。此时可判定冲片齿部的刚度已经无法克服施压过程中冲片产生的旋转力及片间摩擦力，从而不能将直线压紧力由斜键转化为旋转力，实现斜槽。
采用液压拉伸器进行施压，通过拉中间M30螺杆，往下压压板，压紧状态下再把紧8根M20拉紧螺杆，因为考虑螺栓的回弹量，因此液压拉伸器的拉紧力要大于设计压力值，从而保证残余压力。
3斜槽的三种实现方式
3.1方案一：内圆斜对键叠压
图3为采用内圆斜对键定位的方式实现斜槽。斜键倾斜的角度，按照定子铁心倾斜一个齿距的角度设计，并采用淬火后磨削加工的工艺方式加强斜键的表面光洁度及耐磨性。斜键的定位尺寸按照槽口尺寸配合，为便于脱胎，将斜键设计为对键结构。
理论上，批量产品中采用单张冲片冲制过程中就冲制为斜槽的方式能够在不影响质量的情况下较好的实现斜槽叠压，但对于批量较小的电机得不偿失。为此，此电机在制造过程中，进行了第三种斜槽实现方式研究。
其主要工艺过程为先采用直槽叠压，然后外圆加工出斜槽，最后再以外圆斜槽定位进行直槽叠压的方式实现定子斜槽。采用内圆心轴定圆，以键槽及槽样棒，进行直槽叠压，叠压至总长后，按照压紧力要求进行压紧。之后将铁心装夹在T130镗床旋转平台的中心，找正后，以定子铁心磁力中心线为基准，通过旋转平台的旋转在铁心外圆按照斜槽一个齿距的尺寸，铣一个斜槽出来。最后将铁心松压，在外圆用直键将外圆斜槽理直，重新按直槽叠压的方式进行叠压，即可实现铁心的斜槽叠压。
此法在斜槽的加工过程中，需要严格控制刀具的切削力，防止冲片受切削影响。而此法的好处在于，通过两次直槽叠压可以避免斜键叠压过程中对冲片产生的旋转力及摩擦力，最大可能的保证冲片的形状及绝缘特性。
4总结
针对0.2mm厚的整圆硅钢片斜槽叠压，上述提出了三种实现方法，作为非批量产品的叠压，实现了定子铁心斜槽叠压，具有一定的参考价值。对比三种工艺方法：传统的内圆定位，通过齿部斜键定位的方式虽然叠压简单，但齿部的钢性不足对较薄硅钢片的叠压易出现错齿的情况，而通过在外圆轭部斜键定位的方式有效的改善了冲片的受力情况，能够较好的实现此类薄冲片的叠压，但其在外圆斜键的定位设计上要求精度较高；最后采用直槽叠压，在外圆加工斜槽，再通过外圆斜槽利用直键重新叠压的方式，能够有效的克服斜键叠压过程中造成的旋转摩擦力，虽然工序复杂一点，但其实现的斜槽效果及给冲片带来的影响是最小的。
我公司设计开发的某型号电机定子为减少高频带来的涡流损耗，选用了0.2mm厚冲片，同时选用定子斜槽结构消除齿谐波，从而增加了定子叠压的难度。在叠压过程中，通过设计与工艺试验得到了三种斜槽的实现方式，解决了叠压的问题，也为同类型产品定子斜槽的叠压提供参考。
1定子铁心结构
2叠压的基础胎具
因此电机定转子气隙较小，为保证内圆尺寸，采用内圆心轴定位的方式进行胎具设计，同时为保证后续机座止口与定子铁心内圆的同轴度以及脱胎的便捷，心轴为焊肋中空加长结构，心轴内圆与冲片配车。
在中、小电机中定子铁心大部分为硅钢片和扣片压合而成[1]，在硅钢片的选取上，从损耗及叠压工艺复杂性上考虑，常选用0.5mm、0.35mm系列硅钢片。同时，设计过程中常采用定子铁心斜槽的方式消除齿谐波。为实现定子铁心斜槽，小型电机通常采用先直槽叠压，然后用专用胎具扭转的形式实现斜槽。此方式对于批量大的小型电机优势明显，但对于中、大型单体电机难以达到经济、操作方面的效果。而在冲片冲制过程中，通过专用设计的冲制工装，实现冲片斜槽的方式，其叠压工艺比较复杂，同样不适用于单体电机。
0.2mm整圆冲片定子斜槽叠压的实现工艺袁兴毅
摘要：本文简要介绍了基于厚度为0.2mm整圆冲片定子斜槽结构的三种实现工艺，包括内圆斜对键叠压方式，外圆斜键叠压方式以及斜槽加工槽叠压方式。针对三种叠压方式本文对其各自的优缺点进行了分析，并开展了工艺试验。
关键词：电动机；0.2mm冲片；定子斜槽叠压；工艺方法
1-施压板2-外圆定位斜键3-上压板
4-下压板5-定位杆6-中空液压缸7-内圆定位心轴
图4定子铁心外圆斜键装压示意图
3.3方案三：斜槽加工直槽叠压
以上两种斜槽实现方式均建立在通过斜键的方式进行实现。虽然都实现了斜槽叠压的目的，但其在施压过程中必然发生定子冲片随斜键的引导发生旋转运动。如方案一，一旦冲片与斜键着力点钢性不足，难以克服定子冲片旋转过程的摩擦力，就会出现铁心错片或者扭曲等情况发生，尤其对于直径较大的整圆薄冲片发生的概率更大。