电机铁芯叠绕制造技术开发.doc

电机铁芯叠绕制造技术的开发.电机铁芯叠绕制造技术的开发田松岳（泰州技师学院，江苏 泰州 225300 ）摘 要：介绍了笔者开发的电机铁芯的叠绕制造技术， 该技术使原资料的利用率大幅提升， 同时提升了产品的技术性能和生产过程的自动化程度重点词：电机 铁芯 冲压 叠绕制造1. 概括电机定子铁芯的叠绕制造是一种新的制造技术，使传统铁芯制造技术获得很大改良，适应了汽车用沟通发电机向着高速、小型、大功率方向发展的趋向原资料利用率从本来的大概 30%提升到大概90%(此数据与铁芯嵌线槽形状、散布和工艺略相关系)，且拥有工序简化，生产效率、成品率、自动化程度高，而设施投资低的特色笔者消化汲取外国先进技术，开发研制的电机铁芯叠绕制造技术及其设施，经过频频的研究，大批的试验和不停的改良，加工设施已基本定型，并成功制造了产品专项技术测试和相关厂家的工程应用证明，其产品技术性能与传统技术制造技术对比有较大提升这一技术有很高的适用价值，经过适合改造，也可用于其余近似产品的生产2. 叠绕制造技术的设计思想传统的由单层芯片多片叠装的制造技术，其资料浪费状况如图 1所示环状芯片产品四周的周角料和中间的圆形资料没法使用，成为冲压落料被浪费。

即便将这些边角料再次利用用于小件产品的制造，但其形状与小件产品的形状差异较大， 较大面积的浪费是不行防止的新技术的思想是，原料采纳窄条形状，使其宽度等于环状芯片宽度，如图 1中的a尺寸所示，并冲压成型如图2所示，嵌线槽在此工艺初步成型和保证尺寸精度再沿图2所示方向连续曲折成螺旋状如图 3所示，螺旋曲折的层数为：图1冲压带料表示图/mht此中：m为螺旋曲折的层数； h为所需电机铁芯的厚度；t 为原资料（板料）的厚度这就是所谓的叠绕叠绕后的内外径与图1中环状芯片的内外径相等最后压装、焊接并抛光固定成铁芯产品不言而喻，这一技术可防止传统工艺中周角料和中间圆料的浪费，只有与嵌线槽相对应的很少许面积部分 图2芯片冲压带料表示图成为废料这就是铁芯叠绕制造技术设计思想的出发点3. 主要技术难题3.1 曲折方面第一是薄片状冲压带料的曲折困难因为冲压后的带料是薄片状，而曲折一定在原料平面内进行以汽车用发电机定子铁芯为例，一般资料厚度小于1mm，曲折成型的半径为130mm左右,这远远超出了原资料弹性范围内所同意的变形所以带料的曲折一定是曲折平面内平均的塑性变形不然曲折时会翘曲成曲面形状，或产生局部的其余损坏性塑性变形，或产生挤压损坏，使曲折没法达成。

别的，曲折后带料也会有厚度变化，给成型、压装带来困难，影响产质量量3.2 叠绕方面其次是叠绕困难曲折后的冲压带料需逐层齐整地叠绕成螺旋状， 图3 螺旋叠绕表示图且每层冲压成型的槽口一定按设计尺寸要求严格对齐，以便形成铁芯的嵌线槽，外形几何尺寸也应切合要求因为金属资料弹塑性的影响，冲压成型的槽口很难对齐，这一工序一定借助专用成型装置并施加必定的压力达成3.3尺寸精度方面第三是保证尺寸精度的困难冲压带料曲折成型并按嵌线槽对齐后的外形、内外圆尺寸和嵌线槽尺寸能否能知足尺寸要求，是叠绕制造技术的重点带料冲压是级进冲压，冲压节距尺寸精度对曲折成型后的尺寸精度起决定作用曲折时塑性变形的大小和散布、压力成型的压力大小对尺寸精度也产生较大影响4. 叠绕制造技术的实现4.1 冲模和成型夹具因为带料冲出后的形状成周期性变化，故采纳级进单冲模自动冲床连续冲压其凸模形状如图2中暗影部分所示凹模与其按惯例冲孔方法配合即可成型夹具设计是叠绕制造技术的重点，曲折、叠绕和保证尺寸精度的技术难题在此得以解决，带料的曲折、叠绕、压紧、焊接成型以及尺寸精度的保证都在成型夹具上达成，如图 4所示成型装置内胎（近似涨胎）起定位和基准面作用，下压体由油压机驱动对叠绕在内胎上的带料进行压紧成型。

其压力应知足：P>A·σs图4叠绕夹具表示图此中，P为下压体压力， A为铁芯端面面积， σs为铁芯资料的折服极限4.2 工艺过程铁芯加工的流程以下列图所示：开始 送带 冲压 叠绕 成型 焊接 抛光 结束在送料和冲压时，将带料按所需尺寸裁好，由送料机构以恒定速度向冲床送料，自动冲床按尺寸要求以必定速度连续冲压（级进冲压）成图 2所示的冲压带料冲压好的带料经曲折后，在叠绕夹具的内胎上螺旋叠绕，叠绕时由内胎定位，内胎外面有与铁芯嵌线槽数量相等且与嵌线槽尺寸适合配合的定位齿，以保证带料的靠谱叠绕，并保证冲片槽齿的对齐和槽齿散布的平均度，叠绕到足够层数后自动切断接着在下压体的压力下成型， 应力的大小应稍大于资料的折服极限 σs，以修正带料曲折时可能产生的无效塑性变形，使铁芯有效成型但压力不可以过大，过大的压力会惹起铁芯磁性能的恶化实质应用中采纳先以较大预压力成型，成型保持必定的时间后，再以适合压力压装的方法而后在成型装置上焊接（亚弧焊），焊接达成后脱卸装置将铁芯从内胎上脱下，抛光，即达成铁芯产品的生产5. 结束语以上过程为保证尺寸精度，冲模和成型装置设计中的尺寸设计一定进行必定的力学修正计算，以修正曲折和成型过程中弹塑性变形的影响；内胎及内胎上的定位齿等也应进行必定的强度计算；带料的剪断端也要做相应的技术办理；该技术的应用对原资料的刚度、弹塑性等力学性能也有必定的要求等，限于篇幅，另作议论。

别的，整个过程也可由 PLC组成控制系统进行自动控制参照文件⑴龚垌 电体制造工艺学 机械工业第一版社 1989⑵姜奎华 冲压工艺与模具设计 高等教育第一版社 1992⑶《板金冲压工艺手册》编委会 板金冲压工艺手册 机械工业第一版社 1990。