專利名稱：一種定子沖片疊壓模具及定子鐵心預應力疊壓工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及電機制備領域，具體是涉及一種定子沖片疊壓模具以及使用該種模具進行定子鐵心預應力疊壓的工藝。
背景技術：
定子鐵心壓裝齒部的彈開程度，會受到沖片毛刺、沖片材料、沖片涂層、定子鐵心結構、壓裝力等因素的影響，定子鐵心齒部的彈開度會影響后面的定子嵌線以及整個電機性能，因此盡量減少鐵心壓裝齒部的彈開就顯得非常重要。電機定子鐵心傳統的壓緊工藝是將由硅鋼片沖制而成的定子沖片經專用定子鐵心壓裝工具疊壓后，再通過液壓機加壓設定的壓力，在該壓力下，給定子鐵心上緊扣片或采用氬弧焊焊接，最后卸下壓裝工具。·參見圖9，現有技術中定子鐵心疊壓工藝流程為I、將疊壓模具中的下壓板、心軸、漲套固定好(心軸和漲套處于自由狀態)，而后套入定子壓圈；2、將整理好的沖片按圖紙要求數好數量(或重量稱好)，首先把大約20 25mm —疊的沖片套入漲套，插入一根槽樣棒，再把數好的沖片全部套入漲套上；3、漲緊鐵心，此時，若長度超過250mm時必須分兩次漲緊；4、放上定子壓圈及上壓板，將定子沖片按規定的壓力加壓；5、測量鐵心長度是否達到要求，并作出適當的調整；6、將扣片放在扣片槽903內，用壓扣片工具將扣片壓平、撐緊，然后打彎上、下兩端，使其緊密扣緊；7、將扣片兩端和定子壓圈用焊緊，松去壓力，取下壓板以及槽樣棒，再取出鐵心，完成定子鐵心疊壓工藝。定子鐵心傳統的制造工藝，在我國機電行業一直沿用至今，這樣的傳統工藝由于定子鐵心壓裝時受到壓力的是定子沖片的軛部902，此壓力由壓床經定子鐵心壓圈傳遞至定子沖片的軛部902，并也由處于定子沖片外徑均布的扣片扣緊，使定子鐵心齒部901回彈，齒部901片間松開，在電機處于運行狀態時，定子鐵心內50Hz的交變磁場，使齒部901的鐵心沖片按軸向發生往復抖動，刮傷定子繞組的絕緣，形成定子繞組對地擊穿使電機燒損。
發明內容
鑒于上述現有技術存在的問題，提出了本發明。因此，本發明要解決的技術問題是，如何提供一種新型的定子沖片疊壓模具，使得疊壓出的定子鐵心能夠克服現有技術中電機運行時齒部沖片抖動的問題，進而確保電機運
行可靠。為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案一種定子沖片疊壓模具，包括第二壓板以及位于第二壓板上方的壓塊、壓軸和第一壓板，所述定子沖片疊壓模具還包括心軸，所述心軸上端設置有鎖緊單元，所述第二壓板和/或所述第一壓板區分為水平部、傾斜部和壓實部，所述傾斜部自所述水平部內側向上傾斜延伸至所述壓實部而成。作為本發明所述的定子沖片疊壓模具的一種優選方案，其中所述傾斜部自所述水平部內側向上傾斜延伸至所述壓實部形成圓臺狀。作為本發明所述的定子沖片疊壓模具的一種優選方案，其中所述圓臺狀其軸截面的底角為15°。一種定子沖片疊壓模具，其包括第一壓板、第二壓板、貫穿第一壓板和第二壓板的心軸，位于第一壓板和第二壓板之間套設在心軸上的壓軸和套設在心軸外的壓塊以及與心軸配合將第一壓板和第二壓板鎖固的鎖緊單元，所述第二壓板形成有圓錐形凸臺，所述第一壓板形成側邊傾斜的圓盤形凹陷。
作為本發明所述的定子沖片疊壓模具的一種優選方案，其中所述圓錐形凸臺是包圍壓塊的外圍。作為本發明所述的定子沖片疊壓模具的一種優選方案，其中所述圓錐形凸臺的軸截面的底角為15°，所述側邊傾斜的圓盤形凹陷的傾斜角為15°。本發明要解決的另一個技術問題是，提供一種新的定子鐵心疊壓工藝，以使定子鐵心兩端一定尺寸(根據定子鐵心的直徑和長度決定)的定子沖片齒部片間存在一定預應力，使得齒部緊密不松動。一種定子鐵心預應力疊壓工藝，其首先是使用所述定子沖片疊壓模具將定子沖片壓制成定子沖片的齒部傾斜的定子沖片，然后自第二壓板向上依次將一定高度的正向沖制方向壓制成的定子沖片、一定高度的齒部平整的定子沖片和一定高度的反向沖制方向壓制成的定子沖片套入所述壓塊，而后進行施壓壓平，安裝上定子鐵心扣片，撤除壓力，完成定子鐵心的疊壓。本發明具體是按照以下順序的操作步驟實現定子鐵心預應力疊壓工藝的步驟一，齒部加工，使用所述定子沖片疊壓模具將定子沖片壓制成定子沖片齒部傾斜的定子沖片；步驟二，預應力疊加，將一定高度的正向沖制方向齒部傾斜的定子沖片套入壓塊底端，然后將一定高度的齒部平整的定子沖片套入壓塊，最后將一定高度的反向沖制方向的齒部向下壓的定子沖片套入壓塊上端，然后放入壓軸，蓋上第一壓板，再放置液壓床上按照設定的壓力施壓；步驟三，定子鐵心疊壓完成，安裝上定子鐵心扣片，撤除壓力，將帶有定子鐵心的壓裝工具吊下壓床，然后松開鎖緊單元，卸下第一壓板，吊出壓軸和壓塊，完成定子鐵心的疊壓。作為本發明所述的定子鐵心預應力疊壓工藝的一種優選方案，其中所述步驟一中定子沖片的齒部傾斜的定子沖片，其傾斜角度為15°。作為本發明所述的定子鐵心預應力疊壓工藝的一種優選方案，其中所述步驟二中一定高度的正向沖制方向齒部傾斜的定子沖片以及一定高度的反向沖制方向的齒部向下壓的定子沖片，其所述一定高度皆由定子鐵心的直徑和長度所決定。采用本發明所述技術方案，具有如下有益技術效果
本發明首先提供了一種新型的定子沖片疊壓模具，該模具可以對定子沖片進行預應力疊加處理，使得定子沖片的齒部傾斜一定的角度，經長期摸索驗證，傾斜的角度過大、過小均不妥，15°為最理想狀態，角度小于15°，定子沖片齒部片間壓力不夠；角度過大，對定子沖片齒根部矽鋼片氧化膜有損傷，影響齒部片間絕緣。本發明使用定子沖片疊壓模具的定子鐵心預應力疊壓工藝，克服了定子鐵心傳統的制造工藝中由于定子沖片齒部不穩從而刮傷定子繞組的絕緣，形成定子繞組對地擊穿使電機燒損的難題，使得疊壓后定子鐵心齒部沖片間存在一定壓力，齒部緊密不松動，從而防止了電機運行時齒部沖片抖動，確保電機運行可靠。
圖I是本發明一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。圖2是本發明另一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。
圖3是本發明又一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。圖4是本發明一個實施例中所述復數個定子沖片未進行預應力疊壓時示意圖。圖5是本發明一個實施例中正向沖制方向定子沖片齒部上翅15°角不意圖。圖6是本發明一個實施例中反向沖制方向定子沖片齒部下壓15°角示意圖。圖7是本發明所述定子鐵心預應力疊壓工藝進行預應力疊加時示意圖。圖8是經過預應力疊壓后定子沖片齒部存在著一對相向的內應力F1、F2示意圖。圖9是現有技術中定子鐵心結構示意圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。如圖I 圖8所示，其中包括壓塊I、壓軸2、心軸3、鎖緊單元4、第一壓板5、第二壓板6、定子沖片7、定子沖片齒部8、水平部9、傾斜部10、壓實部11。下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。本發明的描述中，術語“內”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“底”、“頂”等指示方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明而不是要求本發明必須以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。如圖I所示，其為本發明的一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。在這一實施例中，該定子沖片疊壓模具，包括第二壓板6以及位于第二壓板6上方的壓塊I、壓軸2和第一壓板5，第二壓板6分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，第一壓板5也區分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，所述的壓塊I、壓軸2位于第二壓板6的壓實部11和第一壓板5的壓實部11之間，所述定子沖片疊壓模具還包括心軸3，所述心軸3上設置有鎖緊單元4，該鎖緊單元4可以為螺母。在這一實施例中，第一壓板5和第二壓板6的傾斜部10，皆自所述水平部9內側向上傾斜延伸至所述壓實部11而成，形成圓臺狀，所述圓臺狀其軸截面的底角為α，且α為15。。參見圖1，該定子沖片疊壓模具，也可以理解為，其包括第一壓板5、第二壓板6、貫穿第一壓板5和第二壓板6的心軸2，位于第一壓板5和第二壓板6之間套設在心軸2上的壓軸2和套設在心軸2外的壓塊I以及與心軸2配合將第一壓板5和第二壓板6鎖固的鎖緊單元4，所述第二壓板6形成有圓錐形凸臺，該圓錐形凸臺是包圍壓塊I的外圍且其軸截面的底角為15° ;所述第一壓板5形成側邊傾斜的圓盤形凹陷，所述側邊傾斜的圓盤形凹陷的傾斜角為15°。參見圖5、圖4，使用圖I所示的這一定子沖片疊壓模具，將定子沖片7壓制成定子沖片齒部8上翹15°的形狀，即正向沖制方向的定子沖片7。如圖2所示，其為本發明的另一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。在該實施例中，這一定子沖片疊壓模具，只有第二壓板6區分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，第二壓板6的傾斜部10，自所述水平部9內側向上傾斜延伸至所述壓實部11 而成，形成圓臺狀，所述圓臺狀其軸截面的底角為15°。此時，由于只有第二壓板6區分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，所以，壓制出的定子沖片齒部8其上翹角度自15°遞減，在實際操作時，直接區分出定子沖片齒部8上翹15°的定子沖片7即可。當然，該實施例也可替換為只將第一壓板5區分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11的情形。如圖3所示，其為本發明的又一個實施例所述定子沖片疊壓模具的主體剖面示意圖。在此實施例中，此定子沖片疊壓模具，第二壓板6分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，第一壓板5也區分為水平部9、傾斜部10以及壓實部11，所述的壓塊I、壓軸2位于第二壓板6的壓實部11和第一壓板5的壓實部11之間，所述定子沖片疊壓模具還包括心軸3以及所述心軸3上的鎖緊單元4、壓塊I和壓軸2。在此實施例中，第一壓板5和第二壓板6的傾斜部10，皆自所述水平部9內側向下傾斜延伸至所述壓實部11而成，形成圓臺狀，所述圓臺狀其軸截面的底角為15°。參見圖6、圖4，使用圖3所示的這一定子沖片疊壓模具，將定子沖片7壓制成定子沖片齒部8向下壓15°的形狀，即反向沖制方向的定子沖片7。參見圖I 圖8，本發明的技術方法是使定子鐵心兩端一定尺寸(根據定子鐵心的直徑和長度決定)的定子沖片齒部8片間存在一定預應力，其工藝路線為I、齒部加工，使用所述定子沖片疊壓模具將定子沖片7壓制成定子沖片齒部8傾斜的定子沖片7 :放置定子沖片7時，一定高度(設為L1)放置正向沖制方向的定子沖片7(一般為5 6片)，另一定高度(設為L2)放置反向沖制方向的定子沖片7 (—般為5 6片)。在定子沖片7放滿壓塊I高度后，放入壓軸2，蓋第一壓板5，擰緊螺母，然后放置壓床上施壓。然后取下帶有定子沖片7的定子沖片疊壓模具，松開螺母，卸下第一壓板5，吊出壓軸2和壓塊I。這樣，原來定子沖片齒部8平整的定子沖片7壓成定子沖片齒部8上翹15°的定子沖片7，其中50%的定子沖片7為正向沖制方向，50%的定子沖片7為反向沖制方向，可供多臺電機定子鐵心使用。
2、預應力疊加，將一定高度的正向沖制方向齒部傾斜的定子沖片7套入壓塊I底端，然后將一定高度的齒部平整的定子沖片7套入壓塊I，最后將一定高度的反向沖制方向的齒部向下壓的定子沖片7套入壓塊I上端，然后放入壓軸2，蓋上第一壓板5，再放置液壓床上按照設定的壓力施壓先將h2 (即2U)高度的正向沖制方向定子沖片7齒部8上翹15°的定子沖片7套入壓塊I “墊底”，然后將高度為2 (L-Ii1-Ii2)的定子沖片7齒部8平整的定子沖片7套入壓塊I，最后將高度為Ii1 (即2L2)反向沖制方向的定子沖片7齒部8下壓15°的定子沖片7壓入壓塊I “蓋帽”，然后放入壓軸2，蓋上第一壓板5，擰緊螺母，再放置液壓床上按設定的壓力施壓。3、定子鐵心疊壓完成，安裝上定子鐵心扣片，撤除壓力，將帶有定子鐵心的壓裝工具吊下壓床，然后松開鎖緊單元4，卸下第一壓板5，吊出壓軸2和壓塊I，完成定子鐵心的疊壓。此時，經過預應力疊壓后，高度為2Q正向沖制方向上翹15°的定子沖片齒部8，高度為2L2反向沖制方向下壓15°的定子沖片齒部8均已壓延展平整過定子沖片7沖制方向保持一致，定子鐵心兩端L1和L2尺寸內的定子沖片齒部8存在著一對相向的內應力FpF2,消除 了定子沖片齒部8片間間隙。綜上，本發明關鍵技術就是采用了使定子沖片齒部8上翹15°機械角，經長期摸索驗證，上翹的角度過大、過小均不妥，15°最理想，角度小了，定子沖片齒部8片間壓力不夠；角度過大對定子沖片齒部8矽鋼片氧化膜有損傷，影響齒部片間絕緣。采用本查新項目新工藝后，再沒有發生電機因齒部松動，刮傷繞組絕緣而使電機燒損的質量事故。采用本發明所述定子鐵心預應力疊壓工藝，克服了定子鐵心傳統的制造工藝中由于定子沖片齒部8不穩從而刮傷定子繞組的絕緣，形成定子繞組對地擊穿使電機燒損的難題，使得疊壓后定子鐵心齒部沖片間存在一定壓力，齒部緊密不松動，從而防止了電機運行時齒部沖片抖動，確保電機運行可靠。應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種定子沖片疊壓模具，包括第二壓板(6)以及位于第二壓板(6)上方的壓塊(I)、壓軸(2 )和第一壓板(5 )，所述定子沖片疊壓模具還包括心軸(3 )，所述心軸(3 )上設置有鎖緊單元(4)，其特征在于 所述第二壓板(6)和/或所述第一壓板(5)區分為水平部(9)、傾斜部(10)和壓實部(11)，所述傾斜部(10)自所述水平部(9)內側傾斜延伸至所述壓實部(11)而成。
2.根據權利要求I所述的定子沖片疊壓模具，其特征在于所述傾斜部(10)自所述水平部(9 )內側傾斜延伸至所述壓實部(11)形成圓臺狀。
3.根據權利要求2所述的定子沖片疊壓模具，其特征在于所述圓臺狀其軸截面的底角為15°。
4.一種定子沖片疊壓模具，其包括第一壓板(5)、第二壓板(6)、貫穿第一壓板(5)和第二壓板(6)的心軸(2)，位于第一壓板(5)和第二壓板(6)之間套設在心軸(2)上的壓軸(2)和套設在心軸(2)外的壓塊(I)以及與心軸(2)配合將第一壓板(5)和第二壓板(6)鎖固的鎖緊單元(4)，其特征在于所述第二壓板(6)形成有圓錐形凸臺，所述第一壓板(5)形成側邊傾斜的圓盤形凹陷。
5.根據權利要求4所述的定子沖片疊壓模具，其特征在于所述圓錐形凸臺是包圍壓塊(I)的外圍。
6.根據權利要求4所述的定子沖片疊壓模具，其特征在于所述圓錐形凸臺的軸截面的底角為15°，所述側邊傾斜的圓盤形凹陷的傾斜角為15°。
7.一種使用如權利要求I所述的定子沖片疊壓模具的定子鐵心預應力疊壓工藝，其特征在于首先是使用所述定子沖片疊壓模具將定子沖片(7)壓制成定子沖片齒部(8)傾斜的定子沖片(7),然后自第二壓板(6)向上依次將一定高度的正向沖制方向壓制成的定子沖片(7)、一定高度的齒部平整的定子沖片(7)和一定高度的反向沖制方向壓制成的定子沖片(7)套入所述壓塊(I )，而后進行施壓壓平，安裝上定子鐵心扣片，撤除壓力，完成定子鐵心的疊壓。
8.根據權利要求7所述的定子鐵心預應力疊壓工藝，其特征在于 其是按照以下順序的操作步驟實現定子鐵心預應力疊壓工藝的 步驟一，齒部加工，使用所述定子沖片疊壓模具將定子沖片壓制成定子沖片齒部(8)傾斜的定子沖片(7); 步驟二，預應力疊加，將一定高度的正向沖制方向齒部傾斜的定子沖片(7)套入壓塊(I)底端，然后將一定高度的齒部平整的定子沖片(7)套入壓塊(I )，最后將一定高度的反向沖制方向的齒部向下壓的定子沖片(7)套入壓塊(I)上端，然后放入壓軸(2)，蓋上第一壓板(5)，再放置液壓床上按照設定的壓力施壓； 步驟三，定子鐵心疊壓完成，安裝上定子鐵心扣片，撤除壓力，將帶有定子鐵心的壓裝工具吊下壓床，然后松開鎖緊單元(4)，卸下第一壓板(5)，吊出壓軸(2)和壓塊(1)，完成定子鐵心的疊壓。
9.根據權利要求8所述的定子鐵心預應力疊壓工藝，其特征在于所述步驟一中定子沖片齒部(8)傾斜的定子沖片(7)，其傾斜角度為15°。
10.根據權利要求8所述的定子鐵心預應力疊壓工藝，其特征在于所述步驟二中一定高度的正向沖制方向齒部傾斜的定子沖片(7)以及一定高度的反向沖制方向的齒部向下壓的定子沖片(7)，其所述一定高度皆由定子鐵心的直徑和長度所決定。·
全文摘要
本發明公開了一種定子沖片疊壓模具及定子鐵心預應力疊壓工藝，該定子沖片疊壓模具包括第二壓板以及位于第二壓板上方的壓塊、壓軸和第一壓板，所述定子沖片疊壓模具還包括心軸，所述心軸上設置有鎖緊單元，所述第二壓板和/或所述第一壓板區分為水平部、傾斜部和壓實部，所述傾斜部自所述水平部內側傾斜延伸至所述壓實部而成。使用定子沖片疊壓模具的定子鐵心預應力疊壓工藝，克服了定子鐵心傳統的制造工藝中由于定子沖片齒部不穩從而刮傷定子繞組的絕緣，形成定子繞組對地擊穿使電機燒損的難題，使得疊壓后定子鐵心齒部沖片間存在一定壓力，齒部緊密不松動，從而防止了電機運行時齒部沖片抖動，確保電機運行可靠。
文檔編號H02K15/02GK102882327SQ201210351489
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優先權日2012年9月20日
發明者趙偉生, 周志民 申請人:無錫法拉第電機有限公司