電機拼塊定子自粘沖片壓裝裝置及工藝的研究*

王　岳，　管　楊，　趙劍鋒，　金　龍

(1. 江蘇通達動力科技股份有限公司，江蘇 南通　226352；2. 東南大學，江蘇 南京　210096)

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電機拼塊定子自粘沖片壓裝裝置及工藝的研究*

王岳1，管楊1，趙劍鋒2，金龍2

(1. 江蘇通達動力科技股份有限公司，江蘇 南通226352；2. 東南大學，江蘇 南京210096)

介紹了拼塊定子鐵心的壓裝裝置及其工藝方法，適用于定子集中繞組的永磁電機類產(chǎn)品的生產(chǎn)制造。壓裝裝置包括上壓板、下底板、帶螺紋孔的定位鍵、定位圓柱銷、外圓定位抱箍和圓環(huán)形的胎心；將自粘沖片按定子鐵心最終裝配形式安裝在壓裝裝置上，經(jīng)過預壓、固化等工藝處理，保證定子拼塊繞線后的裝配精度。

電機； 拼塊定子鐵心； 壓裝裝置； 工藝

0　引　言

在電機的實際生產(chǎn)過程中，由于電機所需功率密度或者電機繞線的特殊要求，電機設計時定子鐵心會采用若干個拼塊式結構，滿足電機性能和安裝尺寸的要求[1- 4]。

在實際生產(chǎn)中，拼塊式定子沖片，由于單片沖片較小，需要將沖片疊壓并滿足拼塊的裝配技術要求，同時還具有操作性強、質(zhì)量好等特點，所以目前缺少較好的壓裝模具和方法。本文設計了以內(nèi)外圓加槽型定位的夾具，將沖片按鐵心繞線后的裝配形式進行疊壓，并加熱固化，做出符合要求的拼塊鐵心。

1　疊壓工裝研究

本文研究對象如圖1所示。拼塊結構定子沖片的壓裝裝置結果如圖2、圖3所示。從圖2可知，該壓裝裝置包括上壓板、下底板、帶螺紋孔的定位鍵、定位圓柱銷、外圓定位抱箍和圓環(huán)形的胎心。胎心的外徑與待加工的定子內(nèi)徑相等，胎心固定在下底板上，保證垂直度，一個槽型定位鍵固定在下底板上。特征產(chǎn)品為18等分拼塊結構，采用每三個拼塊設置一個槽型定位鍵，其余兩個采用圓柱銷隔開，定子沖片預先通過預壓、稱重，18組自粘定子沖片垛依次圍在胎心周圍，每個定子拼塊上下各有一塊3mm厚、周邊比定子沖片小0.1mm的不銹鋼墊板，防止沖片最下面及最上面一片定位偏移造成錯位，再將外圓哈夫抱箍即外圓定位抱箍鎖緊，使定子內(nèi)外圓整齊，最后將上壓板與胎心鎖緊，完成定子沖片的壓裝。

圖1　電機拼塊定子

圖2　電機拼塊定子自粘沖片壓裝裝置的結構示意圖

圖3　電機拼塊定子自粘沖片的壓裝裝置的俯視圖

2　工藝研究

自粘硅鋼片的厚度規(guī)格一般為0.35mm和0.5mm，也有特殊定制的0.3mm。經(jīng)過多次試制，得出以下經(jīng)驗：

(1) 固化工藝。必須采用熱風循環(huán)加熱式電爐，將疊壓好的產(chǎn)品(連同工裝)放入爐膛，關好門，設定溫度為200℃，升溫1～1.5h，同時觀察是否到達恒溫保溫階段，并開始計時，經(jīng)過2h的保溫，將電源切斷，取出產(chǎn)品自然冷卻到常溫，再將工裝拆開，在定子外圓上按順序編號，最后取出所有定子拼塊、檢驗包裝。

(2) 預壓工藝。由于自粘涂層在固化過程中會熔化,產(chǎn)品預裝高度就非常重要,經(jīng)過多次試驗,特征產(chǎn)品在預壓時,壓強取1.5～1.8MPa,對于疊高H的上公差是+2片厚度，下公差為0的產(chǎn)品，預壓高度按產(chǎn)品高度H上公差為準，0.5mm厚度沖片可以在H上公差的基礎上+0.5%H；0.3～0.35mm厚度沖片可在H上公差基礎上+0.7%H；對于疊高H公差帶為4片厚度的產(chǎn)品，預壓疊高可取中間以上的一半公差，稱出10組重量作為計算依據(jù)，取出平均值作為定子拼塊沖片稱重的標準重量，保證每一垛的沖片重量相對穩(wěn)定,這樣就能夠滿足定子拼塊的高度公差范圍,同時滿足定子拼塊的疊壓系數(shù)。

(3) 特征產(chǎn)品試驗。定子鐵心由18個定子拼塊組成。每個定子齒塊的理論重量為26.4811cm2×7.65g/cm3×0.05cm×92mm/0.5mm=1863.74g；材質(zhì)為B50A400-Z；疊高設計值為92±1mm；實際壓緊鎖緊后的預壓疊高控制在92～92.5mm。試驗稱重18個定子齒塊的重量數(shù)據(jù)及計算疊壓系數(shù)如表1所示。

根據(jù)表1所示試驗數(shù)據(jù)，每個定子拼塊重量應控制在1836.5～1846.0g范圍內(nèi)，可以保證疊高尺寸的同時，也可滿足疊壓系數(shù)不低于97%的設計要求，甚至可以達到更佳的99%以上。

3　結　語

本文研究的壓裝裝置和工藝參數(shù)可以保證自粘硅鋼材質(zhì)的拼塊結構定子鐵心的疊壓系數(shù)和連接強度，以及整體定子鐵心外圓精度，最終保證定子拼塊繞線后裝配精度和電機性能。

[1]王孝培.沖壓手冊[M].北京： 機械工業(yè)出版社，1982.

[2]陳世坤.電機設計[M].北京： 機械工業(yè)出版社，1982.

[3]龔垌.電機制造工藝學[M].北京： 機械工業(yè)出版社，1989.

[4]許實章.電機學[M].北京： 機械工業(yè)出版社，1995.

Stacking Device and Process Research of Blocking Self-Adhesive Stator Laminations*

WANGYue1，GUANYang1，ZHAOJianfeng2，JINLong2

(1. Jiangsu Tongda Power Technology Co., Ltd.， Nantong 226352， China； 2. Southeast University， Nanjing 210096， China)

The stacking device and technological process of the block stator core which applied to the manufacturing of the concentrated winding permanent magnet motor were introduced. The stacking device included the top plate, bottom plate, navigation keys with threaded holes, cylindrical positioning pin, cylindrical localization hoop and doughnut-shaped tire core. Putting the self-adhesive laminations on the stacking device according to the final assembly of the stator core and ensuring the assembly accuracy of the winding stators by preloading and solidification.

motor； blocking stator core； stacking device； process

南通市知識產(chǎn)權戰(zhàn)略推進計劃(ZS42014007)

王岳(1968—)，男，大專，工程師，研究方向電機沖片、鐵心制造工藝。

TM 305.1

A

1673-6540(2016)08- 0104- 03

2016-06-30