电机拼块定子自粘冲片压装装置及工艺的研究*

王　岳，　管　杨，　赵剑锋，　金　龙

(1. 江苏通达动力科技股份有限公司，江苏 南通　226352；2. 东南大学，江苏 南京　210096)



电机拼块定子自粘冲片压装装置及工艺的研究*

王岳1，管杨1，赵剑锋2，金龙2

(1. 江苏通达动力科技股份有限公司，江苏 南通226352；2. 东南大学，江苏 南京210096)

介绍了拼块定子铁心的压装装置及其工艺方法，适用于定子集中绕组的永磁电机类产品的生产制造。压装装置包括上压板、下底板、带螺纹孔的定位键、定位圆柱销、外圆定位抱箍和圆环形的胎心；将自粘冲片按定子铁心最终装配形式安装在压装装置上，经过预压、固化等工艺处理，保证定子拼块绕线后的装配精度。

电机； 拼块定子铁心； 压装装置； 工艺

0　引　言

在电机的实际生产过程中，由于电机所需功率密度或者电机绕线的特殊要求，电机设计时定子铁心会采用若干个拼块式结构，满足电机性能和安装尺寸的要求[1- 4]。

在实际生产中，拼块式定子冲片，由于单片冲片较小，需要将冲片叠压并满足拼块的装配技术要求，同时还具有操作性强、质量好等特点，所以目前缺少较好的压装模具和方法。本文设计了以内外圆加槽型定位的夹具，将冲片按铁心绕线后的装配形式进行叠压，并加热固化，做出符合要求的拼块铁心。

1　叠压工装研究

本文研究对象如图1所示。拼块结构定子冲片的压装装置结果如图2、图3所示。从图2可知，该压装装置包括上压板、下底板、带螺纹孔的定位键、定位圆柱销、外圆定位抱箍和圆环形的胎心。胎心的外径与待加工的定子内径相等，胎心固定在下底板上，保证垂直度，一个槽型定位键固定在下底板上。特征产品为18等分拼块结构，采用每三个拼块设置一个槽型定位键，其余两个采用圆柱销隔开，定子冲片预先通过预压、称重，18组自粘定子冲片垛依次围在胎心周围，每个定子拼块上下各有一块3mm厚、周边比定子冲片小0.1mm的不锈钢垫板，防止冲片最下面及最上面一片定位偏移造成错位，再将外圆哈夫抱箍即外圆定位抱箍锁紧，使定子内外圆整齐，最后将上压板与胎心锁紧，完成定子冲片的压装。

图1　电机拼块定子

图2　电机拼块定子自粘冲片压装装置的结构示意图

图3　电机拼块定子自粘冲片的压装装置的俯视图

2　工艺研究

自粘硅钢片的厚度规格一般为0.35mm和0.5mm，也有特殊定制的0.3mm。经过多次试制，得出以下经验：

(1) 固化工艺。必须采用热风循环加热式电炉，将叠压好的产品(连同工装)放入炉膛，关好门，设定温度为200℃，升温1～1.5h，同时观察是否到达恒温保温阶段，并开始计时，经过2h的保温，将电源切断，取出产品自然冷却到常温，再将工装拆开，在定子外圆上按顺序编号，最后取出所有定子拼块、检验包装。

(2) 预压工艺。由于自粘涂层在固化过程中会熔化,产品预装高度就非常重要,经过多次试验,特征产品在预压时,压强取1.5～1.8MPa,对于叠高H的上公差是+2片厚度，下公差为0的产品，预压高度按产品高度H上公差为准，0.5mm厚度冲片可以在H上公差的基础上+0.5%H；0.3～0.35mm厚度冲片可在H上公差基础上+0.7%H；对于叠高H公差带为4片厚度的产品，预压叠高可取中间以上的一半公差，称出10组重量作为计算依据，取出平均值作为定子拼块冲片称重的标准重量，保证每一垛的冲片重量相对稳定,这样就能够满足定子拼块的高度公差范围,同时满足定子拼块的叠压系数。

(3) 特征产品试验。定子铁心由18个定子拼块组成。每个定子齿块的理论重量为26.4811cm2×7.65g/cm3×0.05cm×92mm/0.5mm=1863.74g；材质为B50A400-Z；叠高设计值为92±1mm；实际压紧锁紧后的预压叠高控制在92～92.5mm。试验称重18个定子齿块的重量数据及计算叠压系数如表1所示。

根据表1所示试验数据，每个定子拼块重量应控制在1836.5～1846.0g范围内，可以保证叠高尺寸的同时，也可满足叠压系数不低于97%的设计要求，甚至可以达到更佳的99%以上。

3　结　语

本文研究的压装装置和工艺参数可以保证自粘硅钢材质的拼块结构定子铁心的叠压系数和连接强度，以及整体定子铁心外圆精度，最终保证定子拼块绕线后装配精度和电机性能。

[1]王孝培.冲压手册[M].北京： 机械工业出版社，1982.

[2]陈世坤.电机设计[M].北京： 机械工业出版社，1982.

[3]龚垌.电机制造工艺学[M].北京： 机械工业出版社，1989.

[4]许实章.电机学[M].北京： 机械工业出版社，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

南通市知识产权战略推进计划(ZS42014007)

王岳(1968—)，男，大专，工程师，研究方向电机冲片、铁心制造工艺。

TM 305.1

A

1673-6540(2016)08- 0104- 03

2016-06-30