[发明专利]带有螺旋升角的定子铁芯的成型方法和装置

说明书

技术领域

本发明属于产品成型技术，特别涉及一种带有螺旋升角的电机定子铁芯成型方法和装置。

背景技术

电机齿槽转矩由电机永磁体磁场与齿槽之间相互作用而产生，它会引起转矩脉动，甚至可能引发电机共振。斜槽电机由于能有效地消除齿槽转矩，降低电机的转动惯量，减少机电时间常数，提升电机对信号的反应速度，已应用于某些特殊场合。但受斜槽电机定、转子加工方法的限制，不能使该电机的输出参数达到设计要求，局限了斜槽电机应用范围。

过去军用斜槽电机的定转子胶合采用的直线代替螺旋线(图12甲)引导各个电机冲片的胶合，这样胶合而成的电机定转子斜槽侧壁就像一个倾斜的平面，而不是数学模型需要的螺旋面。以至于加工出的电机的性能远不能达到设计要求。民用电机由于对电机冲片片间绝缘要求不高，采用级进模冲制电机冲片和步进电机旋转电机冲片间的螺旋升角，通过压坑的方式使得电机的冲片压接在一起，一次形成电机的定、转子。这种电机由于电机冲片通过冲压压坑的方式组合在一起，电机冲片间的电性能是导通的，电机的涡流大，起动力矩大，输出损耗大。该类电机不能应用于精密控制的航空领域。

有效解决军用斜槽电机定、转子的胶合问题，必将带动斜槽电机在航空领域的广泛应用。

发明内容

本发明的目的：设计一种用于带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型方法和装置，使定子冲片按照空间螺旋线的引导胶合成带有螺旋升角的定子铁芯，并且使得定子铁芯的脱模简单易行，而不对定子铁芯和工装造成损害。

本发明的技术方案是：本发明设计了一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型装置，由螺钉1、圆柱销2、底板3、垫板4、螺旋定位销5、中心定位销6、固紧螺钉8、压板9和螺母10组成，其特征是，中心定位销6通过圆柱销2和螺钉1固定在底板3上，和底板成为一个整体；垫板4通过螺钉1固定在底板3上；固紧螺钉8压装在底板3上；螺旋定位销5通过定位台阶54装在垫板4上，通过其定位端53插装在底板3上；压板9通过螺母10压装在要成型的定子铁芯7的上表面上；

所述中心定位销6上沿轴线加工有两个对称的方槽，两个螺旋定位销5分别安装在两个对称的方槽内；圆柱销的外表面部分21和定子冲片的内孔12相配合，保证定子冲片的同心定位；

所述螺旋定位销5的圆柱52表面缠绕着1mm～2mm宽的螺旋筋51，其螺旋升角为β；该螺旋筋的回转中心O点为虚拟的定子冲片的中心，保证胶合过程中定子冲片片间按照螺旋升角β进行相互错位；螺旋筋的起点在O点与圆柱52中心的连线上，且距O点的距离Y为定子冲片内孔12的半径；宽为1mm～2mm的螺旋筋51与定子冲片上的1mm～2mm宽的槽口11相配合；螺旋筋的回转半径R1的大小为定子冲片内孔12半径与螺旋定位销上的螺旋筋51插入定子冲片槽口11的深度δ之和；

所述垫板4比底板3在纵向上多出两块区域82，底板3比垫板4在横向上多出另外两块区域81，在成型结束后，在区域82和区域81分别作用方向相反的力，可以使垫板和底板脱开；在外力的作用下两个螺旋定位销5和定子铁芯7随着垫板4一起沿着中心定位销6相对底板3进行移动，由于螺旋定位销5和定子铁芯7作为一个整体同时运动，所以定子铁芯和螺旋定位销之间没有相对运动，这样螺旋筋51不会对脱模的运动形成阻力，而且保证了螺旋定位销上的1mm～2mm宽的螺旋筋不受损伤，从而保证螺旋定位销的重复定位准确性；

所述螺旋定位销5上1mm～2mm宽的螺旋筋51插入定子铁芯上1mm～2mm宽的槽口11中，所以从中心定位销上脱模下来的定子铁芯和螺旋定位销是一个整体，由于插入的深度δ很浅，能很方便地就将螺旋定位销拆下，完成定子铁芯的胶合。

同时本发明还提供了一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型方法，包括以下步骤：

1)整理成型装置。清理干净各零、组件表面的胶渍等多余物；用圆柱销2和螺钉1将中心定位销6固定在底板3上，然后将固紧螺钉8压装在底板3上形成由以上五种零件组成的组件；该组件在定子铁芯的成型过程中不再拆开；将垫板4套在中心定位销6上，推到底，用螺钉1固定在底板3上。

2)将喷涂过绝缘漆的定子冲片套在中心定位销上，并沿着螺旋定位销的螺旋筋51推到底；

3)重复步骤2)，直到叠加的定子冲片数量达到定子铁芯的高度为止；

4)安装压板，并用螺母将压板压紧在定子铁芯的上表面；

5)将定子铁芯连同成型装置一同放进烘箱，升温到150℃后，保温2小时，随炉冷却到室温，出炉；

6)拆下螺母和压板；