[发明专利]适用于个性化定制和柔性生产的定转子气隙冲制方法

说明书

本发明提供了一种适用于个性化定制和柔性生产的定转子气隙冲制新方法。本发明根据常用电机冲片的加工的特点，提出采用定、转子冲气隙和提高铸铝精度，取消电机转子车气隙的工艺方案。针对不同规格电机，采取不同的冲气隙方案，适用于普通电机的多品种少批量的生产方式，符合电机产品的个性化定制和柔性化生产要求。

技术领域

本发明涉及电机冲剪、铸铝、压轴等工序制造方案，属于中小型电机智能制造领域。

背景技术

随着世界各国对电机效率要求越来越高，通过电机电磁设计和增加有效材料来降耗提效的方法，空间越来越小。而通过改进电机制造工艺方法来降低损耗的方法越来越受到重视。电机定转子加工中冲切气隙是降低转子损耗、提高电机效率的有效方式之一。中小型电机定转子间气隙相对高压电机大中型电机要小的多，冲气隙工艺操作麻烦，所以研究较少；以前电机效率要求不高，冲气隙工艺不受重视。反而是转子车削后表面酸洗去表面残留铁铝屑和毛刺的方法比较多，随着环保要求越来越高，酸洗工艺废酸液排放受到限制，定转子冲气隙工艺对降低转子损耗、提高效率越来越受重视。而电机冲切定转子气隙工艺受到冲片、铸铝、轴加工等因素质量制约，一直在小范围实施，对于普通的多规格、小批量电机一直不能普及实施。

随着电机行业智能制造工作的实施，企业的自动化和信息化工作不断深入，产品的加工精度和质量有了很大的提高，一些传统的工艺得以优化、原来实施困难的工艺得以解决。通过提高冲片和轴、铸铝的精度，保证冲气隙的质量，为冲气隙工艺的实施奠定了基础，为电机的质量、效率提高奠定了基础。

传统的精车转子外圆工艺，车刀断续切削，磨损较快，增加了刀具刃磨和安装调整的时间，降低了工作效率。而且在精车转子外圆后，会形成倒齿、倒片和毛刺而导致片间粘连，转子形成表面因涡流而产生损耗，降低了电机效率。同时车削时铁屑、铝屑容易进入槽口和径向风道内，难以清理，破坏了转子片间绝缘，增加了转子损耗，影响电机可靠运行。

目前，冲切定转子间气隙主要有：

1)高压电机一般采用单槽冲的模式来加工电机冲片

冲气隙工艺应用于高压电机及风力发电机产品中，尤其是气隙较大的铜排转子制造中。铜排转子均为开口槽结构，在采用传统的精车转子外圆工艺时，除了会出现上述的缺点外，车削转子外圆时铁屑还容易进入槽口内和径向通风道内，难以清理，对电机的可靠运行带来不利影响。高压电机冲槽切气隙工艺是将单槽冲模具冲槽与切气隙部分连为一体，但切气隙部分偏在一侧。这种方法适合大中型电机定转子气隙大，数量非常少的产品。

2)小电机采用高速级进冲的方式完成定转子冲片加工

小电机冲气隙一般采用级进冲工艺来实现。级进冲工艺如图1及图2所示，如图1所示，从左至右依次为：(a)冲导向孔、转子铆点通孔；(b)复冲全部转子槽型、定子扣片槽；(c)冲轴孔、转子扣点；(d)转子落料；如图2所示，从左至右依次为：(e)冲定子内孔、气隙；(f)复冲全部定子槽型、定子扣点；(g)定子落料。根据冲裁力的分布、凹模强度及技术要求将几个单式冲模或复式冲模分工序排列在不同的工步上，结合高速级进冲设备设计模具的排样和模架，采用寿命较长的模具材料加工、装配完成级进冲模具。这种工艺模具和冲压设备投入大，适合规格少、批量大的产品。

以上这些方案只是针对特殊转子和大批量电机冲片采取的工艺措施，而对多品种、小批量的常规电机的冲片加工，并不适合。这些电机冲片加工一般是采用：一落三下料，再冲定转子槽型，和全复式下料，先把定子片冲出，再切废片、冲转子槽型的工艺方式加工。这些电机定转子间气隙依旧采用车气隙的工艺。

对于规格多，批量小的电机规格，一般冲片生产工艺分两种：