一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法及所用的叠装模.pdf

本发明公开了一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法及所用的叠装模。该方法在进行铁芯叠装时至少采用三个键板进行定位，以提高铁芯的同心度；在上下压板之间的键板上卡有限位块，通过限位块的卡槽限制键板的弯曲变形，通过卡槽与限位块两端面的加工精度确保键板与上下压板定位面之间的垂直度。本发明的方法叠装效率高，叠装过程中，铁芯冲片叠层整齐，且不易变形，可明显提高电机质量。

权利要求书1.   一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法，其特征在于：该方法在进行铁芯叠装时至少采用三个键板进行定位，以提高铁芯的同心度；在上下压板之间的键板上卡有限位块，通过限位块的卡槽限制键板的弯曲变形，通过卡槽与限位块两端面的加工精度确保键板与上下压板定位面之间的垂直度。2.  根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述限位块加工成瓦片状，限位块两端面为定位面A和定位面B，定位面A和定位面B的平行度公差不大于0.02；限位块的内弧面C设有卡槽，卡槽宽度大于键板厚度0.01～0.02mm；卡槽与定位面A和定位面B垂直度公差不大于0.03；两定位面之间的距离等于铁芯叠装厚度。3.  一种用于权利要求1或2所述方法的叠装模，包括底座（1）和压头（2）；底座（1）上设有芯轴（3），芯轴（3）上套有下压板（4）和上压板（5），芯轴（3）顶端设有螺纹（6），螺纹（6）上旋有螺母（7）；下压板（4）和上压板（5）上设有键板槽（8），键板槽（8）内设有贯穿下压板（4）和上压板（5）的键板（9）；其特征在于：下压板（4）和上压板（5）之间的键板（9）上设有限位块（10）。4.  根据权利要求3所述叠装模，其特征在于：所述限位块（10）的形状为瓦片状，瓦片状的内弧面上设有卡槽（11），卡槽（11）一侧的限位块（8）上设有螺纹孔（12），螺纹孔（12）与卡槽（11）相通且垂直，螺纹孔（12）上设有螺钉（13）。

说明书一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法及所用的叠装模
技术领域
本发明涉及一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法及所用的叠装模，属于力矩电机直槽铁芯叠装技术领域。
背景技术
近年来，国内外的力矩电机生产技术发展迅速，力矩电机的性能指标要求也越来越高，对力矩电机的加工工艺要求也随之越来越严格。这其中，力矩电机转子铁芯的叠装质量，直接影响到力矩电机的运行（尤其是低速运行）平稳性、输出力矩、启动电压、绝缘电阻等重要性能参数。同时，铁芯叠装的整齐也对绕组嵌线、塑（灌）封等工艺过程有重要影响。
我厂现行的叠装模主要由叠装芯轴、上下压板、螺母、键板、压头、底座等几部分构成。其叠装过程是，将冲片置于上下压板之间，利用芯轴定位内孔，键板定位槽口，上下压板上开槽限定键板位置，压紧后，锁死螺母，放入烘箱中固化。从中可以看出，键板作为主要定位零件，直接影响到叠装后槽口是否整齐、垂直于端面。其影响因素主要有：
1）键板槽与键板的配合间隙。
键板槽对键板起到限位作用，若其配合间隙过大，则会造成限位不够，键板叠装时歪斜，影响到叠合槽口的垂直。间隙小，受槽口位置度的影响，会使键板放入压板后，冲片不易放入或放入后冲片齿受力扭曲；叠片也变得困难，加工效率低。多键叠装可以解决配合间隙大，叠装定位不够的问题，但压板上多个槽的加工精度要求就会很高，其分度累计误差会造成叠片后压板无法装入。或装入后压装时压板对键板产生作用力，使键板产生变形。通常实际使用时还是要扩大槽口宽度。
2）键板的刚度。
由于冲片槽口一般只有1mm左右宽，这样使键板成为了薄板结构，这样的结构刚度很差，在叠装时不可避免的会产生变形。而键板的变形直接就影响到了槽口的整齐与垂直。若设计为阶梯结构，仅使定位部分薄而加厚其余部分，虽然解决了刚度问题，却提高了加工难度，使原可以磨出的键板表面不可进行磨加工，尺寸精度不易保证；粗糙度变大，增大了键板与冲片之间的摩擦力，使冲片在叠装压紧时受到额外的摩擦力导致径向变形。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法及所用的叠装模，以提高力矩电机直槽铁芯的叠装精度和效率。
本发明的技术方案：
一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法，该方法在进行铁芯叠装时至少采用三个键板进行定位，以提高铁芯的同心度；在上下压板之间的键板上卡有限位块，通过限位块的卡槽限制键板的弯曲变形，通过卡槽与限位块两端面的加工精度确保键板与上下压板定位面之间的垂直度。
前述方法中，所述限位块加工成瓦片状，限位块两端面为定位面A和定位面B，定位面A和定位面B的平行度公差不大于0.02；限位块的内弧面C设有卡槽，卡槽宽度大于键板厚度0.01～0.02mm；卡槽与定位面A和定位面B垂直度公差不大于0.03；两定位面之间的距离等于铁芯叠装厚度。
上述方法所用的本发明的一种叠装模为，该叠装模包括底座和压头；底座上设有芯轴，芯轴上套有下压板和上压板，芯轴顶端设有螺纹，螺纹上旋有螺母；下压板和上压板上设有键板槽，键板槽内设有贯穿下压板和上压板的键板；下压板和上压板之间的键板上设有限位块。
前述叠装模中，所述限位块的形状为瓦片状，瓦片状的内弧面上设有卡槽，卡槽一侧的限位块上设有螺纹孔，螺纹孔与卡槽相通且垂直，螺纹孔上设有螺钉。
与现有技术相比，本发明通过在现有叠装模的下压板和上压板之间的键板上卡一个限位块很好的解决了因键板刚度差易产生变形从而造成叠后槽口不齐、槽口对铁芯端面垂直度差，加工效率低的问题。通过限位块对键板的有效垂直定位，保证了键板的叠装状态，加强了键板的刚度。同时采用三个以上的键板加强了键板在叠装中的定位作用，使得键板与键板槽及铁芯冲片上的嵌线槽之间可采用大的间隙配合，降低了各配合间隙对叠装的影响，提高了叠装质量以及叠装生产效率。
本发明通过对叠装时起定位作用的键板进行垂直限位，保证键板叠装时的垂直状态；增强了键板的刚度，减弱了键板变形对叠装质量与效率的影响。由于键板在叠装过程中是自由的，不会对冲片产生额外的作用力，所以用其定位形成的槽口整齐程度与垂直度都很高。同时对叠装时下压过程进行了限位，避免了过大压力使铁芯变形，还减少了测量环节，提高了叠装效率。加强键板定位作用的同时，其余配合部分采取了大的配合间隙消除了工装配合间隙对叠装的影响，采取大的配合间隙也使叠片速度得到大的提升，提高了叠装效率。本发明的应用十分快捷、经济。对于对我厂现有的叠装模，不必重新投产，只需生产限位块，再将压板上槽口适当加宽，即可应用。原来的单键定位叠装模也只需多开两个槽口就可以使用，达到良好的叠装效果。本发明已应用于多种力矩电机的叠装过程，叠后的铁芯两端面平行度控制在0.05以内，槽口整齐，槽内光滑，利于嵌线，保证高槽满率的实现；并因此使绕组尺寸得到了一定的缩小，为后续的塑（灌）封注满率提供了保证。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是现有的叠装模结构示意图；
图3是限位块的结构示意图；
图4是采用本发明叠装铁芯的分步图。
附图中的标记为：1-底座，2-压头，3-芯轴，4-下压板，5-上压板，6-螺纹，7-螺母，8-键板槽，9-键板，10-限位块，11-卡槽，12-螺纹孔，13-螺钉，14-绝缘板，15-铁芯冲片，16-嵌线槽。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种确保电机直槽铁芯叠装精度的方法为，如图4所示，该方法在进行铁芯叠装时至少采用三个键板进行定位，以提高铁芯的同心度；在上下压板之间的键板上卡有限位块，通过限位块的卡槽限制键板的弯曲变形，通过卡槽与限位块两端面的加工精度确保键板与上下压板定位面之间的垂直度。限位块加工成瓦片状，限位块两端面为定位面A和定位面B，定位面A和定位面B的平行度公差不大于0.02；限位块的内弧面C设有卡槽，卡槽宽度大于键板厚度0.01～0.02mm；卡槽与定位面A和定位面B垂直度公差不大于0.03；两定位面之间的距离等于铁芯叠装厚度。
用于上述方法的本发明的一种叠装模的结构示意图如图1所示，该叠装模包括底座1和压头2；底座1上设有芯轴3，芯轴3上套有下压板4和上压板5，芯轴3顶端设有螺纹6，螺纹6上旋有螺母7；下压板4和上压板5上设有键板槽8，键板槽8内设有贯穿下压板4和上压板5的键板9；其特征在于：下压板4和上压板5之间的键板9上设有限位块10。限位块10的形状为瓦片状，瓦片状的内弧面上设有卡槽11，卡槽11一侧的限位块8上设有螺纹孔12，螺纹孔12与卡槽11相通且垂直，螺纹孔12上设有螺钉13。
实施例
本发明叠装模如图1所示，构思巧妙却结构简单，是在原有多键定位叠装模（见图2）的基础上增加了限位块10锁定键板9。限位块如图3所示，限位块10的形状为瓦片状，限位块10的内弧面C应与铁芯冲片15的外圆弧度相同。瓦片状的两端面为定位面，定位面A和定位面B采用磨磨削加工，定位面A和定位面B的平行度公差不大于0.02。限位块10的高度与铁芯冲片15的层叠厚度相同，加工时要保证每块限位块10高度的一致性。限位块10的内弧面C上开有卡槽11，卡槽11的宽度与键板9的配合间隙在0.01～0.02mm之间，卡槽11由线切割打表找正表面后切出，应确保卡槽11与定位面A和定位面B垂直度公差不大于0.03。卡槽11一侧的限位块8上设有螺纹孔12，螺纹孔与卡槽相通且垂直，螺纹孔上设有螺钉13。通过螺钉13可以压紧键板9。使键板9在叠装过程中始终保持垂直状态，同时增加了键板的刚度。采用本发明的结构，不需要改变键板9的形状，键板可以进行磨削加工，有利于保证键板9厚度尺寸的精确度，同时具有良好的表面粗糙度，降低了键板9与铁芯冲片15之间的摩擦力，压紧时可避免铁芯冲片15的径向变形。限位块10对键板9的加强及垂直定位，使上下压板不再对键板有限位作用，上压板5上的键板槽8仅仅是为了让开键板9位置所设，对键板槽8的加工不再有过高的精度要求，降低了压板的加工难度。本发明采用至少三个键板9对铁芯冲片15进行定位已经能满足铁芯冲片定位的要求，因此芯轴3对铁芯冲片来说只是用来帮助初步定位，芯轴3与铁芯冲片的配合间隙也可以适当放大，这样一来，加快了叠片的速度，减弱了叠装时叠装模对铁芯冲片的不利作用。
限位块10位于上下压板之间，限位块10高度与铁芯要求的厚度相同，所以限位块的另一个作用是保护铁芯冲片在叠装时不会因压力过大而被压变形，提高了产品合格率。而且在叠装时，可保证电机具有足够的铁芯冲片数量，只要上下压板与限位块贴紧即可满足铁芯厚度尺寸要求，不用进行测量即可放入烘箱中进行固化，提高了生产效率。
采用本发明的叠装模进行叠装铁芯冲片的步骤如图4所示：
步骤一、首先将底座1和下压板4套在芯轴3上，将三块键板9分别卡在三块限位块10的卡槽11内，用螺钉13将键板9压紧，然后利用下压板4上的键板槽8初步定位，将三块限位块10沿圆周摆放在下压板4上； 
步骤二、先将一块绝缘板14穿在芯轴3上，然后再将铁芯冲片15的嵌线槽16对准三块键板9依次一片一片的叠放在绝缘板14上方；叠放过程中，键板的位置会随槽口得到自动调节，由于带限位块的键板的位置是自由的，所以叠片过程不会对冲片产生额外的作用力；
步骤三、待铁芯冲片15的叠层数量达到要求后，在最顶层再放一块绝缘板14，然后将三块限位块10向内抵紧，将铁芯冲片15理齐，使限位块的内弧面C与铁芯冲片15外圆贴合；
步骤四、将上压板5上的三个键板槽8对准三块键板9放在绝缘板14上，并在芯轴3上拧入螺母7，再在上压板5上放上压头2，压力机通过压头压紧压板，当压板贴紧限位块时，拧紧螺母；将叠装模连同冲片一起从压力机上取下，放入烘箱中烘干固化，最后取出，退模。
图2是现有叠装模的示意图，现有叠装模没有限位块，主要靠刚性很差的键板9进行定位，由于键板9的刚性很差，在叠装过程中极易变形，所以叠装后的电机铁芯冲片排列不整齐，影响电机质量。