基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺的制作方法

1.本发明属于电机技术领域，具体涉及基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺。


背景技术：

2.随着电机下游领域的快速发展和需求的不断释放，不同领域电机的大规模、批量化生产深入发展，对于生产效率提出更高的要求。精密级进冲压模具由于采用多列、多工位、自动送料等设计，相对于单工序模、复合模而言，具有极高的生产效率，适应了下游对高效生产的要求，故近年来在电机铁芯模具领域得到快速发展，并成为未来精密级进冲压模具技术的发展方向。
3.级进冲模具适应了电机冲片的大批量生产，同时配套的电机铸铝转子生产工艺需采用高效的高压铸铝工艺。电机铸铝转子生产采用闭口槽转子，此级进冲下冲片叠铆后，转子铁芯外径为全封闭，此时转子铁芯铸铝所使用的高压铸铝模具排气通道只剩上下叶型模排气，导致铸造高效电机转子时极易出现缩孔、瘦条，同时因分段铁长间配合误差等因素，叠铆分段的分体铁芯间出现挡槽导致瘦条甚至断条。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的不足，解决现有高压铸铝工艺中排气、电机易出现缩孔、瘦条，分体铁芯间易出现挡槽导致瘦条、断条等技术问题，本发明提供基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺。
5.本发明通过以下技术方案予以实现。
6.本发明提供了基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，包括以下步骤：
7.1)确定铁芯长度：依据实际生产任务确定符合生产要求的铁芯的长度l，进一步确定分体转子的铁芯的长度为l/3或者l/4；
8.2)计算转子扭斜数据：根据转子冲片的直径d、高速冲床控制器的步距角m、细分数n、铸铝转子的槽斜度sk、级进冲模具涡轮齿数a和蜗杆头数b之间的关系计算转子扭斜数据x，同时分体转子铁芯的扭斜数据变为x/3或者x/4；
9.3)设计槽斜度检测装置：依据实际生产任务的铸铝转子的轴孔与槽斜度设计相应规格的槽斜度检测装置；
10.所述槽斜度检测装置包括假轴与斜键，所述假轴包括假轴本体和设在假轴本体下方的底板，所述假轴本体为圆柱体结构，所述假轴本体顶端设有倒角边，所述假轴本体外侧壁一侧沿竖直方向设有斜键安装槽，所述斜键设于斜键安装槽中；
11.4)检测槽斜度：将步骤3)制得的槽斜度检测装置装配好，将级进冲铸铝转子铁芯或者分体铁芯的轴孔与键槽对应假轴与斜键，检测槽斜度是否满足实际生产要求；
12.5)选取合格铁芯：选取步骤4)中满足槽斜度要求的合格铁芯，其中选取部分分体转子铁芯，将这部分分体转子铁芯两侧端面槽形槽口利用开槽工具对槽口开口；
13.6)分体铁芯组合铸造：将步骤5)制得的槽口开口的分体转子铁芯置于铁芯中部，
剩余合格铁芯依次套入高压铸铝假轴上，选择公差放大的专用铸造斜键，配合自有铆点固定，进行分体铁芯组合高压铸造。
14.进一步，所述步骤2)中关系的表达式为：简化为其中转子冲片厚度为0.5mm。
15.进一步，所述步骤2)中无细分数时n＝1。
16.进一步，所述步骤5)中的槽口开口深度为1mm。
17.进一步，所述步骤5)中开槽工具包括铁皮剪。
18.进一步，所述步骤6)中的专用铸造斜键的公差由-0.08～-0.12变为-0.25～-0.3。
19.本发明所达到的有益效果是：本发明提供了基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，通过计算转子扭斜数据，设计槽斜度检测装置检测槽斜度，且将槽口开口的分体转子铁芯置于铁芯中部，很大程度降低了铁芯挡槽、错片、变形缺陷，转子缺陷降低65％；同时转子带自铆功能，省去了理片，称重等工序，铸造后转子表面、轴孔光洁程度提升，生产效率提升了2.5倍。
20.与现有技术相比，本发明具有铁芯不易出现挡槽、瘦条、断条等缺陷，铸造后转子表面、轴孔光洁程度提升和生产效率提升等优点。
附图说明
21.图1是本发明中假轴结构示意图；
22.图2是本发明中斜键结构示意图；
23.图3是本发明中假轴与斜键装配后结构示意图。
24.图中：1、假轴；2、斜键；3、假轴本体；4、底板；5、倒角边；6、斜键安装槽。
具体实施方式
25.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述。
26.如图1至3所示，基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，包括以下步骤：
27.1)确定铁芯长度：依据实际生产任务确定符合生产要求的铁芯的长度l，进一步确定分体转子的铁芯的长度为l/3或者l/4；
28.2)计算转子扭斜数据：根据转子冲片的直径d、高速冲床控制器的步距角m、细分数n、铸铝转子的槽斜度sk、级进冲模具涡轮齿数a和蜗杆头数b之间的关系计算转子扭斜数据x，同时分体转子铁芯的扭斜数据变为x/3或者x/4；
29.其中，转子冲片的直径d、步距角m、细分数n、槽斜度sk、涡轮齿数a和蜗杆头数b之间的关系表达式为：简化为简化为其中无细分数时n＝1；步距角m指的是输入一个电脉冲信号，步进电动机转子相应的角位移；转子冲片厚度为0.5mm；槽斜度sk指的是转子槽沿转子外圆所扭斜的弧长，电机转子采用斜槽后可以有效削弱齿谐波磁场产生的谐波电动势，从而削弱这些谐波磁场带来的附加转矩，有效降
低电机的电磁振动和噪声。
30.3)设计槽斜度检测装置：依据实际生产任务的铸铝转子的轴孔与槽斜度设计相应规格的槽斜度检测装置；
31.所述槽斜度检测装置包括假轴1与斜键2，所述假轴1包括假轴本体3和设在假轴本体3底面的底板4，所述假轴本体3为圆柱体结构，所述假轴本体3顶端设有倒角边5，所述假轴本体3外侧壁一侧沿竖直方向设有斜键安装槽6，所述斜键2设于斜键安装槽6中；所述槽斜度检测装置可以检测铸铝转子的槽斜度是否满足实际生产要求，降低了铁芯挡槽、错片、变形缺陷；
32.4)检测槽斜度：将步骤3)制得的槽斜度检测装置装配好，将级进冲铸铝转子铁芯或者分体铁芯的轴孔与键槽对应假轴1与斜键2，检测槽斜度是否满足实际生产要求；
33.5)选取合格铁芯：选取步骤4)中满足槽斜度要求的合格铁芯，其中选取部分分体转子铁芯，将这部分分体转子铁芯两侧端面槽形槽口利用开槽工具对槽口开口，其中槽口开口深度为1mm；此外若冲制铆点为通孔的转子散片，利用开槽工具包括铁皮剪对槽口开口。
34.通过计算转子扭斜数据，设计槽斜度检测装置检测槽斜度，且将槽口开口的分体转子铁芯置于铁芯中部，很大程度降低了铁芯挡槽、错片、变形缺陷，转子缺陷降低65％；
35.6)分体铁芯组合铸造：将步骤5)制得的槽口开口的分体转子铁芯置于铁芯中部，剩余合格铁芯依次套入高压铸铝轴上，选择公差放大的专用铸造斜键，其中专用铸造斜键的公差由-0.08～-0.12变为-0.25～-0.3，配合自有铆点固定，进行分体铁芯组合高压铸造，转子带自铆功能，省去了理片，称重等工序，铸造后转子表面、轴孔光洁程度提升，生产效率提升了2.5倍，为下道热套轴工序创造极大便利。经过多次高压铸造验证，端环、铝条饱满程度，轴孔、转子外径表观大幅提升，均可满足ye3/ye4电机大批量生产。
36.上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，依然可以对实施方式进行更改，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：1)确定铁芯长度：依据实际生产任务确定符合生产要求的铁芯的长度l，进一步确定分体转子的铁芯的长度为l/3或者l/4；2)计算转子扭斜数据：根据转子冲片的直径d、高速冲床控制器的步距角m、细分数n、铸铝转子的槽斜度sk、级进冲模具的涡轮齿数a和蜗杆头数b之间的关系计算转子扭斜数据x，同时分体转子铁芯的扭斜数据变为x/3或者x/4；3)设计槽斜度检测装置：依据实际生产任务的铸铝转子的轴孔与槽斜度设计相应规格的槽斜度检测装置；所述槽斜度检测装置包括假轴(1)与斜键(2)，所述假轴(1)包括假轴本体(3)和设在假轴本体(3)下方的底板(4)，所述假轴本体(3)为圆柱体结构，所述假轴本体(3)顶端设有倒角边(5)，所述假轴本体(3)外侧壁一侧沿竖直方向设有斜键安装槽(6)，所述斜键(2)设于斜键安装槽(6)中；4)检测槽斜度：将步骤3)制得的槽斜度检测装置装配好，将级进冲铸铝转子铁芯或者分体铁芯的轴孔与键槽对应假轴(1)与斜键(2)，检测槽斜度是否满足实际生产要求；5)选取合格铁芯：选取步骤4)中满足槽斜度要求的合格铁芯，其中选取部分分体转子铁芯，将这部分分体转子铁芯两侧端面槽形槽口利用开槽工具对槽口开口；6)分体铁芯组合铸造：将步骤5)制得的槽口开口的分体转子铁芯置于铁芯中部，继续选取合格铁芯依次套入高压铸铝假轴上，选择公差放大的专用铸造斜键，配合自有铆点固定，进行分体铁芯组合高压铸造。2.根据权利要求1所述的基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：所述步骤2)中关系的表达式为：简化为简化为其中转子冲片厚度为0.5mm。3.根据权利要求1所述的基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：所述步骤2)中无细分数时n＝1。4.根据权利要求1所述的基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：所述步骤5)中的槽口开口深度为1mm。5.根据权利要求1所述的基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：所述步骤5)中开槽工具包括铁皮剪。6.根据权利要求1所述的基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，其特征在于：所述步骤6)中的专用铸造斜键的公差由-0.08～-0.12mm变为-0.25～-0.3mm。

技术总结
本发明涉及基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，属于电机技术领域，解决了现有高压铸铝工艺中排气、电机易出现缩孔、瘦条，分体铁芯间易出现挡槽导致瘦条、断条等技术问题。解决方案为：基于级进冲闭口槽铸铝转子铁芯生产工艺，包括以下步骤：1)确定铁芯长度；2)计算转子扭斜数据；3)设计槽斜度检测装置，所述槽斜度检测装置包括假轴与斜键，所述假轴包括假轴本体和设在假轴本体下方的底板；4)检测槽斜度；5)选取合格铁芯；6)分体铁芯组合铸造。与现有技术相比，本发明具有铁芯不易出现挡槽、瘦条、断条等缺陷，铸造后转子表面、轴孔光洁程度提升和生产效率提升等优点。提升和生产效率提升等优点。提升和生产效率提升等优点。


技术研发人员：胡标 薄春媛 李思思 钮凯 翟希娟
受保护的技术使用者：山西电机制造有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/8/9