轮毂电机定子冲片叠压焊接工装的制作方法

本实用新型涉及轮毂电机加工领域，具体地说是一种轮毂电机定子冲片叠压焊接工装。

背景技术：

轮毂电机的定子铁芯焊接与常用的交流电定子铁芯焊接方式不同，轮毂电机定子在内圆焊接，而常用的交流电定子铁芯在外圆焊接。铁芯的叠压焊接直接影响着电机的质量和加工效率。中国专利CN 204997284 U公开了一种定子的叠压焊接工装，包括底板、顶板和定位拉杆，所述的底板上设置有底部压块，所述的顶板上设置有顶部压块，所述的底板与顶板之间通过定位拉杆连接固定形成用于叠压定子冲片组的叠模区域；还包括冲片定位块和若干个用于定位冲片组轴向的槽样定位棒，所述的若干个槽样定位棒沿冲片组的周向均匀分布，所述的冲片定位块一端固设于底板上，所述的冲片定位块上开设有一竖向安装槽，该安装槽内安装有一槽样定位棒。采用上述结构可以实现对外圆焊接的定子铁芯的焊接和冲片叠压工序，节省人力、提高加工后的定子质量。但该工装无法用于轮毂电机定子冲片叠压焊接需要。目前定子冲片的叠压与焊接在两套工装上完成，两套工装衔接困难，定子冲片叠压、焊接效率低，叠压焊接质量可控性差。

技术实现要素：

本实用新型要解决轮毂电机定子冲片叠压和焊接无法在同一工装完成，叠压、焊接效率低的问题，提供一种结构新颖、叠压焊接无缝街接、操作方便、精度高、效率高的轮毂电机定子冲片叠压焊接工装。

本实用新型采用的技术方案是：

轮毂电机定子冲片叠压焊接工装，包括焊接胎芯、底座、底板、顶板和连接杆，所述焊接胎芯为上端封口的圆筒状，上端中心设有用于与压力机相连的连接轴，层叠设置的若干片定子冲片套在焊接胎芯外圆周侧，对层叠的定子冲片进行轴向限位顶板和底板分别套设在焊接胎芯外圈上下两端并通过连接杆固定连接，所述顶板和底板周向上设有槽样棒安装孔，槽样棒穿过顶板上的槽样棒安装孔、定子冲片齿槽和底板上的槽样棒安装孔对定子冲片周向限位；所述底座上有环形的底板限位面和环形支撑凸台，且环形支撑凸台上端面高于底板限位面，底板、底座和焊接胎芯同轴设置，底板的底面部分置于底板限位面上，焊接胎芯置于环形支撑凸台上，底板内圈与环形支撑凸台的外圈以及焊接胎芯下端外圈配合；底座支撑底板时，压力机向顶板施力挤压层叠的定子冲片，移除底座后，压力机向焊接胎芯连接轴施力将焊接胎芯向下顶出后焊接定子冲片内圆。

进一步，顶板和底板均有环形凸台结构，顶板环形凸台向下、底板环形凸台向上，环形凸台内圈均与焊接胎芯外圈配合；顶板和底板环形凸台的外圈分别套有上压圈和下压圈，环形凸台外侧的凹台面对上压圈和下压圈轴向限位，上压圈和下压圈外径大于定子冲片外径，上压圈下端面和下压圈的上端面分别与层叠的定子冲片上表面和下表面接触。更优地，完成定子冲片挤压后，在上压圈和下压圈外圆周上设有幅筋，幅筋一端与上压圈固定，另一端与下压圈固定。

所述顶板上放置大压筒，压力机施力于大压筒，从而对底板和顶板间的定子冲片进行挤压。

所述顶板环形阵列有U型孔，在顶板U型孔上方设有垫圈，连接杆上端穿过顶板上的U型孔和垫圈后用螺母锁紧，下端穿过底板上的螺纹孔后用螺母锁紧。更优地，在底板上连接杆穿过处设有U型凹槽，螺母位于凹槽内。

所述焊接胎芯的连接轴上设有销孔，连接套套装在连接轴外，销穿过连接套和销孔将连接套与连接轴固定，连接套与压力机连接。

所述大压筒在顶出焊接胎芯时，置于底板下支撑底板。

所述槽样棒尺寸比定子冲片齿槽小0.10～0.15mm。

本实用新型的有益效果是：在定子冲片叠压过程中，通过底板和底板对套在焊接胎芯外的若干定子冲片进行轴向限位，焊接胎芯和槽样棒对定子冲片周向位置进行限制，焊接胎芯保证定子冲片内圈排列整齐，插入定子冲片槽的槽样棒确保定子冲片槽排列整齐，其定位精度高，在叠压过程中不会发生基准偏离；压力机通过大压筒施加压力于顶板实现定子冲片叠压，拆除底座后，压力机通过连接轴作用于焊接胎芯，将焊接胎芯顶出后，可以实现工装上定子冲片的内圆焊接，由叠压向焊接转换衔接操作简单、方便。本实用新型具有结构新颖、叠压焊接方便、精度高、工作效率高、冲片叠压焊接质量可靠等优点。

附图说明

图1是本实用新型的俯视图。

图2是本实用新型的仰视图。

图3是本实用新型的右视图。

图4是图1中A-A剖面图。

图5是本实用新型的轴侧图。

图6是焊接胎芯的结构示意图。

图7和图8是叠压完定子冲片的工装示意图。

图9是定子冲片结构示意图。

图10是槽样棒安装示意图。

图11是底板示意图。

图12为图11中B-B剖面图。

图13是顶板示意图。

图14为图13中C-C剖面图。

图中， 1焊接胎芯，1a筒，1b封堵，1c连接轴1c，1d销孔，2底板，2a环形凸台，2b凹台面，2c凹槽，2d槽样棒安装孔，3下压圈，4顶板，4a环形凸台，4b凹台面，4cU型孔，4d槽样棒安装孔，5槽样棒，6连接杆， 7螺母，8垫圈，9底座，9a底板限位面，9b环形支撑凸台，10螺栓，11大压筒，12幅筋，13连接套，14销，15定子冲片，15a齿槽，15b内圈，16上压圈。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：

轮毂电机定子冲片15为圆环状，沿其环向均匀分布有齿槽 15a，将若干定子冲片15进行叠压和焊接时可以应用本实用新型的工装进行操作。

本实用新型的轮毂电机定子冲片叠压焊接工装，包括焊接胎芯1、底座9、底板2、顶板4和连接杆6，焊接胎芯1为上端封口的圆筒状，上端中心设有用于与压力机相连的连接轴1c，如图6所示，焊接胎芯1主要包括筒1a，封堵1b和连接轴1c，封堵1b将筒1a上端封闭，连接轴1c与封堵1b固定连接，层叠设置的若干片定子冲片15套在焊接胎芯1的筒1a外圈，筒1a的外圈对定子冲片15的内圈进行限位，而顶板4和底板2对定子冲片15进行轴向限位，防止定子冲片15沿轴向滑动。顶板4和底板2分别套设在焊接胎芯1外圈上下两端并通过连接杆6连接，顶板4和底板2周向上分别设有槽样棒安装孔4d、2d，槽样棒5穿过顶板4上的槽样棒安装孔4d、定子冲片齿槽15a和底板2上的槽样棒安装孔2d，由槽样棒5对定子冲片15周向限位并保持定子冲片齿槽15a对应；底座9上有环形的底板限位面9a和环形支撑凸台9b且环形支撑凸台9b上端面高于底板限位面9a，底板2、底座9和焊接胎芯1同轴设置，底板2的底面部分置于底板限位面9a上并用螺栓10与底座9固定，焊接胎芯1置于环形支撑凸台9b上，底板2内圈与环形支撑凸台9b的外圈以及焊接胎芯1下端外圈配合；底座9支撑底板2时，压力机向顶板4施力挤压层叠的定子冲片15，移除底座9，压力机向焊接胎芯1连接轴1c施力将焊接胎芯1向下顶出后焊接定子冲片15内圆。

为了提高工装限位的精度，顶板4和底板2均有环形凸台4a、2a结构，顶板4环形凸台4a向下、底板2环形凸台2a向上，二者的环形凸台4a、2a内圈均与焊接胎芯1外圈配合，焊接胎芯1对顶板4和底板2的径向位置进行限制，顶板4和底板2环形凸台4a、2a的外圈分别套有上压圈16和下压圈3，环形凸台4a、2a外侧的凹台面4b、2b对上压圈16和下压圈3轴向限位，上压圈16和下压圈3外径大于定子冲片15外径，上压圈16下端面和下压圈3的上端面分别与层叠的定子冲片15上表面和下表面接触，当定子冲片15挤压完成后，在上压圈16和下压圈3外圆周上设有幅筋12，幅筋12一端与上压圈16固定，另一端与下压圈3固定。本实施例中幅筋12数量为4个，均布在上压圈16和下压圈3外圆周，采用焊接方式固定。采用上述结构使上压圈16和下压圈3能够压紧定子冲片15，幅筋12对定子冲片15进行限位，保证叠压后拆卸时定子冲片15不窜位。

本实施例中，槽样棒5数量为3个，均匀分布在底板2和顶板4周向，槽样棒5尺寸比定子冲片齿槽15a小0.10～0.15mm，用以控制定子冲片齿槽15a的整齐的，实现周向定位。

本实施例中顶板4上放置大压筒11，压力机施力于大压筒11，从而对底板2和顶板4间的定子冲片15进行挤压。当顶出焊接胎芯1时，大压筒11置于底板2下，起到支撑底板2的作用，为了满足焊接胎芯1顶出高度要求，可以在大压筒11下放适当高度的垫块。

本实施例中顶板4环形阵列有U型孔4c，在顶板4U型孔4c上方设有垫圈8，连接杆6上端穿过顶板4上的U型孔4c和垫圈8后用螺母7锁紧，下端穿过底板2上的螺纹孔后用螺母7锁紧。在底板2上连接杆6穿过处设有U型凹槽2c，螺母7位于凹槽2c内。U型孔4c和U型凹槽2c结构方便连接杆6的安装和拆卸。

本实施例中焊接胎芯1的连接轴1c上设有销1d，连接套13套装在连接轴1c外，销14穿过连接套13和销孔1d将连接套13与连接轴1c固定，连接套13与压力机连接，从而实现焊接胎芯1与压力机的快速连接与拆卸。

应用本实用新型轮毂电机定子冲片叠压焊接工装进行定子冲片15叠压焊接流程为：

一、定子冲片定位

组装底座9、底板2、焊接胎芯1和下压圈3后，将定子冲片15按顺序叠放在焊接胎芯1上，向摆放好定子冲片15齿槽15a中插入槽样棒5，槽样棒5下端插入底板2上的槽样棒安装孔2d内，控制定子冲片15齿槽15a整齐度，在定子冲片15上方放上压圈16，再放上顶板4，槽样棒5的上端插入顶板4上的槽样棒安装孔4d中，安装连接杆6、垫圈8和螺母7，底板2和顶板4将层叠的定子冲片15轴向定位。

二、挤压定子冲片

把整个工装吊放到压力机的工作台面上，将大压筒11放置在顶板4上，大压筒11与压力机连接，启动压力机将定子冲片15压至规定高度尺寸后，将顶板4上的螺母7拧紧保持顶板4和底板2对定子冲片15的限位作用，然后松开压力机。

三、定子冲片内圆焊接

将幅筋12采用对称交错形式点焊到上压圈16和下压圈3的周边，焊接完成后待定子冲片15冷却后，吊起整个工装将，拧开螺栓10将底座9卸掉后，将大压筒11放到底板2下面，连接套13通过螺栓与压力机连接，再将连接套13套到焊接胎芯1的连接轴1c上，并用销14固定，再次启动压力机向下顶出焊接胎芯1，工装上其它组件保持不动，将固定好的定子冲片15用氩弧焊内圆焊接。

本实用新型由于采用上述结构，与通常的叠压工装相比，具有结构简单新颖、叠压方便、能保证定子冲片15的同轴度，同时焊接精度高、工作效率高，使用稳定可靠等优点。