一种盘式电机定子铁芯焊接辅助装置的制作方法

本发明涉及一种焊接辅助装置，尤其是涉及一种盘式电机定子铁芯焊接辅助装置。

背景技术：

焊接加工也称作熔接、镕接，是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺。焊接通过下列三种途径达成接合的目的：(1)熔焊：加热欲接合工件使其局部熔化形成熔池，熔池冷却凝固后便接合，必要时可加入熔填物辅助；(2)压焊：焊接过程必须对焊件施加压力；(3)钎焊：采用比母材熔点低的金属材料做钎料，利用液态钎料润湿母材，填充间隙，并与母材互相扩散实现链接焊件，这三钟焊接加工方式都无法避免热应力产生变形，故在焊接完成后还需要使用手提式应力消除机，消除焊接产生的应力。

传统的盘式铁芯制作时，焊接辅助设备采用平面式，然后采用震动或自然时效以消除焊接应力，采用这样的制作工艺存在以下不足：(1)铁芯成品率低。盘式电机定子铁芯与安装板的连接采用焊接工艺，铁芯本体结构强度不足，铁芯在焊接应力的影响下会导致变形，而震动时效只能消除大约30％-50％的应力，剩余应力仍然能造成足够的变形，导致定子铁芯报废；(2)铁芯制作周期长。震动时效消除应力准备需0.5小时以上，铁芯本体震动时间需约2-3小时才能起到消除应力的作用，而且定子铁芯的铁轭部分尺寸越小，变形量越大，震动时效所用时间也越长，因此采用此工艺制作铁芯时，铁芯制作工时长，而铁芯焊接用时不超过0.5小时，震动时效消除应力所用时间占整个铁芯制作工序的80％；(3)增加了设备、场地及人工投资。采用该工艺制作定子铁芯，需要投资震动时效设备以及工序场地，批量生产时，需要大量增加震动时效设备，导致场地、人工成本增加。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种成品率高、生产周期短、生产成本低的盘式电机定子铁芯焊接辅助装置。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种盘式电机定子铁芯焊接辅助装置，由焊接台、多个压块和压钉组成，所述的压钉设在压块的两端，压钉穿过压块与焊接台连接，所述的焊接台为中间开有通孔的圆盘结构，焊接台的表面为圆锥面，圆锥面的内圆周上设有小圆环凸起。

所述的圆锥面的倾斜角度按20/k计算，所述的k为定子铁芯的铁轭厚度。

所述的小圆环凸起高于圆锥面，该小圆环凸起的高出高度与圆锥面的厚度比值为1：1-1.5，小圆环凸起的宽度与圆锥面的宽度比值为1：3-5。

所述的小圆环凸起的外侧面沿该圆锥面的轴线向外侧倾斜，倾斜角度按l/10计算，所述的l为定子铁芯的高度。

所述的压块为矩形，压块沿焊接台的圆周方向呈阵列均匀分布。

所述的压块通过压钉一端连接在小圆环凸起上，另一端连接在圆锥面上。

所述焊接台的圆锥面上沿圆周方向还设有多个定子铁芯安装板定位销。

所述的焊接台采用高碳钢制得，焊接台的表面粗糙度小于3.2。

本发明在使用时，可以在以上部件外表面涂防锈油，以保证铁芯齿部与装置出现干涉时，可依靠自重顺利滑至焊接台面。焊接时，先将定子铁芯放置在焊接台上，在铁芯轭部放置铁芯安装板，再将压块压在定子铁芯上，用压钉紧固后即可对定子铁芯进行后续焊接等工序操作。

由于焊接过程中的应力变形方向都是呈渐开线的形式朝外倾斜，本焊接台的环面方向和定子热应力变形方向相反，设计为朝内倾斜，使定子在焊接之前的状态与传统定子变形方向相反，焊接完成后从平台上拆卸下来，有一个反弹的作用力，反弹的尺寸是环面的高度差的尺寸，既可消除应力作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、无需消除焊接应力操作，焊接的定子铁芯成品率高。本发明使用带斜度的焊接台，在压块与压钉的压力作用下，造成铁芯的预先变形，铁芯由于焊接产生的应力造成焊接变形，该形变与预先变形的方向相反，正好抵消焊接过程产生的应力，使铁芯平面度、平行度等关键尺寸达到设计要求，解决了因焊接造成的变形，大大提高成品的合格率；

2、降低设备和场地投资，生产成本低。由于不需要震动时效消除应力，取消传统铁芯制作方法中的震动时效消除应力工序，不再需要消除应力操作的的设备和场地；

3、生产周期短，人工成本低。传统震动时效耗时长，本装置省去消除应力操作工序，使生产周期大大缩短，定子铁芯制造效率成倍提高，同时降低了操作人员，人工成本低。

附图说明

图1为本发明焊接台的结构示意图；

图2为图1中a-a剖视图；

图3为本发明的使用状态结构示意图；

图4为图3中b-b剖视图；

图中：1-焊接台；2-压块；3-压钉；4-定位销；5-定子铁芯；6-铁芯安装板；7-圆锥面；8-小圆环凸起。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

一种盘式电机定子铁芯焊接辅助装置，如图1-4所示，由焊接台1、多个压块2和压钉3组成，压钉3设在压块2的两端，压钉3穿过压块2与焊接台1连接，压块2为矩形，压块2沿焊接台1的圆周方向呈阵列均匀分布。焊接台1为中间开有通孔的圆盘结构，焊接台1的表面为由圆锥轴线向外侧倾斜的圆环平面7，圆锥面7的内环圆周上设有小圆环凸起8；压块2通过压钉3一端连接在小圆环凸起8上，另一端连接在圆锥面7上，焊接台1的圆锥面上沿圆周方向还设有多个定子铁芯安装板定位销4，焊接台1采用高碳钢制得，焊接台的表面粗糙度小于3.2。

圆锥面7的倾斜角度按20/k计算，k为定子铁芯的铁轭厚度。小圆环凸起8高于圆锥面7，该小圆环凸起8的高出高度与圆锥面的厚度比值为1：1.5，本实施例为1:1，小圆环凸起的宽度与圆锥面的宽度比值为1：3-5,，本实施例为1:4，小圆环凸起8的外侧面沿该圆锥面的轴线向外侧倾斜，倾斜角度按l/10计算，l为定子铁芯的高度。

本实施例生产的盘式定子铁芯高度为45mm，铁轭厚度为10mm，定子铁芯要求平面度为0.5mm，平行度为0.2mm，从定子铁芯尺寸计算出圆锥面7的倾斜角度为2°，小圆环凸起8的外侧面沿竖直方向与轴线的倾斜角度为4.5°，使用时，在以上部件外表面涂防锈油，保证铁芯齿部与装置出现干涉时，可依靠自重顺利滑至焊接台面。焊接时，先将定子铁芯放置在焊接台上，在铁芯轭部放置铁芯安装板，再将压块压在定子铁芯上，用压钉紧固后即可对定子铁芯进行后续焊接等工序操作，利用本设备制作的铁芯平面度为0.3，平行度为0.15。

经测算，定子铁芯合格率由30％提升至95％以上，大大提高了定子的合格率。定子制作周期由2.5小时缩短为0.5小时，定子周期大大缩短，而且无需震动时效消除应力，减少原材料浪费，减少设备、场地和人力成本。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种盘式电机定子铁芯焊接辅助装置，由焊接台、多个压块和压钉组成，压钉设在压块的两端，压钉穿过压块与焊接台连接，焊接台为中间开有通孔的圆盘结构，焊接台的表面为圆锥面，圆锥面的内环圆周上设有小圆环凸起。与现有技术相比，本发明无需消除焊接应力操作，焊接的定子铁芯成品率高；降低设备和场地投资，生产成本低；生产周期短，人工成本低。

技术研发人员：贾万孟
受保护的技术使用者：上海华银电器有限公司
技术研发日：2016.08.18
技术公布日：2018.03.06