一种旋转叠铆式电机转子铁芯的制作方法

本实用新型涉及一种旋转叠铆式电机转子转子铁芯，属于电机转子制造动技术领域。

背景技术：

在感应(单相异步)电机中，为了削弱由齿谐波磁场引起的附加转矩及噪音，一般笼型转子常采用倾斜的导条槽，即把导条槽相对定子沿轴身扭斜一个角度。

现以制有四个交替间隔均匀的通孔、铆片的转子铁芯为例加以说明：

该转子铁芯由100片转子冲片叠合而成，转子铁芯与定子铁芯槽配合如下：转子铁芯有34个导条槽，定子铁芯有24个嵌线槽。

根据工艺制造要求，叠铆成型后的斜槽转子铁芯其斜槽度为15度角(相当于偏移了一个定子铁芯的嵌线槽宽度)，即逐片转子冲片顺序压铆成叠后均顺向旋转了0.15度角。

仔细分析上述结构，不难发现现有旋转叠铆式转子铁芯存在如下不足：

1、冷冲硅钢片冲压材料自身存在厚薄差，转子冲片压叠过程中所产生的累积误差导致成型转子铁芯两端存在一定的高度偏差，由于转子冲片在冲制压铆后旋转角度极小，无法充分有效消除转子铁芯两端的高度偏差，造成转子铁芯两端面不平；

2、由于冲压模具存在不可克服的精度问题，使得转子冲片的内外圆尺寸、槽形尺寸存在精度误差，导致叠铆成型转子铁芯存在一定的形位偏差，使得转子存在经向尺寸跳动偏大，径向不平衡偏大，造成转子铁芯的磁路不均匀；

3、由于冷轧硅钢片是经轧制成型的，使得轧制方向和横向磁性能(导磁)不一致，这也使转子铁芯的磁路不均匀。

综上，①当转子高速旋转时，势必将导致电机的噪音和振动大，降低电机的使用寿命；②由于转子铁芯内、外圆不同心引起的跳动无法消除，需要补充增加机械精加工工序，即磨内、外圆，这种补充加工既浪费工时又降低了铁芯质量，恶化了电机性能。

技术实现要素：

针对上述现有技术客观存在的诸多技术不足，本实用新型旨在提供一种改进的旋转叠铆式电机转子铁芯，成型转子铁芯可免机械精加工，转子铁芯装配成的电机转子其动平衡好、磁路均匀，从而可降低电机噪音和振动，提升了电机的使用寿命。

为此，本实用新型提供如下技术方案：

一种旋转叠铆式电机转子铁芯，由间隔均匀分布有导条槽的n片圆环形的转子冲片叠铆而成，成型转子铁芯以导条槽数Q与定子铁芯的嵌线槽数Z相配合，其特征在于：各转子冲片以相邻一个铆片和一个通孔为一组且沿圆周方向均匀分布有至少三组所述铆片和通孔，各转子冲片的每组铆片与通孔间的夹角α＝360°÷Q×q，其中，q为所述夹角α内具有的导条槽个数，

在任意相邻的二片转子冲片中，上层转子冲片的铆片全部压铆连接到已顺时针旋转过δ度角的下层转子冲片对应的通孔内，以构成旋转式转子铁芯，

当各转子冲片的旋转角δ＝α+360°÷Z÷n时，则成型转子铁芯为顺时针斜槽转子铁芯；

当各转子冲片的旋转角δ＝α-360°÷Z÷n时，则成型转子铁芯为逆时针斜槽转子铁芯；

当各转子冲片的旋转角δ＝α时，则成型转子铁芯为直槽转子铁芯。

作为优先，上述q值在2-7之间。

本实用新型具有如下优点和积极效果：

转子铁芯为大回转-冲制叠铆-大回转相交替与错位的结构，使得转子冲片叠高累积误差小，转子铁芯两端的高度偏差小，因此转子铁芯两端面平整度一致性好，而且由于转子铁芯内外圆尺寸、槽形尺寸的精度误差小、形位偏差小，使得转子转动时经向跳动小、径向平衡性好，转子磁路均匀，通过本实用新型方法制造的转子铁芯省却了后续机械精加工工序，转子铁芯无须磨内、外圆，制造成本有望得到降低，本转子铁芯重力平衡性好，电机转子低振动且无噪音，相应地提高了电机的使用寿命。

【附图说明】

图1-1是实施例1转子冲片的结构示意图(作为转子铁芯最底层的第一片转子冲片)，

图1-2是图1-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图1-3是图1-1转子冲片冲制成型后旋转了δ度角的示意图；

图2-1是实施例1转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第二片转子冲片)，

图2-2是图2-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图2-3是图2-2图示铆片已压铆到第一片转子冲片的通孔内的示意图，

图2-4是实施例1叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图3-1是实施例1转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第三片转子冲片)，

图3-2是图3-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图3-3是图3-2图示铆片已压铆到第二片转子冲片的通孔内的示意图，

图3-4是实施例1叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图4-1是实施例1转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第四片转子冲片)，

图4-2是图4-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图4-3是图4-2图示铆片已压铆到第三片转子冲片的通孔内的示意图，

图4-4是实施例1叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图5-1是实施例2转子冲片的结构示意图(作为转子铁芯最底层的第一片转子冲片)，

图5-2是图5-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图5-3是图5-1转子冲片冲制成型后旋转了δ度角的示意图；

图6-1是实施例2转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第二片转子冲片)，

图6-2是图6-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图6-3是图6-2图示铆片已压铆到第一片转子冲片的通孔内的示意图，

图6-4是实施例2叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图7-1是实施例2转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第三片转子冲片)，

图7-2是图7-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图7-3是图7-2图示铆片已压铆到第二片转子冲片的通孔内的示意图，

图7-4是实施例2叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图8-1是实施例2转子冲片的结构示意图(转子铁芯的第四片转子冲片)，

图8-2是图8-1沿铆片和通孔所在圆剖开后展开的示意图，

图8-3是图8-2图示铆片已压铆到第三片转子冲片的通孔内的示意图，

图8-4是实施例2叠铆连接后的转子冲片旋转了δ度角的示意图；

图9为实施例1(实施例2)逆时针斜槽转子铁芯的示意图，

图10是与图9逆时针斜槽转子铁芯相配套的导条示意图。

【具体实施方式】

实施例1：

本实施例的举例说明，所采用材料厚度大致为d＝0.5mm的条料，圆环形的转子冲片数量n＝100片(片厚明确的转子冲片1其数量n是由转子铁芯叠高要求决定的，本转子铁芯叠高H＝50mm)，需要制造的转子铁芯与定子铁芯的槽配合如下：转子铁芯的导条槽数Q＝34个，定子铁芯的嵌线槽数Z＝24个。

请参考图1-1、1-2、1-3、2-1、2-2、2-3、2-4、3-1、3-2、3-3、3-4、4-1、4-2、4-3、4-4所示，

一种旋转叠铆式电机转子铁芯，由间隔均匀分布有导条槽的n片圆环形的转子冲片1叠铆而成，成型转子铁芯以导条槽数Q与定子铁芯的嵌线槽数Z相配合。

各转子冲片1具有一个内圆、上述数量个导条槽10、一个外圆、四个铆片(a1、a2、a3、a4)和四个通孔(B1、B2、B3、B4)。其中，各转子冲片1以相邻铆片、通孔为一组，且四组铆片和通孔沿圆周方向呈均匀分布(即一组铆片a1、通孔B1和一组铆片a2、通孔B2和一组铆片a3、通孔B3及一组铆片a4、通孔B4)。

各转子冲片1的每组铆片中心与通孔中心间的夹角α＝360°÷Q×q(夹角是以各转子冲片1的内孔中心为圆心并与上述每组的铆片中心线及与通孔中心线相连所构成的)。其中，q为一个夹角α内具有的导条槽10的个数。

在本实施例中，q＝3，则α＝360°÷34×3＝31.76°。

在任意相邻的二片转子冲片中，上层转子冲片的铆片全部压铆连接到已顺时针旋转过δ度角的下层转子冲片对应的通孔内，以构成旋转式转子铁芯。

当各转子冲片的旋转角δ＝α+(360°÷Z÷n)时，则转子铁芯为顺时针斜槽转子铁芯，此时旋转角δ＝31.76°+(360°÷24÷100)＝31.91°。

当各转子冲片的旋转角δ＝α-(360°÷Z÷n)时，则转子铁芯为逆时针斜槽转子铁芯，此时旋转角δ＝31.76°-(360°÷24÷100)＝31.61°。

见图9所示，为一逆时针斜槽转子铁芯K，图10所示的导条J与图9的逆时针斜槽转子铁芯K配套，图示中的导条朝逆时针有序倾斜。

当各转子冲片的旋转角δ＝α时，则转子铁芯为直槽转子铁芯，此时旋转角δ＝31.76°。

各转子冲片的导条槽数量与转子铁芯的导条槽数量相等；转子冲片的导条槽靠近转子冲片的外缘呈周向均匀分布。

当然，在同时冲制第一片转子冲片的铆片和通孔时，所有铆片也可以完全从该转子冲片上分离，形成通孔，即该第一片转子冲片的四个铆片位置形成了四个通孔。

冲制模具(级进冲)在冲制转子冲片时，内外圆是不同时冲制的，不易保证同轴度，因此本实用新型转子铁芯制造时采用了大回转-冲制叠铆-大回转循环工艺处理，具有一定的技术进步性。

详细地，请参见图1-1、1-2和1-3所示，第一片转子冲片1的冲制与旋转就位：通过冲制模具冲制出第一片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制4个铆片(a1、a2、a3、a4)连同4个通孔(B1、B2、B3、B4)，最后是冲制1个外圆，落下的第一片成型转子冲片1，如图1-1、1-2所示。

当然，冲制第一片转子冲片1时，在这4个铆片(a1、a2、a3、a4)位置上还可以不成型为铆片，直接形成四个通孔(便于后续转子铁芯的加工)。

接着，该第一片转子冲片1在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角，见图1-3所示(对照图1-1)。

请参见图2-1、2-2、2-3和2-4所示，第二片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制压铆第二片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制4个铆片(a1、a2、a3、a4)连同4个通孔(B1、B2、B3、B4)，最后是冲制1个外圆即得到第二片成型转子冲片1(见图2-1、2-2)，将落下的这第二片转子冲片1压铆到处于图1-3角位置的第一片转子冲片上(这二片转子冲片叠铆连接后见图2-3所示)。

接着，这二片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图2-4)。

请参见图3-1、3-2、3-3和3-4所示，第三片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制叠铆第三片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制4个铆片(a1、a2、a3、a4)连同4个通孔(B1、B2、B3、B4)，最后是冲制1个外圆即得到第三片成型转子冲片1(见图3-1、3-2)，将落下的这第三片转子冲片1压铆到处于图2-4角位置的第二片转子冲片上(三片转子冲片叠铆连接后见图3-3所示)。

接着，这三片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图3-4)。

请参见图4-1、4-2、4-3和4-4所示，第四片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制叠铆第四片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制4个铆片(a1、a2、a3、a4)连同4个通孔(B1、B2、B3、B4)，最后是冲制1个外圆即得到第四片成型转子冲片1(见图4-1、4-2)，将落下的这第四片转子冲片1压铆到处于图3-4角位置的第三片转子冲片上(四片转子冲片叠铆连接后见图4-3所示)。

接着，这四片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图4-4)。

如此连续不断地冲制叠铆第五片、第六片、第七片……直至冲制叠铆完毕第100片转子冲片，以达到工艺要求叠高为H＝50mm的转子铁芯的制造作业。

当重复冲制第二个转子铁芯时，由于第一片转子冲片的铆片也全部冲制成通孔，这样第一个转子铁芯就实现了分离，该成品自动下落。

实施例2：

本实施例的举例说明，所采用材料厚度大致为d＝0.5mm的条料，圆环形的转子冲片数量n＝100片(片厚明确的转子冲片1其数量n是由转子铁芯叠高决定的，本转子铁芯叠高H＝50mm)，需要制造的转子铁芯与定子铁芯的槽配合如下：转子铁芯的导条槽数Q＝34个，定子铁芯的嵌线槽数Z＝24个。

请参考图5-1、5-2、5-3、6-1、6-2、6-3、6-4、7-1、7-2、7-3、7-4、8-1、8-2、8-3、8-4所示，

一种旋转叠铆式电机转子铁芯，由间隔均匀分布有导条槽的n片圆环形的转子冲片1叠铆而成，成型转子铁芯以导条槽数Q与定子铁芯的嵌线槽数Z相配合。

各转子冲片1具有一个内圆、上述数量个导条槽10、一个外圆、三个铆片(a1、a2、a3)和三个通孔(B1、B2、B3)。其中，各转子冲片1以相邻铆片、通孔为一组，且三组铆片和通孔沿圆周方向呈均匀分布(即一组铆片a1、通孔B1和一组铆片a2、通孔B2及一组铆片a3、通孔B3)。

各转子冲片1的每组铆片中心与通孔中心间的夹角α＝360°÷Q×q(夹角是以各转子冲片1的内孔中心为圆心并与上述每组的铆片中心线及与通孔中心线相连所构成的)。其中，q为一个夹角α内具有的导条槽10的个数。

在本实施例中，q＝4，则α＝360°÷34×4＝42.35°。

在任意相邻的二片转子冲片中，上层转子冲片的铆片全部压铆连接到已顺时针旋转过δ度角的下层转子冲片对应的通孔内，以构成旋转式转子铁芯。

当各转子冲片的旋转角δ＝α+(360°÷Z÷n)时，则转子铁芯为顺时针斜槽转子铁芯，此时旋转角δ＝42.35°+(360°÷24÷100)＝42.5°。

当各转子冲片的旋转角δ＝α-(360°÷Z÷n)时，则转子铁芯为逆时针斜槽转子铁芯，此时旋转角δ＝42.35°-(360°÷24÷100)＝42.2°。

见图9所示，为一逆时针斜槽转子铁芯K，图10所示的导条J与图9的逆时针斜槽转子铁芯K配套，图示中的导条朝逆时针有序倾斜。

当各转子冲片的旋转角δ＝α时，则转子铁芯为直槽转子铁芯，此时旋转角δ＝42.35°。

各转子冲片的导条槽数量与转子铁芯的导条槽数量相等；转子冲片的导条槽靠近转子冲片的外缘呈周向均匀分布。

当然，在同时冲制第一片转子冲片的铆片和通孔时，所有铆片也可以完全从该转子冲片上分离，形成通孔，即该第一片转子冲片的三个铆片位置形成了三个通孔。

冲制模具(级进冲)在冲制转子冲片时，内外圆是不同时冲制的，不易保证同轴度，因此本实用新型转子铁芯制造时采用了大回转-冲制叠铆-大回转循环工艺处理，具有一定的技术进步性。

详细地，请参见图5-1、5-2和5-3所示，第一片转子冲片1的冲制与旋转就位：通过冲制模具冲制出第一片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制3个铆片(a1、a2、a3)连同3个通孔(B1、B2、B3)，最后是冲制1个外圆，落下的第一片成型转子冲片1，如图5-1、5-2所示。

当然，冲制第一片转子冲片1时，在这三个铆片(a1、a2、a3)位置上还可以不成型为铆片，直接形成三个通孔(便于后续转子铁芯的加工)。

接着，该第一片转子冲片1在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角，见图5-3所示(对照图5-1)。

请参见图6-1、6-2、6-3和6-4所示，第二片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制压铆第二片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制3个铆片(a1、a2、a3)连同3个通孔(B1、B2、B3)，最后是冲制1个外圆即得到第二片成型转子冲片1(见图6-1、6-2)，将落下的这第二片转子冲片1压铆到处于图5-3角位置的第一片转子冲片上(这二片转子冲片叠铆连接后见图6-3所示)。

接着，这二片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图6-4)。

请参见图7-1、7-2、7-3和7-4所示，第三片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制叠铆第三片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制3个铆片(a1、a2、a3)连同3个通孔(B1、B2、B3)，最后是冲制1个外圆即得到第三片成型转子冲片1(见图7-1、7-2)，将落下的这第三片转子冲片1压铆到处于图6-4角位置的第二片转子冲片上(三片转子冲片叠铆连接后见图7-3所示)。

接着，这三片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图7-4)。

请参见图8-1、8-2、8-3和8-4所示，第四片转子冲片1的冲制压铆与旋转就位：继续不间断通过冲制模具冲制叠铆第四片转子冲片1，工艺过程包括依次冲制1个内圆连同34个间隔均匀的导条槽10、冲制3个铆片(a1、a2、a3)连同3个通孔(B1、B2、B3)，最后是冲制1个外圆即得到第四片成型转子冲片1(见图8-1、8-2)，将落下的这第四片转子冲片1压铆到处于图7-4角位置的第三片转子冲片上(四片转子冲片叠铆连接后见图8-3所示)。

接着，这四片转子冲片在电机铁芯自动冲制叠铆机的旋转机构带动下顺时针旋转了δ角(见图8-4)。

如此连续不断地冲制叠铆第五片、第六片、第七片……直至冲制叠铆完毕第100片转子冲片，以达到工艺要求叠高为H＝50mm的转子铁芯的制造作业。

当重复冲制第二个转子铁芯时，由于第一片转子冲片的铆片也全部冲制成通孔，这样第一个转子铁芯就实现了分离，该成品自动下落。