铁心叠片制造方法与流程

本发明涉及铁心制造工艺，特别涉及一种铁心叠片制造方法。

背景技术：

铁心是变压器、电机的重要部件。在电机工作时铁心要承受机械振动与电磁力、热力的综合作用。

电机的铁心一般采用冲片，铁心叠片即一定数量的冲片理齐，压紧，固定成一个尺寸准确、紧密适宜的整体。圆形铁心一般较多的是采用胀胎类的铁心叠片、压装工装，把铁心撑紧，使内圆齐整，然后上压力机床压紧铁心，矩形或其他形状铁心也采用类似原理的限位工装进行叠片。

冲片适用于较厚(≥0.15mm)的铁心片，模具制作昂贵，且冲片具有较多毛刺，该种加工方式由于破坏了铁心片的边缘晶粒，成品的能量损耗较切割加工方式高10％左右。胀胎类铁心叠片、压装工装加工精度要求高，加工成本高，在研发过程中的快速迭代性差；定位棒插入槽型的间隙若偏小则使得铁心位置度下降，层间对齐性能差，易产生单向磁拉力，破坏转子稳定性，增加损耗；即使内圆胀紧对齐，外形还需进行进一步磨削才能保证外形圆柱度和垂直度，便于与外部的冷却套等结构件装配；胀紧铁心的过程对铁心片齿部的强度有较高要求，对于低铁损设计的超薄铁心片，胀紧过程极易损坏齿形，且换片不易，降低了成品率和工作效率；

电机铁心常用焊接、铆接、卡扣等工艺进行硅钢片固定，这几种工艺破坏铁心片连接处的晶粒完整性与层间绝缘，增加电机损耗，提高了硅钢片牌号选用的铁损需求档次，提高了成本。这几种连接工艺均为局部连接，硅钢片间留有一定间隙，易造成扇张现象，发出电磁噪音，大大降低效率，且层间保留的空气导热性差不利于铁心散热。

在一些行业，还使用手工或机器刷胶方式进行散片粘结。手工刷胶劳动生产率低，胶层厚度难以精确控制；机器刷胶的投资大，不适用于小量制作，且对散片强度有一定要求，极易造成散片破损，且不适用于小微型铁心的制作；刷胶法通常使用先粘接成毛坯垛后线切割的方式进行铁心制作，由于胶层导电性差，线切割难度高，耗时久且易断丝，大大降低了劳动生产率。

综上所述，如何提高铁心的叠片质量和叠片效率，降低工装精度要求和初始投资，降低操作难度、提高成品率，同时可达到各类尺寸的铁心在研发迭代过程快速打样，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种铁心叠片制造方法，对工装精度需求较低，能消除传统叠片方式中硅钢片晶体破裂、绝缘层局部破损、损耗发热高的问题，可充分填补铁心散片间隙，加强铁心热传导，消除了铁心扇张现象及铁心振动噪音。

为解决上述技术问题，本发明提供的铁心叠片制造方法，其包括以下步骤：

一.将同型号铁心散片对齐堆叠成一铁心散片垛；

二.将铁心散片垛周向外缘超出成品铁心的余量部分进行连接固定；

三.使用切割方法，加工完成铁心内孔；

四.将上下两块内压板分别放置于铁心散片垛上下两端，使用内压板紧固件使上下两块内压板压紧在铁心散片垛上下两端与铁心散片垛进行固定，上内压板、下内压板的径向尺寸大于铁心内孔径向尺寸；

五.使用切割方法，加工铁心散片垛使其呈成品铁心外形；

六.将粘胶置于容器内；将容器置入烘箱腔体内；将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中，铁心散片垂直于胶面；

七.将烘箱及容器抽真空；

八.烘箱以低于粘胶固化温度进行对其腔体内的容器内的粘胶加热，增大粘胶流动性，然后烘箱腔体内保持粘胶高流动温度；

九.烘箱腔体内保持粘胶高流动温度达第一设定时间后，将内压板固定的铁心散片垛从烘箱腔体及容器内取出；

十.在上内压板上侧面压装上外压板，在下内压板下侧面压装下外压板，使用外压板紧固件拉紧，使上下两块外压板分别压紧固定在上下两块内压板；

十一.从铁心散片垛卸除内压板紧固件；

十二.将由上下内压板及上下外压板夹持固定的铁心散片垛放置到烘箱腔体内加热至粘胶固化温度并保温，粘胶固化温度高于粘胶高流动温度；

十三.烘箱腔体内保持粘胶固化温度达第二设定时间后，从烘箱腔体内取出由上下内压板及上下外压板夹持的铁心散片垛，然后卸除上下内压板、上下外压板及外压板紧固件，得到成品铁心。

较佳的，步骤四中，铁心散片垛最上面及最下面涂覆或叠放隔胶物质。

较佳的，步骤一中，所述铁心散片无上下贯通的孔或槽。

较佳的，步骤一中，根据该型号的铁心散片重量，根据叠装系数称重取所需的铁心散片量。

较佳的，步骤二中，将铁心散片垛周向外缘超出定型铁心的余量部分使用焊接、粘接、铆接、扣接或缠绕方式进行连接固定。

较佳的，步骤三中，使用线切割或激光切割，加工完成铁心内孔；

步骤五中，使用线切割或激光切割等，加工铁心散片垛使其呈成品铁心外形。

较佳的，步骤四中，根据成品铁心高度需求调整内压板紧固件的紧固力矩或压紧力，从而调节铁心散片间隙；

较佳的，步骤四中，上内压板、下内压板的径向尺寸并小于或等于成品铁心径向尺寸。

较佳的，步骤九中，上外压板、下外压板的径向尺寸均大于成品铁心径向尺寸及上内压板、下内压板的径向尺寸。

较佳的，步骤六中，粘胶面浸没铁心散片垛轴线，并且铁心散片垛一部分露出在粘胶面上方。

较佳的，步骤六中，先对由内压板固定的铁心散片垛进行浸胶前预处理，然后将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中。

较佳的，步骤六中，浸胶前预处理为烘干或预热。

较佳的，步骤六中，在将容器置入烘箱内及将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中之前，对真空烘箱进行预热，预热温度低于粘胶固化温度。

较佳的，步骤八中，烘箱以低于粘胶固化温度进行对其腔体内的容器内的粘胶加热，增大粘胶流动性，然后保持烘箱腔体内温度，并对烘箱腔体内充气加压超过标准大气压，以利于粘胶进入铁心散片间隙内部，烘箱腔体内超过标准大气压达到第三设定时间后，对烘箱腔体内放气减压至标准大气压，第三设定时间小于第一设定时间。

较佳的，步骤十中，先在上内压板上侧面及下内压板下侧面涂覆或叠放隔胶物质，然后在上内压板上侧面压装上外压板，在下内压板下侧面压装下外压板。

较佳的，步骤十中，有至少2个外压板紧固件穿过上外压板及下外压板的周缘处，通过调节不同外压板紧固件拉紧程度，调整上外压板及下外压板的平行度及与铁心散片垛的垂直度。

较佳的，步骤四中，使用内压板紧固件穿过铁心散片垛的铁心内孔及上下两块内压板的中心，使上下两块内压板压紧在铁心散片垛上下两端与铁心进行固定；

上外压板、下外压板中心分别有外板中心孔；

步骤十中，上下两块外压板分别压紧固定在上下两块内压板，并且内压板紧固件上下两端分别探入到上外压板、下外压板的外板中心孔。

较佳的，步骤十二中，在保温同时进行烘箱腔体内气压调节，提高固化质量。

较佳的，步骤十三中，固化保温达第二设定时间后，烘箱腔体内冷却后再取出由上下内压板及上下外压板夹持的铁心散片垛。

较佳的，步骤三中，使用切割方法，加工完成铁心内孔及定位槽；

步骤四中，并将一槽型定位棒穿过上内压板、下内压板上的定位孔及所述定位槽。

较佳的，内板紧固件、外板紧固件为螺纹形紧固件。

较佳的，外压板、内压板的表面均为不粘胶材质。

本发明的铁心叠片制造方法，所使用的工装仅为平行度较好的压板并使用普通紧固件，对工装精度需求较低，且具有调节能力，可以借助切割加工自带的高精度进行铁心的尺寸位置精度控制，避免设计加工高精密叠片工装，不会发生超薄高硅含量脆性硅钢片在传统胀紧式叠片工艺下的易磕碎、废片率高的问题，并可解决传统焊接、卡扣、铆接等铁心连接方式带来的硅钢片晶体破裂、绝缘层局部破损、损耗发热高的问题；浸胶粘贴叠片的操作简单，重复性高，可充分填补铁心散片间隙，加强铁心热传导，固化后铁心成品避免了层间气泡、间隙，大大提高了传热性能，消除了铁心扇张现象及铁心振动噪音，对铁心材料强度和韧性要求低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的铁心叠片制造方法一实施例切割铁心内形后安装内压板结构示意图；

图2是本发明的铁心叠片制造方法一实施例将内压板固定的铁心散片垛浸胶示意图；

图3是本发明的铁心叠片制造方法一实施例从铁心散片垛卸除内压板紧固件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

铁心叠片制造方法包括以下步骤：

铁心叠片制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：

一.将同型号铁心散片对齐堆叠成一铁心散片垛；

二.将铁心散片垛周向外缘超出成品铁心的余量部分进行连接固定，不影响成品铁心质量；

三.使用切割方法，加工完成铁心内孔；

四.如图1所示，将上下两块内压板分别放置于铁心散片垛上下两端，使用内压板紧固件使上下两块内压板压紧在铁心散片垛上下两端与铁心散片垛进行固定，上内压板、下内压板的径向尺寸大于铁心内孔径向尺寸；

五.使用切割方法，加工铁心散片垛使其呈成品铁心外形，形成具有切割加工精度的铁心散片垛固定组件；

六.将粘胶置于容器内；将容器置入烘箱腔体内；将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中，铁心散片垂直于胶面，如图2所示；

七.将烘箱及容器抽真空，真空度根据需求调节；

八.烘箱以低于粘胶固化温度对其腔体内的容器内的粘胶加热，增大粘胶流动性，然后烘箱腔体内保持粘胶高流动温度；

九.烘箱腔体内保持粘胶高流动温度达第一设定时间后，将内压板固定的铁心散片垛从烘箱腔体及容器内取出；

十.在上内压板上侧面压装上外压板，在下内压板下侧面压装下外压板，使用外压板紧固件拉紧，使上下两块外压板分别压紧固定在上下两块内压板；

十一.从铁心散片垛卸除内压板紧固件，如图3所示；

十二.将由上下内压板及上下外压板夹持固定的铁心散片垛放置到烘箱腔体内加热至粘胶固化温度并保温，粘胶固化温度高于粘胶高流动温度；

十三.烘箱腔体内保持粘胶固化温度达第二设定时间后，从烘箱腔体内取出由上下内压板及上下外压板夹持的铁心散片垛，然后卸除上下内压板、上下外压板及外压板紧固件，得到成品铁心。

实施例一的铁心叠片制造方法，将同型号铁心散片堆叠成一铁心散片垛后，在其超出成品铁心的余量部分进行连接固定，然后利用线切割、激光切割或其他加工方式切割形成铁心中间形状，之后加装内压板压紧铁心散片垛再切割铁心外形，利用切割加工的精度保证铁心尺寸和位置精度，之后利用毛细现象进行真空浸胶铁心散片垛，然后加热固化。

实施例一的铁心叠片制造方法，所使用的工装仅为平行度较好的压板并使用普通紧固件，对工装精度需求较低，且具有调节能力，可以借助切割加工自带的高精度进行铁心的尺寸位置精度控制，避免设计加工高精密叠片工装，不会发生超薄高硅含量脆性硅钢片在传统胀紧式叠片工艺下的易磕碎、废片率高的问题，并可解决传统焊接、卡扣、铆接等铁心连接方式带来的硅钢片晶体破裂、绝缘层局部破损、损耗发热高的问题；浸胶粘贴叠片的操作简单，重复性高，可充分填补铁心散片间隙，加强铁心热传导，固化后铁心成品避免了层间气泡、间隙，大大提高了传热性能，消除了铁心扇张现象及铁心振动噪音，对铁心材料强度和韧性要求低。

实施例一的铁心叠片制造方法，工艺简单，成品率高，初始投资低，也适合快速打样；该方法对工人技能水平要求低，且考虑了工装卸除的需求，仅一人即可轻松完成所有作业，极大避免了磕碰挤压等造成的废片，具有很高成品率和产品一致性；该方法可适用于所有电机铁心的叠片，尤其可解决高频、超高频电机采用超薄高硅含量硅钢片脆性大难以叠片的问题及满足试制过程的快速出样需求。

实施例二

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤四中，铁心散片垛最上面及最下面涂覆或叠放隔胶物质，如硅脂涂层，或叠放离型纸等，便于后期浸胶固化成型后脱离工装。

较佳的，步骤一中，所述铁心散片无上下贯通的孔或槽。

较佳的，步骤一中，根据该型号的铁心散片重量，根据叠装系数称重取所需的铁心散片量。

较佳的，步骤二中，将铁心散片垛周向外缘超出定型铁心的余量部分使用焊接、粘接、铆接或扣接等方式进行连接固定。

较佳的，步骤三中，使用线切割、激光切割等切割方法，加工完成铁心内孔。

较佳的，步骤四中，根据成品铁心高度需求调整内压板紧固件的紧固力矩或压紧力，从而调节铁心散片间隙。

较佳的，步骤五中，使用线切割或激光切割等，加工铁心散片垛使其呈成品铁心外形。

较佳的，步骤四中，上内压板、下内压板的径向尺寸并小于或等于成品铁心径向尺寸。

较佳的，步骤九中，上外压板、下外压板的径向尺寸均大于成品铁心径向尺寸及上内压板、下内压板的径向尺寸。

实施例三

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤六中，粘胶面浸没铁心散片垛轴线，并且铁心散片垛一部分露出在粘胶面上方。

较佳的，步骤六中，先对由内压板固定的铁心散片垛进行浸胶前预处理(例如进行烘干、预热等)，然后将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中。

较佳的，步骤六中，在将容器置入烘箱内及将内压板固定的铁心散片垛横放在容器内粘胶中之前，对真空烘箱进行预热，预热温度低于粘胶固化温度。

实施例四

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤八中，烘箱以低于粘胶固化温度进行对其腔体内的容器内的粘胶加热，增大粘胶流动性，然后保持烘箱腔体内温度，并对烘箱腔体内充气加压超过标准大气压，以利于粘胶进入铁心散片间隙内部，烘箱腔体内超过标准大气压达到第三设定时间后，对烘箱腔体内放气减压至标准大气压，第三设定时间小于第一设定时间。

实施例五

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤十中，先在上内压板上侧面及下内压板下侧面涂覆或叠放隔胶物质，然后在上内压板上侧面压装上外压板，在下内压板下侧面压装下外压板。

较佳的，步骤十中，有至少2个外压板紧固件穿过上外压板及下外压板的周缘处，通过调节不同外压板紧固件拉紧程度，调整上外压板及下外压板的平行度及与铁心散片垛的垂直度。

实施例六

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤四中，使用内压板紧固件穿过铁心散片垛的铁心内孔及上下两块内压板的中心，使上下两块内压板压紧在铁心散片垛上下两端与铁心进行固定；

上外压板、下外压板中心分别有外板中心孔；

步骤十中，上下两块外压板分别压紧固定在上下两块内压板，并且内压板紧固件上下两端分别探入到上外压板、下外压板的外板中心孔。

较佳的，外板中心孔径大于内压板紧固件直径+扳手空间。

实施例七

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤十二中，在保温同时进行烘箱腔体内气压调节，提高固化质量。

较佳的，步骤十三中，固化保温达第二设定时间后，烘箱腔体内冷却后再取出由上下内压板及上下外压板夹持的铁心散片垛。

实施例八

基于实施一的铁心叠片制造方法，步骤三中，使用切割方法，加工完成铁心内孔及定位槽；

步骤四中，并将一槽型定位棒穿过上内压板、下内压板上的定位孔及所述定位槽。

较佳的，内板紧固件、外板紧固件为螺纹形紧固件。

较佳的，外压板、内压板的表面均为不粘胶材质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。