一种W-Pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法与流程

一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法
技术领域
1.本发明涉及绕组定子电机，具体涉及一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法。


背景技术：

2.在新能源汽车的实际应用中，随着高功率密度和高转矩密度的指标越来越高，槽满率更高的扁线成为了电机设计中的首选。扁线电机主要的下线绕组形式有hairpin、i
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pin、w
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pin等，其中，hairpin、i
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pin存在端部焊接电阻大、端部尺寸大的问题，因此较多采用w
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pin的绕组形式。
3.但是在该形式中，由于w
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pin绕组电机需要满足径向扩线、大开口下线的要求，因此通常其定子冲片中，齿槽的开口都较大，然而较大的齿槽开口，会对电机性能产生较大的影响，整体结构的可靠性也会下降。如果在套冲时就设计成小开口，又无法满足w
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pin绕组电机的下线要求。如果先套冲成大开口，下线完成后通过冲压齿靴完成对齿槽的封口，则会导致齿靴的应力分布较为集中，同样会对定子冲片造成损伤，对电机性能产生影响。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是提供一种能够同时满足w
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pin绕组电机的下线要求以及结构可靠性高、应力分布较为均匀的w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法。
5.技术方案：本发明所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，包括以下步骤：
6.s1：对坯料进行套冲，得到定子冲片粗品，以齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角为α，以齿靴的内侧边与齿体的底面之间所形成的的圆弧半径为r1，以齿靴的外侧边与齿体的侧面之间所形成的圆弧半径为r2；
7.s2：在定子冲片粗品中齿体的外侧，分别沿着齿体的两侧边由外向内对齿靴进行冲压，使得冲压后的α减小，r1减小，r2增大，随后进行下线；
8.s3：从正对齿体的方向由外向内对下线完成后的齿靴进行冲压，使得冲压后齿靴的α增大，r1增大，r2减小，完成半闭口式封口。
9.由此，在得到定子冲片粗品后，先对齿靴进行第一次冲压，使得相邻两个齿靴之间所形成的齿槽的开口扩大，从而方便进行下线，在下线完成后向反方向进行冲压，使得齿靴完成对齿槽的半闭口式封口，这样既可以实现w
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pin绕组电机的径向扩线、大开口要求，又能够通过两次冲压的方式使得应力分布更加均匀，有效缓解应力集中的情况，降低了定子冲片的综合损伤以及对电机性能的影响。
10.优选的，在步骤s2中，冲压后齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上。
11.优选的，在步骤s3中，冲压后齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上，在该过程中，随着α的齿靴增大，齿靴的应力先减小后增大，最终使得齿靴整体的应力分布较为均匀，缓解了应力集中的状况。同时，在下线完成后，此时齿槽的开口为最小，从而减小了齿靴应
力对电机性能的影响。
12.优选的，在步骤s2中，采用直线型冲头进行冲压，这样可以提高对齿靴的冲压效率，并保证α能够处于持续减小的状态。
13.优选的，在步骤s3中，采用扇形冲头进行冲压，这样可以使得齿靴能够由内向外形变，并保证α处于持续增大的状态。
14.优选的，在步骤s1中，以齿靴的宽度为w，r/w≥2。
15.优选的，在步骤s1中，以齿靴的长度为l，齿靴的宽度为w，w/l≤0.5。
16.优选的，在步骤s1中，15
°
＜α＜75
°
，上述设计都可以减小应力集中系数，以提高整体结构的可靠性。
17.有益效果：本发明与现有技术相比，其具有的优点：在满足了w
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pin绕组电机的径向扩线、大开口下线要求的同时，使得齿靴的应力分布更加均匀，缓解了应力集中的情况，提高了整体结构的可靠性
附图说明
18.图1为通过本发明得到的定子冲片的结构示意图；
19.图2为定子冲片粗品中齿体的结构示意图；
20.图3为完成下线后齿体的结构示意图；
21.图4为完成半闭口式封口后齿体的结构示意图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。
23.本发明所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，包括以下步骤：
24.s1：如图1所示，对坯料进行套冲，得到定子冲片粗品，以齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角为α，以齿靴的内侧边与齿体的底面之间所形成的圆弧半径为r1，以齿靴的外侧边与齿体的侧面之间所形成的的圆弧半径为r2，以齿靴的宽度为w，以齿靴的长度为l，其中r/w≥2、w/l≤0.5、15
°
＜α＜75
°
；
25.s2：如图2所示，在定子冲片粗品中齿体的外侧，分别采用直线型冲头沿着齿体的两侧边由外向内对齿靴进行冲压，使得冲压后的α减小，r1减小，r2增大，并直到齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上，此时不存在α和r2，随后进行下线；
26.s3：如图3所示，从正对齿体的方向采用扇形冲头，由内向外对下线完成后的齿靴进行冲压，使得冲压后齿靴的α增大，r1增大，r2减小，并直到齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上，此时α为90
°
，不存在r1，完成半闭口式封口。
27.在步骤s1中，对齿靴的结构参数进行控制，可以有效减小齿靴的应力集中系数。
28.在步骤s2中，当齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上时，齿靴的应力最小，且此时齿槽的开口完全打开，能够方便工作人员进行下线，满足了w
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pin绕组电机的径向扩线、大开口下线要求。随后在s3中，当齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上时，齿靴重新对齿槽进行半闭口式封口，且此时开口最小，从而减小了开口过大对电机性能的影响。另一方面，在齿靴形变的过程中，其应变也逐渐增大，由此通过先减小、后增大的两次成型的
方式，缓解了齿靴的应力集中状况，使得应力分布更加均匀，从而提高了整体结构的可靠性。


技术特征：
1.一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：对坯料进行套冲，得到定子冲片粗品，以齿靴的轴线与齿体的轴线之间的夹角为α，以齿靴的内侧边与齿体的底面之间所形成的圆弧半径为r1，以齿靴的外侧边与齿体的侧面之间所形成的圆弧半径为r2；s2：在定子冲片粗品中齿体的外侧，分别沿着齿体的两侧边由外向内对齿靴进行冲压，使得冲压后的α减小，r1减小，r2增大，随后进行下线；s3：从正对齿体的方向由内向外对下线完成后的齿靴进行冲压，使得冲压后齿靴的α增大，r1增大，r2减小，完成半闭口式封口。2.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s2中，冲压后齿靴的外侧边与齿体的外侧边在同一直线上。3.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s3中，冲压后齿靴的内侧边与齿体的底面在同一弧线上。4.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s2中，采用直线型冲头进行冲压。5.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s3中，采用扇形冲头进行冲压。6.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s1中，以齿靴的宽度为w，r/w≥2。7.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s1中，以齿靴的长度为l，齿靴的宽度为w，w/l≤0.5。8.根据权利要求1所述的一种w
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pin绕组电机的半闭口槽式定子冲片成型方法，其特征在于，在步骤s1中，15
°
＜α＜75
°
。

技术总结
本发明公开了一种W


技术研发人员：王迪 唐正宇 李节宝
受保护的技术使用者：蔚然（南京）动力科技有限公司
技术研发日：2021.08.04
技术公布日：2021/11/8