非铸造成型免切削的电机外壳

摘要

本发明涉及一种排除重污染的金属铸造技术成型技术，改用金属板材直接经拉伸工艺成型，无切削加工的电动机外壳。拉伸成型的外壳和后端盖结合为一体与前端盖、特殊设计的风罩组成电机外壳总成。外壳亦可拉伸为普通的凹凸条状形体。为降低设备吨位还可以金属管材取代拉伸成型构成外壳主体，配套拉伸成型的端盖等组成电机外壳总成。

权利要求

1.一种非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：由带轴向定位圈与包含轴承室的后端盖为一体的外壳，与前端盖相结合并配套特殊设计带凹槽的风罩所组成，所有组件全部使用金属板直接拉伸成型，在整体外壳后端盖部位冲裁若干任意形状的孔洞，外壳筒壁截面改为类似花键轴外围形状，周边凹凸部分不必相等。

2.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：包含轴承室的后端盖的径向定位环与杯状外壳底平面留边裁圆配合定位，以方便翻新嵌线。

3.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：特殊设计带凹槽的风罩是风罩内径总体大于外壳外径，沿周边匀布3-6个与外壳外径相当的内凹槽。

4.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：直接用金属板材卷管或截取金属管材焊接底座构成外壳，配套圆盒状拉伸端盖，以降低设备需求。

5.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：利用外围和端盖平面，以便配套的前端盖与外壳定位。

6.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：利用外围和翻边，以便配套的后端盖与外壳定位。

7.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：圆形前端盖镶嵌在立体底座直接拉伸成型的外壳底平面凹进的空间中形成方形立体外壳。

8.根据权利要求1所述非铸造成型免切削的电机外壳，其特征在于：法兰盘与前端盖为整体拉伸成型的一体结构形成带法兰盘的立体外壳。

说明书

非铸造成型免切削的电机外壳

[0001] 本发明涉及一种排除重污染的金属铸造技术成型加工制造，改用金属板材，特别是铁板直接经拉伸工艺成型的、基本避免金属切削加工的电动机外壳。背景技术：

[0002] 除一些小功率微型电机或例如防爆电机等特殊用途的电机外，现代生产实践中常用的各种电动机的基本结构，一般是把定子组件镶嵌在金属材料的机体外壳内；定子绕组的接线通过预留的引线孔连接到机体外壳附带的接线端子上；转子组件通过轴承支撑在机体两端的端盖中心，在转子主轴的一端配备散热风扇，风扇的防护外罩同时兼备集束散热风力的效能(通称风罩)。

[0003] 按行业习惯一般称机体外壳的主体为机座、带风扇一端的端盖称为后端盖、提供驱动轴伸一端的端盖称为前端盖。虽因行业标准分类直接标称“XX机座”，且事实上铸造工艺通常把外壳与底座连为一体构成整体的“机座”，以下为突出发明主题“外壳”，凡与发明意义有密切关系的说明中，“外壳”的定义可能还包含除电磁运行结构外，包括接线端子的盒盖和散热风扇的防护罩在内的整体名称。

[0004] 这些通用产品因为广泛的成本因素及加工制造工艺等原因，除散热风扇的风罩和部分塑料制品的接线盒盖外，其它如金属机座和端盖等，通常全部使用铸造技术成型(铸铁或铸铝)后，机械加工配合制造的。这样的结构不但在金属铸造过程中造成很大的环境污染，更有为相互配合等需要的后续机械切削加工，因粉尘对人体造成的损害。如果能够不增加或很少增加成本而解决这些污染的问题，其社会效果是显见的。发明内容：

[0005] 本发明的目的，就是在保证基本性能的基础上，不增加或很少增加成本，利用成品金属材料冲裁拉伸成型取代传统重污染的铸造——切削加工技术，提供一种新型的电机外壳及相关的制造技术。

[0006] 实现发明的技术措施，是使用金属板材冲裁落料后，采用拉伸技术直接成型为结合外壳和中心带有轴承室的后端盖为一体的、外翻边杯状体(图1、2)，外翻边(实际为未参与深筒拉伸部分平面)用来与拉伸加工成型的前端盖(图3、4)配合安装；在杯状壁下部的适当位置，后续向内滚压一凹环构成定子铁心安装的定位圈(可以在拉伸工序直接缩小定位圈以下部分的直径省略后续滚压工序)；接线板直接安装在外壳侧壁，外配塑料或金属薄板拉伸加工的接线盒盖；配套特殊设计的风罩组成电机外壳总成。

[0007] 把外壳拉成型的“杯状体”外围(筒壁)截面，改为如图5所示类似花键轴外围形状，更有利于整体的散热效果。周边类“键槽”的宽度和“槽间距离”的各凹进和凸起部分不必相等(图6)，配套的端盖形状亦对应配合外壳改变，将在实施例中进一步阐明。

[0008] 为方便后期翻新拆卸，在整体外壳杯状的底面(后端盖)，冲裁若干任意形状的孔洞，以便方便地推出定子组件，现有技术很多封闭这些孔洞的方法这里不予一一讨论。

[0009] 考虑不进行整体拆卸定子组件，直接重新嵌线的需要，可以拆分外壳与后端盖为两体结构，就是把杯状外壳的底平面留边裁园，另外制作一单独的后端盖(图7)，通过与外壳底平面留边相对应的定位环外围的通孔，与平面留边对应的螺孔定位紧密连接。

[0010] 深度拉伸厚金属板需要重型机械，为降低设备需求可以直接选用合适直径的金属管材(使用金属板材卷管亦在本发明保护范围之内)焊接底座构成独立的外壳，配套的拉伸端盖外围形状应相应改为园盒状(图8)，以方便配合安装。附图说明：

[0011] 图1是外壳和后端盖为一体的外翻边杯状外壳的示意图。

[0012] 图2是图1的左视图。

[0013] 图3是前端盖的示意图。

[0014] 图4是图3的侧面剖示(示意)图。

[0015] 图5是类花键轴形状的外壳外壁剖面示意图。

[0016] 图6是非规则排列凹形的外壳外壁剖面示意图。

[0017] 图7是后端盖的示意图。

[0018] 图8是配套金属管材端盖的侧面剖示(示意)图。

[0019] 图9是一种外壳和后端盖为一体的卧式外壳结构总成的示意图。

[0020] 图10是图9的A-A旋转视图。

[0021] 图11是特殊设计的风罩结构示意图。

[0022] 图12是外壳和后端盖分体的立式机座。

[0023] 图13是图12的左视图。

[0024] 各图标识统一编号如下：

[0025] 1为带后端盖的外壳；2为滚压的定位圈；3为直接拉伸成型的轴承室；4为外壳外翻边；5为连接外壳与端盖的通孔或螺孔；6为外壳侧壁的引线孔；7为定位环；8为端盖；9为配套金属管材端盖的圆周翻边；10为冷压成形的底座；12为风罩；13为风罩周边向内凹进的部分；14为进风孔示意。

[0026] 具体实施方式：以下结合附图进一步介绍本发明(省略现有技术可以实现的接线端子及配套的保护盒盖等部件的说明)。

[0027] 实施例一：与后端盖一体结构的卧式机座

[0028] 图9是一种与后端盖一体结构的卧式机座的总成结构示意图。结合后端盖的拉伸外壳1与普通钢板冷压成形的底座10连结组成卧式机座的整体；前端盖根据需要可以用通孔螺栓固定，也可以用螺丝穿过其一的通孔与另一螺纹紧固；风罩12(图11)的内径总体大于外壳外径，沿周边匀布3-6个类似键槽形状、与外壳外径相当的内凹槽13，套接并螺丝固定于外壳1的后侧(请参阅图10)。

[0029] 实施例二：法兰盘连接的立式机座

[0030] 去除实施例一的底座连结，加大前端盖翻边至需要尺寸的法兰盘直径，就成为法兰盘连接的立式机座。

[0031] 实施例三：分离后端盖的立式机座

[0032] 图12是一种外壳和后端盖分体的立式机座。外壳的前端部为大于圆形翻边直径的外接正方形(实质工艺为正方形落料后拉伸)，其中相当于原来圆形翻边部分轻微凹进，在装入前端盖后前端面仍保持原有的平面。分离后的后端盖(图7)直径与外壳1相等或略小，定位环7与外壳底平面留边配合定位轴承室径向位置，孔5与外壳底平面留边的预制螺孔对应配接。

[0033] 实施例四：直接使用金属管材的卧式机座

[0034] 本例直接截取合适直径的金属管材(或卷管)，按实施例一同样的底座结构组成外壳。实质上图8给出的圆盒状端盖在拉伸成型后必然存在的工艺“翻边”，用于前端盖是外围内径紧扣外壳管材外圆所以要切除翻边；而后端盖因外加结构与安装方式与实施例一相同的风罩，设计为外径配合外壳管材的内径，保留与管材外径相当的工艺翻边兼作轴向定位。不言而喻固定螺丝是处理在圆周连接部位。

[0035] 实施例五：异型外壁的拉伸机座

[0036] 为强化散热效果把拉伸外壳杯状筒壁，处理成类似非规则排列的花键轴状，一种典型的圆周截面设计如图6。定子冲片圆周与凹进部分内圆配合安装，拉伸加工适当减小接近杯状底部凹进部分内圆直径构成定位圈。

[0037] 立式机座的前端盖结构可以参照实施例二或三(例三包含了外壳翻边的结构形状)；卧式机座的前端盖结构可以参照实施例一(紧固螺丝处理在凹进空缺，凹进空缺足够时外壳翻边不必保留超出筒壁外园部分)，也可以结合参考图6和图8，采取盒状外园与外壳截面配合安装(请参照花键轮与花键轴的配合表面设计思考)。

[0038] 由于管壁凹槽足够通风需要，风罩可以采用传统结构安装。