本发明公开了一种带有螺旋升角的定子铁芯的成型方法和装置，该装置由螺钉(1)、圆柱销(2)、底板(3)、垫板(4)、螺旋定位销(5)、中心定位销(6)、固紧螺钉(8)、压板(9)和螺母(10)组成，所述中心定位销(6)上沿轴线加工有两个对称的方槽，两个螺旋定位销(5)分别安装在两个对称的方槽内；圆柱销的外表面部分(21)与定子冲片的内孔(12)相配合；所述螺旋定位销(5)的圆柱(52)表面缠绕着细长的螺旋筋(51)，其螺旋升角为β。本发明采取中心定位和螺旋定位分开的分体结构，使得定子铁芯从装置上脱模成为可能；另外该装置加工简单，使用方便，改变以前电机定子胶合中以空间直线代替空间曲线的方法，能充分达到斜槽电机定子的理论设计要求。
1.一种带有螺旋升角的定子铁芯的成型装置，由螺钉（1）、圆柱销（2）、底板（3）、垫板（4）、螺旋定位销（5）、中心定位销（6）、固紧螺钉（8）、压板（9）和螺母（10）组成，其特征是，中心定位销（6）通过圆柱销（2）和螺钉（1）固定在底板（3）上，和底板成为一个整体；垫板（4）通过螺钉（1）固定在底板（3）上；固紧螺钉（8）压装在底板（3）上；螺旋定位销（5）通过定位台阶（54）装在垫板（4）上，通过其定位端（53）插装在底板（3）上；压板（9）通过螺母（10）压装在要成型的定子铁芯（7）的上表面上；所述中心定位销（6）上沿轴线加工有两个对称的方槽，两个螺旋定位销（5）分别安装在两个对称的方槽内；圆柱销的外表面部分（21）与定子冲片的内孔（12）相配合，保证定子冲片的同心定位；所述螺旋定位销（5）的圆柱（52）表面缠绕着细长的螺旋筋（51），与定子冲片上的槽口（11）相配合，其螺旋升角为β。
2.根据权利要求1所述的带有螺旋升角的定子铁芯的成型装置，其特征是，所述螺旋筋的回转中心O点为虚拟的定子冲片的中心，保证胶合过程中定子冲片片间按照螺旋升角β进行相互错位；螺旋筋的起点在O点与螺旋定位销（5）的圆柱（52）中心的连线上，且距O点的距离Y为定子冲片内孔（12）的半径；螺旋筋的回转半径R1的大小为定子冲片内孔（12）半径与螺旋筋（51）插入定子冲片槽口（11）的深度δ之和。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的带有螺旋升角的定子铁芯的成型装置，其特征
是，所述垫板（4）比底板（3）在纵向上多出两块第二区域（82），底板（3）比垫板（4）在横向上多出两块第一区域（81），在成型结束后，在第二区域（82）和第一区域（81）分别作用方向相反的力，可以使垫板和底板脱开；在外力的作用下两个螺旋定位销（5）和定子铁芯（7）随着垫板（4）一起沿着中心定位销（6）相对底板（3）进行移动，使定子铁芯和螺旋定位销之间没有相对运动，螺旋筋（51）不对脱模运动形成阻力，且保证螺旋定位销上的螺旋筋不受损伤。
4.根据权利要求3所述的带有螺旋升角的定子铁芯的成型装置，其特征是，所述螺旋筋（51）的宽度为1mm～2mm。
5.一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型方法，包括以下步骤：
1）整理成型装置：用圆柱销（2）和螺钉（1）将中心定位销（6）固定在底板（3）上，然后将固紧螺钉（8）压装在底板（3）上形成由以上五种零件组成的组件；将垫板（4）套在中心定位销（6）上，推到底，用螺钉（1）固定在底板（3）上；
2）将喷涂过绝缘漆的定子冲片套在中心定位销上，并沿着螺旋定位销的螺旋筋（51）推到底；
3）重复步骤2，直到叠加的定子冲片数量达到定子铁芯的高度为止；
4）安装压板，并用螺母将压板压紧在定子铁芯的上表面；
5）将定子铁芯连同成型装置一同放进烘箱，升温到150℃后，保温2小时，随炉冷却到室温，出炉；
7）用垫板将定子铁芯连同螺旋定位销一起卸下：拆下连接垫板（4）与底板（3）的螺钉（1），将垫板（4）比底板（3）在纵向上多出两块第二区域（82）放在两处等高的物体上，在底板（3）比垫板（4）在横向上多出两块第一区域（81）处同时施加竖直向下的力，底板（3）就会带动中心定位销（6）向下运动；定子铁芯连同螺旋定位销（5）就一起从该成型装置上卸下；
8）将螺旋定位销从上步卸下的组件中拆出：在上步卸下的组件中，沿定子铁芯的径向先后分别给两个螺旋定位销（5）施加指向定子铁芯中心的力，分别使其相对定子铁芯向定子铁芯中心移动距离为螺旋筋（51）插入定子冲片槽口（11）的深度δ，就完成了螺旋定位销（5）从定子铁芯上的拆离。
带有螺旋升角的定子铁芯的成型方法和装置
技术领域
[0001] 本发明属于产品成型技术，特别涉及一种带有螺旋升角的电机定子铁芯成型方法和装置。
背景技术
[0002] 电机齿槽转矩由电机永磁体磁场与齿槽之间相互作用而产生,它会引起转矩脉动,甚至可能引发电机共振。斜槽电机由于能有效地消除齿槽转矩，降低电机的转动惯量，减少机电时间常数，提升电机对信号的反应速度，已应用于某些特殊场合。但受斜槽电机定、转子加工方法的限制，不能使该电机的输出参数达到设计要求，局限了斜槽电机应用范围。
[0003] 过去军用斜槽电机的定转子胶合采用的直线代替螺旋线（图12甲）引导各个电机冲片的胶合，这样胶合而成的电机定转子斜槽侧壁就像一个倾斜的平面，而不是数学模型需要的螺旋面。以至于加工出的电机的性能远不能达到设计要求。民用电机由于对电机冲片片间绝缘要求不高，采用级进模冲制电机冲片和步进电机旋转电机冲片间的螺旋升角，通过压坑的方式使得电机的冲片压接在一起，一次形成电机的定、转子。这种电机由于电机冲片通过冲压压坑的方式组合在一起，电机冲片间的电性能是导通的，电机的涡流大，起动力矩大，输出损耗大。该类电机不能应用于精密控制的航空领域。
[0004] 有效解决军用斜槽电机定、转子的胶合问题，必将带动斜槽电机在航空领域的广泛应用。
发明内容
[0005] 本发明的目的：设计一种用于带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型方法和装置，使定子冲片按照空间螺旋线的引导胶合成带有螺旋升角的定子铁芯，并且使得定子铁芯的脱模简单易行，而不对定子铁芯和工装造成损害。
[0006] 本发明的技术方案是：本发明设计了一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型装置，由螺钉（1）、圆柱销（2）、底板（3）、垫板（4）、螺旋定位销（5）、中心定位销（6）、固紧螺钉（8）、压板（9）和螺母（10）组成，其特征是，中心定位销（6）通过圆柱销（2）和螺钉（1）固定在底板（3）上，和底板成为一个整体；垫板（4）通过螺钉（1）固定在底板（3）上；固紧螺钉（8）压装在底板（3）上；螺旋定位销（5）通过定位台阶（54）装在垫板（4）上，通过其定位端（53）插装在底板（3）上；压板（9）通过螺母（10）压装在要成型的定子铁芯（7）的上表面上；
[0007] 所述中心定位销（6）上沿轴线加工有两个对称的方槽，两个螺旋定位销（5）分别安装在两个对称的方槽内；圆柱的外表面部分（41）和定子冲片的内孔（12）相配合，保证定子冲片的同心定位；
[0008] 所述螺旋定位销（5）的圆柱（52）表面缠绕着1mm宽的螺旋筋（51），其螺旋升角为β；该螺旋筋的回转中心O点为虚拟的定子冲片的中心，保证胶合过程中定子冲片片间按照螺旋升角（β）进行相互错位；螺旋筋的起点在O点与圆柱（52）中心的连线上，且距O点的距离Y为定子冲片内孔（12）的半径；宽为1mm的螺旋筋（51）与定子冲片上的1mm宽的槽口（11）相配合；螺旋筋的回转半径R1的大小为定子冲片内孔（12）半径与螺旋定位销上的螺旋筋（51）插入定子冲片槽口（11）的深度δ之和；
[0009] 所述垫板（4）比底板（3）在纵向上多出第一区域（82），底板（3）比垫板（4）在横向上多出第二区域（81），在成型结束后，在第一区域（82）和第二区域（81）分别作用方向相反的力，可以使垫板和底板脱开；在外力的作用下两个螺旋定位销（5）和定子铁芯（7）随着垫板（4）一起沿着中心定位销（6）相对底板（3）进行移动，由于螺旋定位销（5）和定子铁芯（序号7）作为一个整体同时运动，所以定子铁芯和螺旋定位销之间没有相对运动，这样螺旋筋（51）不会对脱模的运动形成阻力，而且保证了螺旋定位销上的1mm宽的螺旋筋不受损伤，从而保证螺旋定位销的重复定位准确性；
[0010] 所述螺旋定位销（5）上1mm宽的螺旋筋（51）插入定子铁芯上1mm宽的槽口（11）中，所以从中心定位销上脱模下来的定子铁芯和螺旋定位销是一个整体，由于插入的深度δ很浅，能很方便地就将螺旋定位销拆下，完成定子铁芯的胶合。
[0011] 同时本发明还提供了一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的成型方法，包括以下步骤：
[0012] 1、整理成型装置：
[0013] 清理干净各零、组件表面的胶渍等多余物；
[0014] 用圆柱销（2）和螺钉（1）将中心定位销（6）固定在底板（3）上，然后将固紧螺钉（8）压装在底板（3）上形成由以上五种零件组成的组件。该组件在定子铁芯的成型过程中不再拆开；
[0015] 将垫板（4）套在中心定位销（6）上，推到底，用螺钉（1）固定在底板（3）上；
[0016] 2、将喷涂过绝缘漆的定子冲片套在中心定位销上，并沿着螺旋定位销的螺旋筋（51）推到底；
[0017] 3、重复步骤2，直到叠加的定子冲片数量达到定子铁芯的高度为止；
[0018] 4、安装压板，并用螺母将压板压紧在定子铁芯的上表面；
[0019] 5、将定子铁芯连同成型装置一同放进烘箱，升温到150℃后，保温两小时，随炉冷却到室温，出炉；
[0020] 6、拆下螺母和压板；
[0021] 7、用垫板将定子铁芯连同螺旋定位销一起卸下：
[0022] 拆下连接垫板（4）与底板（3）的螺钉（1），将垫板（4）比底板（3）在纵向上多出的第一区域（82）放在两处等高的物体上，在底板（3）比垫板（4）在横向上多出的第二区域（81）处同时施加竖直向下的力，底板（3）就会带动中心定位销（6）零件向下运动。而胶合好的定子铁芯由于装在垫板（4）的表面上，所以不会运动。螺旋定位销（5）的定位台阶面（54）装在垫板（4）上，所以螺旋定位销（5）也不会运动，在底板（4）向下运动的过程中，螺旋定位销（5）的定位端（53）将会从地板中脱出。这样，定子铁芯连同螺旋定位销（5）就一起从该成型装置上卸下；
[0023] 8、将螺旋定位销从上步卸下的组件中拆出：
[0024] 在上步卸下的组件中，沿定子铁芯的径向先后分别给两个螺旋定位销（5）施加指向定子铁芯中心的力，分别使其相对定子铁芯向定子铁芯中心移动距离为螺旋筋（51）插入定子冲片槽口（11）的深度δ，就完成了螺旋定位销（5）从定子铁芯上的拆离。
[0025] 本发明的优点和有益效果：本发明通过设计螺旋升角导向与定位的螺旋筋的载体零件-----螺旋定位销，将螺旋定位筋从中心定位销上分离出来，使得胶合后脱模成为可能；另外该装置加工简单，使用方便，一改以往的电机定子胶合中以空间直线代替空间曲线的方法，能充分达到斜槽电机定子的理论设计要求。
附图说明
[0026] 图1为定子冲片平面图；
[0027] 图2为带有螺旋升角的定子铁芯示意图；
[0028] 图3为本发明装置图；
[0029] 图4为本发明的中心定位销示意图；
[0030] 图5为本发明的螺旋定位销示意图；
[0031] 图6为本发明的底板示意图；
[0032] 图7为本发明的分体定位结构的结构示意图；
[0033] 图8为本发明的底板和垫板相互错位部位示意图；
[0034] 图9为本发明的定子铁芯脱模过程示意图；
[0035] 图10为本发明的螺旋定位销从定子铁芯中脱模前示意图；
[0036] 图11为现有技术中斜槽定子铁芯两种成型方式示意图。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明：
[0038] 图1为定子冲片平面图，其内孔12和槽口11如图所示，槽口11的宽度与螺旋定位销（5）圆柱（52）表面缠绕着的螺旋筋（51）宽度一致，在本实施例中为1mm。
[0039] 图2为带有螺旋升角的定子铁芯示意图，若干片定子冲片按照一定的要求压装在一起，形成带有螺旋升角的定子铁芯，成型后的所有定子冲片同心，相邻定子冲片之间绕着回转中心相互错齿一定的角度β。
[0040] 如图3，一种带有螺旋升角的电机定子铁芯的装置，由螺钉（1）、圆柱销（2）、底板（3）、垫板（4）、螺旋定位销（5）、中心定位销（6）、固紧螺钉（8）、压板（9）和螺母（10）组成，其特征是，中心定位销（6）通过圆柱销（2）和螺钉（1）固定在底板（3）上，和底板成为一个整体；垫板（4）通过螺钉（1）固定在底板（3）上；固紧螺钉（8）压装在底板（3）上；螺旋定位销（5）通过定位台阶（54）装在垫板（4）上，通过其定位端（53）插装在底板（3）上；压板（9）通过螺母（10）压装在要成型的定子铁芯（7）的上表面上；
[0041] 图4为中心定位销示意图，在定位销上沿轴线加工两个对称的方槽，形成“工”字形。
[0042] 如图5，所述螺旋定位销（5）的圆柱（52）表面缠绕着1mm宽的螺旋筋（51），其螺旋升角为β；该螺旋筋的回转中心O点为虚拟的定子冲片的中心，保证胶合过程中定子冲片片间按照螺旋升角（β）进行相互错位；螺旋筋的起点在O点与圆柱（52）中心的连线上，且距O点的距离Y为定子冲片内孔（12）的半径；宽为1mm的螺旋筋（51）与定子冲片上的1mm宽的槽口（11）相配合；图中的R1为定子冲片内孔（12）半径与螺旋定位销上的螺旋筋（51）插入定子冲片槽口（11）的深度δ之和；
[0043] 图6为底板（3）示意图；
[0044] 参见图7，所述中心定位销（6）上沿轴线加工有两个对称的方槽，两个螺旋定位销（5）分别贴近方槽宽边安装在两个对称的方槽内；圆柱的外表面部分（41）和定子冲片的内孔（12）相配合，保证定子冲片的同心定位；
[0045] 如图8，所述垫板（4）比底板（3）在纵向上多出第一区域（82），底板（3）比垫板（4）在横向上多出第二区域（81），在成型结束后，在第一区域（82）和第二区域（81）分别作用方向相反的力，可以使垫板和底板脱开；
[0046] 如图9，在外力的作用下两个螺旋定位销（5）和定子铁芯（7）随着垫板（4）一起沿着中心定位销（6）相对底板（3）进行移动，由于螺旋定位销（5）和定子铁芯（序号7）作为一个整体同时运动，所以定子铁芯和螺旋定位销之间没有相对运动，这样螺旋筋（51）不会对脱模的运动形成阻力，而且保证了螺旋定位销上的1mm宽的螺旋筋不受损伤，从而保证螺旋定位销的重复定位准确性；
[0047] 如图10，所述螺旋定位销（5）上1mm宽的螺旋筋（51）插入定子铁芯上1mm宽的槽口（11）中，所以从中心定位销上脱模下来的定子铁芯和螺旋定位销是一个整体，由于插入的深度δ很浅，能很方便地就将螺旋定位销拆下，完成定子铁芯的胶合。
