高效电机后倾式风扇叶片的制造方法

摘要

本发明涉及高效电机风扇制造领域，公开了一种高效电机后倾式风扇叶片的制造方法，包括以下步骤：a.将碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，上侧边的长度小于下侧边的长度，所述右侧边为多线段样条曲线，所述多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲；b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，压出所需的弧度，得到所需叶片。本发明的优点在于，制造工艺简单，叶片成形快，加工精度高，成品叶片平衡量小，控制灵敏度高，叶片的抽吸效率高，具有较高的实用价值。

权利要求

1.一种高效电机后倾式风扇叶片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：a.将碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，上侧边的长度小于下侧边的长度，所述右侧边为多线段样条曲线，所述多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲，所述多线段样条曲线为通过拟合下述给定点得到的样条曲线：所述给定点在平行于左侧边的方向上均匀分布，所述给定点至左侧边的垂直距离自上而下依次增大；

b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，压出所需的弧度，得到所需风扇叶片。

2. 根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a中多线段样条曲线为样条曲线经过圆弧拟合后得到的圆弧曲线。

3. 根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述圆弧曲线通过以下步骤获得： a’.以风扇中轴为Z轴，风扇的轴向截面为X-Y平面建立X-Y-Z坐标系，其中，风扇叶片的叶面平行于Z轴；

b’.以坐标原点为圆心，在X-Y平面上做若干个半径均匀递增的同心圆；

c’.将步骤b’中的同心圆与风扇叶片在X-Y平面上的投影相交并形成若干交点，在风扇叶片的叶面上确定若干平行于Z轴的线段，所述线段底端的端点与所述X-Y平面上的交点重合，所述线段的长度相对Z轴由远及近地递增；

d’.将上述风扇叶片在X-Y平面上的投影展开，展开后的风扇叶片的叶面为平面，在展开后的风扇叶片的叶面上，用多个圆弧段拟合步骤c’中所述线段顶端的端点并形成所需的圆弧曲线。

4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，步骤a中成形后的钢板的上侧边和下侧边相互平行，左侧边垂直于上侧边和下侧边。

5.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，最上端的给定点至左侧边的垂直距离与上侧边的长度相同，最上端的给定点与上侧边的右侧端点之间为直线段；最下端的给定点与下侧边的右侧端点之间为朝向右侧边方向凸出的圆弧。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a中碳素结构钢钢板为Q215-B碳素结构钢。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，步骤a中碳素结构钢钢板的厚度为

3.0mm。

说明书

高效电机后倾式风扇叶片的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及高效电机风扇制造领域，特别涉及一种高效电机后倾式风扇叶片的制造方法。

背景技术

[0002] 高效电机（high efficiency motor）是指相对通用标准型电动机而具有更高效率的电机。高效电机从设计、材料和工艺上采取措施，例如采用合理的定、转子槽数、风扇参数和正弦绕组等措施，降低损耗，效率可提高2%-8%，平均提高4%。

[0003] 现有高效电机多数从电机的电磁方面进行优化，较少涉及对电机风扇的结构、形状以及制造方法上的改进。对用于高效电机的风扇的改进最关键之处在于叶片的设计和制造是否合理，其关系到风扇的效率、大小、尺寸、重量和占用空间，目前高效电机风扇叶片多采用钢板等材料制成，叶片钣金放样展开后一般的加工方法很难达到叶片的几何形状要求，造成风扇自身损耗大。

发明内容

[0004] 本发明针对现有高效电机风扇叶片的加工制造方法无法满足其设计要求的缺点，提供了一种工艺简洁，加工效率高，能够满足现有高效电机风扇叶片设计效率要求的新型叶片制造方法。

[0005] 为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

[0006] 高效电机后倾式风扇叶片的制造方法，包括以下步骤：

[0007] a.将碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，上侧边的长度小于下侧边的长度，所述右侧边为多线段样条曲线，所述多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲；

[0008] b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，压出所需的弧度，得到所需风扇叶片。

[0009] 作为优选，步骤a中多线段样条曲线为样条曲线经过圆弧拟合后得到的圆弧曲线。

[0010] 作为优选，所述圆弧曲线通过以下步骤获得：

[0011] a’.以风扇中轴为Z轴，风扇的轴向截面为X-Y平面建立X-Y-Z坐标系，其中，风扇叶片的叶面平行于Z轴；

[0012] b’.以坐标原点为圆心，在X-Y平面上做若干个半径均匀递增的同心圆；

[0013] c’.将步骤b’中的同心圆与风扇叶片在X-Y平面上的投影相交并形成若干交点，在风扇叶片的叶面上确定若干平行于Z轴的线段，所述线段底端的端点与所述X-Y平面上的交点重合，所述线段的长度相对Z轴由远及近地递增；

[0014] d’.将上述风扇叶片在X-Y平面上的投影展开，展开后的风扇叶片的叶面为平面，在展开后的风扇叶片的叶面上，用多个圆弧段拟合步骤c’中所述线段顶端的端点并形成所需的圆弧曲线。

[0015] 作为优选，步骤a中成形后的钢板的上侧边和下侧边相互平行，左侧边垂直于上侧边和下侧边。

[0016] 作为优选，步骤a中多线段样条曲线为通过拟合下述给定点得到的样条曲线：所述给定点在平行于左侧边的方向上均匀分布，所述给定点至左侧边的垂直距离自上而下依次增大。

[0017] 作为优选，所述给定点至左侧边的垂直距离自上而下依次均匀增大。

[0018] 作为优选，所述最上端的给定点至左侧边的垂直距离与上侧边的长度相同，最上端的给定点与上侧边的右侧端点之间为直线段；最下端的给定点与下侧边的右侧端点之间为朝向右侧边方向凸出的圆弧。

[0019] 作为优选，步骤a中碳素结构钢钢板为Q215-B碳素结构钢。

[0020] 作为优选，步骤a中碳素结构钢钢板的厚度为3.0mm。

[0021] 本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：

[0022] 本发明采用先切割成形，后进行卷曲的加工方法对叶片进行加工，工艺简洁，加工精度高。采用本发明所述的高效电机后倾式风扇叶片的制造方法，可以对各种规格形状的叶片进行加工，加工所得的叶片能够满足各种设计要求。可以避免对叶片的切割导致的叶片形状的不必要的改变和变形，保证了叶片尺寸、形状符合设计要求。

[0023] 通过本发明所述的制造方法所获得的叶片切割面光洁，变形小，所制造的叶片成品率高，加工速度快。采用上述叶片制造的后倾式风扇平衡量小，风扇控制灵敏度高，精度高，安全可靠，制造成本较低。相比现有的高效电机，装备上述后倾式风扇的电机效率可以有较为明显的提升，具有较高的应用价值。

附图说明

[0024] 图1是高效电机及其后倾式风扇叶片的俯视示意图。

[0025] 图2是图1的A-A向示意图。

[0026] 图3是图1所示后倾式风扇叶片展开后的侧视图。

[0027] 附图标注： 1-风扇座，2-第一风扇板，3-风扇叶片，4-第二风扇板。

具体实施方式

[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

[0029] 所述高效风机包括风扇座1、第一风扇板2、风扇叶片3、第二风扇板4。如图1、2所示，风扇叶片3位于第一风扇板2和第二风扇板4之间，第一风扇板2与风扇座1同轴且固定连接。将风扇叶片3展开后，所得风扇叶片3的叶面形状如图3所示。所述风扇叶片3至风扇中轴的最大垂直距离和最小垂直距离分别为风扇的外径D2和风扇的内径D1，风扇叶片3的进口角为β1，出口角为β2，弧形半径为R。

[0030] 实施例1

[0031] 高效电机后倾式风扇叶片3的制造方法，包括以下步骤：

[0032] a.将碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，如图3所示，上侧边的长度小于下侧边的长度，所述右侧边为多线段样条曲线，所述多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲。

[0033] b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，在成形后的钢板上压出所需的弧度，得到所需风扇叶片3。

[0034] 实施例2

[0035] 高效电机后倾式风扇叶片3的制造方法，包括以下步骤：

[0036] a.将厚度为3.0mm的Q215-B碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，如图3所示，上侧边的长度小于下侧边的长度，上侧边和下侧边相互平行，左侧边垂直于上侧边和下侧边，所述右侧边为多线段样条曲线，多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲，该多线段样条曲线为样条曲线经过曲线拟合后得到的圆弧曲线，所述多线段样条曲线为通过拟合下述给定点得到的样条曲线：所述给定点在左侧边的方向上均匀分布，所述给定点至左侧边的垂直距离自上而下依次均匀增大，将上述给定点进行拟合即得所需的圆弧曲线。所述最上端的给定点至左侧边的垂直距离与上侧边的长度相同，最上端的给定点与上侧边的右侧端点之间为直线段；最下端的给定点与下侧边的右侧端点之间为朝向右侧边方向凸出的圆弧。

[0037] b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，在成形后的钢板上压出所需的弧度，得到所需风扇叶片3。

[0038] 实施例3

[0039] 高效电机后倾式风扇叶片3的制造方法，包括以下步骤：

[0040] a.将碳素结构钢钢板用等离子切割机切割成形，成形后的钢板包括上侧边、下侧边、左侧边、右侧边，如图3所示，上侧边的长度小于下侧边的长度，所述右侧边为多线段样条曲线，所述多线段样条曲线朝向左侧边方向弯曲，所述多线段样条曲线由以下步骤得到：

[0041] a’.以风扇中轴为Z轴，风扇的轴向截面为X-Y平面建立X-Y-Z坐标系，其中，风扇叶片的叶面平行于Z轴，风扇叶片在X-Y轴上的投影为具有均匀厚度的圆弧段。

[0042] b’.以坐标原点为圆心，在X-Y平面上做若干个半径均匀递增的同心圆。

[0043] c’.将步骤b’中的同心圆与风扇叶片3在X-Y平面上的投影相交并形成若干交点，在风扇叶片3的叶面上确定若干平行于Z轴的线段，所述线段底端的端点与所述X-Y平面上的交点重合，所述线段的长度相对Z轴由远及近地递增，特别地线段长度的递增是均匀的。

[0044] d’.将上述风扇叶片3在X-Y平面上的投影展开，展开后的风扇叶片3的叶面为平面，在展开后的风扇叶片3的叶面上，用多个圆弧段拟合步骤c’中所述线段顶端的端点并形成所需的圆弧曲线。这里的多个圆弧段为半径相同的多个圆弧段，其半径和风扇叶片3在X-Y的投影的半径相同。

[0045] b.使用压力机将步骤a中成形后的钢板沿左侧边的方向进行卷曲，在成形后的钢板上压出所需的弧度，得到所需风扇叶片3。

[0046] 总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。