本发明公开了一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具，包括定位芯轴体、上压圈、下压圈、顶板、压筒、压盘和压帽，数块扇形冲片围成外转子片，外转子片层层叠压构成外转子，并被上压圈和下压圈夹紧。外转子的槽口通过槽口定位和防转动机构上下对齐。本发明的叠压方法包括1）在定位芯轴体上逐层拼装叠压外转子片，2）上下压圈预压外转子，3）压力机压制外转子并保压。本发明的叠压模具结构简单、叠压方法操作方便，解决了扇形冲片叠压后槽口内高低点突出的问题。避免了因槽口上下错位需要打磨、修锉带来的磁短路，保证了叠压外转子片之间相互绝缘。解决了大功率调速器的外转子制造的难题。
1.一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具，包括定位芯轴体、数块等高垫块、上压圈、下压圈、顶板、压筒、压盘和压帽，定位芯轴体底部固定在压力机工作台上，数块扇形冲片外侧边相抵地围成圆环形的外转子片，层层叠压套在定位芯轴体上的多层外转子片构成外转子；外转子的顶面和底面分别通过多块径向均布的垫板抵靠在上压圈的下侧和下压圈的上侧，上压圈外缘和下压圈外缘通过多根拉杆及多个拉杆螺母夹紧外转子；数块等高垫块均布在下压圈和定位芯轴体底部上侧之间，外转子的槽口通过槽口定位和防转动机构上下对齐；顶板位于上压圈之上，压力机滑块从上至下地依次通过压帽、压盘、压筒、顶板、上压圈和垫板压在外转子的顶面上；其特征在于：所述槽口定位和防转动机构包括槽口叠压定位棒和防转杆，均布的多根槽口叠压定位棒分别嵌入多层外转子片对应的槽口内，且槽口叠压定位棒两侧分别抵靠在槽口两对侧面上；防转杆和槽口叠压定位棒交错设置在多层外转子片对应的槽口内。
2.如权利要求1所述的永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具，其特征在于：所述防转杆呈倒T形，包括上垂直杆和下水平座，所述下水平座从上垂直杆底部向两侧延伸，防转杆底部的下水平座固定在定位芯轴体底部上侧，上垂直杆伸进多层外转子片对应的槽口内。
3.如权利要求1所述的永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具，其特征在于：上压圈和下压圈均为环形结构，所述环形结构的内圆均布多个压板槽口，所述压板槽口与外转子片的槽口位置对应；环形结构的外缘均布多个拉杆通孔，拉杆两端分别穿过对应的拉杆通孔，拉杆端头分别通过拉杆螺母夹紧处于上压圈和下压圈之间的外转子。
4.一种使用如权利要求1的所述的永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具的叠压方法，其特征在于：包括以下步骤：
将定位芯轴体的底部法兰固定在压力机工作台上，调整好定位芯轴体位置，使外筒体轴线垂直于压力机工作台；
将数块等高垫块放在定位芯轴体的底部法兰上，接着将多根防转杆底部的下水平座分别固定在底部法兰上侧面的对应位置上；防转杆安装完成后，将下压圈支撑在数块等高垫块上，并在下压圈上径向均布一圈多块垫板；
在一圈多块垫板上，将数块扇形冲片逐块的外侧边依次相抵、内圆弧抵靠在定位芯轴体的外周面上的方式完成第一层外转子片的拼装；再将多根槽口叠压定位棒和多根防转杆的上垂直杆分别交错嵌进位于对应的外转子片的槽口中；
重复步骤3)过程，在第一层外转子片上完成第二层外转子片的拼装和叠压，并使槽口叠压定位棒和防转杆的上垂直杆分别嵌进对应第二层的外转子片的槽口中；在叠压第二层外转子片时，应使第二层外转子片的扇形冲片之间的接缝与对应的第一层外转子片的扇形冲片之间的接缝错开；以此类推，逐层拼装叠压外转子片，直至完成外转子的拼装叠压；在拼装叠压过程中，利用槽口叠压定位棒和防转杆对外转子成形过程中的外转子片的槽口进行整形，避免外转子的槽口出现槽形高低点；
在外转子的上侧面径向均布一圈多块垫板，然后将上压圈覆盖在一圈多块垫板上，将多根拉杆分别垂直穿过上压圈和下压圈对应的拉杆通孔，并分别拧紧各拉杆两端上的拉杆螺母，通过上压圈和下压圈预压外转子至规定的预压负荷；
接着将顶板放置在上压圈上，然后在顶板上侧从下至上，依次放置压筒、压盘和压帽；
开动压力机，压力机活动横梁下移压住压帽，并依次通过压帽、压盘、压筒、顶板和上压圈压紧外转子直至达到规定的压制负荷，并保压至规定的时间；接着再次拧紧各拉杆螺母，检查外转子的高度尺寸H，在其符合要求后，开动压力机，压力机活动横梁上移脱离压帽顶面，然后依次取下压帽、压盘、压筒和顶板，吊出定位芯轴体及套在定位芯轴体上、被上压圈和下压圈夹紧的外转子，再将各拉杆螺母分别与上压圈或下压圈点焊连接，防止拉杆螺母松动，完成外转子的叠压成形。
永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具及叠压方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种永磁耦合调速器外转子的成形模具，特别涉及一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压成形模具及方法，属于电机制造技术领域。
背景技术
[0002] 常规的调速器的外转子片的外圆直径不大于硅钢片板材的宽度尺寸，因此外转子片能通过压力机和冲模整片冲制成形，后续叠压工序也比较容易实现图纸尺寸要求。如图1所示的大功率调速器的外转子片10的直径为ф1440mm，已经超过硅钢片板材的最大宽度，无法进行外转子片10的整片冲压，必须将外转子片10分解成9块扇形冲片101进行冲压，然后将冲压成的9块扇形冲片101的相邻外侧边彼此抵靠拼接成圆环形的外转子片10。扇形冲片101带来的问题将是叠压工序中如何保证外转子片10的尺寸要求，尤其是每片扇形冲片101之间的接缝如何处理，上下叠压的多片外转子片10的槽口102的精度等，是大功率调速器的外转子制造面临的一大难题。
发明内容
[0003] 本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、外转子体的槽口尺寸精度高的永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具及方法。
[0004] 本发明通过以下技术方案予以实现：
[0005] 一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具，包括定位芯轴体、数块等高垫块、上压圈、下压圈、顶板、压筒、压盘和压帽，定位芯轴体底部固定在压力机工作台上，数块扇形冲片外侧边相抵地围成圆环形的外转子片，层层叠压套在定位芯轴体上的多层外转子片构成外转子；外转子的顶面和底面分别通过多块径向均布的垫板抵靠在上压圈的下侧和下压圈的上侧，上压圈外缘和下压圈外缘通过多根拉杆及多个拉杆螺母夹紧外转子；数块等高垫块均布在下压圈和定位芯轴体底部上侧之间，外转子的槽口通过槽口定位和防转动机构上下对齐；顶板位于上压圈之上，压力机滑块从上至下地依次通过压帽、压盘、压筒、顶板、上压圈和垫板压在外转子的顶面上。
[0006] 本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
[0007] 进一步的，所述槽口定位和防转动机构包括槽口叠压定位棒和防转杆，均布的多根槽口叠压定位棒分别嵌入多层外转子片对应的槽口内，且槽口叠压定位棒两侧分别抵靠在槽口两对侧面上；防转杆和槽口叠压定位棒交错设置在多层外转子片对应的槽口内。防转杆呈倒T形，包括上垂直杆和下水平座，所述下水平座从上垂直杆底部向两侧延伸，防转杆底部的下水平座固定在定位芯轴体底部上侧，上垂直杆伸进多层外转子片对应的槽口内。
[0008] 进一步的，所述定位芯轴体包括内筒体、外筒体、底部法兰和数块筋板，内筒体位于外筒体之内，内筒体底部和外筒体底部分别与底部法兰上侧垂直固定连接；外筒体内圆和内筒体外圆之间通过径向分布的数块筋板固定连接。外筒体的外周面上均布多个内凹的外筒体槽口，所述外筒体槽口与相邻的多层外转子片的槽口位置对应，且外筒体槽口的宽度大于外转子片的槽口宽度。
[0009] 进一步的，垫板的材质为纸板。
[0010] 进一步的，压圈和下压圈均为环形结构，所述环形结构的内圆均布多个压板槽口，所述压板槽口与外转子片的槽口位置对应；环形结构的外缘均布多个拉杆通孔，拉杆两端分别穿过对应的拉杆通孔，拉杆端头分别通过拉杆螺母夹紧处于上压圈和下压圈之间的外转子。
[0011] 进一步的，顶板亦为环形结构，顶板外缘均布多个与拉杆螺母位置对应的顶板槽口，顶板内缘均布数个与防转杆端头位置对应的通孔。
[0012] 一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具的方法，包括以下步骤：
[0013] 1)定位芯轴体固定在压力机工作台上
[0014] 将定位芯轴体的底部法兰固定在压力机工作台上，调整好定位芯轴体位置，使外筒体轴线与工作台垂直；
[0015] 2)安装等高垫块和防转杆
[0016] 将数块等高垫块放在定位芯轴体的底部法兰上，接着将多根防转杆底部的下水平座分别固定在底部法兰上侧面的对应位置上；防转杆安装完成后，将下压圈支撑在数块等高垫块上，并在下压圈上径向均布一圈多块垫板；
[0017] 3)拼装第一层外转子片
[0018] 在一圈多块垫板上，将数块扇形冲片逐块的外侧边依次相抵、内圆弧抵靠在定位芯轴体的外周面上的方式完成第一层外转子片的拼装；再将多根槽口叠压定位棒和多根防转杆的上垂直杆分别交错嵌进位于对应的外转子片的槽口中；
[0019] 4)完成外转子的拼装和叠压
[0020] 重复步骤3)过程，在第一层外转子片上完成第二层外转子片的拼装和叠压，并使槽口叠压定位棒和防转杆的上垂直杆分别嵌进对应第二层的外转子片的槽口中；在叠压第二层外转子片时，应使第二层外转子片的扇形冲片之间的接缝与对应的第一层外转子片的扇形冲片之间的接缝错开；以此类推，逐层拼装叠压外转子片，直至完成外转子的拼装叠压；在拼装叠压过程中，利用槽口叠压定位棒和防转杆对外转子成形过程中的外转子片的槽口进行整形，避免外转子的槽口出现槽形高低点；
[0021] 5)外转子的压制
[0022] 在外转子的上侧面径向均布一圈多块垫板，然后将上压圈覆盖在一圈多块垫板上，将多根拉杆分别垂直穿过上压圈和下压圈对应的拉杆通孔，并分别拧紧各拉杆两端上的拉杆螺母，通过上压圈和下压圈预压外转子至规定的预压负荷；
[0023] 接着将顶板放置在上压圈上，然后在顶板上侧从下至上，依次放置压筒、压盘和压帽；开动压力机，压力机活动横梁下移压住压帽，并依次通过压帽、压盘、压筒、顶板和上压圈压紧外转子直至达到规定的压制负荷，并保压至规定的时间；接着再次拧紧各拉杆螺母，检查外转子的高度尺寸H，在其符合要求后，开动压力机，压力机活动横梁上移脱离压帽顶面，然后依次取下压帽、压盘、压筒和顶板，吊出定位芯轴体及套在定位芯轴体上、被上压圈和下压圈夹紧的外转子，再将各拉杆螺母分别与上压圈或下压圈点焊连接，防止拉杆螺母松动，完成外转子的叠压成形。
[0024] 本发明的叠压模具结构简单、叠压方法操作方便，定位芯轴体作为多块扇形冲片组成的外转子片内孔的定位基准，定位精确可靠。槽口叠压定位棒和防转杆能使多层外转子片叠压成的外转子槽口上下一致，不会错位，提高了槽口制造精度，解决了扇形冲片叠压后槽口内高低点突出的问题。本发明避免了因槽口上下错位需要打磨、修锉带来的磁短路问题，保证了叠压的多层外转子片之间相互绝缘。定位芯轴体采用内、外筒以及中间加数块筋板的结构，既保证了叠压模具本身的强度，又降低了叠压模具的制造成本。外筒体的外周面上均布多个内凹的外筒体槽口，减小了外转子内孔与定位芯轴体的接触面积，也便于叠压成形后的外转子脱模，解决了大功率调速器的外转子制造的难题。
[0025] 本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
[0026] 图1是数片扇形冲片拼接成圆环形外转子片的俯视图；
[0027] 图2是本发明的外转子扇形冲片叠压模具的结构图；
[0028] 图3是图2除去顶板、压筒、压盘和压帽后的俯视图；
[0029] 图4是图3的A-A剖视放大图；
[0030] 图5是上压圈的俯视图；
[0031] 图6是顶板的俯视图。
具体实施方式
[0032] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0033] 如图2～图6所示，本实施例包括定位芯轴体1、9块等高垫块2、上压圈3、下压圈4、顶板5、压筒6、压盘7和压帽8，定位芯轴体1为焊接结构件，其包括内筒体11、外筒体12、底部法兰13和12块筋板14，内筒体11位于外筒体12之内，内筒体11底部和外筒体12底部分别与底部法兰13上侧垂直焊接固定，外筒体12内圆和内筒体11外圆之间通过9块径向分布的筋板14焊接固定。这样的结构减轻了定位芯轴体1的重量，保证了定位芯轴体1的强度，又降低了定位芯轴体1的制造成本。定位芯轴体1的底部法兰13固定在压力机工作台上。
[0034] 如图3所示，外筒体12的外周面上均布多个内凹的外筒体槽口121，外筒体槽口121与相邻的多层外转子片10的槽口102位置对应，且外筒体槽口121宽度大于外转子片10的槽口102宽度。这样的结构减小了多层外转子片10组成的外转子100内孔与定位芯轴体1的外筒体12外周面的接触面积，便于外转子100脱模。
[0035] 如图1和图3所示，9块扇形冲片101外侧边相抵地围成圆环形的外转子片10，层层叠压套在定位芯轴体1上的多层外转子片10构成外转子100。外转子100的顶面和底面分别通过多块径向均布的纸板制成的垫板30抵靠在上压圈3的下侧和下压圈4的上侧，可以避免上压圈3和下压圈4压伤外转子100的上下侧面。上压圈3外缘和下压圈4外缘通过18根拉杆91及26个拉杆螺母92上下夹紧外转子100。9块等高垫块2均布在下压圈4和定位芯轴体1的底部法兰13之间，外转子100的槽口102通过槽口定位和防转动机构20上下对齐。顶板5位于上压圈3之上，压力机滑块从上至下地依次通过压帽8、压盘7、压筒6、顶板5、上压圈3和垫板
30压在外转子100的顶面上。
[0036] 如图3～图5所示，槽口定位和防转动机构20包括槽口叠压定位棒201和防转杆202，均布的多根槽口叠压定位棒201分别嵌入多层外转子片10对应的槽口102内，且槽口叠压定位棒201两侧分别抵靠在槽口102两对侧面上，槽口102经过槽口叠压定位棒201的校正，使得多层外转子片10叠合成的外转子100的槽口102上下一致，提高槽口102的精度。防转杆202可以防止转子片10转动，如图4所示，其呈倒T形，包括上垂直杆2021和下水平座
2022，下水平座2022从上垂直杆2021底部向两侧延伸，防转杆202底部的下水平座2022通过
2个紧固螺钉203固定在定位芯轴体1的底部法兰13上，上垂直杆2021伸进多层外转子片10对应的槽口102内，可以防止外转子片10转动，防转杆202和槽口叠压定位棒201交错设置在多层外转子片10对应的槽口102内。
[0037] 如图5所示，上压圈3和下压圈4均为环形结构，所述环形结构的内圆均布36个压板槽口31，所述压板槽口31与外转子片10的槽口102位置对应。环形结构的外缘均布18个拉杆通孔32，拉杆91两端分别穿过对应的拉杆通孔32，拉杆91端头分别通过拉杆螺母92夹紧处于上压圈3和下压圈4之间的外转子100。
[0038] 如图6所示，顶板5亦为环形结构，顶板5外缘均布18个与拉杆螺母92位置对应的顶板槽口51，顶板51内缘均布9个与防转杆202端头位置对应的通孔52，其作用是在顶板5受压下移时，可以让开防转杆202和拉杆螺母92。
[0039] 一种永磁耦合调速器外转子扇形冲片叠压模具的方法，包括以下步骤：
[0040] 1)定位芯轴体1固定在压力机工作台上
[0041] 将定位芯轴体1的底部法兰13固定在压力机工作台上，调整好定位芯轴体1位置，使外筒体12轴线垂直于压力机工作台。
[0042] 2)安装等高垫块2和防转杆202
[0043] 将9块等高垫块2放在定位芯轴体1的底部法兰13上，接着将9根防转杆202底部的下水平座2022通过2个紧固螺钉203分别固定在底部法兰13上侧面的对应位置上。防转杆202安装完成后，将下压圈4支撑在9块等高垫块2上，并在下压圈4上径向均布一圈多块垫板
30。
[0044] 3)拼装第一层外转子片10
[0045] 在一圈多块垫板30上，将9块扇形冲片101逐块的外侧边依次相抵、内圆弧抵靠在定位芯轴体1的外周面上的方式完成第一层外转子片10的拼装。再将多根槽口叠压定位棒201和多根防转杆202的上垂直杆2021分别交错嵌进位于对应的外转子片10的槽口102中。
[0046] 4)完成外转子100的拼装和叠压
[0047] 重复步骤3)过程，在第一层外转子片10上完成第二层外转子片10的拼装和叠压，并使槽口叠压定位棒201和防转杆202的上垂直杆2021分别嵌进对应的第二层外转子片10的槽口102中。在叠压第二层外转子片10时，应使第二层外转子片10的扇形冲片101之间的接缝与对应的第一层外转子片的扇形冲片101之间的接缝错开。以此类推，逐层拼装叠压外转子片10，直至完成外转子100的拼装叠压。在拼装叠压过程中，利用槽口叠压定位棒201和防转杆202对外转子成形过程中的外转子片10的槽口102进行整形，避免外转子100的槽口102出现槽形高低点。
[0048] 5)外转子100的压制
[0049] 在外转子100的上侧面径向均布一圈多块垫板30，然后将上压圈3覆盖在一圈多块垫板30上，将18根拉杆91分别垂直穿过上压圈3和下压圈4对应的拉杆通孔32，并分别拧紧各拉杆91两端上的拉杆螺母92，通过上压圈3和下压圈4预压外转子100至规定的预压负荷。
[0050] 接着将顶板5放置在上压圈3上，然后在顶板5上侧从下至上，依次放置压筒6、压盘7和压帽8。开动压力机，压力机活动横梁下移压住压帽8，并通过依次通过压帽8、压盘7、压筒6、顶板5和上压圈3压紧外转子100直至达到规定的压制负荷，并保压至规定的时间。接着再次拧紧各拉杆螺母92，检查外转子100的高度尺寸H，在其符合要求后，开动压力机，压力机活动横梁上移脱离压帽8顶面，然后依次取下压帽8、压盘7、压筒6和顶板5，吊出定位芯轴体1及套在定位芯轴体1上、被上压圈3和下压圈4夹紧的外转子100，再将各拉杆螺母92分别与上压圈3或下压圈4点焊连接，防止拉杆螺母92松动，完成外转子100的叠压成形。
[0051] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
