[發明專利]用于形成IPM電機轉子的方法及具有缺口特征的旋轉沖頭

有效

• 申請號: 202180004727.5
• 申請日: 2021-05-05
• 公開（公告）號: CN114788149B
• 公開（公告）日: 2023-02-21
• 發明（設計）人: M·D·本德
• 申請（專利權）人: 騰普（常州）精機有限公司
• 主分類號: H02K15/03
• 分類號: H02K15/03;H02K1/276;H02K21/00;B21D28/26;H01F3/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 韓茂

本文公開了一種用于形成轉子或定子芯的方法。該方法包括如下步驟：提供多個鍵沖頭，該多個鍵沖頭圍繞電工鋼片的內徑區域布置并且彼此周向間隔開；啟用該多個鍵沖頭中的第一鍵沖頭以切割該電工鋼片，從而去除一部分以形成第一鍵，該第一鍵被設置在多個鍵旋轉角中第一鍵旋轉角處，該第一鍵旋轉角是與該取向線所成的旋轉角。

相關申請的交叉引用

本發明要求2020年10月20日提交的美國專利申請號為17/075,407的專利的優先權和權益，該專利的內容通過引用并入本文并構成本文的一部分。

聯邦資助研究或開發

無

技術領域

本發明提供一種旋轉沖頭，該旋轉沖頭具有缺口特征，用于形成電工鋼片的沖裁疊片，提供一種轉子芯，該轉子芯是通過堆疊和連接疊片形成的，提供一種方法，該方法用于形成內置式永磁體(Interior Permanent Magnet,IPM)電機的轉子芯。

背景技術

電動機具有各種形狀和尺寸，并且被廣泛使用，并且影響工業、商業和住宅生活的每個方面。電動機通常用于將電能轉換成旋轉能或旋轉力。一種類型的電動機被稱為內部永磁體 (Internal Permanent Magnet,IPM)電機。IPM電機是同步交流(AlternatingCurrent,AC)型。 IPM電機轉子芯具有多個圍繞轉子在圓周上等間距分布的永磁體。磁體具有長度、寬度和高度尺寸，其中長度尺寸相對于中心旋轉軸線徑向延伸，高度尺寸沿著平行于旋轉軸線的線延伸。每個疊片具有與磁體的橫截面形狀匹配的沖壓部分，并且當疊片堆疊時，沖壓部分對準以形成狹槽，該狹槽用于接收和固定磁體。

轉子芯通過從電工鋼片沖壓的疊片并將疊片堆疊成疊片組套而形成。電工鋼片厚度的微小變化在這些組套中疊加起來，產生不平衡的組套。通常，轉子芯具有兩整體的鍵，用于接合動力軸中的相應鍵槽，組套安裝并固定到該動力軸上。這表明，如果希望在沖裁部位中旋轉單個疊片以使這些材料厚度變化失去方向，則旋轉角度必須為180°。與通過小的索引角度或根本沒有索引角度相比，索引較大的部分180°將導致較慢的沖壓速度。

如圖1所示，通常首先通過將若干疊片沖壓和堆疊成子組套而不旋轉單個疊片來解決由于材料厚度變化引起的重量不平衡。與圖4A-圖4D所示的磁性狹槽相比，通過改變鍵旋轉角來實現旋轉。這使得重量的不平衡性在圓周上均勻分布，以實現旋轉重量平衡。另外，這有助于減小成品電機中的齒槽轉矩。

目前，用于產生旋轉的鍵特征的級進沖模被設計為具有手動旋轉的內徑(InnerDiameter, ID)，該內徑具有整體的鍵部位，或者該內徑被設計為利用伺服電機旋轉(圖5)。這些設計要求沖模、沖頭和脫模器都被安裝到主沖模組內的子沖模組上并且作為單元而旋轉。手動旋轉子沖模組需要停止沖壓，降低了制造效率。用伺服電機旋轉可能不太精確，并且增加了生產出超出公差的部件的可能性。兩種選擇都會給工具加工增加相當大的成本，并且具有 10-15°的最大旋轉容量。

還可以生產沖模，該沖模旋轉未安裝在子沖模組(圖6)中的單獨的沖模、脫模器和沖頭部件。這種選擇更復雜并且具有更高的崩潰可能性。

因此，需要一種具有提高的效率的系統、機器和方法，該系統、機器和方法用于形成IPM 電機的轉子芯。

發明內容