高速定子与转子铁芯冲压技术 | PRESTEC

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      电机定子与转子铁芯的
      先进冲压技术

      提高磁通密度 – 降低铁损 – 实现稳定的批量生产。集成高速冲床 + 级进模 + 自动铆接技术,为您的工厂创造竞争优势。

      200–400 SPM 全流程自动化 模具寿命 > 1.2亿次

      1. 概述与优势

      电机铁芯(静止的定子和旋转的转子)是电磁能量转换的基础。铁芯的效率决定了整个电机的性能。为实现优化,需要合适的材料、最佳的导磁率以及可控的铁损。

      先进冲压技术的优势
      高度自动化 • 尺寸稳定 • 模具寿命长 • 适合批量生产 • 优化的单位周期成本。

      高速冲床上的自动化流程

      • ✓送料 → 冲裁 → 成形 → 铆接 → 成品铁芯产出
      • ✓多工位级进模,采用硬质合金
      • ✓毛刺方向统一可控,叠压厚度标准
      高速冲床上定子铁芯的冲压与自动铆接流程

      2. 高速冲压设备

      技术要求:用于定子和转子铁芯,速度需达到200–400次/分钟。滑块下死点精度要求高,以保证模内自动铆接的质量。

      机械特性

      • ✓高速、高精度、高刚性
      • ✓为硬质合金级进模优化的结构 → 延长模具寿命
      • ✓集成开卷机和整平机

      安全与控制

      • ✓电子控制,实时故障监控
      • ✓故障 → 发送信号 → 立即停机以保护模具

      代表品牌

      GUANGDUAN (中国) AIDA (日本) DOBBY (日本) ISIS (日本) MINSTER (美国) SCHULER (德国)

      以上品牌在送料精度、刚性和安全系统方面表现出色,非常适合定子/转子铁芯的自动铆接冲压。

      用于电机铁芯冲压的GRT系列高速冲床结构图 具有高刚性机身的GRC高速冲床,适用于级进模

      3. 定子与转子铁芯的现代模具技术

      多工位级进模取代了单冲和手动组装的方法,提供了卓越的精度和效率。

      3.1. 级进模概述

      冲头与凹模材料:硬质合金 • 研磨周期 > 150万次/次 • 总寿命 > 1.2亿次(取决于操作条件)。
      • ✓集成旋转、计数/分离及安全机构
      • ✓制造精度高,结构复杂但稳定

      3.2. 自动铆接/叠压

      原理:冲出特定几何形状的铆点,上一片材料的凸点与下一片的凹槽配合,形成自然的“过盈配合”,实现紧密连接、紧凑叠压和单向毛刺。

      片数控制 叠压厚度可调 铁芯自动分离

      通过拉料杆+气缸+电磁阀的机构,在最后一片上冲出计数孔或跳过铆点,从而将一个铁芯与下一个分离。

      在级进模中为连接定子铁芯而形成的铆点特写

      紧铆接类型

      结合力在模具内直接形成,无需外部加压。

      半铆接类型

      出模后存在微小间隙 → 需要额外加压以达到所需的结合力。

      铆点设计:对称均匀布局;根据冲片形状和电磁要求进行优化;避免在模具内发生干涉。

      4. 自动组装方法

      直叠压

      直接冲压和叠压,冲片之间不旋转。

      斜向叠压 (Skew Stacking)

      每片在铆接前旋转一个小角度——常用于交流电机转子。小型旋转机构集成在模具中。

      旋转叠压

      每片旋转一个大的预定角度(例如45°,60°,90°),以补偿厚度误差并改善磁性能。由步进/伺服电机或冲床运动的机械装置驱动。

      旋转+斜向组合

      同时补偿材料误差,并根据应用要求优化交流电机的性能。

      5. 现状与发展趋势

      历史:美国和日本从1970年代开始发展铁芯叠压技术;中国从1980年代中期开始加速,目前在设计和制造方面已接近国际水平。

      模具结构创新 超精密与高科技 大角度旋转+斜向 多种材料布局 适应更高的SPM
      运营启示:标准化SPM/模具数据,监控冲头-凹模寿命,并根据实际数据(基于冲次)规划研磨和更换计划。

      6. 结论

      应用于定子/转子铁芯的先进冲压技术正在提升电机制造能力——尤其是在汽车电机、精密步进电机和小型交直流系列电机领域。要取得成功,除了投资精密模具加工设备外,拥有丰富实践经验的设计和制造团队是关键因素。

      实施方向:流程标准化 – 部件本地化 – 与国际标准接轨 – 按产品组别专业化,以实现可持续的规模扩张。
      经过自动斜向叠压工艺后完成的电机转子铁芯

      综合解决方案咨询

      PRESTEC 致力于与工厂合作,标准化冲压流程,优化模具,提高SPM速度,以缩短周期,稳定质量,并实现可持续的产量增长。

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